仪表盖注射模具设计【注塑模】【7张CAD图纸】

仪表盖注射模具设计

45页 15000字数+说明书+任务书+开题报告+7张CAD图纸【详情如下】

仪表盖注射模具设计开题报告.doc

仪表盖注射模具设计论文.doc

任务书.doc

定位圈.dwg

实习报告.doc

实习日记.doc

导套.dwg

导柱.dwg

拉料杆.dwg

推板.dwg

浇口套.dwg

装配图.dwg

附表.doc

摘  要                                        

     注射模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，是现代生产制造行业的核心，在大多数国家，注射模具设计与制造技术已经成为衡量一个国家生产制造技术先进与否的关键。

本设计以目前最先进的三维高端软件Pro/e为核心，实现对仪表外壳的三维造型。通过对仪表外壳的工艺、材料分析，选用适当的注射机，并拟定合理的注射成型工艺方案。在模具设计中，采用一模四腔的布局。并通过对分型面、浇注系统、成型零部件、顶出脱模机构、冷却系统的设计，选用适合的标准模架及标准件，完成对仪表外壳的一套完整的模具设计方案。

另外，为得到合格的塑件制品，在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟（CAE）分析，帮助分析潜在的问题，优化模具结构、工艺参数，以便及时修改制件和模具设计。结果表明，同传统的模具设计相比，CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。

关键词：注射模具；三维造型；CAE分析  

ABSTRACT

Injection mold is an important tooling for industry products ,it is the core of the modern manufacturing industry and in most countries injection mold design and manufacturing technology have become the keywords of measuring it’s production technology.

Based on the present advanced 3D software Pro/E , This paper realized the 3D modeling for the instrument shell, analyzed the process and material of  instrumentr shell, choosed the proper injection machine ,and roughcast reasonable injection mold design scheme .In the design process ，it used the configuration of four cavity in one plate and architecture of there-plate mould base. And through designing the parting line , running gate system, modeling parts , ejection stripping mechanism , cooling system , choosing adaptive standard mould base and standard parts ,it finished the whole mold design scheme for the Micromotor shell。

In addition ,for getting the qualitative plastic products, before the molding the CAE analysis was been done ,this assist on analyzing the potential problem , optimizing mold structure, technological parameter, so that the mold design could be modified in time. Results proved that CAE technology have great benefits in the field of improving the production efficiency, ensuring the product quality , reducing the cost and the intensity of labor.

Keywords: Injection Mold;  3D Modeling;  CAE Analysis

目  录

摘  要1

引  言1

1 塑件分析2

1.1  塑件结构分析2

1.2  塑件材料分析2

2 拟定模具结构形式4

2.1 确定型腔数量及排列方式4

2.2 结构形式的确定4

3 塑件的相关计算及注塑机的选择7

3.1   塑件的计算7

3.2 注塑机的选择7

3.3   注塑机的校核8

4 分型面位置的确定9

5 浇注系统形式和浇口的设计10

5.1   主流道设计10

5.2 分流道设计11

5.3  浇口的设计13

5.4  浇注系统的平衡14

5.5  冷料穴的设计15

5.6  拉料杆的设计15

6  模架的确定16

7  成型零件的设计19

7.1 成型零件钢材选用20

7.2  成型零件的结构设计21

7.3  斜导柱抽芯机构设计23

8  脱模推出机构的设计28

8.1脱模推出机构的设计原则28

8.2制品推出的基本方式28

9  其它机构的设计29

9.1排气系统的设计29

9.2冷却系统的设计30

10  开模动作过程31

11  模具的试模与修模31

11.1 粘着模腔31

11.2 粘着模芯32

11.3粘着主流道32

11.4 成型缺陷32

12 滑块加工工艺卡33

总  结35

致  谢36

参考文献37

塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自从1990年实现以纯粹化学合成方法生产塑料算起，塑料工业已有90年的历史。1927年聚氯酰胺，聚甲醛，ABS，聚碳酸酯，聚苯醚与氟塑料等工程塑料发展迅速，其速度超过聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯与聚苯乙烯等四种通用塑料，使塑件在工业产品与生活用品方面获得广泛的应用，以塑料代替金属的实例，比比皆是。塑料有着一系列金属所不及的优点，诸如：重量轻，电气绝缘性好，易于造型，生产效率高与成本低廉等；但也有许多自身的缺欠，诸如：抗老化性，耐热性，抗静电性，耐燃性及比机械强度低于金属。但随着高分子合成技术，材料改性技术及成型工艺的进步，愈来愈多的具有优异性能的塑料高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。

本设计的仪表盖注射模，介绍了整个注射模的设计过程，实现了理论与实践相结合。不但丰富了自己的知识面，而且增加了专业经验，是大学生活中一笔很大的财富。

1.2  塑件材料分析

   本次设计的制件根据实际使用考虑，其材料要求有较高的机械强度及抗拉、抗压性能要求制件表面光泽度好，化学性能稳定。ABS尺寸稳定、吸水率小，具有优良的弹性及耐冲击强度，着色性好。化学性能稳定。有较好的电气绝缘性能。

1.2.1成型特点  

   ABS成型收缩率小，无明显熔点，通常160℃以上可成型，250℃树脂开始变色，270℃以上开始分解（其中丁二烯橡胶成分最容易分解，导致制件抗冲击强度降低）。ABS的熔体流动性与注射温度和注射压力都有关系，其中注射压力稍比注射温度敏感，成型过程中可从注射压力如手，以降低其熔体粘度，提高充模性能。模具温度，注射速度对ABS的电镀性能，外观光泽度有较大的影响，在成型过程中，低注射速度为宜，对外观要求较高的制品模具温度取较高。ABS内应力检验以制品浸入煤油中2分钟不出现裂纹为准或根据浸入冰醋酸溶液中是否发生开裂及其开裂的时间长短进行判断。

表1-1  热物理性能

密度(g/ cm3)1.02—1．05比热容(J·kg-1K-1)1255—1674

导热系数

(W·m-1·K-1×10-2)13.8—31.2线膨胀系数

(10-5K-1)5.8—8.6

滞流温度(°C)130

表1-2  力学性能

屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38

断裂伸长率(﹪)35拉伸弹性模量(GPa)1.8

抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4

抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24

冲击韧度

(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121

缺  口11

表1-3  电气性能

表面电阻率（Ω）1.2×1013体积电阻率（Ω·m）6.9×1014

击穿电压（KV/mm）\介电常数（106Hz）3.04

介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)50—85

2 拟定模具结构形式

   根据模具理论和现场工作的的经验，我们知道精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。

   型腔数量确定之后，便进行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯机构的设计、镶件及型芯的设计以及温度调节系统的设计。以上这些问题又与分型面及浇注口的位置选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到比较完善的设计。

2.1 确定型腔数量及排列方式

   在本设计中，由于塑件属于小型塑件，而且精度要求不是非常高，生产批量较大，因此本设计采用了一模四腔的结构方式，可以大大提高生产效率，降低生产成本。

   考虑到模具成型零件和出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示：

   本次塑料模具设计，全面考虑了塑料成型性能，模具结构特点，注射工艺参数，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理论分析和数据计算生产操作上论证该设计是合理可行的。并且，通过这次设计，我了解了注射模设计概况，熟悉了注射设备，基本掌握了注射成型的一般原理。

   在设计和三维建模过程中也遇到了一些问题，通过对问题的探索与分析，最后得到圆满解决，更另深刻的知道了模具设计各个阶段的重要性和严谨性，达到了毕业设计的目的。

   伴随经济建设，特别是汽车、机械、电子、日用制造等行业的飞速发展，对模具设计与制造的人才的需求与日俱增，模具设计制造，特别是注射模具的设计与制造将更为受到重视，并将会广泛应用到各个领域中，飞速发展。

  相信这次设计中获得的经验及处理问题的能力将会对今后的学习和工作有所启示和帮助。

参考文献

[1]伍先明 张蓉主编  塑料模具设计指导（第二版）国防工业出版社2010.2

[2]叶久新 王群主编  塑料成型工艺及模具设计 机械工业出版社 2007.11

[3]中国模具设计大典编委会。中国模具设计大典 西安科学技术出版社 2003

[4]徐佩弦 主编 塑料制品与模具设计 中国轻工业出版社 1998.3

[5]陈于萍 周兆元 主编 互换性与测量技术基础（第二版）机械工业出版社2006

[6]林清安 主编Pro/E综合教程野火4.0版 电子工业出版社 2009

[7]詹友刚 主编Pro/E模具设计教程野火5.0版 机械工业出版社2010

[8]崔晓丽 杨海茹 主编 中文版AutoCAD工程制图 清华大学出版社 2008

[9]刘朝儒 彭福荫 主编 机械制图（第四版） 高等教育出版社 2000

[10](美)William J.Palm III 黄开枝主编 MATLAB 7 基础教程 清华大学出版社

[11]P.A Tres.Designing Plastic Parts for Assembly[M].Carl Hanser.New York,1994

[12]W.G.Ryim,Y.I.Kim,S.K.Chang, A systematic optimization of gate locationg and Processing conditiongs in injiection molding[j].Appl.Mech.Trans.Asme 227 (1997)