空调蜗轮塑料模设计【UG】【抽芯】【8张图纸/17900字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-装配图.dwg

A1-动模版.dwg

A1-定模版.dwg

A2-产品图-空调涡轮.dwg

A2-型腔.dwg

A2-型芯.dwg

A4-定位环.dwg

A4-浇口衬套.dwg

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关键词：: 空调蜗轮塑料模设计 ug 抽芯优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，35页，16000字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
UG图一份。

图纸共8张，如下所示
A0-装配图.dwg
A1-动模版.dwg
A1-定模版.dwg
A2-产品图-空调涡轮.dwg
A2-型腔.dwg
A2-型芯.dwg
A4-定位环.dwg
A4-浇口衬套.dwg

摘要
根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，选择塑件制件尺寸。本模具采用一模两件，侧浇口进料，注射机采用海天160XB型号，设置冷却系统，CAD和UG绘制二维总装图和零件图，选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。
关键词：机械设计；模具设计；CAD绘制二维图；UG绘制3D图，注射机的选择

目录
摘要 I
第1章绪论 3
1.1 塑料简介 3
1.2 注塑成型及注塑模 3
第2章塑料材料分析 5
2．1 塑料材料的基本特性 5
2．2 塑件材料成型性能 5
2．3 塑件材料主要用途 5
第3章塑件的工艺分析 7
3．1 塑件的结构设计 7
3．2 塑件尺寸及精度 8
3．3 塑件表面粗糙度 9
3．4 塑件的体积和质量 9
第4章注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定 10
4．1、注射成型工艺过程分析[5] 10
4．2 浇口种类的确定 10
4．3 型腔数目的确定 11
4．4 注射机的选择和校核 11
4.4.1 注射量的校核 11
4.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 12
4．4．3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 12
第5章注射模具结构设计 14
5．1 分型面的设计 14
5．2 型腔的布局 14
5．3 浇注系统的设计 15
5．3．1 浇注系统组成 15
5．3．2 确定浇注系统的原则 15
5．3．3 主流道的设计 15
5．3．4 分流道的设计 17
5．3．5 浇口的设计 17
5．3．6 冷料穴的设计 17
5．4 注射模成型零部件的设计[7] 18
5．4．1 成型零部件结构设计 18
5．4．2 成型零部件工作尺寸的计算 19
5．5 排气结构设计 19
5．6 脱模机构的设计 20
5．6．1 脱模机构的选用原则 20
5．6．2 脱模机构类型的选择 20
5．6．3 推杆机构具体设计 20
5．7 注射模温度调节系统 21
5．7．1 温度调节对塑件质量的影响 21
5．7．2 冷却系统之设计规则 22
5．8 模架及标准件的选用 22
5．8．1 模架的选用 22
5．9 侧向抽芯机构类型选择………………………………………………………………… 224
第6章模具材料的选用 23
6．1 成型零件材料选用 28
6．2 注射模用钢种 28
总结 29
致谢 30
参考文献 31

一、毕业设计（论文）的主要内容与具体要求
1背景
随着中国经济和社会的飞速发展，对汽车外观和内部装饰的要求越来越高。汽车的内饰件主要是塑料件，因此注塑模具的质量是影响汽车内饰的重要因素，研究汽车内饰件的模具设计具有现实意义。
本设计要求采用ug软件进行空调蜗轮塑料模具设计。通过对空调蜗轮进行零件结构、模具结构、浇注系统、抽芯机构、冷却系统、工作原理的分析，来完成整个注塑模具的设计。
2任务
根据三维模型设计该零件的塑料模，完成塑料模的三维及二维装配图、成型零件的零件图；并选择注塑机型号；编写型腔曲面加工的数控程序；撰写设计说明书；翻译外文资料。
3工作环境
计算机、UG软件、AutoCAD软件、塑料模设计手册、数控加工工艺手册
4成果形式
二维装配图1张(A1)，零件图2张（A4）,说明书1份，型腔数控加工程序清单。
5按时完成总装图、部件装配图、零件工作图，总量达到校系规定要求。编写设计计算说明书，字数、格式符合校系规定。编写开题报告。翻译规定字数的外文资料。

二、毕业设计（论文）进度安排
起讫日期工作内容备注
第1周—第2周

第3周—第4周
第5周—第6周

第7周—第8周

第9周—第10周
第11周—第12周检索文献资料，外文翻译。
编写开题报告。
确定模具结构方案。
确定主要结构尺寸及结构，画出总装配图草图。
画出正式装配图，画出零件工作图。
整理编写设计计算说明书。
准备答辩及参加答辩
三、所需的资料和主要参考文献
[1]叶久新.塑料成型工艺及模具设计.北京：机械工业出版社，2009
[2]塑料模具技术手册编委会.塑料模具技术手册[M].北京.机械工业出版社，1997
[3]王孝培.塑料成型工艺及模具简明手册[M].北京：机械工业出版社，2000
[4]洪慎章.实用注塑成型及模具设计[M].北京：机械工业出版社，2006
[5]中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典：第2卷[M].南昌：江西科学技术出版社，2003
一、课题的作用和意义
自汽车空调问世以来，主要采用氟利昂CFC-12(R12)为制冷剂。由于氟利昂对大气臭氧层的破坏作用，1997年12月，在日本召开的气候变化框架条约第三次缔约方会议上，明确规定了限制排放的6种气体，HFC被包括在内。
车用蜗轮制冷无氟空调是一种既不用R12，也不用HFC-134a或其他替代化学物的空调装置，从而彻底满足了环保要求。所以，随着对空调的要求提高，对空调蜗轮的要求也逐步提高，保证环保的前提下，还要提高空调自身的制冷性。本课题提出了对空调蜗轮塑料模的设计，具体通过对空调蜗轮零件结构、模具结构、浇注系统、抽芯机构、冷却系统、工作原理的分析，来完成整个注塑模具的设计。对改善和提高空调性能具有重要意义。
二、国内外的现状和发展趋势等情况
现阶段蜗轮空调具有很多优点，比如体积小、环保、重量小，效率高等。由于氟利昂禁用的问题，空调蜗轮越来越备受青睐。与此同时，蜗轮制冷设备在国内外都有了较快的发展，并具有教广阔的前景。与其配套的塑料模具行业发展也具有较好前景。
近年来，以安徽、河北为代表的黄三角地区塑料模具发展速度相当快。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责任罗百辉介绍，塑料模具在整个模具行业中所占的比重约为30%，随着汽车、家电、电子通讯、各种建材的迅速发展，预计未来的模具市场中，塑料模具总量的比例仍将逐步提高，且发展大于其他模具。
全球主要模具生产国包括亚洲地区的日本、韩国与大陆，以及美洲地区的美国、欧洲地区的德国。技术先进国家如日本、美国、德国等，对于高精度与复合性模具开发，不论在设计能力或制造技术上，均有领先的地位，同时也拥有训练精良的技术研发人才。
尽管中国模具工业发展迅速，但在模具制造周期、模具精度、寿命和生产能力等方面，与国际平均水平和发达国家仍有差距，这些差距都是我国急需解决的问题。国内模具材料的热处理技术、材质的微量元素的控制技术及冶炼技术均有待提高，国内的模具零件标准化率约为20%，这些技术都存在或大或小的不足。在加工设备、模具制造工艺
和测量技术上，我国和德国，日本相比都存在较大差距。工业发达国家模具加工在线检测已普遍应用，这方面我们的差距也很大。
三、设计方案与计划
1、方案：
1）塑料分析：根据空调蜗轮所需要的力学性能以及工艺性能，综合价格等因素来确定熟料材料。2）模架的选择：通过UG对零件的综合分析后确定相应的标准模架。3）注塑机的选择：通过分析确定最大注塑量、最大注塑压力、最大锁模力、最大成型面积、安装尺寸等来确定注塑机。 4）分型面的确定：分型面的选择关系着整个设计的成败，通过对制件的机构分析选择一个正确的分型面，以及排布好型腔位置。5）浇注系统的设置：根据制件的形状结构等特点，在经济的情况下还得确保产品的质量，这部分主要设计主流道、分流道、浇口和冷却系统。6）脱模机构的设计。7）模具型腔设计计算。8）排气系统的设计：为了保证产品质量必须设置需要的排气系统，避免产生气泡，熔接痕等。9）温度调节系统：根据冷却时间，冷却面积以及冷却水体积等因素设计温度调节系统。10）模具与注射机有关参数的校核。
2、计划：
第一周查找资料，外文资料翻译，拟开题报告
第二周—第五周确定设计方案、开题分析三维模型，初选注塑机，材料等
第六周—第八周确定模具结构，完成设计，完成开模3D图，绘制2D总装配图以及若干2D零件图
第九周—第十周编写型腔曲面加工数控程序；完成模拟仿真
第十一周—第十二周撰写设计说明书，准备答辩

空调蜗轮塑料模设计【UG】

内容简介：: 外文科技文献译文装订线 1 塑料制品与塑料模具的发展趋势 1、塑料产业改革开放以来，塑料制品加工产业在我国以平均每年百分之十的速度迅速发展，与平均增长点相比，要高出 3到 5个百分点。现在，我国塑料制品已经进军到了世界发达国家的水平，每年塑料产品的产量跃居世界第二，而且形成了完整的产业分类系统。随着塑料制品的应用领域不断扩大，在未来 10年世界塑料制品的产量将在每年 3的的速度增加，在 2010年世界塑料产品的总容量将高达 186万吨。我国对塑料制品越来越大的需求将不断，塑料产品的生产将在每年 10的的速度增加，据估计，总电容塑料制品在我们的国家尝试性在 2010年将接近 40万吨。在未来我国塑料行业发展的关键是在塑料制品行业方面，交通和工程，包装塑料制品，建筑塑料制品，农用塑料制品和塑料节水制品等。料制品在工业，交通和工程工程塑料是目前在塑料行业的发展最快的类别。随着我国经济的快速发展，其应用范围和数量不断增加。在此范围内的产品包括用于交通和运输业以及塑料在电子，电气设备和信息用塑料抽动工程工业等。在 2005年，我国工程塑料制品总需求量约 2010年，只有汽车塑料的需求将高达 1万吨。于包装的塑料制品塑料具有优良的特点，包装是最大的领域，塑料将用于包装领域。统计表明，在每个国家的包装用塑料同样是 35。 2003年，在我国的包装使用的塑料制品输出总量的塑料产品 ,产值达到 680亿元 ,与 2001年相比增长了据估计，在 2010年之前在我国包装塑料制品的年平均增长率是 12。于建筑的塑料制品塑料建材是新兴的第四代新型建筑材料，主要包括塑料管，塑料门窗，建筑防水材料，保温材料，装饰材料等，在建筑工程中的使用是非常广泛，外文科技文献译文装订线 2 市政工程，村庄和小城镇建设以及工业建设。塑料建材不仅能替代传统建筑材料，如木材，钢材等，但也有许多优势，如节能和节材，保护生态环境，改善居住环境，提高建筑功能和质量，降低建筑自重，便于建设等。建筑业是国民经济的支柱产业，我国建筑行业将在未来 5 农业和塑料节水设备使用的塑料制品作为一个广泛应用的农用地面覆盖膜和涂层膜，高效率的农业节水灌溉工程的迅速推广以及如渔业，畜牧业和林业等相关行业的规模发展的结果，农业已成为第二大塑料制品消费领域，是仅次于包装行业。农用塑料市场的巨大潜力，为塑料行业的发展提供了更广阔的发展空间。地面覆盖膜在全国的总面积是 170万中国地区，再加入氨膜，青贮膜，饲草用膜，在缠绕的膜，塑料种植苗木容器，遮阳网，渔网，所用材料农产品储存和保持新鲜感，农药设备，发泡塑料板等，农用塑料产品，在全国约 3万吨。随着我国社会经济的持续和快速发展，淡水资源越来越缺乏，塑料节水设备将有巨大的发展空间。商品和药品中使用的塑料制品随着人民生活水平的不断提高，在每天的生活所需的塑料产品产品的数量将不断增加，日常使用的产品仍然有巨大的潜在市场。医用塑料产品在塑料行业的技术含量和附加价值最高的产品，现在则是以 15的年均速度增长。但在我国医疗塑料制品的产值只有 2 3的医用塑料产品的产值在世界上的帐户，每人的平均消费是达不到发达国家的 5。因此，在我国医疗塑料制品的市场前景极为广阔。 2、模具行业由于市场需求的强大的吸引，模具行业在高速发展，市场广阔，生产和销售都繁荣。在近三年来，我国模具行业每年的平均增长率是 21。在 2003年产值超过 450亿元，约等于 5亿美元以上，占据了世界第三。行业专家的预测是，在我国塑料模具在未来 10年将继续以 15%以上的平均年增长率增长，甚至更长的时间。同时，模具的出口也有广阔的发展前景。对于未来一段时间内，对模具的需求将主要表现在 4个专业：汽车行业，外文科技文献译文装订线 3 家电行业的，电子及通讯行业和建材行业。至于汽车行业，目前我国汽车产量超过 400万美元，基本类型车辆已达到 170多种，新类型的车辆和改装型车辆将多达 430种，有大约 80的模具类型的车辆时，要改变需要更换，一个型号的汽车将需要成千上万的模具，价值 1亿元 ;在家电界，彩电，冰箱，洗衣机，空调，微波炉，录像机，摄像机，大多是由塑料和橡胶产品配件相结合，因此它需要相当多的模具很多。塑料加工业和模具制造行业作为朝阳产业，加工和制造技术将改变每个新的一天。随着改性塑料的不断发展和应用，毫微米塑料和特种工程塑料，以及信息技术的快速发展，必须把高精度，高复杂度，高均匀性和高生产低消费，塑料加工行业和模具制造业必将成为在 21世纪的大多数发展中国家的未来的行业之一。 3、塑料注塑模具的回推机制这个实用新型是一种推回机制的注塑模具，它包括第一个拉钩固定在前面的模具上，第二个拉钩固定在后面的模具和定位块固定在弹射系统。在合模的条件下，第一个拉钩一端穿过后面的模具前模具的背面和弹射系统，依次向后延伸。第二拉钩的一端随着背面模具移动，另一端是自由端，位于定位块上。当合模时，第一隔拉钩的自由端与第二个拉钩的自由端接触和合作，在次之前，正面和背面模具结合，同时推动第二拉钩旋转推定位块和弹射系统，以使他们前推回，然后滑动块和背部模具移动到指定位置。这种实用新型可以有效地避免滑动块和受到干扰的顶针和模具在合模的影响造成的损害。 4、塑料模具这种实用新型是有关一种塑料模具。它包括前辅助板和背面辅助板是对称的对方。前辅助板和背面的辅助板连接在一起，形成一个辅助通道和浇注口。辅助通道和浇注口是互相联系的。截面尺寸的话，浇注口与辅助通道的连接处比较大，另外的截面相对较小。浇注口弯曲成一个尖角，本节的末尾是较小的与最终产品内表面连接着。 5、中国的塑料机械行业外文科技文献译文装订线 4 经过 50多年的发展，中国的塑料机械行业的历史走增长，从无到有，从小到大，从默默无闻到世界闻名。注塑机是中国塑料注塑机械行业的第一大产品，注塑机的发展已经被世界塑料机械行业所称赞。目前，中国的注塑机的发展有七大亮点。在中国注塑机的输出是在同行业中排名第一，塑料机械的三大类是注塑机，挤出机和吹塑机，它们占塑料机械总产量的 80以上其中，注塑机也占上述三类总产量超过 50。 2006年，注塑成型机的输出量排名世界第一，世界注塑机年产量 91480单位，注塑机在中国内地的产量为 57600个单位，这个产量占世界注塑机年产量的其中，在中国宁波的注塑机的年产量约占世界的 1 / 3，它是世界上最大的的注塑机生产基地。它是欧洲年度总产量在世界注塑机的三分之一，日本是在第二位。中国的注塑机已成为第一出口机械产品。 2006年，中国的注塑机出口额占塑料机械出口占整体出口货值的 54。它是塑料机械出口的主力军。注塑机的发展速度在同行业中排名第一。在新的世纪，中国的塑料机械行业的平均增长率超过 20，注塑机的发展步伐已在行业中遥遥领先。注塑机的技术水平与发达国家的差异较小，由于技术创新步伐的加快，和进一步增强自主创新能力，与发达国家相比，中国的注塑机的大部分已达到 20世纪 80年代末的产品的水平。少量的产品已经接近 20世纪 90年代的水平，部分产品已在世界的领先地位了。注塑机行业实现了在中国著名名牌产品 “ 零 ” 的突破。 2007年 9月 11日，中国塑料机械行业首次荣获 “ 中国著名品牌的产品品牌 ” 四项大奖，其中三个奖项属于注塑机产品。 of to an 0 of of DP -5 to of in of in a of of in in 0 % in of in 010 s to of in 0% of it is of in to be 0 010. to s in 1.1 is in s s of is of in as as 005, of 5,000 010, 0,000 1.2 of he is be in of in of is 5%. 003, in 6,500 of 8 an 4.2 001. It is 010 2%. 1.3 of is of in is of as as of of is a of s a in 1.4 in as a of of as as of of as is to of to a in s .7 in in to it 0,000 in s of a 1.5 of in of s of in to of is a of in is on an 5%. of % % of of in % in is in ue to to in of a In s 1%. of 5 003, to 500 a in in 0 of 5 or At of of in As of 70 of of be up 30 0% of of to a of of of 00 in of V, of so it a of as a of as as T, of of in 1st is a of a on of to of to of of by of of of is on of of in so to to by of in of is to a It of is of to an is of of is is a in of is to s 0 of s go to to of s At of s of in in of 0% of of is of of 0%. 006, of in 91,480 of of 7,600 in of s of s of , it is s of It is of of in is in of 006, s of 4% of of It is of of of in In s of 0%, of of of in of in to of of of of 980s A of to of 990s, a in to a s 1, 2007, s of ed 0s ic of 00 008.1%of It m of sm im im y, of e is m em m em 0,000m of m of m m sm 00m 0or At e e, e, m m As am m m of V, m of m of m e of es It er m sm m m m At of m m of m m m m 1,480m m 7,600m m of it is s is m e 006, s of m m 4%of m m of m sm of m of m e m e 1, 2007, e m 毕业设计（论文）任务书（ 2012 届）题目（中文）：空调蜗轮塑料模设计（英文）：部机械工程系专业班级机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师系负责人 (签章 ) 日期：年月日一、毕业设计（论文）的主要内容与具体要求 1 背景随着中国经济和社会的飞速发展，对汽车外观和内部装饰的要求越来越高。汽车的内饰件主要是塑料件，因此注塑模具的质量是影响汽车内饰的重要因素，研究汽车内饰件的模具设计具有现实意义。本设计要求采用件进行空调蜗轮塑料模具设计。通过对空调蜗轮进行零件结构、模具结构、浇注系统、抽芯机构、冷却系统、工作原理的分析，来完成整个注塑模具的设计。 2 任务根据三维模型设计该零件的塑料模，完成塑料模的三维及二维装配图、成型零件的零件图；并选择注塑机型号；编写型腔曲面加工的数控程序；撰写设计说明书；翻译外文资料。 3 工作环境计算机、件、件、塑料模设计手册、数控加工工艺手册 4 成果形式二维装配图 1 张 (零件图 2 张（ ,说明书 1 份，型腔数控加工程序清单。 5 按时完成总装图、部件装配图、零件工作图，总量达到校系规定要求。编写设计计算说明书，字数、格式符合校系规定。编写开题报告。翻译规定字数的外文资料。二、毕业设计（论文）进度安排起讫日期工作内容备注第 1 周第 2 周第 3 周第 4 周第 5 周第 6 周第 7 周第 8 周第 9 周第 10 周第 11 周第 12 周检索文献资料，外文翻译。编写开题报告。确定模具结构方案。确定主要结构尺寸及结构，画出总装配图草图。画出正式装配图，画出零件工作图。整理编写设计计算说明书。准备答辩及参加答辩三、所需的资料和主要参考文献 1叶久新北京：机械工业出版社， 2009 2塑料模具技术手册编委会 M机械工业出版社， 1997 3王孝培 M械工业出版社， 2000 4洪慎章 M械工业出版社， 2006 5中国模具设计大典编委会 2 卷 M：江西科学技术出版社，2003 注： 1. 本任务书一式两份，须双面打印。由指导教师填写并经所在系审核确认后交系部； 2. 本任务书一份须与学生的毕业设计（论文）一并存档，另一份系部存档； 3. 指导教师、学生可各执一份复印件，供检查论文进度时使用。课题：空凋蜗轮塑料模设计材料：缩率：数：一出二产品尺寸：模斜度： 1 型腔尺寸： 35芯尺寸： 40架型号 : 架尺寸： 350个投影面积： 2097个质量：投影面积： 209750=4344 锁模力： 43注塑量 :+5=架类型：大水口模架，两板模浇注系统：侧进浇成型系统：前后模仁成型，行位抽芯排气系统：分型面自然排气冷却系统：前后模仁环绕式冷却水路顶出系统：顶针顶出，普通顶针和有托顶针抽芯系统：倒扣距离：块斜度： 20斜导柱配合零件分析：该塑件为空凋蜗轮，产品尺寸：间为 55含同心圆环区域含有骨位与 120涡轮直齿，圆环外含有 35扇形尖角结构。涡轮直齿部分含有两个成倒扣的小圆柱，直径均小于 1度为处需要进行抽芯机构的设计，将其中一个倒扣排位与模具水平或垂直方向对齐，另一个倒扣做斜向抽芯。本设计中，只要注塑机满足的最小模具安装大于 320为模具产品投影面积小，质量小，所以锁模力和注塑量要求很低。模具的模架较大，主要是因为行位占用较大空间导致整体模具结构外形尺寸大。注塑机：海天 160天注塑机技术参数 2 型号参数单位 1602B 螺杆直径 5 理论注射容量 20 注射重量 PS g 291 注射压力 59 注射行程 01 螺杆转速 r/230 料筒加热功率模力 600 拉杆内间距 (水平垂直 ) 55455 允许最大模具厚度 00 允许最小模具厚度 80 移模行程 20 移模开距 (最大 ) 20 液压顶出行程 40 液压顶出力 3 液压顶出杆数量油泵电动机功率箱容积 l 240 机器尺寸 (长宽高 ) m 机器重量 t 5 最小模具尺寸 (长宽 ) 20320 体积 = 3 公厘 3 曲面面积 = 4 公厘 2 密度 = 斤 / 公厘 3 质量 = 0 公斤根据标边框确定重心 : X Y Z 2 1 2 公厘相对于标系统边框之惯性。 (公斤 * 公厘 2) 惯性张量 : 6 5 6 5 6 5 6 5 6 重心的惯性 (相对标系统边框 ) (公斤 * 公厘 2) 惯性张量 : 3 2 2 2 3 2 2 2 3 主惯性力矩 (公斤 * 公厘 2) 3 3 3 从向至主轴的旋转矩阵 : 向至主轴的 ): 相对 x y z 的夹角相对主轴的回旋半径： 1 1 1 公厘 %40 90 91 01 0 2000 43 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 3 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 1 上海师范大学天华学院 2012 届毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目空凋蜗轮塑料模设计学生姓名学号专业、班级系部机械系指导教师姓名一、课题的作用和意义自汽车空调问世以来，主要采用氟利昂 12)为制冷剂。由于氟利昂对大气臭氧层的破坏作用， 1997 年 12 月，在日本召开的气候变化框架条约第三次缔约方会议上，明确规定了限制排放的 6 种气体，包括在内。车用蜗轮制冷无氟空调是一种既不用不用其他替代化学物的空调装置，从而彻底满足了环保要求。所以，随着对空调的要求提高，对空调蜗轮的要求也逐步提高，保证环保的前提下，还要提高空调自身的制冷性。本课题提出了对空调蜗轮塑料模的设计，具体通过对空调蜗轮零件结构、模具结构、浇注系统、抽芯机构、冷却系统、工作原理的分析，来完成整个注塑模具的设计。对改善和提高空调性能具有重要意义。二、国内外的现状和发展趋势等情况现阶段蜗轮空调具有很多优点，比如体积小、环保、重量小，效率高等。由于氟利昂禁用的问题，空调蜗轮越来越备受青睐。与此同时，蜗轮制冷设备在国内外都有了较快的发展，并具有教广阔的前景。与其配套的塑料模具行业发展也具有较好前景。近年来，以安徽、河北为代表的黄三角地区塑料模具发展速度相当快。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责任罗百辉介绍，塑料模具在整个模具行业中所占的比重约为 30%，随着汽车、家电、电子通讯、各种建材的迅速发展，预计未来的模具市场中，塑料模具总量的比例仍将逐步提高，且发展大于其他模具。全球主要模具生产国包括亚洲地区的日本、韩国与大陆，以及美洲地区的美国、欧洲地区的德国。技术先进国家如日本、美国、德国等，对于高精度与复合性模具开发，不论在设计能力或制造技术上，均有领先的地位，同时也拥有训练精良的技术研发人才。尽管中国模具工业发展迅速，但在模具制造周期、模具精度、寿命和生产能力等方面，与国际平均水平和发达国家仍有差距，这些差距都是我国急需解决的问题。国内模具材料的热处理技术、材质的微量元素的控制技术及冶炼技术均有待提高，国内的模具零件标准化率约为 20%，这些技术都存在或大或小的不足。在加工设备、模具制造工艺和测量技术上，我国和德国，日本相比都存在较大差距。工业发达国家模具加工在线检测已普遍应用，这方面我们的差距也很大。 2 三、设计方案与计划 1、方案： 1）塑料分析：根据空调蜗轮所需要的力学性能以及工艺性能，综合价格等因素来确定熟料材料。 2）模架的选择：通过零件的综合分析后确定相应的标准模架。 3）注塑机的选择：通过分析确定最大注塑量、最大注塑压力、最大锁模力、最大成型面积、安装尺寸等来确定注塑机。 4）分型面的确定：分型面的选择关系着整个设计的成败，通过对制件的机构分析选择一个正确的分型面，以及排布好型腔位置。 5）浇注系统的设置：根据制件的形状结构等特点，在经济的情况下还得确保产品的质量，这部分主要设计主流道、分流道、浇口和冷却系统。 6）脱模机构的设计。 7）模具型腔设计计算。8）排气系统的设计：为了保证产品质量必须设置需要的排气系统，避免产生气泡，熔接痕等。 9）温度调节系统：根据冷却时间，冷却面积以及冷却水体积等因素设计温度调节系统。 10）模具与注射机有关参数的校核。 2、计划：第一周查找资料，外文资料翻译，拟开题报告第二周第五周确定设计方案、开题分析三维模型，初选注塑机，材料等第六周第八周确定模具结构，完成设计，完成开模 3D 图，绘制 2D 总装配图以及若干 2D 零件图第九周第十周编写型腔曲面加工数控程序；完成模拟仿真第十一周第十二周撰写设计说明书，准备答辩学生姓名 _（签名）日期：年月日指导教师评语：（建议填写内容：对学生提出的方案给出评语，明确是否同意开题，提出学生完成上述任务的建议、注意事项等）指导教师 _（签名）日期：年月日注： 1. 本开题报告，须双面打印。由学生填写并经指导老师审核、评价； 2. 本开题报告一式两份，一份须与学生的毕业设计（论文）一并存档，一份作系部存档用。南京工程学院毕业设计说明书（论文） I I 南京工程学院毕业设计说明书 (论文 ) 作者：学号：学院：江苏财经职业技术学院专业：数控加工与模具设计题目：车用无氟空调塑料模设计指导者：评阅者： 2012 年 12 月淮安南京工程学院毕业设计说明书（论文） 1 摘要根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，选择塑件制件尺寸。本模具采用一模两件，侧浇口进料，注射机采用海天 160置冷却系统，择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。关键词：机械设计；模具设计；射机的选择南京工程学院毕业设计说明书（论文） 2 目录摘要 . 1 第 1 章绪论 . 4 料简介 . 4 塑成型及注塑模 . 4 第 2 章塑料材料分析 . 6 2 1 塑料材料的基本特性 . 6 2 2 塑件材料成型性能 . 6 2 3 塑件材料主要用途 . 6 第 3 章塑件的工艺分析 . 8 3 1 塑件的结构设计 . 8 3 2 塑件尺寸及精度 . 9 3 3 塑件表面粗糙度 . 10 3 4 塑件的体积和质量 . 10 第 4 章注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定 . 11 4 1、注射成型工艺过程分析 5 . 11 4 2 浇口种类的确定 . 11 4 3 型腔数目的确定 . 12 4 4 注射机的选择和校核 . 12 注射量的校核 . 12 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 . 13 4 4 3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 . 13 第 5 章注射模具结构设计 . 15 5 1 分型面的设计 . 15 5 2 型腔的布局 . 15 5 3 浇注系统的设计 . 16 5 3 1 浇注系统组成 . 16 5 3 2 确定浇注系统的原则 . 16 5 3 3 主流道的设计 . 16 5 3 4 分流道的设计 . 18 5 3 5 浇口的设计 . 18 5 3 6 冷料穴的设计 . 18 5 4 注射模成型零部件的设计 7 . 19 5 4 1 成型零部件结构设计 . 19 5 4 2 成型零部件工作尺寸的计算 . 20 5 5 排气结构设计 . 20 5 6 脱模机构的设计 . 21 5 6 1 脱模机构的选用原则 . 21 5 6 2 脱模机构类型的选择 . 21 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 3 5 6 3 推杆机构具体设计 . 21 5 7 注射模温度调节系统 . 22 5 7 1 温度调节对塑件质量的影响 . 22 5 7 2 冷却系统之设计规则 . 23 5 8 模架及标准件的选用 . 23 5 8 1 模架的选用 . 23 5 9 侧向抽芯机构类型选择234 第 6 章模具材料的选用 . 24 6 1 成型零件材料选用 . 29 6 2 注射模用钢种 . 28 总结 . 29 致谢 . 30 参考文献 . 31 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 4 第 1 章绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业，振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。塑料简介塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能 1。塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，在国民经济中，塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。注塑成型及注塑模将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，压缩，压注，压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的 30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产。要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 5 注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成 2 。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要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太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。塑料模具的设计不但要采用术，而且还要采用计算机辅助工程（术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发 /设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的国的中科技大学的中产品优化顾问，简称注射成型模拟分析，简称注射成型过程控制专家，简称采用术，可以完全代替试模，术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义 3。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 6 第 2 章塑料材料分析 2 1 塑料材料的基本特性二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使烯腈使热性及表面硬度，丁二烯使乙烯使良好的加工性和染色性能。目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂，的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70C 左右，热变形温度约为 93C 耐气候性差，在紫外线作用下变硬发脆。密度 3，收缩率 %熔点 C160130 ，弯曲强度 80伸强度 35 49伸弹性模量缩强度 18 39口冲击强度 11 20 2硬度 62 86积电阻系数 310 ，收缩率 0000 范围内。热变形温度为93 118，制品经退火处理后还可提高 10左右。仍能表现出一定的韧性，可在 100的温度范围内使用。 2 2 塑件材料成型性能吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 60 80 热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 2 3 塑件材料主要用途机械工业上用来制造空调涡轮、泵业轮、轴承、把手、管道、管连接件、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等，汽车工业上用造汽车挡泥南京工程学院毕业设计说明书（论文） 7 板、扶手、热空气调节导管等，还可用层板制小轿车车身。可用来制造水表壳，纺织器材，电器零件、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器，农药喷雾器及家具等。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 8 第 3 章塑件的工艺分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。圆柱空调涡轮如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构中等复杂程度，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。图（ 1） 3D 视图 3 1 塑件的结构设计（ 1）、脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取，根据文献 1，塑件材料 1 30/ ，型芯脱模斜度为 30/ 1 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 9 （ 2）、塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1 4最常用的数值为 2 3该管连接件壁厚均匀，周边和底部壁厚均为 3右。（ 3）、塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于 1圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的圆角半径应是壁厚的该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为 1 （ 4）、孔塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度。 3 2 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为动性较好，适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献 2南京工程学院毕业设计说明书（论文） 10 表 3塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用注采用精度。 3 3 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为 m 之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的 1/2，即 m 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高许多，为 m ，内部为0.4 m 。 3 4 塑件的体积和质量本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（），即可以得出该塑件制品的体积为质量为 89克。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 11 第 4 章注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定 4 1、注射成型工艺过程分析 5 根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作。（ 1）、成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，型前一般不必进行干燥处理。如有需要，可在 70 80 下干燥 2 4 h。（ 2）、料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难，因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗，也可采用对空注射法清洗。（ 3）、脱模剂的选用脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步 : 注射成型过程完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为采用退火处理 1 3 小。 4 2 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中空调涡轮塑件外表面质量要求较高，所以选用侧浇口。侧浇口直接在中间的圆端面处进，空调涡轮组装后，浇口被遮挡起来。侧浇口主流道需要设置钩针，分流道与产品相连，顶出产品包含流道连接南京工程学院毕业设计说明书（论文） 12 在一起。 4 3 型腔数目的确定因为本设计中采用侧浇口，且塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模二腔，进行加工生产。 4 4 注射机的选择和校核由于采用一模二腔，需要至少注射量为道水口废料 5g，总注塑量达到根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为海天 160射方式为螺杆式，其有关性能参数为：海天天注塑机技术参数 2 型号参数单位 160B 螺杆直径 5 理论注射容量 20 注射重量 PS g 291 注射压力 59 注射行程 01 螺杆转速 r/230 料筒加热功率模力 600 拉杆内间距 (水平垂直 ) 55455 允许最大模具厚度 00 允许最小模具厚度 80 移模行程 20 移模开距 (最大 ) 20 液压顶出行程 40 液压顶出力 3 液压顶出杆数量油泵电动机功率箱容积 l 240 机器尺寸 (长宽高 ) m 机器重量 t 5 最小模具尺寸 (长宽 ) 20320 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的 80%以内。校核公式为：南京工程学院毕业设计说明书（论文） 13 8021 式中 n 1m 3 2m 3 本设计中： n=1 1m 2m =5 3 M=2 =塑机额定注塑量为射量符合要求塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 21 式中 n 1A 2A n=2 1A =2097 2 2A =150 2 21 =2 2097+150=4344 2注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即：（ 21 ） P F 式中： P 塑料熔体对型腔的成型压力（ F 注射机额定锁模力（ N）其它意义同上根据教科书表 5腔内通常为 20般制品为 24密制品为 39 21 ） P=4344 30 4300N=143600模力符合要求 4 4 3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核（ 1）、模具厚度（闭合高度）模具闭合高度必须满足以下公式式中本设计中模具厚度为 280 180H500，符合要求（ 2）、开模行程（ S）的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，南京工程学院毕业设计说明书（论文） 14 以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于多分型面注射模应有： 0521m a x 式中 1H 2H 2H =（水口料的长度 +2030）本设计中 00 1H = 90 2H =90+30=120 的开模距离需要 H=120经计算，符合要要求。（ 3）、顶出装置的校核在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。海天 160注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 15 第 5 章注射模具结构设计 5 1 分型面的设计将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑： 1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处； 2）使塑件在开模后留在动模上； 3）分型面的痕迹不影响塑件的外观； 4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排； 5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上； 6）使塑件易于脱模。综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧，分型面的选择 5 2 型腔的布局型腔的布局与浇注系统的布置密切相关 ,型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力 ,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔 ,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短，同时采用平衡流道。型腔布局由图所示。由于本设计中塑件是上下两部分配合装配使用，需要相同的注射工艺参数，以达到高的成功率，模具采用侧浇口，并采用对称式布局，以求达到良好的浇注质量。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 16 图（ 4）型腔布局方式 5 3 浇注系统的设计浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通点浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。 5 3 1 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。 1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴 5 3 2 确定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。 b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模二腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。 c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。 e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施 6。 5 3 3 主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。（ 1）、主流道的尺寸设计中选用的注射机为海天 160喷嘴直径为喷嘴球面半径为 16根据图（ 6），主流道各具体尺寸如下：南京工程学院毕业设计说明书（论文） 17 3 8216 L 2浇注系统与定位环、浇口套（ 2）、主流道衬套的形式选用如图所示类型的衬套，这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件，然后配合固定在模板上，衬套与定模板的配合采用67 / 图（ 7）主流道衬套及其固定形式（ 3）、主流道衬套的固定主流道衬套的固定，采用 2个南京工程学院毕业设计说明书（论文） 18 5 3 4 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布比较紧凑 ,且采用侧浇口。如图所示。主流道和点浇口的位置 5 3 5 浇口的设计浇口又叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口，侧浇口，点式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口的位置选择原则：浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点： 1. 熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必须使 1)流程 (包括分支流程 )为最短； 2)每一股分流都能大致同时到达其最远端； 3)应先从壁厚较厚的部位进料； 4)考虑各股分流的转向越小越好。 2. 有效地排出型腔内的气体。根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果，采用侧浇口。浇口一般尺寸如据此图结合实际选用适当值。 5 3 6 冷料穴的设计主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降，如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量，为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道直径相同或略大一些，这里取为最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的南京工程学院毕业设计说明书（论文） 19 z 形式有多种，这里采用倒

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