1、 0 电位器盒注塑模具设计 声 明 本人所呈交的电位器盒模具设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 2014 年 3 月 20日 摘要 本课题是针对企业生产的普通电位器盒的模具加工设计 ,通过对产品的结构、形状和材料的分析 ,最终设计出能投入生产的一副简单的注塑模具。本课题首先是从产品的结构分析出发，然后设计模具浇注系统、分型面、模具成型工艺系统、推出系统和冷却排气系统，同时并简单的编制了模具的
2、加工工艺。本课题最主要任务就是设计出满足产品要求的一副注塑模具，来实现该产品自动化大批 量地生产。希望通过全部的设计过程来说明该注塑模具是有可行性的并且是满足该产品的所有加工质量要求的。 【关键词】： 注塑模具 产品结构 产品要求 目录 引言 .1 一、 塑件成型设备 .2 （一）成型设备 校核 .2 二、 塑件成型工艺分析 .2 （一）塑件产品成型特征 .2 （二） 塑 件 的 结 构 工 艺性 .3 三、 分 型 面 和 浇 注 系 统 的 设计 .4 （一） 分型面的设计 .4 （二） 浇注系统的设计 .5 四 、 成 型 零 件 结 构 的 设计 .7 （一） 型腔结构设计 .7（二）
3、 型芯结构设 计 .8 五、 导 向 机 构 与 推 出 机 构 的 结 构 设计 .8 （一）导向机构 .9 （二） 推出机构 .9 六、 冷 却 机 构 与 排 气 系 统 的 设计 .9 （一）冷却机构 .9 （二）排气系统 .10 七、开模合模过程 .10 八、 模具装配图 .,.11 总结 .12 参考文献 .13 谢词 .14 1 引 言 塑料制品的许多优良特点是不言而喻的，所以也被广泛地应用。更让人惊喜的是， 随着现代塑料成形工艺的进一步提高，塑料成型模具的再发展战略也逐步得到实施。随着生产技术进一步地提高，电器类的模具应用也变得越来越普遍，所以相关企业现在面临的重要问题是如何更
4、好地开发和利用电位器盒模具，来实现大规模生产。本人所在的实习单位是一家专门制造各种塑料产品的公司，其中电位器盒是最主要的产品，所以选了电位器盒注塑模具来作为 我的毕业设计课题。 我 运用了学校学的 UG 和 CAD 辅助设计软件来更好地完成对电位器盒的结构分析和模具设计。分析了该产品结构形状等所有加工工艺特点，简述了该注塑模具的各个部分选用和装配 。 2 一、塑件成型设备 （一）成型设备校核计算 1.注射量的校核 公式：（ 0.80.85） W公 W 注 W 公：注射机的公称注射量。单位： cm W 注：浇注系统中的塑料和所有型腔内塑料体积量之和。单位： cm 已知浇注系统和所有型腔塑料的总体
5、积为 74.14cm，所以远远小于注射机理论注射量 634cm 所以是满足该注塑机的要求。 2.注射压力的校核 公式： maxKP0 max 额定注射压力（注塑机） 单位： MPa p0 所需要的注射压力 (注射成型时 ) 单位： MPa K 安全系数 将数据代入公式得： Kp0=1.390=117 （ MPa） max=150 MPa 故满足要求。 3.锁模力的校核 公式： FKAPm F 额定锁模力（注塑机） 单位： KN A 流道、塑件在该模具分型面上投影面积总和 单位： cm Pm 型腔的平均压力 单位： MPa K 安全系数 通常 K 取 1.1 1.2 将数据代入公式得： KApm
6、=1.152511.304=324.99 （ kN） F=3500kN324.99KN 故满足要求。 二、塑件成型工艺的分析 （一） 塑件产品成型特征 2 图 2-1 产品三维图3 图 2-1 该塑件材料为聚苯乙烯（ PS）。 PS 的电器性 能、光学性能和着色性都是比较不错的且易于被加工成型。所以， PS 成为了现在最新型材料，而被广泛运用于各行各业。聚苯乙烯（ PS）是 通用热塑性塑料品种 。玻璃化温度为 80 90 ， 密度为1.054g/ cm，熔融状态下温度为 240 ，电阻率 1020 1022 /cm。导热系数为 30时是 0.116 瓦 /(米 开 )。 通常情况下 PS 是非
7、晶态无规则聚合物，但容易导致开裂。 塑件工艺性分析：该塑件外壳为矩形，各个面圆滑连接，没有连接痕迹。而 PS 流动性较好，能够运用于大型薄壁制品，成型时注射压力是 70MP 到 130MP，高压 力会导致残余应力增加；注射速度应适当快些，但应防止出现飞边；由于吸湿性小，所以原料是不有必要干燥处理的；又因为它热膨胀系数大，所以容易产生开裂。 该塑件的外形轮廓简单，各面壁厚比较均匀，底面上有 4 个小孔和 2 个大孔。因为该塑件结构比较简单，所以采用的是单分型面的注塑模具设计特点。 (二 )塑件的结构工艺性 图 2-2塑件图 1.塑件的尺寸精度分析 看图 2-2 该产品的尺寸精度不高且没有什么特殊
8、的要求。 PS 可采取建议精度 5级，按 MT5 精度来查取公差 。塑件上主要尺寸的公差见表 2-3。 4 表 2-3 塑件标注尺寸 塑件尺寸公差 外形尺寸 58 0-0.74 97 0-1.0 30 0-0.5 2.5 0-0.2 内形尺寸 45 0+0.64 84 0+1.0 孔尺寸 3 0.10 6.5 0.14 孔间距尺寸 36 0.28 9 0.14 2.塑件的表面质量分析 （ 1） 因为该产品是电器盒外壳，所以表面必须明亮干净、色彩均匀，绝对不能够出现斑点、坑坑洼洼和熔接痕迹， Ra 为 0.4m ，其它没有什么特殊要求。 （ 2） 该塑件的要求表面没有 缺陷、毛刺，因为电位器盒要
9、经常与人的手接触，所以表面必须光滑，最好自然形成圆角 3.塑件的结构工艺分析 （ 1）从图 2-1 上来看可以知道该产品的外形轮廓为矩形，各面圆滑连接，且产品各面的薄壁厚度均匀，因此该产品是完全符合最小壁厚要求的。 （ 2）圆角的校核： R Rmin 1 3t=0.83 在产品底部有两个尺寸不同的孔，大孔为 6.5 有 2个、小孔为 3有 4个，它们均符合最小孔径的要求。 综上所述，该产品符合注射成型加工的全部要求。 三、分型面和浇注系统的设计 （一） 分型 面的设计 1.分型面的选择 分型面的选择应遵循以下要求 : （ 1）分型面必须放在在塑件外形的最大轮廓处。 （ 2）要满足塑件的外观质量
10、要求：分型面尽量不要选择在塑件光滑的外表面，避免影响了塑件的外观。 （ 3）应有利于塑件顺利脱模：脱模机构通常是在动模一侧的，使塑件能够留在动模一侧。 （ 4）应有利于空气和废气的排放。 （ 5）分型面的数目和形状：理论上是只使用一个与模具开模方向相互垂直的分型面。 5 图 3-1 该塑件模具分型面如图 3-1。 （二） 浇注系统的设计 因为该 产品的外观要求较高，所以表面上是不可以出现斑点和熔接痕，不然就是报废了。而壳体塑件是矩形，适合中心点浇口进料。圆弧相连接浇口和塑件，避免去除浇口时，损害到塑件。 （ 1）主流道的设计 6 图 3-2 该塑件主流道如图 3-2 把主流道设计成圆锥形是为了让主流道中凝料能顺利地从浇口套中拔出来，而小端的直径 d 设计的应比注射机喷嘴的直径 D大 0.5mm。因为小端的前面形状为球面，所以凹下的深度约为 3mm。由于注射机喷嘴的球面是与模具相贴合接触，所以主流道球面半径应大于喷嘴球面半径约 1mm。流道 的表面粗糙度 Ra0.8um。 （ 2） 分流道的设计 图 3-3 分流道截面图 看图 3-3 为圆形截面 优点：流道形状效率较高 流道长度不能过短也不能过长， 因为流道过长会造成压力损失 ,不利于生产 ,也浪费材料；但过短的话 ,又会增大产品的残余应力，这样更容易产生毛边。 （ 4） 浇口的设计
