汽车坐垫卡扣的注塑模设计毕业论文

汽车坐垫卡扣的注塑模设计【摘要】近几年，中国塑料行业飞速发展，塑料制品的数量与种类都越来越多，家庭生活中越来越多的人使用了塑料产品，这样一个循环，使得塑料行业发展的越来越好。近几年，汽车行业也是发展迅速，伴随着中国很多城市的限牌政策，汽车的销量更是倍增，汽车上面越来越多的配件也都是用塑料制成的了，因此本课题汽车坐垫套塑料卡扣也是其中之一。本课题是一个关于汽车配件产品的卡扣制件的模具设计。主要研究的是这个塑料产品的模具设计，从实物产品的绘制，然后到模具的分型、型腔确定、模架等，这一系列的设计过程，都是需要借助很多的工具，例如：CAD、UG 等。本课题的复习了大学学到的很多知识，例如：机械制图、塑料模具设计与工艺等等。关键词：汽车坐垫套卡扣、UG 注塑模设计、分型面、三维造型目 录引言1一、 汽车坐垫套卡扣零件的分析2二、 汽车坐垫套卡扣在模具的位置分析4（一）型腔数目及排列方式 4（二）分型面的设计 4三、 汽车坐垫套卡扣的模具成型设计5四、 模架及注射机的选择 9五、 浇注系统的设计11六、 脱模推出机构的设计13七、 冷却系统的设计原则15八、 模具图15总结17参考文献18谢辞191引言模具是在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。近几年，中国塑料行业飞速发展，塑料制品的数量与种类都越来越多，家庭生活中越来越多的人使用了塑料产品，这样一个循环，使得塑料行业发展的越来越好。因为塑料行业的飞速发展，是的塑料模具使用率越来越多，塑料模具是制作塑料制品的主要工具，我国塑料模具也在改革开放后得到了飞速发展，现在已经达到了世界领先水平。近几年，汽车行业也是发展迅速，伴随着中国很多城市的限牌政策，汽车的销量更是倍增，汽车上面越来越多的配件也都是用塑料制成的了，因此本课题汽车坐垫套塑料卡扣也是其中之一。随着汽车行业的迅速发展，各种汽车用品也陆续进人们的生活中，当然这其中包括汽车坐垫，汽车坐垫安装在汽车座椅中会采用各种各样的连接方式，现在很多汽车坐垫的后座上下垫采用卡扣进行连接，本课题介绍的这种汽车坐垫卡扣在生活中并不是很常见，就顺便给大家介绍介绍，当然本次最重要的是说明汽车卡扣塑料件的注塑模具设计。2一、汽车坐垫套卡扣零件的工艺分析1、汽车坐垫套卡扣的材料选择塑料可分为塑料热塑性塑料和热固性塑料，考虑到塑料废旧的汽车坐垫套卡扣应该是可以回收利用的，所以选择热塑性塑料，聚丙烯塑料经常被用作汽车零部件中，而且聚丙烯是一种无味、无色、无毒的塑料品种，它不吸水、光泽好、易着色，熔点为 164170 度，所以本次汽车坐垫套选择聚丙烯作为材料。2、汽车坐垫套卡扣的结构介绍本次设计的汽车坐垫套卡扣是圆形件，最外形直径为 71mm，第二层直径为 67mm,圆形腔的尺寸为 11mm，圆外壁的尺寸为 15.5mm,大椭圆外圈大径为 31mm，小径为 17mm, 大椭圆内圈大径为 20mm，小径为 16mm, 小椭圆外圈大径为 24mm，小径为 20mm，小椭圆内圈大径为 20mm，小径为 16mm 中间缝隙间距为 2mm，厚度为 3mm。汽车坐垫套卡扣的产品如图 1-1 所示，零件图如图 1-2 所示。图 1-1 汽车坐垫套卡扣的产品图3图 1-2 汽车坐垫套卡扣零件图3、模具加工精度分析根据本课题的实际情况，汽车坐垫套卡扣的材料为聚丙烯，且汽车坐垫套卡扣的精度要求不高，如表 1-1 所示选用塑料精度等级，因此取公差等级为 MT3 级精度。 表 1-1 塑料精度等级的选用公差等级标注公差尺寸塑料品种高精度 一般精度未标注公差尺寸ABS聚丙烯（PP）环氧树脂（EP）聚砜（PSU）MT2 MT3 MT5根据表 1-2，塑件的公差数值表确定汽车坐垫套卡扣的尺寸精度。厚度为 3 0 -0.12，最外层直径为 710 -0.46 , 第二层直径为 67+0.460 ，间隙尺寸为 2+ 0.,20 0，圆形腔的尺寸为 11mm，圆外壁的尺寸为 15.50 -0.20 mm,大椭圆外圈大径为 350 -0.32，小径为210 -0.28, 大椭圆内圈大径为 31+ 0.,32 0，小径为 17+ 0.,20 0, 小椭圆外圈大径为 240 -0.24，小径为 200 -0.24，小椭圆内圈大径为 20+ 0.,24 0，小径为 16+ 0.,18 0 ,中间缝隙间距为 20 -0.12 ,凸出部分高度为 0.50 -0.12 ，另外，汽车坐垫卡扣的技术要求为表面质量要求为无凹痕、起泡、飞边等缺陷。表 1-2 塑件公差数值表4基本尺寸公差等级 0-3 3-6 6-10 10-14 14-18 18-24 24-30MT1 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.14MT2 0.1 0.12 0.14 016 0.18 0.20 0.22MT3 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.24 0.28公差等级 30-40 40-50 50-65 65-80MT1 0.16 0.18 0.20 0.23MT2 0.24 0.26 0.30 0.34MT3 0.32 0.36 0.40 0.46二、汽车坐垫套卡扣在模具中的位置分析(一)、型腔数目及排列方式本次设计的汽车坐垫套卡扣是大批量生产的，因此我采用一模六腔的模具形式。如图 2-1 所示图 2-1 型腔排列方式（二）、分型面的设计根据分型面的选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该汽车坐垫套卡扣的截面形状比较简单，因此选用如图 2-2 所示的分型方式。5图 2-2 分型面三、汽车坐垫套卡扣的模具成型零件设计成型零件工作尺寸是指直接用来构成塑件型面的尺寸。在本设计中成型零件就是成型外面的型腔,成型内表面的型芯。圆形型腔侧壁和底板厚度的计算圆形型腔是指模具横截面呈圆形的结构，型腔结构可分为组合式和整体式两类本课题中选择的是组合式圆形型腔（1）组合式型腔侧壁和底板厚度的计算根据查书中表 6.9 矩形型腔壁厚尺寸的经验值可知组合式型腔圆形型腔内壁直径 2r 整体式型腔壁厚 s=R-r型腔壁厚 s1=R-r 模套壁厚 S240 20 8 184050 25 9 225060 30 10 256070 35 11 287080 40 12 32因为本塑料卡扣的直径都为 71mm，所以圆形型腔内壁直径 2r 为 71mm，因此凹模壁厚 S1 取 12mm，模套壁厚 S2 取 32mm，这样凹模壁厚即为 95mm，加上凸台长度，最后长度为 99mm，采用一模六腔，间隔 600 排布，最大长度为 345mm,所以模架可以采用 4040 型模架。（一） 、计算模具成型零件最基本的公式为：Lm=Ls(1+S)式中 L s 塑件在常温下的实际尺寸Lm 模具成型零件在常温下的实际尺寸；S 塑料的计算收缩率 1、 型腔型腔径向尺寸计算公式因为本课题塑件尺寸较小，所以查书可知，当塑件制作尺寸较小，精度级别较高6时，z=/3,此时，x=0.75。S=(Smax-Smin)/2X100% 式中：Smax塑料的最大收缩率Smin塑料的最小收缩率S塑料的平均收缩率（L M） + z 0=（1+S）L S (0.50.75) + z 0 型腔深度尺寸计算公式（H M） + z 0=（1+S）H S -(0.50.75) + z 0 公差z模具成型零件制造公差LS塑件的径向基本尺寸HS塑件的深度基本尺寸查手册常用塑料的收缩率可知，聚丙烯的收缩率为 1.0%2.5% 所以 S=0.75% 厚度为 3 0 -0.12，最外层直径为 710 -0.46 , 第二层直径为 67+0.460 ，间隙尺寸为2+ 0.,20 0，圆形腔的尺寸为 11mm，圆外壁的尺寸为 15.50 -0.20 mm,大椭圆外圈大径为350 -0.32，小径为 210 -0.28, 大椭圆内圈大径为 31+ 0.,32 0，小径为 17+ 0.,20 0, 小椭圆外圈大径为 240 -0.24，小径为 200 -0.24，小椭圆内圈大径为 20+ 0.,24 0，小径为 16+ 0.,18 0 ,中间缝隙间距为 20 -0.12 ,凸出部分高度为 0.50 -0.12 ，（L M） 1 为最外圈直径即 71+0.460 mm ，（L M） 2 为第二层直径即 69+0.460 mm，（L M） 3 为圆外壁的尺寸即 15.50 -0.20 mm， （L M） 4 为大椭圆外圈大径即 350 -0.32 mm，（L M） 5 为大椭圆外圈小径为 170 -0.24 mm （L M） 6 为 小椭圆外圈大径为 240 -0.24 mm（L M） 7 为小椭圆外圈小径为 160 -0.24 mm （L M） 8 为 中间缝隙间距即 20 -0.12 mm（H M） 9 为塑料件厚度即 3 0 -0.12 mm ，（H M） 10 为外表凸出深度即 0.50 0.12 mm （L M） 1+ z 0= (1+0.0075)X71- 0.75X0.46 + 0.150 71 + 0.030 mm （L M） 2+ z 0= (1+0.0075)X69- 0.75X0.46 + 0.150 69 + 0.330 mm（L M） 3+ z 0= (1+0.0075)X15.5- 0.75X0.20 + 0.080 15.6 + 0.020 mm（L M） 4+ z 0= (1+0.0075)X35- 0.75X0.32 + 0.110 35 + 0.130 mm（L M） 5+ z 0= (1+0.0075)X17- 0.75X0.20 + 0.150 17 0.050 mm（L M） 6+ z 0= (1+0.0075)X24- 0.75X0.24 + 0.080 24 + 0.080 mm（L M） 7+ z 0= (1+0.0075)X16- 0.75X0.20 + 0.070 16 + 0.010 mm（L M） 8+ z 0= (1+0.0075)X2- 0.75X0.