分线盒塑料模具设计说明书

摘要分析了分线盒的结构特征，使用Pro/E软件进行分模设计，利用注塑模设计专家(EMX)外挂进行其模架的设计。为了减少试模次数，降低设计成本，选用Moldflow软件对塑件进行模具设计的优化分析，并对分线盒注塑模进行了流动模拟分析。在进行塑件3D设计后，利用CAD进行2D的排位，制图和出图。主要注射模的定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、抽芯机构、冷却和加热装置、排气系统等的设计。塑件流动模拟分析内容包括：充填分析、保压分析、残余应力分析。主要包括，充填时间、平均速度、气穴、熔接痕、体积收缩率、塑件变形等，由此获得满意合理的浇口数量和位置。分析了降低塑件成本的方法，针对批量不大的不同规格结构形式的分线盒，设计成一模多用的模具。只需更换模具中的几个关键零件就可以生产多规格形式的塑件，减少模具数量，成本费大幅度减少。关键词：分线盒；CAD/CAE；流动分析；一模多用；滑动型芯2目录1绪论....................................................................12塑件工艺分析............................................................22.1塑件分析..........................................................22.2塑件的原材料分析及工艺参数........................................32.2.1塑件的原材料分析.............................................32.3HPVC的注射工艺参数................................................42.4HPVC的主要性能指标................................................43注塑机的选型............................................................53.1所需注射量的计算..................................................53.1.1塑件质量、体积计算...........................................53.2注射机型号的选择..................................................53.3型腔数量及注射机有关工艺参数的校核................................63.1.1型腔数量的校核...............................................63.1.2注射机工艺参数的校核.........................................63.1.3安装尺寸校核.................................................73.1.4开模行程和推出机构的校核.....................................73.1.5模具尺寸与拉杆内间距校核.....................................84分型面的选择............................................................84.1确定型腔数量和排列方式............................................95浇注系统设计...........................................................105.1主流道的设计.....................................................115.2主流道衬套的形式.................................................115.3浇口的结构形式...................................................115.4浇注系统的平衡...................................................126成型零件的结构设计和尺寸设计...........................................126.1成型零部件的结构形式.............................................126.1.1凸凹模的结构设计............................................136.1.2成型零部件的工作尺寸的计算..................................136.1.3型腔零件强度、刚度的校核....................................147脱模机构的设计.........................................................157.1脱模推出机构的设计原则...........................................167.2推出机构的设计...................................................167.2.1脱模力的计算................................................167.2.2确定顶出方式及顶杆位置......................................167.2.3推杆强度计算................................................178侧抽芯机构的设计.......................................................178.1滑动堵头与滑动型芯设计...........................................188.2斜导柱长度的计算.................................................189温度调节系统...........................................................199.1冷却系统的设计原则...............................................1939.2冷却介质的选用...................................................209.2.1冷却系统的粗略计算..........................................2010模架的确定............................................................2011塑件的Moldflow分析..................................................2111.1有限元法介绍....................................................2211.2分线盒模型前处理................................................2211.3分线盒注塑模流动分析及改进......................................23致谢..................................................................28参考文献.................................................................2911绪论塑件的生产成本包括原料费、水电费、人工费、模具费等，其中原料费、水电费、人工等与生产塑件的数量成正比关系，模具费分摊到每个塑件的费用与生产塑件的数量密切相关，即模具生产塑件的数量越多，模具费分摊到每个塑件的费用就越少,注射模设计制造周期长，精度要求高，价格昂贵，因此注射模适合大批量生产，但如图1所示分线盒塑件，需求量不大或在一段时间内需求量不大，而规格、型号较多，如每一个规格、型号塑件都做1副模具，模具数量多，生产周期长，制造费用高，成本高，缺乏市场竞争力。现设计1副一模多用的注射模，只需更换模具中的几个关键零件就可生产多种规格塑件，成本大幅度减少，提高了市场竞争力，企业经济效益也显著提高。22塑件工艺分析2.1塑件分析分线盒主要用于通讯、网络等的分线管接线。从使用要求看，分线盒具有高电绝缘性和难燃、阻燃特性，防尘防潮，因此分线盒塑料选用硬聚氯乙烯(HPVC)。HPVC成型性能好，使用性能稳定，货源充足，价格合理，收缩率0．6％～1．5％，溢料值0.06mm，可满足使用和成型要求。图(a)为四通分线盒，有4个通路口，+0.2020mm通路口与分线管相配，64±0．2mm尺寸与分线盒盖相配，这2组尺寸精度要求较高，其余尺寸精度只作一般要求。塑件上4个通路+0.2020mm与分线盒的主分型面垂直，为外侧凸起和侧孔，为便于开模取件必须设计侧抽芯结构，而且为节约制造成本，侧抽芯的结构必须实现一模多用，只需要更换其中的部分零件就可以生产5种不同规格的制品。要生产的制件如图2-1所示\常州工学院毕业设计3图2-1分线盒二维图图2-2分线盒三维图2.2塑件的原材料分析及工艺参数2.2.1塑件的原材料分析塑件的原材料采用硬聚氯乙烯（HPVC）属热塑性塑料。从实用性能上看，有较好的抗拉、抗弯、抗压抗冲击性能，有较好的电器绝缘性能。但热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出氯化氢气体。从成型性能上看，易放出氯化氢，必须加入稳定剂和润4滑剂，并严格控制温度及熔料的滞留时间，模具浇注系统应粗短，进料口截面易大，模具应有冷却装置。a)尺寸精度分析b)根据任务书的要求：该零件工作尺寸的制造精度为IT9级。塑件最大壁厚为3mm,最小为2mm,壁差为1mm,较均匀，有利于零件成型。从课本《塑料成型加工与模具》表4-2得：壁厚为2mm.c)表面质量分析d)该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺、内部不得有导电杂质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。2.3HPVC的注射工艺参数（a）、注射机：螺杆式（b）、螺杆转速(r/min)：15～25（c）、料筒温度（℃）：后段：150～160中段：165～170前段：170～180（d）、喷嘴温度（℃）：180～200；喷嘴形式：通用型。（e）、模具温度（℃）：30～60（f）、注射温度（℃）：190～215（g）、注射压力（MPA）：80～130（h）、保压压力（MPA）：40～60（i）、成型时间（S）：注射2～5；保压15～40；成型周期40～90；冷却15～40。2.4HPVC的主要性能指标表2-1HPVC的主要性能指标密度（g/cm^3）1.35---1.45屈服强度/Map35---50质量体积（cm^/g）0.69---0.74抗拉强度/Map35---50吸水率24h/%0.07---0.4拉弯弹性模量/Gap2.4---4.2玻璃化温度/℃87抗弯强度/Map≥90熔点/℃160---212弯曲弹性模量/Map0.05---0.09计算收缩率/%抗弯强度/Map比热容/（j/(kg*k)）1260抗剪强度/Map常州工学院毕业设计53注塑机的选型注射机为塑料注射成型所用的主要装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范