电插座板的注塑模设计-周明明

南京工程学院课课程程设设计计项目类别：工业案例项目名称：电插座板的注塑模设计专业名称：数控加工与模具设计姓名：周明明2014年12月13日目录摘要.......................................................................................................0第一部分、设计任务及要求....................................................................1一、任务...............................................................................................1二、要求...............................................................................................1三、项目成果....................................................................................1第二部分、方案分析................................................................................2一、产品参考......................................................................................2二、电插座选用的材料....................................................................2三、工艺参数的确定..........................................................................6四、选择工艺设备..............................................................................6第三部分、模具设计................................................................................8UGMoldWizard设计准备过程.........................................................8第四部分、浇注系统和冷却系统的设计..............................................12一、浇注系统....................................................................................12二、冷却系统....................................................................................15第五部分、模具装配..............................................................................16参考文献...............................................................错误!未定义书签。总结.........................................................................错误!未定义书签。致谢.............................................................................错误!未定义书签。摘要作为模具设计与制造专业的应届毕业生，在毕业设计的选题上，我选择生活中必需品墙壁电插座。电插座是指一个或者多个电路接入线可以链接的一种介质，作为一种电转接的器材，它与人们生活有着密切关系。对墙壁电插座进行注塑模的设计，在设计中我选择一模一腔的模具结构形式。在此，我要声明一下，我设计选择一模一腔的模具，所以不适用于大量生产。在本次设计说明书中，我会详细的写出本套模具的结构，每个部分零件，其中详细说明的有电插座的材料、UGMoldWizard型芯、型腔设计、UGModeling模块手动分型、模架的添加、标准件的添加、浇注系统和冷却系统的设计。关键词：模具设计与制造电插座注塑模设计一模一腔塑料模具第一部分、设计任务及要求一、任务在自身平时的工作实践和学校所学专业知识进行注塑模具的设计，并电插座进行注塑模的设计，在设计中我选择一模一腔的模具结构形式。二、要求1）根据产品图，认真分析零件的技术要求，确定合理的模具结构；2）完成（图文混排A4）课程设计；3）完成注塑模具设计的零件图和装配图（整套图纸）；三、课程设计成果1）UG工程图2）CAD零件图3）CAD装配图4）课程设计说明书第二部分、方案分析一、产品参考1）设计产品名称：墙壁插座板（图1）2）产品用途：适用于家庭墙壁上用来接通电插头的墙壁插座3）产品结构尺寸（图2）图1设计参考产品图2产品3G视图二、电插座选用的材料在模具设计之前，先要考虑电插座的性能，以及什么样的材料适合用于生产，当然就要对一些基本的材料进行熟悉，根据参考课程进行对各种塑料性能的了解，推荐使用PA66尼龙和ABS，先对这两种材料进行比较：（1）PA66PA66塑胶原料为半透明或不透明乳白包或带黄色颗粒状结晶形聚合物，具有可塑性。工艺条件：如果在加工前PA66是密封的，显然就不用干燥。然而，储存PA66的地方不是密封的，那么建议就要在在85℃的干燥机先进行干燥处理。因为PA66是否干燥对充填成型的影响很大，因为水分对其冷缩热胀是其中较主要的原因之一。注射压力：在对PA66材料进行产品的设计时，通常在750~1250bar。注射速度：高速。由于PA66在成型过程中凝固的时间非常短，因此浇口的位置非常重要。如果使用热流道，浇口在尺寸的选择上应该比使用平常的一些流道小一点点，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。加入想要用潜入式浇口，浇口选择的最小直径应该是0.75mm。典型用途PA66材料在工业上更适用于汽车生产的一些零部件、仪器的外壳上。特性1、耐磨、自润滑，机械强度比较高。但是特别容易吸水，因而尺寸不容易保证，会有较大的误差。2、PA66在比较高温度的下都能保持强度和硬度。PA66在成型后还是会有吸水性，保持一定的湿度，这种吸水的程度取决于材料的组成、壁厚以及成型时车间的环境提供的条件。优点1、强度很高；2、韧性、冲击性很好；3、自润、较耐磨；4、在低温下依然有很棒的特性；5、有自熄性能；（2）ABS丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚成的聚合物就是ABS，所以ABS的综合性能，力学性能都很不错，其中丙烯晴让ABS具有很好的抗化学腐蚀和表面硬度，丁二烯让ABS有不错的韧性，苯乙烯，让ABS容易加工和方便加色，所以具有很好的易加工性和染色性能特性1、ABS本色是浅象牙色，没有毒，没有气味，而且不透明。2、不容易被化学腐蚀、表面比较硬、有不错的韧性以及易加工性和染色性。在对这两种材料比较过后，我个人觉得PA66尼龙料和ABS料，我选择ABS料，在本次毕业设计中，ABS料所体现出来的优点有:1、经济；2、没有毒，没有味道；3、有较好的综合力学性能。最终我决定在本次的毕业设计电插座中选择ABS料，那么下面就对其成型进行分析。3、设计中选用材料ABS的成型特点工艺条件干燥处理：ABS材料同样有一定的吸水性，当然在加工之前要先用干燥机进行干燥处理。建议干燥时候选用的温度为80~90C下，而且干燥时间为2小时。熔化温度：210~280C；在这里建议选择的温度：245C。注射压力：在本次电插座的毕业设计中使用500~1000bar。注射速度：中高速度。典型用途汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。4、设计中选用材料ABS的成型加工ABS成型加工时的特性（表2-1-21供参考）1.ABS料在上模具加工前先在干燥机里干燥，干燥温度控制在70℃-90℃，干燥材料时间选择2小时-4小时，注塑机在待机机生产时烘料温度为10℃-20℃；2.注塑成型温度也就是炮嘴（注塑机里的射嘴）温度在180℃-250℃，射嘴最后一段温度应低于射嘴较前一段温度15℃左右；3.注塑成型时料在射嘴的不充填的时间应不应该超过30分钟，超过30分钟的话容易易发黄、而且会使塑料分解，在成型前先要清理炮筒，空射5次比较适合；塑料熔化化时的压力应取中高压，速度当然要取中速或者更快一些，适当的背压就可以了；注射胶位段应采取多级段位控制，在这些多段位射胶的时候，第一段位置应该选择慢点比较适宜，因为在ABS料在成型的时候，射嘴位容易出现有流纹。4.ABS料在成型的时候会飞边，飞边系数为0.04MM,只要飞边系数大于0.04MM的间隙就很容易会飞边；所以模具的排气尺寸要小于0.04MM；在成型后，生产过程中，分型的时候分型面会产生废削，要及时的清理；模具温度在15℃-65℃范围内，生产比较大的产品时候，定模的模具温度应高于动模的模具温度大概5℃比较好，且适宜；5.当然在停机的时候要对射筒空射几炮，将里面的残余的废料射干净，让射筒干净一些，用PP料清洗螺杆就可以了；开机前对模具温度升温时的设定值，比正常生产的温度低10℃左右，等到实际温度达到设定的温度值的时候在把这10℃的值补上去就可以了。4三、工艺参数的确定1、模具的注塑量计算模具在浇注的时候实际充填体积（一次产品的充填量体积）V实=（15×35×2-2×15×18-16×18×10-12×12×2）+（π×8.5²×11-12×13×4-11×11×4）=287.53㎝³2、模具的锁模力F=K×P×A依据ABS的流动性和本设计中使用的注塑模具的设计特征来选择锁模力常数kp为0.30。A表面的体积：20×10+20×10=400cm2，所以F=0.3×400×80=96T四、选择工艺设备1、该套模具的锁模力的确定由工艺参数的确定中已知锁模力为96TA=287.53cm22、该套模具的温度的确定根据ABS材料的特性来判定模具温度：70~90℃。（最佳温度是80℃）。3、确定成型设备根据以上算出的数据，查找相关手册，选用型号为HIF250X1/J1的注射机.由相关资料选择海天型注塑机，详细请参照下表品牌型号：海天外形尺寸：6200mm（mm）射胶压力：140（Mpa）Mpa产品别名：650重量：8500kg（kg）合模力：2500kn（kn）样式：卧式射胶量：600g（g）螺杆转速：140（rpm）r/min产品用途：650电动机功率：25kw（kw)理论注射容量：785cm³种类：卧式曲肘注射机螺杆直经：55mm（mm）开模行程：510mm（mm）第三部分、模具设计UGMoldWizard设计准备过程1、项目初始化本次毕业设计中我所选择的是墙壁电插座的注塑模设计，首先分析，该产品（图5）是85mm×85mm×10mm中等大小，产量不大，并且选用一模一腔的结构，就足以满足生产的需要，在本产品中，对其大小、腔深、壁厚、采用测浇口进料，不容易产生气泡等缺陷。图5产品3D图在一些基础的设计过程中，从项目初始化选择零件，直到显示注塑模向导工具栏完成一些步骤，开始设置模具的坐标系，当然坐标系设置是为了确定产品与模具坐标位置的，接着根据材料选用的ABS料，就要对产品收缩率进行缩放体，创建工件，完成布