油管接头注塑模设计【全套注射塑料模具毕业设计含Word+8张CAD图纸】【侧抽芯】【开题+任务书】
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中期检查表.doc
任务书.doc
塑件图.dwg
毕业设计工艺卡.doc
毕业设计开题报告.doc
毕业设计摘要.doc
设计说明书.doc[10000字，25页]
目录.doc
表1.xls
装配图.dwg
附录.doc
零件图6张.dwg
前 言1
第1章 模塑工艺规程的编制4
1.1 塑件的工艺性分析4
1.2 计算塑件的体积和重量5
1.3塑件注塑工艺参数的确定5
第2章 注塑模的结构设计6
2.1 分型面的选择6
2.2 确定型腔的排列方式7
2.3 浇注系统设计8
2.4 抽芯机构设计9
2.5 成型零件结构设计11
第3章 模具设计的有关计算13
3.1 型腔和型芯工作尺寸计算13
3.2 螺纹瓣合块的尺寸计算13
第4章 模具冷却与加热系统的计算16
第5章 模具闭合高度的确定17
第6章 注塑机有关参数的校核18
第7章 绘制模具总装图和非标准零件工作图19
第8章 注塑模主要零件加工工艺规程的编制20
第9章 注塑模的装配21
第10章 试模22
小 结23
致 谢24
参考文献25
摘要
系统介绍了塑件的成形工艺及模具成型结构对塑件质量的影响分析，浇注系统的设计，模具成型部分和总装结构的设计。介绍了油管接头注塑模具设计时要注意的要点，并较多的考虑了模具结构的调整性、易更换性及模具成本。从控制制件尺寸精度出发，对油管接头注塑模的各主要尺寸进行了理论计算，以确定各工作零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述，并应用CAD进行各重要零件的设计。
关键词：工艺分析；塑件成型；浇注系统；模具结构。
Injection Mold for Oil Pipe Junction
Abstract
The molding process of plastic parts, the effect analysis to plastic parts quality caused by molding structure, as well as the casting system design, partial and general design of mold moulding introduced respectively. The critical points of mold for plastic design are introduced, and the adjustable character of molding structure、exchange character as well as the molding costs are all considered farther. Starting from controlling dimensional accuracy, the theoretical calculation to the main dimensions of injection molding are carried out so as to determine the size of different parts, the molding design and the process of parts as well as assembling process and etc of injection molding are stated in details.
Key words: process analysis; plastic parts moulding; casting system; molding structure.
- 内容简介：
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河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名齐晓亮学 号0312128指导教师杨占尧选题情况课题名称油管接头注塑模设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 齐晓亮 学 号: 0312128 设计(论文)题目： 油管接头注塑模设计 起 迄 日 期: 2006年 4 月 03 日 5月10日 指 导 教 师: 杨占尧 教授 发任务书日期: 2006年 4 月 3 日毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：该课题来源于杨占尧老师主编的塑料模具设计图册P244油管接头注塑模。在完成该课题之后，应对注塑工艺生产较为熟悉，能熟练掌握相关设计手册的使用，能独立完成一套模具的设计及模具工作零件加工工艺的编制，能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（1）了解目前国内外塑料模具的发展现状；（2）塑件的结构工艺分析；（3）油管接头注塑模设计，并编写设计说明书一份；（4）绘制模具总装图一张，并画出非标准零件的零件图； （5）编制主要零件加工工艺过程卡。原始资料：塑件图及其尺寸如右图所示，材料：POM生产批量：中等批量所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书序号工序名称工序内容1下料2锻锻造成45185mm3热处理退火4车 粗车型芯顶部端面，粗车外圆面至尺寸31.336mm，36.534mm，调头粗车型芯底部至34mm。 半精车型芯顶部至31.136，倒245角，车配合面达36.25mm，长34mm ，倒245角，调头半精车型芯底部至32mm。 钻10圆孔的预孔。5钳配钻M12螺纹底孔，并攻丝到满足要求6热处理淬火、回火，达到5255HRC8磨 磨型芯各端面及31.336mm，36.534mm外圆，其中外圆与工作端面，即Ra0.1的表面，留钳工研磨余量0.02mm，（按图纸最终尺寸加工）9钳 研磨抛光工作面，使31.0436mm，36.2034mm两个尺寸达图样要求表2 主型芯机械加工工艺过程卡表3 定模板机械加工工艺过程卡序号工序名称工序内容1备料棒料2锻造405mm255mm55mm3热处理退火4铣铣六个面至尺寸400.5mm250.55mm50.5mm，对角尺5铣 铣两侧80mm73mm,15mm60mm矩形槽，（留0.05mm磨量）平磨 磨六面至尺寸400mm250mm50mm，保证上下平面与四平面互相垂直，垂直度为0.005mm，对角尺6钳以上下平面及一对互相垂直的侧基面为基准画各孔中心线7车（镗） 车（镗）型腔孔，并按图纸要求加工2-17mm的孔,（留0.05mm磨量）8钻1. 钻、铰6-M10mm孔; 2. 用深孔钻12的孔，冷却水孔到满足要求9钳1. 与件5配作，钻铰2-32，2-25的孔，锪2-52，2-40的沉头孔到满足要求，并留出0.5mm的精加工余量2. 配钻6-M12螺纹底孔，并攻丝到满足要求3. 与件1配作，钻铰36的孔，并留出0.5mm的精加工余量10淬火淬火、回火达52-55HRC11平磨磨上下面12磨 磨2-32，2-25，2-52，2-40，2-17，36各孔到满足要求13钳研型腔Ra0.1并抛光选 题 油管接头注射模具设计院 系专 业机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师本选题的意义及国内外发展状况： 1.本选题的目的与意义塑料相对金属，密度小，但强度比较高，绝缘性能优良，具有非常好的抗化学腐蚀性，在机械、化工、汽车、航空航天等领域，塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧，对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中，我们还锻炼使用UG 、AUTOCAD等CAD,CAE绘图软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造，以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练，为未来工作适应期奠定坚实的基础。2.模具工业和技术今后的主要发展方向.设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技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了良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软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。 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，而且其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，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 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。 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。随着塑料成型加工机械和成型模具的迅速增长，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占比例越来越大。从模具设计和制造技术角度来看，模具的发展趋势可归纳为以下几个方面：(1)加深理论研究 在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经由经验设计阶段逐渐向理论计算方面以发展。 (2)高效率、自动化 大量采用各种高效率、自动化的模具结构，如高效冷却以缩短成型周期；各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流道浇注系统注射出模具等。高速自动化的塑料成型机械配合以先进的模具，对提高生产效率，降低成本起了很大作用。 (3)大型、超小型及高精度 由于模料应用的扩大，塑料制件已应用到建筑、机械、电子、仪器、仪表等各个工业领域，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工，热处理变小、导热性能优异的制模材料。 (4)革命模具制造工艺 为了更新产品花式和适应小批量产品的生产要求，除大力发展高强度、高耐磨性的材料外，同时又重视简易制模工艺研究。 (5)标准化 开展模具标准化工作，使模板，导柱等通用零件标准化、商品化，以适应大规模地成批生产塑料成型模具。 (6)开发计算机辅助设计与辅助制造（CAD/CAM） 我国塑料模具工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5Kg大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。如天津荣天和机电有限公司和烟台北极星.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02mm0.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。近年来我国通过引进国际的先进技术和加工设备，使塑料模具的制造水平比十年前进了一大步，然而由于基础薄弱、对引进技术的吸收、掌握，尚有一段距离，而且发展也十分不平衡，因而，我国塑料模具总体水平与世界先进技术尚有一定差距。塑料成型模具可分为三大类，即注射成型模具、中空成型模具和挤出成型模具。我国现在的制造水平，以注射成型模具为最高，中型空成型模具为最低，如化妆品用瓶子的吹塑模具，无论从造型以及质量上远不能适应出口要求。从注塑工艺来说，气体辅助注射成型、结构泡沫成型、反应注射成型、共注射成型、推-拉成型、注射-压缩成型、低压注射成型、交变注射成型、熔芯注射成型、动态保压注射成型等引入了模内反应、发泡、振动和气辅等关键技术，大大丰富了传统注塑工艺的内容，使塑料的流动特性、制品的力学性能、外观质量都得到有效的控制。当然，这些新型注塑工艺所要求的注塑机和模具系统等机械、压力和电气系统控制也有别与传统注塑机。研究内容：1.明确塑件设计要求仔细阅读塑件制品零件图，从制品的塑料品种，塑件形状，尺寸精度，表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性。 2.运用UG及CAD软件完成模具设计 分型面应选在塑件外形最大轮廓处，满足塑件的外观质量要求。注塑时分型面处不可避免地要在塑件上留下溢料或拼合缝的痕迹，因此分型面最好不要选在塑件光亮的外表面或带圆弧的转角处。其中分模是最重要的一环。 3.模具结构设计 塑件成型位置及分型面选择；模具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置；模具工作零件的结构设计；顶出机构设计；拉料杆的形式选择；排气方式设计。4.模具总体尺寸的确定与选购模架模架 已逐渐标准化根据生产厂家提供的模架图册，选定模架,在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图。 5.模具结构总装图和零件工作图的绘制 模具总图绘制必须符合机械制图国家标准，其画法与一般机械图画法原则上没有区别，只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状，浇口位置的设置。模具总装图应该包括必要尺寸，如模具闭合尺寸，外形尺寸，特征尺寸（与注塑机配合的定位环尺寸），装配尺寸，极限尺寸（活动零件移动起止点）及技术条件，编写零件明细表等。 通常主要工作零件加工周期较长，加工精度较高，因此应首先认真绘制，而其余零部件应尽量采用标准件。研究方法、手段及步骤：1.三维模型的设计根据油管接头零件的尺寸，用UG设计出它的三维模型，并分析模型的具体特征，确定注塑模的基本结构。 2.分型面的设计 根据油管接头零件的结构进行分析，设计型芯、模及定模的分型面。3.创建塑模模具元件 生成型芯、动模、定模等模具的成型零件。 4.绘制模具的零件图和装配图参考文献1屈华昌.塑料成型工艺与模具设计北京：机械工业出版社，20032陈志刚.塑料模具设计M.北京：机械工业出版社，2002.3吴兆祥.模具材料及表面处理M.北京：机械工业出版社，2003.4徐佩弘.塑料制品与模具设计.北京：中国轻工业出版社，2001.5张维合编著.注塑模具设计实用教程M.化学工业出版社，2007.6T. Altan, S.I. Oh, H.L. Gegel, Metal Forming Fundamentals and Applications, American Society of Metals, Cleveland, OH, 1983. 油管接头注塑模 摘要系统介绍了塑件的成形工艺及模具成型结构对塑件质量的影响分析，浇注系统的设计，模具成型部分和总装结构的设计。介绍了油管接头注塑模具设计时要注意的要点，并较多的考虑了模具结构的调整性、易更换性及模具成本。从控制制件尺寸精度出发，对油管接头注塑模的各主要尺寸进行了理论计算，以确定各工作零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述，并应用CAD进行各重要零件的设计。关键词：工艺分析；塑件成型；浇注系统；模具结构。 Injection Mold for Oil Pipe Junction AbstractThe molding process of plastic parts, the effect analysis to plastic parts quality caused by molding structure, as well as the casting system design, partial and general design of mold moulding introduced respectively. The critical points of mold for plastic design are introduced, and the adjustable character of molding structure、exchange character as well as the molding costs are all considered farther. Starting from controlling dimensional accuracy, the theoretical calculation to the main dimensions of injection molding are carried out so as to determine the size of different parts, the molding design and the process of parts as well as assembling process and etc of injection molding are stated in details.Key words: process analysis; plastic parts moulding; casting system; molding structure.河南机电高等专科学校毕业设计说明书前 言塑料制品在日常生活中是常常见到的，如在家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金、通信器材以及医疗器械等众多领域，塑料制品的使用比例正迅猛增加。这主要是因为以下原因：第一，塑料与金属材料相比有许多优点：容易加工，生产效率高；节约能源，绝缘性能好；质量轻，相对密度为1.01.4，比铝轻一半，比钢轻3/4，比强度高，具有突出的耐磨、耐腐蚀性等；第二，在日用和工业产品中，一个设计合理的塑料制品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，从而减少产品中装配的各种紧固件，降低了金属材料消耗量和加工及装配工时；第三，注塑加工是塑料加工中普遍采用的方法之一。该方法使用与全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制品数量比其他常规的金属成型方法要大得多。由于注塑成型加工不仅产量多，而且适用于多种原料，能够成批、连续的生产，并且具有稳定的尺寸，容易实现生产的自动化和高速化，具有极高的经济效益。因此目前工业产品非金属化、金属制品塑料化的趋势日益明显。获得注塑制品的过程，称之为注塑成型或者注射成型，或者简单的称之为注塑。注塑成型的基本过程是：颗粒状的高分子材料（以下简称为塑料）经过注塑机螺杆的挤压和加热，成为熔融状态的可以流动的熔体。在螺杆的推动下，塑料熔体通过注塑机的喷嘴、模具的主流道、分流道和浇口进入模具型腔，成型出具有一定形状和尺寸制品的过程。注塑的结果是生产出符合用户要求的塑料制品。要想取得合格的制品，必须要有设计合理、制造精良的模具，还需要有何该模具配套的先进的注射设备（注塑机）以及合理的加工工艺。因此人们常将，模具、注塑机以及工艺称之为注塑过程得以顺利进行的三个基本要素。作为注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，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的恶水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，并最终决定着企业在市场竞争中的反映能力和速度。与其他机械行业相比，模具制造业主要有以下三个特点：第一，模具不能像其他机械产品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。这是因为每副模具都是针对特定的塑料制品的规格而产生的，由于塑料制品的形状、尺寸各异，差距甚大，其模具结构也是大相径庭，所以模具制造不可能形成批量生产。换句话说，模具是单件生产的，重复加工的可能性很小。因此，模具的设计、制造成本都较高。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订制的模具来说，其制造周期一定要短。第三，模具制造时一项技术性很强的工作，其加工过程集中了机械制造中的诸多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，特别是对于企业来说要求培养“全能工人”（即多面手），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来说是非常重要的。注塑机也是注塑成型必需的要素之一。一般来说，市场上供应的各种形式和规格的注塑机，但是在实践中，必须根据模具的实际情况和注塑厂家的设备情况进行选择。对于采用注塑成型加工方法生产塑料制品来说，合理的成型工艺既是三个基本要素中的加工工艺。所谓成型工艺，简单来说就是将压力、温度、时间（速度）三大要素组成最合理的搭配。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要想确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素很多，除制品的形状、模具结构、注塑设备、原材料等之外，电压的波动、环境温度的变化对成型都有一定的影响。到目前为止，建立最佳的成型工艺尚无简便可靠的办法，大多需要操作者具有很丰富的实践经验与耐心，根据塑料制品在成型过程出现的具体文言体认真调查，才能确立一个理想的成型工艺，高效率、高质量地生产出合格的塑料制品。如前所述，注塑过程得以实现的三个基本要素是：注塑机、注塑模具以及加工工艺，它们缺一不可。随之市场竞争的激烈化，客户对于产品的质量要求越来越高，生产速度要求越来越快。这些要求推动人们不断设计技术更加先进，生产效率更加高的注塑机，同时设计结构更加合理，性能更加稳定的注塑模具，并寻求更为合理的注塑工艺，以满足这方面的要求。但是要做到上述三个方面并不容易。因为从制品质量方面讲，塑料模具以及注塑成型工艺对其影响甚大；从制品的生产效率方面讲，注塑机、模具以及生产工艺则发挥着巨大的作用。而整个注塑的工艺又是有制品的形状和大小、塑料的种类、模具的结构以及注塑机的类型来决定的。为了能够使我们在毕业后的工作过程中能够独立分析和解决实际问题，在三年的学习将要结束的时候，学校安排了“毕业设计”这个环节。本设计题目为“油管接头注塑模”,在设计中经过分析选用了“一模两腔”的型腔排列方式，能够满足中等批量的生产任务；浇口的设计中根据模具结构选择了潜伏式浇口，在开模过程中能够自动切断浇口凝料，提高了生产效率；由于制件有侧孔，需要设置侧向分型抽芯机构，本模具中采用了斜导柱抽芯机构；在顶出机构的设计中，由于制件包紧在型芯上造成脱模力较大，为保证塑件质量，采用了顶管脱模；顶管必须在侧型芯滑块回位时提前退会复位，为避免侧型芯与顶管在合模过程中发生干涉，设置了弹簧式优先复位机构，需要注意的是选用的弹簧要有迫使顶出机构复位的足够力矩.毕业设计是塑料模设计课程重要的综合性和实践性教学环节。通过这个环节使我能够综合运用塑料模具设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决塑料模具设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学知识，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力；通过设计计算、绘图以及运用技术规范、标准、设计手册等有关设计资料，进行全面的塑料模具设计基本技能的训练。在设计过程中得到了杨占尧老师的大力指导与帮助，此外还参考了有关同学的设计内容和资料，他们为我的设计提供了许多宝贵意见，在此我表示衷心的感谢！第1章 模塑工艺规程的编制1.1 塑件的工艺性分析1.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用聚甲醛（POM），属热塑性塑料，是一种具有优异综合性能的工程塑料。从使用性能上看，该塑料具有硬度大、耐磨性强、弹性好、化学稳定性高、尺寸稳定性好，其耐油性能与温度、湿度等外界条件无关等优点，并且具有突出的耐溶剂性和良好的耐热性【2】。从成型性能上看，该塑料熔料的流动性较好，受温度变化的影响较小，而受压力的影响比较敏感，在注塑成型时只要控制压力的大小就可获得适合的流动性，使得成型较容易。但是制件的成型收缩率较大，使得成型后制件上易产生折皱、凹痕、斑纹、熔接痕等缺陷，因此应注意注塑工艺的合理控制，例如在成型时应采用较高注射压力，适当延长保压时间以减小收缩率等。1.1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析（1） 结构分析。 从零件图上分析，该零件总体形状类示一个三通管道，在下端有一个直径为35mm，深度为3mm的凹坑。在上端有一个外径为40mm，内径为30mm，高度为3mm的凸缘。在三通的一端是一段M12mm的螺纹，其长度为10mm。因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。（2） 尺寸精度分析。 从零件图可知，该零件各个尺寸均未注明公差，为提高经济效益，则按未注明公差尺寸来处理。根据表215【1】查得POM材料的适用未注公差等级为MT6级(GB/T14486-1993)。从以上分析可见，该零件的尺寸精度等级不高，对应的模具相关零件的尺寸加工容易保证。从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为9mm，最小处为5mm，壁厚差为4mm,相差较大，成型时可能会在塑件内部产生缩孔和残余应力，应在成型工艺上采取措施，比如延长保压时间和冷却时间，改善浇注系统，开设冷却水道，使模具冷却均匀等，防止缺陷的产生。（3） 表层质量分析。 该零件的表面要求没有缺陷、毛刺，内部表面应光洁，以利于液体的流动。除此之外没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出，注塑时在工艺参数控制的较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。1.2 计算塑件的体积和重量为了选用注塑机型号及确定模具型腔数，应该先确定塑件的质量。计算塑件的体积：用分割法求得塑胶体积= 25680（具体过程略）。计算塑件的质量：根据设计手册【3】查得POM的密度为，故塑件的质量为： = 256801.41= 36.2g 采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力等情况，初选用注塑机XSZY250型。1.3 塑件注塑工艺参数的确定由于聚甲醛塑料的热稳定性较差，在210下停留时间不得超过20min,在正常加工温度范围内受热时间稍长也会发生分解。所以在保证物料流动性的前提下，尽量采用较低的成型温度和较短的停留时间。查相关文献资料，聚甲醛的成型工艺参数可作如下选择【2】：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度：后段温度选用165； 中段温度选用175； 前段温度选用185；喷嘴温度：选用175；注塑压力：选用100Mpa;注塑时间：选用40s；保 压：选用40Mpa;保压时间：选用10s；冷却时间：选用35s。另外，为了提高制品的尺寸稳定性和减少内应力，可将注塑成型后获得的制件置于120130的环境中进行空气浴，停留时间约4小时，然后缓慢冷却至室温。第2章 注塑模的结构设计2.1 分型面的选择根据分型面选择原则和塑件的成型要求选择分型面。该塑件为油管接头，表面质量无特殊要求，分析后可取如下图所示的分型面，它是塑件最大截面，大孔在开模方向上成型，而小孔在侧面，便于抽芯。若选图1所示的分型方式即可降低模具的复杂程度，减少模具加工难度又便于成型后取件。故选用如图1所示的分型方式较为合理。图1 分型面的选择（1）图 2 分型面的选择（2）若采用图2所示的分型方式，虽然侧向抽芯距大大减小，但要想使制件脱模，模具的开模行程将增加很多，模具结构也成倍增大，所需设备要有很大的开模行程才行，势必降低生产效率。2.2 确定型腔的排列方式本塑件在注塑时采用一模两件，即模具需要两个型腔。综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素，拟采取如图3所示的型腔排列方式。图 3 型腔排列方式（1）采用图3所示的型腔排列方式能够适应生产批量的需求，模具结构也不复杂，容易保证塑件的质量。若采用图4所示的型腔排列方式，虽然较图3在模具结构上少了一侧的抽芯机构，但将两个侧型芯放在同一侧，由于侧型芯较细小，并且抽芯距较长，造成抽芯力大，抽芯机构相对复杂，并且模具纵向尺寸将随之增大，模具制造成本提高。 图4 型腔排列方式（2）另外一种型腔排列方式如图5所示，一模四件对称布置，生产效率最高，但是在模具上有四个侧型芯，侧向分型抽芯机构设置相对复杂，抽芯力大，将成倍增大模具结构的复杂程度。图5 型腔排列方式（3）2.3 浇注系统设计（1） 主流道设计。 根据设计手册【1】查得XSZY250型注塑机喷嘴的有 关尺寸：喷嘴前端孔直径：=4mm；喷嘴前端球面半径：=18mm；根据模具主流道与喷嘴的关系【1】：=+（12）mm=+（0.51）mm取主流道球面半径=19mm；主流道的小端直径=5mm。为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度取为，经换算得主流道大端直径=9.5mm，为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径=6mm的圆弧过渡。（2） 分流道设计。 分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注塑速率、分流道的长度等因素来确定。本塑件形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道长度较短,为了便于加工起见，选截面形状为梯形的分流道，查有关文献【1】初确定梯形尺寸=9mm,=6mm。（3） 浇口设计。 根据塑件的成型要求、型腔的排列方式及模具结构，拟选潜伏式浇口较为理想，可以自动切除浇口凝料，提高生产率，模具结构孔也不复杂。根据设计手册初步确定浇口尺寸，浇口长度= 2mm，直径= 1.2mm，试模时修正。2.4 抽芯机构设计制件的一侧有一个侧孔，垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具脱出。因此成型油管接头的零件必须做成活动的型芯，即须设置抽芯机构。本模具采用斜导柱抽芯机构。2.4.1 斜导柱尺寸的确定（1） 确定抽芯距。 抽芯距一般应大于成型孔的深度，本题目中塑件侧孔深度为45mm，另加3mm的抽芯安全系数，可取抽芯距=48mm.（2） 确定斜导柱倾角。 斜导柱倾斜角与抽拔力以及抽芯距有直接关系。本题取为=。（3） 确定斜导柱的尺寸。 根据抽拔力及其倾斜角度，按设计资料的有关公式进行计算。本题中经验估值，斜导柱的直径mm。确定最小开模行程【1】取固定凸肩，暂选安装斜导柱的定模板厚=50mm,则斜导柱总长可按下式计算【1】：如果设计中有变化，则就修正的长度。2.4.2 滑块与导滑槽设计（1） 滑块与侧型芯的连接方式设计。 本题中侧向抽芯机构主要是用于成型零件的侧向孔，由于侧向孔的深度较大，考虑到型芯强度和装配问题，采用组合式结构。型芯和滑块的连接采用镶嵌方式，并用螺钉加固。其结构如图6所示（2） 滑块的导滑方式。 本题中为使模具结构紧凑，降低模具装配复杂程度，拟采用整体式滑块和整体式导向槽的形式。其结构如图7所示。为提高滑块的导向精度，装配时可对导向槽或滑块采用配磨、配研的方法。图6 型芯的连接方式图7 滑块的导滑方式（3） 滑块的导滑长度和定位装置设计。 导滑长度要保证侧向抽芯后，滑块与导滑槽的配合长度不小于其总长度的，滑块的限装置采用弹簧滚珠形式。其结构如图8所示。 图8 滑块的限位方式图9 型腔的组合方式1-定模板 2-主型芯 3-浇口套 4-定模镶块 5-滑块6-导滑槽 7-动模镶块 8-动模板 9-推管 10-侧型芯2.5 成型零件结构设计（1） 凹模的结构设计。 本题中模具采用一模两件的结构形式，由于制件上面有螺纹需要成型，考虑加工的难易程度和材料的价值利用率等因素，型腔拟采用镶拼式结构，将成型螺纹的工作零件做成瓣合模形式，可以在其损坏后很容易的更换。此外，由于开模后塑件包紧型芯的力比较大，为确保脱模过程中制件的完好无损，拟采用推出力比较平稳的推管形式推出制件，塑件不易发生变形，所以推管顶部也构成了型腔的一部份。其结构形式如图9中件9所示。根据本题中分流道与浇口的设计要求，分流道设置在动模板上，而浇口设置在定模板上。其结构如图9所示。（2） 凸模结构设计。 凸模主要是与凹模相结合构成模具型腔，其凸模和侧型芯的结构形式如图9中件2、10所示。第3章 模具设计的有关计算本题中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来计算。查表【5】得聚甲醛的收缩率为= 1.4%2.0%，故平均收缩率为=（1.4+2.0）%/2=1.7%，模具制造公差取=/3（为塑件公差）。3.1 型腔和型芯工作尺寸计算型腔、型芯工作尺寸计算见表1。3.2 螺纹瓣合块的尺寸计算3.2.1 螺纹瓣合块型腔侧壁厚度及底厚计算（1） 螺纹瓣合块型腔侧壁厚度计算。 螺纹瓣合块型腔侧壁厚度的计算应根据组合式矩形型腔侧壁厚计算公式【6】进行计算。式中 型腔压力（MPa）模具材料的弹性模量（MPa）刚度条件，即允许变形量（mm）本题中取 =40MPa（选定值）； =8mm； =20.17mm（根据表1型腔工作尺寸计算得长、宽尺寸，取大值进行计算）； =2.110MPa; =0.040.05mm,取=0.045mm。代入公式计算得考虑到瓣合块需要由螺钉固定，故取螺纹瓣合块的外形尺寸为50mm15mm.考虑到加工和装配时的实际情况，可取动、定模瓣合块的厚度分别和对应的动、定模板相匹配以方便用螺钉固定。螺纹瓣合块的结构形式如图10所示。图10 螺纹瓣合块（一对）第4章 模具冷却与加热系统的计算本塑件在注射成型时不要求有太高的模温（约80左右即可），因而在模具上可不设加热系统，而采用模具温度控制器来对模具温度进行控制，自动实现模具冷却、加热的交替，使模具在成型过程中达到较好的热平衡。是否需要冷却系统可作如下设计计算： 设定模具平均工作温度为80，用20的常温水作为模具的冷却介质，其出口温度为25，产量为(初算每2分钟一套)2.17kg/h。（1） 求塑件在硬化时每小时释放的热量Q3，查有关文献【5】得聚甲醛的单位热流量为42J/kg（2） 求冷却水的体积流量V【1】式中 冷却水的体积流量（m/min）； 单位时间内注入模具内的塑料熔体的质量(kg/h)； 塑料成型时在模具内释放的热焓量（J/kg）； 冷却水的比热容J/（kgK）； 冷却水的密度（kg/m）； 冷却水的出口温度（）； 冷却水的进口温度（）。由体积流量V查表【1】可知所需的冷却水管的直径d为12。为达到较好的冷却效果，根据模具整体结构设置4个冷却水道，平均布置在制件周围，其结构见装配图。第5章 模具闭合高度的确定在支撑和固定零件的设计过程中，根据经验确定：定模座板：=32mm,考虑模具整体结构的协调取定模板：=50mm，动模板：=40mm，支撑板：=32；动模座板：=32mm。根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫块高度=80mm因而模具闭合高度： + =32+50+40+32+80+32=266mm第6章 注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为315mm440mm266mm. XSZY250型注塑机拉杆间距为448mm370mm，故能满足模具的安装要求。由上述计算模具的闭合高度=242mm，XSZY250型注塑机所允许模具的最小厚度=200mm，最大厚度=350mm，即模具满足的安装条件【1】： 经查资料XSZY250型注塑机的最大开模行程S=500mm，满足下式【1】顶出塑件的要求： 此外，由于侧向分型抽芯距较大，需校核开模距离的增加量。按照式【1】mm=144mm式中 最小开模行程，本题中取=134mm。经校核，注塑机的开模行程足够，XSZY250型注塑机能满足使用要求，故可采用。第7章 绘制模具总装图和非标准零件工作图本模具的总装图见装配图所示。非标准件工作图见零件图。本模具的工作原理：模具安装在注塑机上，定模部分固定在注塑机的定模板上，动模固定在注塑机的动模板上。合模后，注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔，经保压、冷却后塑件成型。开模时动模部分随动模板一起运动渐渐将分型面打开，与此同时在斜导柱的作用下侧抽芯滑块向两边分离并脱离塑件，完成侧向抽芯动作，当分型面打开到144mm时，动模停止运动，在注塑机顶出装置作用下，推动推管运动将塑件从型芯上顶出。合模时，推管在弹簧的弹力作用下首先复位，随着分型面的闭合滑块带着侧型芯复位。图11 油罐接头注塑模三维图第8章 注塑模主要零件加工工艺规程的编制(1) 主型芯。主型芯如零件图01所示，其加工工艺过程见工艺规程卡片1。(2) 定模板。定模板如零件图02所示，其加工工艺过程见工艺规程卡片2。图12 油管接头注塑模1-定位环 2-定模座 3-定模板 4-动模板 5-支撑块 6-动模座 7-推管 8-推板 9-推管固定板 10-垫板 11-滑块 12-压紧楔 13-斜导柱 14-瓣合块 15-主型芯 16-浇口套 17-导轨 18-侧型芯第9章 注塑模的装配本模具在装配时的主要要求如下：（1） 模具上下平面的平行度偏差不大于0.05mm,分模面处需密合。（2） 推件时推管和顶杆动作要保持同步。（3） 弹簧要有足够的力矩。 装配时以分型面密合作为该模具的装配基准，装配顺序如下【8】：（1） 装配前按图检验主要工作零件及其他零件得尺寸。（2） 镗导柱、导套孔。将定模板3、动模板4叠合在一起，使分模面紧密接触并夹紧，镗导柱、导套孔，在孔内压入工艺定位销后，加工侧面的垂直基准。（3） 加工模板。用定模侧面的垂直基准确定定模上型腔中心的实际位置，并以此作为加工基准，分别镗小型孔和线切割用的穿丝孔2-mm，铣矩形台肩73mm80mm，并以两个孔为基准，线切割主型芯孔。按照定模板的实际中心位置尺寸在动模板4上镗型孔，并按照定模板上对应位置的实际尺寸线切割滑块的让位矩形孔73mm80mm。（4） 压入导柱、导套。在定模、动模板上分别压入导套、导柱，使导向可靠，滑动灵活。（5） 装配支撑板和垫块。将动模板4、垫块5、动模座板6和垫板10叠放在一起，用定模侧面的垂直基准确定连接紧固的螺钉孔，镗螺钉过孔，并在动模板上攻出螺纹。（6） 装配型芯。将定、动模板合拢，把型芯放入型孔内，用螺孔复印法和压销套法使型芯紧固在垫板上。（7） 在动模座板上钻紧固型芯的螺纹通孔，并用螺钉将型芯固定在动模座板上。（8） 通过型芯引钻顶板上的顶杆孔及推管孔，安装推管及顶杆。组装定出系统。（9） 组装垫块，支撑板、定模座板。（10） 加工定模座板。加工螺纹孔、销钉孔和压紧楔孔，并将浇口套压入定模座板。（11） 定模和定模座板的装配。用平行夹头把它们夹紧。通过定模座板的孔引钻在定模上，拆下后，在定模上钻、攻螺纹孔，然后用螺钉和销钉将定模和定模座板紧固。（12） 完成装配后进行试模，并交验入库。第10章 试模（1） 试模前，必须对设备的油路、水路及电路进行检查，并按规定保养设备，做好开机前的准备。（2） 原料应合格。根据推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热。由于制件大小、形状和壁厚的不同，以及设备上热电偶位置的深度和温度表的误差也各有差异，因此资料上介绍的加工某一塑料的料筒和喷嘴温度只是一个大致范围还应根据具体条件试调【7】。判断料筒和喷嘴温度是否合适的最好办法，是在
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