注塑模具毕业设计-HPVC带支承弯管成型工艺及注塑模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - I - 摘要 本论文基于塑料弯管注塑工艺分析及模具设计， 介绍了注射成型的基本原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了注射模具浇注系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明 。 以塑料弯管 模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能 达到很好的学以致用 的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇、综合应用到本次设计 当中来。该注射模最显著的特征是避免了传 统的脱模方式。该模具 结构设计简单可靠，加工装配方便。 本文 简要介绍了模具行业现在的情况和未来的发展趋势。提到了限制模具发展的因素。 在查阅参考文献和对塑件进行工艺性分析的基础上 ，确定了模具设计的整体方案。 并对 塑料模具 的设计参数 进行了必要的计算，根据计 算结果选用了注射机。 最后利用 件对塑件外壳注射模总装配图及主要零部件进行了设计，完成了模具的整体结构设计。 关键词 注射模；顶出系统； 分型面 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - n on of is to of to to of to of of to a of be In of up in to of in of of a of to of to of of of II of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 目录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 具工业在国民经济中的地位 . 1 种模具的分类 . 2 国模具工业的现状 . 3 国模具技术的现状及发展趋势 . 4 外模具工业的发展情况 . 5 业设计的要求及主要内容 . 6 计要求 . 6 计的主要内容 . 6 第 2 章 注射件材料的分析 . 7 料制品的设计分析 . 7 件体积和质量 . 8 料特性 . 8 特点 . 8 成形特性 . 9 模斜度 . 9 件的壁厚 . 10 章小结 . 11 第 3 章 模具设计 . 12 腔数量的确定与配置 . 12 腔数量的确 定 . 12 型面的确定 . 13 腔的配置 . 13 射机的选用 . 15 射机类型选择 . 15 塑机基本参数 . 16 件的的参数计算 . 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 架的确定 . 19 准模架简介 . 19 准模架的选用 . 19 型零部件的工作尺寸计算 . 22 作尺寸分类和规定 . 22 响制品尺寸误差的因素 . 22 模尺寸计算 . 24 模尺寸计算 . 27 芯尺寸计算 . 28 腔侧壁以及底板厚度尺寸 . 29 章小结 . 30 第 4 章 浇注系统 . 31 流道 . 32 料穴设计 . 33 流道设计 . 33 口 . 34 口套的设计 . 35 位圈设计 . 35 章小结 . 36 第 5 章 导向机构设计 . 37 向机构的设计 . 37 柱的设计 . 37 套的设计 . 38 计导柱和导套须注意的事项 . 39 章小节 . 40 第 6 章 脱模机构设计 . 41 模机构的选择 . 41 定推出机构 . 41 模力计算 . 41 芯距和抽芯力的计算 . 42 芯距离的确定 . 42 芯力的计算 . 42 导柱的设计 . 43 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - V - 导柱的倾角 . 43 导柱的长度计算 . 44 滑块的确定 . 44 紧块的设计 . 46 轮、轴、轴承的设计 . 46 轮的选择 . 46 的的设计 . 47 缸的选择 . 48 章小节 . 48 结 论 . 49 致谢 . 50 参考文献 . 51 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第 1章 绪论 具工业在国民经济中的地位 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中， 60% 80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量 一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 鉴于振兴我国模具工业的重要性，在 1989 年 3 月国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。 1997 年以来，国家又相继把模具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从 1997 年到 2002 年，对全国部分重点专业模具厂实行增值税返还 70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。 1999 年 7 月国家计委和科学技术部发布的当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南 (目录 )，把电子专用工模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等等，都列进去了。 1999 年 8 月 20 日党中央和国务院发布的关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通讯、计算机及软件、数字化电子产品等方面，在生物技术及新医药、新技术、新能源、航天航空、海洋等有一定基础的高新技术产业领域，加强技术创新，形成一大批拥有自主知 识产权、具有竞争优势的高新技术产业。要加强传统产业的技术升级。注重电子信息等技术与传统产业的嫁接，大幅度提高国产技术装备的水平。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。 各种模具的分类 模具有冲压模具和塑料加工模具。冲压模具可以按照加工方式分类，可以分为冲孔落料模具、弯曲模具、拉伸模具、剪切模具、翻边模具、整形模具等。一般用做钢材等金属材料的加工。 塑料加工模具按塑料的类型可分为热固性塑料模和热塑性塑料模两大类。热塑性塑料均使用注射模具。 下面是热固性 模具 的分类 ： （ 1） 按 模具在压机上的固定方式可分为： 移动式模具：不固定在机床上，装料合模、开模及塑料制品由模具内取出，均在机外进行。这种模具结构、制造简单，但效率低、劳动强度高，只适用于中小批量件的加工。 固定式模具：固定在机床上，整个过程中，装料、合模、成型、开模及推出塑料制品等均在机床上进行。使用方便、劳动强度低、效率高，模具结构较为复杂，主要用于批量生产中。 （ 2） 按照塑料制品成型方法分类： 压塑模：塑料装在受热的型腔或加料室内，然后加压。在压制时直接对型腔内的塑料施加压力。这类模具的加料室一般于型腔是一体的。 传递模：塑料在加料室内受热成为粘流状态，在柱塞压力作用下使熔料经过注射系统进入充满闭合的型腔。 注射模：塑料在注射机上装有螺杆搅拌的料筒内受热进行塑化，达到半熔融状态时，在压力作用下熔料通过模具的注射系统进入到有一定温度的型腔内固化成塑料制品。工艺成型周期短，生产效率高，这种模具在热固性塑料注射机上使用。 （ 3） 按加料室的形式分类： 敞开式模具：没有单独的加料室，合并在型腔中，压塑时塑料自由向外溢出。这种模具只能用来加工形状简单并且质量要求高的塑料制品。 半封闭式模具：在型腔上方设有加料室，压塑时余料 形成飞边。这中模具可制造形状比较复杂的塑料制品，制品致密度较高。 封闭式模具：加料室是型腔的延续部分。压塑时压机的压力全部作用在塑料制品上。制品组织致密，形成垂直飞边，容易清除，适用于形状较复买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 杂的塑料制品。 （ 4） 按模具的分型面分类： 垂直分型面模具：模具的分型面平行于压机的工作压力方向。 水平分型面模具：模具的分型面垂直于压机的工作压力方向 。 我国模具工业的现状 80 年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为 13%， 1999 年我国模具工业产值为 245 亿，至 2002 年我国模具总产值约为 360 亿元，其中塑料模约 30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、 容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机 构的创新方 面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟 。 热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到 10%，与国外的 50% 80%相比，差距较大。 在制造技术方面， 术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 统，如美国 、美国 司的 国 司的 模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 集成，并能支持术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具 术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模 统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的 统、华中理工大学开发的注塑模 统及件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具 术创造了良好条件。近年买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如： 3M 、 等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度的商品化程度一般在 30%以下，和国外先进工业国家已达到 70% 80%相比，仍有差距。 表 1内外塑料模具技术比较表 项目 国外 国内 注塑模型腔精度 腔表面粗糙度 m m 非淬火钢模具寿命 10 60 万次 10 30 万次 淬火钢模具寿命 160 300 万次 50 100 万次 热流道模具使用率 80%以上 总体不足 10% 标准化程度 70 80% 小于 30% 中型塑料模生产周期 一个月左右 2 4 个月 国模具技术的现状及发展趋势 （ 1） 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。 （ 2） 在塑料模设 计制造中全面推广应用 术。术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的 体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型 统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题； 件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 （ 3） 推广应用热流道技术、气辅注射成 型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面 为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。 （ 4） 开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 （ 5） 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。 （ 6） 应用 优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 （ 7） 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。 外模具工业的发展情况 目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上 ， 否则塑料模具发展将受到制约。面 对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 业设计的要求及主要内容 计要求 （ 1） 支承弯管总装图及部装图设计，零号图各 1 张； （ 2）圆弧 型芯、 上模版 、滑块零件图设计， 2 或 3 号图各 1 张； （ 3） 撰写毕业设计论文： 10000 字。 计的主要内容 本论文主要是对塑料锥齿轮的结构和 模具进行了研究和探讨，所做的工作主要有以下几个方面： （ 1）掌握塑料注射模的设计步骤，采用点浇口自动切断脱落机构； （ 2）模具开模时利，外大直径先走一段，开模后， ,在油缸带齿条带动整体小滑快转动完成圆弧抽芯 ，最后由推板带动推杆将制件顶出，完成制件脱模的设计方法。 （ 3）了解和熟悉模具主要零件的加工制造工艺。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 第 2章 注射件材料的分析 塑料制品的设计分析 制品如图 2 2示 。 图 2支撑弯管三维实体 图 2撑弯管 二维零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 图 2 1 所示 本次毕业设计的塑料外壳 ， 材料为 注射成型 。 从图 2 1 可以看出 ， 塑件结构主要有以下特点 ： （ 1）弯管两端是直的，中间是 90度的圆弧 ； （ 2）制品为薄壁件，内腔相对较深且有一定的精度要求。 根据以上分析 ， 模具在设计中应重点解决以下几方面的问题 ： （ 1）模具的结构形式、浇口形式与进浇位置的选择 ； （ 2） 分型面如何选取 及分型面位置的选择 ； （ 3）中间圆弧段型芯如何抽出； （ 4）确保不发生推出变形，应采用什么样的脱模方式。 件体积和质量 由 模型分析得出 塑件的体积和质量： （ 1）体积为 102 （ 2）曲面面积为 104 （ 3）密度为 （ 4）质量为 103g。 料特性 特点 高分子质量聚氯乙烯（ 常平均聚合度在 1700 以上（常用的平均聚合度为 2500）的 脂。 最大特点是增塑剂吸收量大，其软制品不仅保持了通用 脂的原有特性，而且其力学性能比普通 品更好， 有更高的力学性能 ,更好的耐热、耐寒性能 ,具有较好的回弹性。 工制品的主要优点是物理性能好（如：拉伸强度、压缩变形、低温脆性、耐磨性、耐溶剂性、耐老化性），并在较宽的温度范围内均能保持相对较好的性能。可广泛应用于密封条、膜片、塑料、高级电线电缆等方面 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 成形 特性 吸湿小 ,流动性差 防止发生气泡 ,塑料可预先干燥 浇口截面宜大 ,不得有死角 表面镀铬 . 好采用专用设备和模具。所有产品须根据需要加入不同种类和数量的助剂。 在 200 度温度下与钢 分解时逸出腐蚀 成型温度范围小 . 孔径宜大 ,以防死角滞料 如有镶件应预热 . 模斜度 塑件模塑成形过程中，塑料从熔融状态转变为固体状态，将会产生一定的尺寸收缩，从而使塑件紧紧地包在模具型芯或型腔中凸起部分。为了便于使塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，阻止塑料制品表面在脱模时划伤等，在设计塑件时必须考虑塑件内外壁具有足够的脱模斜度。常见热塑性塑件的脱模斜度的推荐值，见表 2 3 所示。 表 2种热塑性塑件的脱模斜度 塑料名称 脱模斜度 塑件外表面 塑件内表面 尼龙（通用） 20 40 25 40 尼龙（增强） 20 50 20 40 聚乙烯 20 45 25 45 氯化聚醚 25 45 30 45 有机玻璃 30 50 35 1 聚碳酸酯 35 1 30 50 聚苯乙烯 35 1 30 30 1 0 1 20 30 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 件的壁厚 塑件的壁厚首先取决于塑件的使用要求，如强度结构、重量 、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求。此外，还应尽量使其各处壁厚均匀，壁厚太小，熔融塑料在模具型腔中的流动阻力较大，难填充，强度刚度差；壁厚太大，内部易生气泡，外部易生收缩凹陷，且冷却时间长，料多亦增加成本。 塑件壁厚与流程有关。所谓流程是指熔融物料由进料口流向型腔各处的距离。各种塑料壁厚在其常规工艺参数下，流程大小与塑件壁厚成正比，壁厚则其流程长。表 2 4 为壁厚与流程的关系，用它能计算与其相对应的塑件壁厚。 S（ L/100 (2式中 S壁厚（ L流程（ 将相关参数代入式 (2经计算得出： S（ 60/100 塑件最小壁厚为 2合 要求； 塑件的结构是合理的。 表 2厚与流程的关系 塑料流动性 计算式 说明 流动性好（聚乙烯、尼龙等） S（ L/100 壁厚（ L流程（ 流动性中等（有机玻璃、 ） S（ L/100 动性差（聚 氯乙烯 、聚砜等） S（ L/100 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 章小结 本章主要介绍了本设计使用的材料 性能与其成型条件；计算了塑件的最小壁厚和脱模斜度，又使用 三维绘图和 件绘制出塑料外壳的三维图形和二维零件图，知道了此塑件的体积、质量与尺寸等参数，为以后的设计奠定了基础。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 第 3章 模具设计 型腔数量的确定与配置 型腔数量的确定 确定型腔数量的方法有很多，如根据锁模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等确定行腔数量。 （ 1） 根据制品的精度要求确定型腔数量 n 对于注射模来说，塑料制件精度为 3 级和 3a 级，重量为 5 克，型腔数取 4。 塑料制件为一般精度（ 4），塑料制件重量 12，型腔数取8；而重量为 50的塑料 制件 ，型腔数取 4，当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。 7精度塑料制件，最多型腔数比 4精度的塑料增多至 50% （ 2） 根据注射机最大注射量确定型腔数量 n 一般注射机不应超过注射机最大注射量的 80%，即 : 0 . 8 (3或 0 . 8 式中 gV( 注射机的最大注射量； V 成型塑件及浇注系统所需塑料重量 ， g； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - jV( 浇注系统凝料量， 3 g； nV( 单个塑件的容积或质量， 3 g； 塑件及浇注系统所需塑料容积， 3 根据方法 1 确定型腔数量，制件 的制造精度为 7 级，所以应该 选择多腔模具，故 本设计选择一模二 腔进行加工制件。 分型面的确定 模具上用于取出塑件和（或）浇注系统凝料的可分离的接触表面统称为分型面。分型面选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很多影响，它决定了模具的结构类型，是模具设计工作中的重要环节。模具设计时应根据制品的结构形状、尺寸精度、浇注系统形式、推出形式、排气形式及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择。 分型面的选择原则 : （ 1）分型面位于塑件断面尺寸最大处 ,保证塑件可正常取出 ； （ 2） 开模时尽量使塑件留在动模； （ 3）分型面距离浇口最远，有利于排气 ； （ 4）不会在光滑的外表面留下痕迹。 本设计采用点浇口，应该采取二次分型。 型腔的配置 型腔的配置决定了模具结构总体方案的设计。一但型腔布置完成，浇注系统走向和类型便确定。冷却系统和脱模机构在配置型腔时也必须统筹考虑。若冷却通道布置与推杆孔、螺孔发生冲突时要在型腔配置中进行协调。当型腔、浇注系统、冷却系统、脱模机构的初步位置确定后 ，模板的外行尺寸也基本确定。 多型腔在模具上通常采用圆形排列、 H 形排列、直线形排列以及复合排列等，在设计时应注意如下几点： （ 1）尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡式浇注系统，确保塑件质量的均一稳定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - （ 2）型腔布置和浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料现象，如图 3b）的布局就比 3a） 的布局合理。 （ 3）尽量使型腔排列得紧凑一些，以便减小模具的外形尺寸。如图 3示，图（ b）的布局优于图（ a）布局，因为图（ b）的模板总面积小，可节省钢材，减轻模具质量。 （ a） （ b） 图 3型腔的配置力求对称 （ a） （ b） 图 3型腔的配置力求对称 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 射机的选用 射机 类型选择 1956年制