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模具设计
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摘 要模具设计是工业生产中的重要工艺，是我国经济发展体系里的重要因素，好的模具能节省材料节省人力，节省时间，因此受到广泛的关注。注塑模是模具设计里的一种重要成型工艺，它主要用于热变形塑料的成形，也可以成形热固性塑料。它的生产效率极高，并且非常容易实现自动化，最重要的是生产出来的塑件质量都很好。注塑模形式多样，内容多样，结构复杂，对于它的发展也不会就此止步。本次毕业设计的主要任务是对外螺纹液压管接头四通管模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产外螺纹液压管接头四通管的塑件产品，以实现自动化提高产量。主要内容包括绪论、塑件的结构及成型工艺分析、材料的选择及成型工艺、注射机的选择及校核、模具的工作及结构原理、浇注系统的设计、成型零部件的设计、侧向分型机构的设计、合模导向机构的设计、温度调节系统的设计、排气系统的设计、顶出机构的设计、支撑零部件的设计等。在设计过程种运用到了Proe3.0软件对塑件进行三维造型，通过使用AutoCAD来设计整套模具，并运用CAXA/CAD对其装配图与零件图等进行表述，设计过程中也借鉴到很多学者的著作，设计相对充实。本文是探究四通管的注塑模具设计，详细描述了整套模具的设计过程。通过对整个模具设计的过程，进一步加深对注塑成型工艺的了解，同时也巩固了对成型工艺的类型、结构、工作原理等的理论知识，以及在实践中总结并掌握模具设计的关键要点和设计方法。关键词： 外螺纹四通管；注塑模具；注射机；侧型芯滑块；AbstractThis graduation design is the main task of the inclined tee mould design, namely a pair of injection mold is designed to produce the plastic parts of inclined tee products, in order to realize the automation to increase production. The main contents include design options and checking , mold and structural work principle , the introduction of gating system , structure and plastic parts molding process analysis , choice of materials and molding process , injection machine , designed molded parts , lateral sub- design mechanism design guide clamping mechanism , temperature control system design, the design of the exhaust system , the ejection mechanism designed to support the design of parts . This article is to explore the plastic injection mold design four line , a detailed description of the entire mold design process.Through the entire mold design process , and further deepen their understanding of the injection molding process , but also to consolidate the process of forming the type, structure and operating principles of the theory of knowledge, as well as summary and master mold design practice and design a key point methods. Key words: oblique tee; Injection mould; Injection machine; Core side slide block; 目 录引言12 塑件成型工艺的可行性分析32.1 塑件分析32.2 塑件的原材料分析32.2.1主要技术指标42.2.2 ABS的注射工艺参数42.3 塑件的成型工艺分析42.3.1精度等级42.3.2脱模斜度52.3.3塑件壁厚53 注射成型机的选择与成型腔数的确定53.1 注射成型机的选择53.1.1估算零件体积和投影面积53.1.2注射量的计算63.1.3锁模力63.1.4选择注射机及注射机的主要参数63.2 注塑机的校核63.2.1最大注塑量校核63.2.2注射压力的校核73.2.3锁模力校核73.3 成型腔数的确定74 浇注系统的设计84.1 浇注系统的作用84.2 浇注系统的组成84.3 主流道设计84.3.1 主流道设计要点84.3.2浇口套的尺寸设计要求94.4 浇口设计104.6 主流道剪切速率校核114.6.1估算主流道凝料体积114.6.2主流道剪切速率校核115 成型零件结构设计125.1 分型面的设计125.1.1分型面的分类125.1.2分型面的选择原则125.1.3分型面的确定125.2 型腔的分布135.3 凹模的结构设计135.4 模具型零成件的工作尺寸计算145.4.1塑件的收缩率波动误差ds145.4.3模具成型零件的磨损dc155.4.4模具安装配合误差dj155.5 型腔和型芯径向尺寸的计算165.5.1型腔径向尺寸的计算165.5.2型芯径向尺寸的计算165.5.3型腔深度和型芯高度尺寸的计算166 排气系统的设计176.1 排气不良的危害176.2排气系统的设计方法177 导向与脱模机构的设计187.1导向机构的作用和设计原则187.1.1导向机构的作用187.1.2导向机构的设计原则187.2导柱、导套的设计187.2.1导柱的设计187.2.2导套的设计197.2.3导向孔的总体布局197.3 推出机构设计197.4 脱模力的计算207.5 推杆的设计217.5.1推杆长度及强度计算217.5.2推杆的形状及固定形式227.2.3推杆位置的选择238侧向分型与抽芯机构的设计248.1 抽芯机构设计原则248.2 抽芯机构的确定248.3 抽芯距S248.4 滑块的设计248.5 导滑槽的设计258.6 锁紧块258.7 锁紧块的结构形式269冷却系统设计269.1 冷却系统的设计原则269.2 温度调节对塑件质量的影响279.3 对温度调节系统的要求279.4 冷却装置的设计要点279.5 冷却系统设计计算279.5.1冷却水的体积流量279.5.2冷却水管直径289.5.3冷却水道的结构2810 其它结构零部件的设计2910.1 模具安装尺寸校核2910.2 开模行程的效核2911小结30参考文献31致 谢32引言注塑成型是一项越来越成熟的加工技术，它目前是在塑性成型的各个领域加工中最常见也最常用的加工方法，其中注塑模具已经被广泛的采用，在很多方面的应用都得到相当高的重视12。我国模具研究单位因此也投入了很大的科研精力，目的在于使注塑模具的发展得到最大的提高。它的生产零件的质量、模具的结构、温度调控系统、制造精度、生产周期以及生产效率的高低，直接影响到产品的质量、产量和成本。当今社会，我们追求的正是质量与成本，统称为性价比，模具的应用正是性价比的最高体现，有的时候我们用一个模具可以同时制造出很多个质量精良，结构复杂的高精度塑件，这在以前来说几乎是不可能实现的2。注塑成型现已被广泛的应用于机械、计算机、高科技材料、电子、航空、航天、军工、学习用品、交通、汽车、建材、医疗器械、生物、能源和日用品等领域1。虽然在很多人看来一个小小的模具制造工艺能有多大的影响对于一个国家的发展，我觉得这种想法是错误的，因为从小方面来说这一门技术的成熟意味着对塑件成型的深入研究取得了长足进步，也就是说我们生产塑件就会更加便捷也会更加快速，这对于塑料工业来说是一个很大的贡献，因此不容小视；大方面来说正是这种对于先进技术的渴望推动我们整个民族在进步，我们知道我们在清政府以后闭关锁国导致在科技方面落后西方一大截，但我们中华民族从来没有服输过，一直都是在迎头赶上，只为了争这一口气，而注塑模的研究进步正是对我们的一种肯定，因此我们应当不遗余力的继续在这条路上走下去。我国近年来一直致力于模具的研究，现在也已经逐步跟上了欧美先进的步伐。在一些发达国家，模具产业早已形成产业链，成为这些国家的基础经济工业之一。很多国家在发展高科技产业的同时也兼顾发展轻工业，在美国，模具工业被成为“美国工业的基石”，在日本被称为“促进社会富裕的动力、源泉”3。因此在轻工业行业有这么一句话：工业要发展，模具要先行。没有高水平的模具制造工艺就没有质量非常优良的科技产品。现在，模具工业水平是衡量一个国家制造工业制造水平高低的重要标志。可以这么大胆的预测，模具工业在国民经济中的地位将与日俱增，并且扮演越来越重要的角色。因此我们必须毫无疑虑的发展模具工业，对于我们国家的生产力的进步有很大的推动作用。 模具按用途可以分为注塑模具、压铸模具、拉拔模具、塑料模具、橡胶模具、陶瓷模具和锻压模具等2。注塑模成型是通过一系列流程得到所需的各种产品或工件，而这样生产出来的一个设计合理的塑件往往能够代替几个传统金属构件，甚至能起到金属制品所不能替代的作用。利用塑性材料特有的特性，一次加工成型往往可以得到非常复杂的形状，在速度非常快的同时还能一次得到很多数量的塑件，它所带来的实际应用效果非传统构件所能相比。从模具行业的发展趋势来看，复杂化、精密化、大型化是其发展主旋律。采用模具成型工艺，运用高新技术控制对所需的零件进行加工生产，不仅可以提高生产时效，保质保量。而且还能减少生产线对材料的过度依赖，减少生产时间，压缩了生产成本，更好的获取经济效益。面对激烈的市场竞争，我国如果想要成为制造业的领头羊，那么就必须要大力发展模具生产，增强对大型、复杂、精密的模具的自主开发能力，从而提高竞争力。注射成型在现代成型界重要程度日益增长，是一种越来越受重视的塑料成型方式，成型周期非常短，自动化程度非常高，甚至可以实现全自动生产，而且他所能制造的塑料总类非常多，基本上，除了氟塑料，其他的塑料全都能用注射成型来完成。这也正是注塑模的优点以及优势所在，但是他也是有缺点的，比如造价比较昂贵，不适合小批量生产等。但是瑕不掩瑜，注射成型应当算是当代最受瞩目应用最广的一种塑料成型方式。这也正是为什么此次设计我们要着力于注塑模的设计的原因，而此次设计的重难点在于：学会查阅专业书刊并学为所用;利用画图软件进行细致的作图;理论知识要能运用到解决实际的问题;毕业论文的撰写;严谨的作风端正的态度。2 塑件成型工艺的可行性分析2.1 塑件分析 图2.1塑件三维图 结合生活实际，以及考虑到价格材料等各方面因素，选用ABS作为此次设计的材料，关于材料的介绍在后面的章节会有介绍；而在浇口方面，由于塑件结构较对称且非常均匀分布，因此我们选择直接浇口，采用后续处理的方法对其进行加工制造；对于结构的设计，我们选用上下凹模，四面侧抽芯，滑块的型芯充当成型的作用；综合考虑经济效益以及制件的生产质量我们采取一模一腔的方式；推出方式为一次推出；三维图2.1如上所示。2.2 塑件的原材料分析 关于本次设计的原材料ABS，英文名称:acrylonitrile-
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