电动机绝缘胶架注塑模设计

电动机绝缘胶架注塑模设计

摘要

关键词：绝缘胶架、塑料模具、设计。

通过对电动机绝缘胶架工艺的仔细了解及分析，我们设计出一副四腔的塑料模具，全文中详细的陈述了模具成型零件（含前模仁、后模仁、斜导柱等）的设计与加工工艺过程，关键零件的工艺参数必须要认真的选择并进行计算，推出电动机绝缘胶架模具机构与浇注系统以及其它结构的设计过程。

ABSTRACT

Key words: insulating plastic frames, plastic mold, designs

Rubber

insulation on motor frame craft careful understanding and analysis, we

developed a four cavity of the plastic mold, the detailed statement of the molding

parts (including the former mold, after the mold, inclined guide pillar etc) design

and machining process, the key parts of the process parameters must be careful

selection and calculation of launch, insulated mold mechanism and pouring system

and other structural design process

第一章 塑件（电动机绝缘胶架）分析

1.1塑件（电动机绝缘胶架）的结构工艺性分析

1. 塑件模型：

图 (1)

2. 塑料：PA66（又名尼龙66，简写为FRN66）

3 .颜色：不透明（乳白色）

4 .塑件的生产纲领：大批大量

5 .塑件的工艺性：

（1）尺寸精度等级：塑件的尺寸精度是由塑料收缩率的波动决定的，一般采用精度5级

（2）脱模斜度：一般根据《模具设计与制造简明手册》中表2—19中查的型腔的脱模斜度为25-45´ ， 镶件20-45，一般情况下，塑件的公差范围（不含脱模斜度），开模之后塑件仍然在型腔内部时，塑件外表面的脱模斜度应大于内表面的脱模斜度。

6.结构分析 电动机绝缘胶架为支撑件，底为平面，适合用在固定机构，塑件的另外一端呈半圆孤型，胶架的两边呈对称结构，而且绕线圈结构复杂,在外端我们可以看到有许多微小凹凸不平，所以我们在设计此塑件时要慎重的考虑侧面斜滑块的设计结构.

1.2热塑性塑料（PA66）的注射成型工艺

1热塑性塑料的注射成型工艺分别由10道工序来完成，分别是预烘干、装入料斗、预塑化、注射、装置准备注射、注射、保压、冷却、脱模、塑件送下：

在热塑性塑料的注射成型之前，必须先清理嵌件再进行预热；之后我们还需要清理模具并且涂上脱模剂，将嵌件放入模具中，合模再注射。

2 .PA66的注射成型工艺参数较为繁多，一般我们选用螺杆式注射机，并且转速保持在每分钟20~50转，在预热之后，料筒的温度要达到三个阶段，后段240~250（℃），中段260~280（℃），前段255~265（℃）。此时我们选择自锁式喷嘴，它的温度要达到250~260（℃），模具的温度在60~120(℃)之间，以上的工序都准备妥当后，使用80~130（Mpa）的压力进行注射，经过成型之后，用水或者油（90~100摄氏度）处理干净。

三、PA66（尼龙66）的主要技术指标

表1

密度g/cm³ 1.10 弹性模量MPa 1.25—2.88×10³

比容cm³/g 0.91 弯曲强度MPa 126

吸水率%（24h） 0.9—1.6 硬度HB 12.2

收缩率% 1—2 体积电阻率Ω.cm 4.2e+14

熔点°C 250—265 击穿电压Kv/mm >15

热变形温度°C 0.45MPa 149—176

1.82MPa 82—121 冲击强度kJ/m² 无缺口 49

缺口 6.5

抗拉屈服强度MPa 90

第二章 确定模具结构

一.确定型腔排列方式

考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示：

图 (2)

二、怎样确定模具结构形式

从模具的结构形式来分，我们可以分为多型腔单分型面模具和多型腔多分型面模具，多型腔单分型面模具通常塑件外观质量要求不高，而多型腔多分型面模具却与之相反，它的塑件外观质量要求高，但它们都可以做尺寸精度要求一般的小型塑件，这也是它们的相同点。对于电动机绝缘胶架这个塑件来说，虽然它的外观质量要求较高，但它的尺寸精度要求一般，在装配精度方面，也是具有很高的要求，从结构中我们可以看出：塑件分型面处在什么位置以及推出机构的痕迹，塑件的浇口一般在塑件的侧面，并且设有两个。所以我们这次采用的是多腔多分型面的模具。依照图（1），采用三个分型面的模具非常适合电动机绝缘胶架的结构。

第三章 选择注射机的型号

塑件的大小以及型腔的数目和排列方式决定着注射机规格的确定与选择，一般从小到大各种型号的注射机工厂里都有，以中等型号的为主，剩下的就是一些小型或者大型的，所以我们不必要担心注射机的型号，首要的我们要先估算出外形的尺寸和确定模具结构型式，只有这两个确定了，那么设计人员才能清楚的了解模具的注射量是多少、塑件的投影在分型面上占多大的面积、除此而外，还需在成型时计算合模力、锁模力、注射压力、拉杆间距等。我们只有依照这些参数选择注塑机才能与模具相匹配。如果注射机的型号和规格是用户给予的，设计人员应当仔细的核对，如果没有能够达到实际中的要求，设计人员必须调整或者与用户进行协商调整。一般来说过一个SZ-60/40注射机的主要参数如下表： 表2

螺干直径（mm） ¢30 最大成型面积（cm²） 130

注射容量（cm³） 60 移模行程（mm） 250

注射压力（MPa） 180 定位孔直径（mm） ø 80

锁模力（kN） 400 顶出（中心孔直径mm） ø50

模具厚度 最大

（mm） 最小 250

150 喷嘴 球半径

（mm） 孔直径 10

Ø3

第四章 正确选定分型面位置

怎样选定分型面，需要考虑很多因素。因为分型面在模具中受到诸多因素的影响，所以我们应该综合分析比较来选择分型面，列为几种方案，从中优选出一个较为合理的方案，选择分型面时我们通常遵循以下几项原则：

1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。

2. 便于塑件顺利脱膜，尽量使塑件开模时留在动模一边。

3. 保证塑件的精度要求。

4. 满足塑件的外观质量要求。

5. 便于模具加工制造。

6. 对成型面积的影响。

7. 対排气效果的影响。

8. 对侧向抽芯的影响。

在八项原则之中第5点、第2点和第8点是最重要的。如果为了方便模具的加工制造，在加工分型面时应选择平直分型面工。

第五章 浇注系统形式和浇口的设计

一、主流道尺寸

主流道的两端分别与注射机喷嘴和分流道相连的一段带有锥度的流动通道，主流道小端尺寸为3.5-4㎜.

二、主流道衬套的形式

注射机喷嘴与主流道小端入口处反复接触，主流道属于易损件，所以对选材方面特别严，因此在模具的主流道部位通常设计一个可以拆卸的主流道衬套（俗称浇口套），它是为了合理地将优质钢材进行加工和热处理。衬套的规格有Φ12，Φ16，Φ20等几种。但是注射机的喷嘴半径为20，所以衬套为R21.

三、浇口设计

浇口可以分为两种，分为限制性和非限制性，我们现在采用的是限制性浇口，它可以通过截面积的突然变化，是塑料熔体的流速产生加速度，从而剪切速度提高，另外它还有利于调节浇口尺寸，便于浇口凝料与塑件分离的作用等。 采用的侧浇口又称之为边缘浇口，国外称为标准浇口，在截面形状多为矩形狭缝，它可以调节熔体充模时的剪切速率和浇口封闭时间，与此同时还可以调整截面的厚度与宽度。

第六章 成型零件的设计与加工工艺

成型零件是指模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件。其中包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。工作时，成型零件直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模工序中，它还与塑件发生摩擦。所以成型零件必须要求有正确的几何形状，尺寸精度要高和表面粗糙度要低，除此以外，成型零件还要求有较高的强度、刚度、较好的耐磨性及合理的结构。

在设计成型零件时，应该尊崇塑件的结构及使用要求和塑料的特性，确定型腔的总体结构，分型面和浇口位置需要慎重的选择，然后才是脱模方式、排气部位的确定等，最后依照成型零件的加工、热处理、装配等来设计成型零件结构，计算成型零件的工作尺寸，对重要的成型零件校核强度和刚度。

一、设计成型零件的结构

这套模具的成型零件包含前模仁，后模仁，两个行位，四个镶件。

二、前模仁的设计

前模仁总体来看是一个长方体，底面是平的，其面积必须要大于四个型腔并将其盖住，因为有四个型腔，模仁承受的压力较大，根据经验厚度较厚，此外还需要考虑到固定前模仁的螺丝孔的位置、运水（冷却水道）的布置、两个分流道孔等。

最终设计结构图如图5-1所示，上面有两条对称运水，所以在前模框上钻了与两条运水相对应的四个孔，也就是说，这四个孔是用来穿过长咀的，再通过螺纹牙，锁紧到前模仁上的。 图5-1 前模仁总体

三、后模仁的设计

其成型的关键部位的形状如图5-12粗线路径所示，此图为行位成型部分的总体截面图。其尺寸是已经由产品图（即图5-12中的粗线）放过缩水的，即产品图放大（1+平均缩水）的倍数。

图5-12 成型的关键部位形状图

后模仁的总体尺寸与长度方向的情况如图5-13所示，形状图中两条运水直径为φ6mm，后模仁我们用6个螺丝孔为M10固定在后模框上，其深度从底面上来15mm。流道尺寸，中间直径为φ6mm，两边为φ4mm。

图 5-13

四、成型零件的加工工艺

设计的成型零件结构完成后，就可以开始零件的下材料和加工制作等。因为该塑件电动机绝缘胶架的材料的主要成分是尼龙66，必须具备优良的力学性能，抗冲击强度要高，而且要有良好的消音效果，绝缘性能较强等。通常厂家的这种材料存在一定的腐蚀性，非常容易产生批锋（飞边），所以其成型零件的材料的各种性能要求相当高，并且一定要进行热处理，以提高它们的硬度。该套模具的成型零件全是采用瑞典进口模具钢（牌号叫S136-H）。在一般模具钢材中相比较，