重汽ID00806前照灯传动壳座注塑模设计

重汽 照灯传动壳座注塑模设计 模具现在已经成为工业发展的基础，而塑料模占模具总量的比例达到 35% 40%，塑料模具的应用在各类模具的应用中占有领先地位。随着人们对生活轻便化的追求，塑料制件的生产越来越广泛，塑料成型工业在基础工业中的地位日益重要。 本文主要介绍的是传动壳座注塑模具的设计方法。首先分析了传动壳座制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着介绍了传动壳座注塑模的分型面的选择、型腔数 目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模架和模具材料，并对注射机的工艺参数进行相关校核。 通过本设计，我对模具设计有了更深的了解，对制图软件运用的更加熟练，这将对我日后的工作有很大的帮助。 关键词： 注塑模 ; 浇注系统；脱模机构；模架设计 1 of of 5%40%,in of a in As to of in in of of in of is is of is on of is I a of of be of in my 2 目录 前言 . 4 1 概 述 . 6 具在加工工业中的地位 . 6 料模具技术现状 . 6 料模具技术的发展方向 . 7 外研究现状及发展趋势 . 8 述本选题发展趋势 . 9 计在学习模具制造中的作用 . 9 2 塑件分析 . 11 件的工艺性 及结构分析 . 11 构分析 . 11 型工艺 . 15 料的性能分析 . 17 注射成型工艺参数 : . 18 射成形过程 . 19 3 模具的结构形式 . 21 定型腔数量及排列方式 . 21 具结构形式的确定 . 21 塑机型号的确定 . 22 关制品的计算 . 22 射机型号的确定 . 22 射机及各个参数的校核 . 23 型面位置确定 . 24 注系统的设计 . 25 流道的设计 . 25 流道的设计 . 27 口的设计 . 28 注系统凝料的脱出机构 . 28 注系统 的平衡 . 29 模推出机构的确定 . 29 向分型与抽芯机构的设计 . 32 芯机构脱模阻力的计算 . 33 拔距的计算 . 33 导柱直径的计算 . 34 导柱长度计算 . 34 块的结构形式 . 36 位挡块计算 . 38 紧块计算 . 38 紧块螺钉计算 . 40 模行程的计算 . 41 3 模导向机构及导柱的设计 . 42 具加热、冷却系统的设置 . 43 架的确定和标准件的选用 . 46 形零件的结构设计和计算 . 47 模（凹模）的设计 . 47 腔径向尺寸计算 . 48 腔深度尺寸 . 49 芯径向尺寸 . 50 芯高度尺寸 . 51 芯之间或成型孔之间等中心距尺寸 . 51 模的设计 . 51 型腔型芯侧壁的计算及校核 . 53 4 模具工作过程 . 55 型前的准备 . 55 料的检验和预处理 . 55 料筒的清洗 . 55 脱模剂的选用 . 55 射过程 . 55 模过程 . 56 品的后处理 . 56 5 装配图 . 57 6 总结 . 59 参考文献 . 60 致谢 . 61 4 前言 模具技术是一门综合性很强的学科 ,是近年来飞速发展的学科之一。随着产品的集约化生产，注射模具在各个领域的产品生产中越来越显得十分重要。模具是用来成型物品的工具，不同的模具是通过所成型材料物理状态的改变来实现，模具是由不同的零件所构成的。它主要是通过所成型材料的物理状态改变来实现物品外形的加工。 注塑模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动模板上，定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统 和型腔，开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化，但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分，并随塑料和制品而变化，是塑模中最复杂，变化最大，要求加工光洁度和精度最高的部分。 在工业产品中，一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，所带来的效果是明显的，因此， 近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，其中最主要之一的注塑模具已经很广泛的采用。它在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平的高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。注塑模具与其它机械行业想比，有以下三个特点：第一，模具不能像其它机械那样可作为基本定型的商品随时都可以在机电市场上买到。模具制造不可能形成批量生产，即模具是单件生产的，其寿命越长，重复加工的可能性越小。因此，模具的制造成本较高。第二 ，因为注塑模具是为产品中的塑料制品而订制的，作为产品，除质量、价格等因素之外，很重要的一点就是需要尽快地投放市场，所以对于为塑料制品而特殊定订制的模具来说，其制造周期一定要短。第三，模具制造是一项技术性很强的工作，其加工过程集中了机械制造中先进技术的部分精华与钳工技术的手工技巧，因此要求模具工人具有较高的文化技术水平，特别是对企业来说要求培养“全能工人”，使其适应多工种的要求，这种技术工人对模具单件生产方式组织均衡生产是非常重要的。综上所述，模具制造 存在成本高，要求制造周期短，技术性强等特点，目前，随着科 学技术的不断发展和计算机的应用，这些问题得到了很大的改善。 注塑模具的特点： a)塑料的加热、塑化是在高温料筒内进行，而不是在模具内进行，因而模具不设加料腔，而设浇注系统，熔体通过浇注系统充满型腔。浇注系统对注塑模来说至关重要。 b)塑 5 料熔体进入型腔之前，模具已经闭合。在注塑过程中需根据塑料特性，在模具中设加热或冷却系统。 c)注塑模生产适应性强，既可注塑小型制品，也可注塑大型制品；既可注塑简单制品，也可注塑复杂制品，生产率高，容易实现自动化。 d)注塑模一般是机动的，结构一般较复杂，因而制造周期较长，成本较高。 注塑模具的应用在当今的时代会越来越广的，它的特点使得它的用处越来越宽，涉及的范围也大了。 6 1 概 述 具在加工工业中的地位 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效 率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要 保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断 向前发展 。 料模具技术现状 模具工业产值逐年增加。 20 世纪 80 年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列政策的支持和引导下，再加之产品规模化生产的需要，在市场需要的强大拉动下，中国模具工业高速发展，模具制造业年产值平均增长 14%左右，发达地区增长在 25%以上，已跃居世界第三，仅次于日本和美国。在未来的模具市场中，塑料模、压铸模等在模具总量中的比例还将逐步提高。 大型、精密塑料模具制造能力不断增强。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪， 7 有力很大发展，模具制造技术水平有了较大提高。在大型模 具方面已能生产 48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。注塑模型腔精度可达 0 0 m m，表面粗糙度.2 m为模具寿命不断提高。新型模具型腔材料及其热处理工艺的不断问世，使得型腔模具的使用寿命有很大提高。 成型工艺不断改进。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设计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。 热流道塑料模具开始推广和使用。由于热流道注射模具的独特优点，近年来，塑件生产采用率达 20%以上。采用最多的是内热式或热式热流道装置，也有少数采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。 国外引进模具 美国 G、。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，实现了能支持 程，如对充模和冷却等进行计算机模拟等方面，取得了一定的技术和经济效益，大大推动了我国模具 料模具技术的发展方向 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 该技术的进一步普及创造了良好的条件；基于网络的 可以解决传统混合型 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。模具的 成化、智能化和网络化方向发展。 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计和制造水平及比例。由于塑料制件在各个领域的应用范围、规模不断扩大，其精度要求也越来越高，所以势必对模具的设计和制造也要达到相应的水平。 推广应用热流道技术和气辅注射成型技术。采用热流道技术的模具，不仅可提高制 件的生产率和质量，而且还能大幅度节省原材料和能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的关键。气 8 体辅成注射成型可以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在逐步推广使用。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，模具设计和制造的难度较大。因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。 大力开发快速模具技术。随着市场竞争的进一步加剧，产品的开发和更新换代也必定更加趋于频繁，在产品的试制阶段，必须要有快速经济模具技术作支撑，才能适应多品牌、少批量的生产方式。快速 经济模具技术主要突出表现在快速原型与快速模具制造上，这已成为国际国内大力开发的领域之一。首先体现在快速原型制造上，国内外开发的快速原型设备品种逐年增多，性能逐渐完善，软件系统逐年升级，制作效率有了很大的提高。然后在快速原型制造的基础上，实现快速模具的制造，特别引人注目的是快速原型与传统的快速经济模具相结合，可解决生产中的许多实际问题。 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然较低，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，首先要制定统一的国家标准，并严格按标准生产；第二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。 开发模具新材料与热处理技术。开发和应用优质模具材料及其热、表面处理技术，对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 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，是实现塑料模 究和应用多样、廉价的检测设备，是实现逆向工程必要的前提。 外研究现状及发展趋势 近二十多年间，国外注塑模 相当迅速。 70年代许多研究者对一维流动进行了大量研究，由最初的 术和 体化方向发展。80 年代初开展三维流动与冷却分析并把研究扩展到保压分子取向以及翘曲预测等领域。 80 年代中期注塑模 入实用阶段，出现了许多商品化注塑模 件，比较著名的有 :司的 统； 司的 件； 统等等 促进了国外模具行业的发展。因此，未来的一段时间内，他们将朝着大型、精密、复杂与长寿命模具的方向发展。 9 述本选题发展趋势 中国汽车产业作为世界汽车产业重要的组成部分，未来十年是中国汽车产业的黄金期，汽车产业已经完成了从小到大的过程，正在逐步实现由弱到强的巨大跨越，全球汽车工业将向中国和一些新兴经济体进一步转移，这对中国汽车工业来说，仍是非常难得的历史机遇。目前，中国汽车市场不仅发展快，而且汽车消费需求变化也快，这对于中国汽车产业来说，将迎来下一个 黄金十年，自主品牌将完成从“中国制造”到“ 中国创造”的发展过程。预计到 2020 年，中国汽车市场的销量有望占据全球汽车总销量的一半以上，将是美国市场销量的两倍左右。中国汽车市场前景非常广阔。 这次我的课题是 重汽 注塑模设计及 其 运动仿真 ，其中要用大量的 型。所需的知识已超出了课本的知识，但正是这样，才更有锻炼的价值。能够让我对一副模具的设计过程有了更深一个层次的了解，检查我对知识的掌握能力和动手能力，通过本次设计可以使我掌握注射模的模具结构机构的设计，对 让我能更快适应生产工作。培养自己综合运用所学基础和专业基本理论、基本方法分析和解决测量与控制及其它相关工程实际问题的能力，在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业、等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经一个国家制造业水平的重要标志之一。从小学到现在国家已经培养我 16 年了，我想尽快用我自己所学的专业知识服务社会，为社会生产力的发展做出自己的贡献，为了然自己 早日适应生产工作，我想我在这次的设计中一定会尽全力做好的！ 计在学习模具制造中的作用 通过对模具相关知识的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。 毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。 我国在注塑模 20世纪 80 年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模 时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模 统的研制与开发工作，我国注塑模 究始于 07 年代末，发展 10 较为迅速多年来 ,我国对注塑模设计制造技术及其 开发应用十分重视，在“八五”期间 ,由北京航空航天大学、华中理工大学、四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题“注塑 并于 1996年通过鉴定，部分成果己投入实际应用，使我国的注塑模平有了较大提高 中理工大学开发的塑料注塑模 统 州工业大学研制的 2 一 这些软件正在一些模具企业中推广和使用，有待在试用中逐步完善。这些项目的成果对促进我国注塑模 我国注塑模 前，我国经济仍处于高速发展阶段。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，模具技术的发展趋势主要是模具 产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。 11 2 塑件 分析 件的 工艺性及结构分析 构分析 该 塑件为重汽 照灯传动壳座 ,原料为 龙 66）， 表面 质量较高 ,结构比较复杂 ,需要两个侧抽心机构 这就增大了成型的难度 。 此 塑件壁厚不均匀， 在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀会造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率， 同时要控制好型腔的尺寸 。见图 2 1。 图 2 1 塑件零件图 12 在这里我们借助 件来做该塑件的分析，这样有助于我们了解该塑件更多的详细息