直三通注塑模设计【注塑模】【16张CAD图纸】

直三通注塑模设计

59页 25000字数+说明书+任务书+开题报告+16张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

侧型芯.dwg

侧滑块.dwg

动模座板.dwg

动模板.dwg

定模板.dwg

工作中期检查表.doc

推管固定板.dwg

支撑板.dwg

直三通注塑模设计开题报告.doc

直三通注塑模设计说明书.doc

表格.doc

装配图.dwg

设计图纸16张.dwg

摘  要

三通管作为一种连接件在日常生活中应用广泛，本文对塑料模具的设计方法及过程进行了阐述。包括了塑件结构的分析和材料的选择，拟定模具结构形式、注塑机型号的选择，浇注系统的形式和浇口的设计、成型零件的设计、模架的确定和标准件的选用。合模导向机构的确定、脱模推出机构的确定，侧向分型与抽芯机构的设计、排气系统的设计、模具温度调节系统的设计、典型零件制造工艺、模具材料的选用等。

关键词  三通管;注塑模;导向;分型;脱模

目 录

1  前言…………………………………………………………………………………………1

  1.1  我国塑料模具工业的发展现状……………………………………………………1

  1.2  国际塑料模具工业的发展现状…………………………………………………1                      

        1.2.1  网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪………………………2

        1.2.2  AM软件日益深人人心并发挥越来越重要的作用………………………2

        1.2.3  AM软件的智能化程度正在逐渐提高……………………………………2

        1.2.4  设计与3D分析的重要性更加明确………………………………………2

  1.3  我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向…………………………………3

  1.4  本次设计的目的……………………………………………………………………4

2  塑件成型工艺性分析………………………………………………………………………5

  2.1  塑件（直三通）分析………………………………………………………………5

       2.1.1  塑件图（因使用需要对原式样有所改进…………………………………5

       2.1.2  塑件分析…………………………………………………………………5

       2.1.3  成型工艺分析如下………………………………………………………5

  2.2  ABS的注射成型过程及工艺参数…………………………………………………6

       2.2.1  注射成型过程……………………………………………………………6

       2.2.2  ABS的注射工艺参数……………………………………………………6

       2.2.3  ABS化学和物理特性………………………………………………………7

       2.2.4  ABS塑料的主要技术指标…………………………………………………8

3  拟定模具结构形式………………………………………………………………………9

  3.1  分型面的选择………………………………………………………………………9

       3.1.1  分型面的选择原则…………………………………………………………9

       3.1.2  分型面的确定………………………………………………………………9

  3.2  型腔数目的确定……………………………………………………………………10

4  注塑机型号的确定………………………………………………………………………11

  4.1  所需注射量的计算………………………………………………………………11

  4.2  塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算………………11

  4.3  选择注射机………………………………………………………………………12

  4.4  注射机有关参数的校核…………………………………………………………13

        4.4.1  型腔数量的校核…………………………………………………………13

        4.4.2  注射机工艺参数的校核…………………………………………………13

        4.4.3  安装尺寸………………………………………………………………14

        4.4.4  开模行程的校核…………………………………………………………14

        4.4.5  模架尺寸与注射机拉杆内间距校核……………………………………14

5  浇注系统的形式和浇口的设计…………………………………………………………15

  5.1  主流道的设计……………………………………………………………………15

        5.1.1  主流道设计要点…………………………………………………………15

        5.1.2  主流道尺寸………………………………………………………………15

        5.1.3  主流道衬套的形式………………………………………………………16

        5.1.4  主流道衬套的固定………………………………………………………17

  5.2  冷料穴的设计……………………………………………………………………17

  5.3  分流道的设计……………………………………………………………………19

        5.3.1  分流道的布置形式………………………………………………………19

        5.3.2  分流道的长度……………………………………………………………19

        5.3.3  分流道的形状及尺寸……………………………………………………19

        5.3.4  分流道的表面粗糙度……………………………………………………20

   5.4  浇口的设计………………………………………………………………………20

        5.4.1  浇口的形式………………………………………………………………21

        5.4.2  浇口类型的选择…………………………………………………………21

        5.4.3  浇口位置的选择…………………………………………………………22

        5.4.4  浇口的尺寸的确定………………………………………………………22

   5.5  浇注系统的平衡…………………………………………………………………22

   5.6  浇注系统凝料体积计算…………………………………………………………22

   5.7  浇注系统各截面流过熔体的体积计算…………………………………………23

   5.8  普通浇注系统截面尺寸的计算与校核…………………………………………23

         5.8.1  确定适当的剪切速率…………………………………………………23

         5.8.2  确定主流道体积流率…………………………………………………23

         5.8.3  注射时间（充模时间）的计算…………………………………………24

         5.8.4  校核各处剪切速率……………………………………………………24

6  成型零件的结构设计和计算……………………………………………………………26

   6.1  成型零件的结构设计……………………………………………………………26

   6.2  成型零件工作尺寸的计算………………………………………………………26

   6.3  型腔零件强度、刚度的校核………………………………………………………30

         6.3.1  根据侧壁厚度校核强度、刚度…………………………………………30

         6.3.2  根据底板厚度校核强度、刚度…………………………………………31

7  模架的确定和标准件的选用……………………………………………………………33

8  合模导向机构的设计……………………………………………………………………35

   8.1  导向结构的总体设计……………………………………………………………35

   8.2  导柱设计…………………………………………………………………………35

   8.3  导套设计…………………………………………………………………………36

9  脱模推出机构的设计……………………………………………………………………37

   9.1  脱模力的计算……………………………………………………………………37

   9.2  脱模机构的结构设计……………………………………………………………38

10  侧向抽芯机构的设计……………………………………………………………………39

   10.1  抽芯距与抽芯力的计算…………………………………………………………39

   10.2  斜导柱截面尺寸的确定…………………………………………………………40

   10.3  楔紧块的设计……………………………………………………………………41

11  排气系统的设计…………………………………………………………………………43

12  温度调节系统设计………………………………………………………………………44

   12.1  冷却时间的计算…………………………………………………………………44

   12.2  冷却管道传热面积及管道数目的简易计算……………………………………45

13  典型零件的制造加工工艺………………………………………………………………48

   13.1  带头导柱的制造工艺……………………………………………………………48

   13.2  编程零件及刀具选择……………………………………………………………49            

   13.3  切削用量确定……………………………………………………………………49

   13.4  编制加工程序……………………………………………………………………49

14  设计小结…………………………………………………………………………………51

参考文献………………………………………………………………………………………52

致谢词…………………………………………………………………………………………53

附录…………………………………………………………………………………………54

（4）开发新的塑料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。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规格品种。

(6)应用优质模具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重要。

（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CAD/CAM的关键技术之一。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。

（8）“十一五”期间我国塑料模具发展方向，塑料模具占模具总量近40%，而这个比例仍不断上升。塑料模具中为汽车和家电配套的大型注塑模具，为集成电路配套的精密塑料模具，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模，为新型建材及节水农业配套的塑料异型材挤出模及管路和喷头模具等，目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，每年进口达几亿美元，因此“十一五”期间应重点发展。

1.4本次设计的目的

此次毕业设计给了我亲自动手的机会，于以后的工作、学习等都有很大的帮助，是大学四年学习的一个总结，中国的塑料模具制造工业的飞速发展是需要理论和实践相结合的，所以这次毕业设计的意义十分重大。目的是通过对该零件的注塑模工艺的设计，了解注塑模具的设计步骤，ABS等材料的各项性能指标，工艺方案的选择，和侧向抽芯技术的掌握。

2.1.2 塑件分析

三通管工件如图所示。它是一种常见的塑料工件，从工件本身来看，属特小型件，其抽芯脱模机构较为复杂，侧向抽芯技术可以说是这次课题的难点零件直通管的成型采用侧向抽芯机构。由于抽拔距很长普通的斜导桂抽芯结构难以实现抽芯动作的顺利完成．故采用液压缸进行侧向抽芯。因此本次毕业设计主要是针对以上问题进行模具设计，以解决实际生产中存在的问题。

2.1.3 成型工艺分析如下

1精度等级

影响塑件精度的因素很多，塑料的收缩、注塑成型条件（时间、压力、温度）等，塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。按SJ1372—1978标准，塑料件尺寸精度分为8级，本塑件所用材料为丙烯烃-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）,由此查塑料模具设计手册可知，本塑件宜选用一般精度5级。

2脱模斜度

由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才可以不设计斜度。最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。

塑件脱模斜度为： 35＇~ 1o30＇  

考虑到本塑件的结构以及模具的侧抽芯结构，可以使开模后塑件自动留在型腔中，所以不需要考虑脱模斜度。

2.2  ABS的注射成型过程及工艺参数

2.2.1 注射成型过程

（1）成型前的准备  

对ABS的色泽、细度和均匀度等进行检验。

（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型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。

（3）塑件的后处理  

采用调湿处理，红外线灯烘箱，热处理温度70℃，处理时间2h。

2.2.3 ABS化学和物理特性

三通管所用的材料是ABS，名称Acrylonitritle-Butadiene-Styrene copolymer,全称丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。

(1).使用性能  

综合性能好，冲击强度高，化学稳定好、电性能良好，尺寸稳定性好、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。与372有机玻璃的熔接性良好，可制成双色塑料，且可表面镀铬。ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。因而ABS适用于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电讯零件。ABS塑料的使用范围为-40~100℃。

(2).成形特性

①无定形塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也有差异，应按品种确定成形方法及

成形条件。

②吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

③流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好）。

④比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大，料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50℃~60℃，要求光泽及耐热型料宜取60℃～80℃。注射压力应比聚苯乙烯高，一般用柱塞式注射机时料温为180℃～230℃，注射压力为100~140MPa，螺杆式注射机则取160℃～230℃，70～100MPa为宜。

⑤模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工

设计中用到了大量专业知识，例如机械设计、工程制图、聚合物材料、塑料成型机械、塑料成型模具、材料力学、公差与配合、数控技术等学科。通过在设计中查阅和复习其相关知识，对部分已生疏的学科又重新做了认识，且在以前学习的基础上更加深了理解，同时也把书本上学到的知识用到了实际设计中，将单一的学科和其他配套学科融合在一起，学会了综合考虑问题，并且进一步了解了塑料制品成型的工艺，对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的讲解下，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好了本次毕业设计。。在设计中还用到了一些计算机辅助设计软件，更是受益匪浅，例如在设计中大量用到Auto CAD 来进行平面制图，使得在设计中对于零件的平面投影以及尺寸可以很至关且很精确的表达。在本次设计中,我认为最大的收获就是巩固专业知识的同时也接触了很多新东西。

参考文献

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