多孔塑料罩模具设计（全套含CAD图纸）-第一组数据
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目录 目录 . 1 第一章 前 言 . 3 具工业在国民经济中的地位 . 3 种模具的分类和占有量 . 4 国模具工业的现状 . 5 第二章 塑件成型工艺性分析 . 6 件的分析 . 7 程塑料的性能分析 . 7 注射成型过程及工艺参数 . 8 第三章 拟定模具的结构形式和初选注射机 . 9 型面位置的确定 . 9 腔数量和排位方式的确定 . 10 射机型号的确定 . 11 第四章 浇注系统的设计 . 13 流道的设计 . 13 流道的设计 . 14 口的设计 . 17 核主流道的剪切速率 . 18 料穴的设计和计算 . 18 第五章 成型零件的结构设计及计算 . 19 型零件的结构设计 . 19 型零件钢材的选用 . 20 型零件工作尺寸的计算 . 20 型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 . 22 第六章 脱模推出机构的设计 . 23 模力的计算 . 23 出方式的确定 . 24 第七章 模架的确定 . 25 模板尺寸的确定 . 26 架各尺寸的校核 . 26 第八章 排气系统设计 . 26 第九章 冷却系统的设计 . 26 却介质 . 27 却系统的简单计算 . 27 第十章 导向和定位结构的设计 . 28 参考文献 . 29 多孔塑料罩注塑模设计 第一章 前 言 具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989 年 3 月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60 90的产品的零件，组件和部件的生产加工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业 是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加， 2005 年将达到 170 种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型， 1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多 个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 种模具的分类和占有量 模具主要 类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。 （ 1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的 50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 （ 2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备 不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 （ 3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 （ 4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸 型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的 6。 （ 5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。 模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。 国模具工业的现状 自 20 世纪 80 年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。 20 世纪 90 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模 具工业的总产值在 1990 年仅 60 亿元人民币， 1994 年增长到 130 亿元人民币， 1999 年已达到245 亿元人民币， 2000 年增至 260270 亿元人民币。今后预计每年仍会以 1015的速度快速增长。 目前，我国 17000 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我国国 内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。其中，冲压模具约占 50（中国台湾： 40），塑料模具约占 33（中国台湾： 48），压铸模具约占 6（中国台湾： 5），其他各类模具约占 11（中国台湾： 7）。 中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（ 1961 1981），成长期（ 1981 1991），成熟期（ 1991 2001）三个阶段。 萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产业等）逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。 1981 年 1991 年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业 发展的重要性日益彰显，自 1982 年起，台湾地区就将模具产业纳入“策略性工业适用范围”，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐渐形成台湾模具工业两大主流。从 1985 年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等 术，所以台湾模具业接触 术的时间相当早。 成熟期，在国际化，自由化和国际分工的潮流下， 1994 年， 1998 年，由台湾地区政府委托金属中心执行“工业用模具技 术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用与发展计划”，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。 1997 年 11 月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会（ 同获准入会，正式成为世界模具协会会员，。整体而言，台湾模具产业在这一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计，台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机与电子，通信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精密锻造等模 具。 第二章 塑件成型工艺性分析 本课程设计为一个多空塑料罩，如图 1 所示。要求大批量生产，精度： 照侧浇口结构设计。 图 1 多孔塑料罩 技术要求： 形缺陷； 01； 2。 件的分析 （ 1）外形尺寸。塑件壁厚为 34件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性材料，流动性较好，适合于注射成型。 （ 2）精度等级。制件不同尺寸的公差不一样，由图 1 可知部分尺寸公差，未注公差 的尺寸取公差为 （ 3）脱模斜度。 成型性能良好，成性收缩率较小，选择塑料型心和凹模的统一脱模斜度为 25。 程塑料的性能分析 该材料为低密度聚乙烯，易于透气透湿，有优良的电绝缘性能和耐化学性能，柔软性、伸长率、耐冲击性、透光率较好，机械强度稍差，耐热性能较差，不耐光和热老化。 模具设计时需注意： 1） 聚乙烯分子有取向现象，这将导致取向方向的收缩率大于垂直方向的收缩率而引起的翘曲、扭曲变形，以及对制品性能产生的影响。为了避免这种现象，模具设计时应注意浇口位置的确定和收缩率的选择。 2） 聚乙烯质地柔软光滑，易脱模，对于侧壁带浅凹槽的制品，可采取强行脱模的方式进行脱模。 3） 由于聚乙烯流动性较好，排气槽的深度应控制在 下。 性能指标如表 1。 表 1 性能指标 密度 错误 !未找到引用源。 /拉屈服强度 b/19 比体积 错误 !未找到引用源。 /（ 拉弹性模量 03 03 吸水率（ 24h） 1016 注射成型过程及工艺参数 1）注射成型过程 （ 1）成型前的准备。对 色泽、粒度和均匀度等进行检验， 型前需进行干燥，处理温度 70 80 ，干燥时间 2h。 （ 2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 （ 3）塑件的后处理（退火）。 2）注射工艺参数 （ 1）注射机： 螺杆式。 （ 2）预热和干燥：温度 t/： 7080，时间： /h： 12 （ 3）料筒温度 t/：前段 170 200；中段 165 180；后段 140 160。 （ 4）模具温度 t/： 35 55。 （ 5）注射压力（ p/ 60 100。 （ 6）成型时间 /s：注射时间： 1560；高压时间： 03；冷却时间： 1560，总周期： 40140。 第三章 拟定模具的结构形式和初选注射机 型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图 2 所示 图 2 分型面的选择 分型面 腔数量和排位方式的确定 （ 1）型腔数量的确定。由于该塑件的精度要求不高，塑件尺寸较小，且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成 本费用等因素，初步定为一模四腔结构形式。 （ 2）型腔排列形式的确定。由于该模具选择的是一模四腔，其型腔中心距的确定如图 3，故流道采用 H 形对称排列，使型腔进料平衡如图 4。 图 3 型腔布置 图 4 型腔数量的排列布置 （ 3）模具结构形式的初步确定。由以上分析可知，本模具设计为一模四腔，对称 H 型直线排列，根据塑件结构形状，推出机构初选推件板推出或推杆推出方式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板或推件板。由上综合分析可确定采用大水口（或带推件板）的单分型面注射模。 射机型号的确定 1）注射量的计算 塑件体积： V 塑 =252 222 3 42 3+302 252 4=件质量： m 塑 = V 塑 =中， 查表取 g/ 2）浇注系统凝料体积的初步估算 由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的 1 倍来估算。由于本次设计采用的流道简单而且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的 来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和四个塑件体积之和）为 V 总 = =4 ）选择注射机 步选择公称注射量为 V 公 = V 总 /注射机型号为主要技术参数见表 2。 表 2 注射机主要技术参数 理论注射量 /20 拉杆内向距 /00杆柱塞直径 /0 移模行程 /40 注射压力 /75 最大模具厚度 /50 锁模力 1500 最小模具厚度 /00 喷嘴孔直径 / 锁模形式 液压 机械 喷嘴球半径 /8 模具定位孔直径 /50 4）注射机的相关参数的校核 （ 1）注射压力校核。 取 00注射机的工程注射 压力为 p 公 =130射压力安全系数 30 通过上述计算，应力偏大，推出时有顶白或顶破的可能，为安全起见，在此不采用推杆推出。 2）采用推件板推出 （ 1）推件板推出时的推出面积 A 板 =4（ =4（ 602= 2） 推件板推出应力 =F/A=m/s 合理。 6）求冷却管壁与水交界面的膜转热系数 h 因为平均水温为 ，查相关数据得 f= h=d =000(= h C） 7）计算冷却水通道的导热总面积 A A=h =8）计算模具冷却水管的总长度 L L=dA=1=33） 冷却水路的根数 设每条水路长度为 l=300冷却水路的根数为 x=33/300= 由上述计算可
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