隔弧板注塑模毕业设计.docx

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隔弧板注塑模毕业设计

模具设计与制造综合实训任务书1

专业：

班级：

学生姓名：

学生学号：

设计题目：

指导教师：

目录

1、塑件分析-4-

2、塑件的工艺分析-5-

3、注射机的选择-6-

4、模具结构设计-7-

5、注射机的校核-15-

6、结束语-16-

7、参考文献-17-

8、工程图-17-

注塑模隔弧板设计

摘要：

随着现代塑件制品的使用广泛且形状要求越来越精确，塑料模具的设计的要求也越来越高,同时在塑料制品中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成型设备都是成型优质塑件的重要条件。

计算其尺寸设计出顶出机构、流道、水路、模架等尺寸,利用UG和CAD对产品进行分析二维和三维的总装图和零件图。

关键词：

塑料模、UG（CAD/CAM）。

Abstract：

Withmodernplasticproductswerewidelyusedandincreasinglydemandingpreciseshape,plasticmolddesignrequirementsarealsogettinghigherandhigher.Atthesametimeintheplasticproducts,high-qualitydiedesign,advancedmoldmanufacturingequipmentandreasonableprocessing,high-qualitymaterialsandmodernmoldforminghigh-qualityequipmentareforminganimportantconditionforplasticparts.PlasticproductsintheuseofthemolddesignUG（CAD/CAM）softwarefortheplasticpartsformingacomprehensiveanalysisofthebasicstructureofmolddesignexposition.

Keywords：

plasticmold、UG（CAD/CAM）

0.引言

模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”，现代模具行业是技术、资金密集型的行业。

作为国民经济的基础工业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用十分广泛，绝大部分塑料制品由模具成型。

如今，模具因生产效率高、产品质量高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而在各行各业得到广泛的应用；特别是在制造业中，它起着其他行业无可取代的支撑作用，对地区经济的发展发挥着巨大的影响。

近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度。

本次设计中进行分析工艺性，材料性能进行分析。

完整设计出了整副模具的机构，热流道、冷却道、顶出机构、模架的选择，并且利用UG和CAD出了许多的零件图，和总装图，在设计的过程中发现模具的需要严谨的态度，精密的计算。

模具设计已从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计的方式。

广泛采用模具CAD/CAE/CAM技术，使模具设计、计算机分析、生产装备、数控加工、检验、试模等工作一体化，设计数据直接经过网络和数据库管理系统传递到各个生产部门，大大缩短模具生产周期。

此外，成形过程计算机模拟，并行工程、人工智能，快速原型制造等先进制造技术的应用，以及模具标准化、专业化生产等也为缩短供货期起了重要作用。

1、塑件分析

（a）

（b）

图1塑件图

（a）塑件二维图；（b）塑件三维图

塑件描述

（1）塑件名称：

隔弧板（如图1所示）

（2）塑件材料为PP

（3）大批量生产，塑件表面不得有飞边、熔接痕、无气泡、无划伤和

白斑等外观缺陷

（4）未注圆角为R2

（5）表面粗糙度达到Ra1.6

（6）未有尺寸按MT6级精度计算

2、塑件的工艺分析

2.1塑料

（1）品种：

PP

（2）颜色：

绿色

（3）结构特性:

线性结构为结晶型

（4）基本特性：

PP塑料在工业生产中广泛应用，PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。

通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮，PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”，PP的综合性能优于PE料，PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。

PP的缺点：

尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形。

（5）材料的成型性能分析:

①结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解.

②流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔，凹痕,变形。

③冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度。

料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形

④塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。

2.2塑件工艺

（1）尺寸精度：

该塑件未标注公差尺寸,故公差等级取MT6级精度计算.

（2）表面质量要求:

该塑件为汽车座椅调节器支架,要求表面光滑、完整、厚度均一、无飞边毛刺、无银丝、无波浪、熔接痕数量最少，熔接痕最小、无缩痕、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷，表面粗糙度可取Ra1.6。

（3）结构工艺性：

此塑件为圆形塑件，整体尺寸为R42cm，厚度基本均匀为12mm，属于中小型塑件。

（4）通过以上分析，此塑件可以采用注塑成形生产，又因为模具寿命要求要达到10万次，塑件产量要达到25万件，属于大批量生产，采用注塑成形具有较高的经济效益。

3、注射机的选择

（1）计算塑件的体积、质量

经UG软件测得塑件的体积约为41，819㎝3，塑件密度为0.91g/cm3,则质量M=41.819×0.91=38.05g

（2）确定模具型腔数量

模具寿命要达到30万次，属于大批量生产，且塑件精度要求较高，

为提高效率，采用一模两腔结构。

（3）选择注射机

根据公式Vmax≥（nVs+Vj）/k

Vmax—注射机的最大注射量

n—型腔数量

Vs—塑件体积

Vj—浇注系统凝料体积

K—注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8

已知n=2，Vs=41.82㎝3，估计Vj=6㎝3，则Vmax≥（2×41.82+6）/0.8=112.05㎝3

查表可选择的注射机型号为XS-ZY-125型卧式注射机,其有关参数为:

额定注射量125cm3

注射压力120MPa

锁模力900KN

最大成形面积320cm2

模具厚度200～300mm

最大开合模行程300mm

喷嘴圆弧半径12mm

喷嘴孔直径4mm

拉料间距260mm×290mm

顶出形式两侧设有顶杆，机械顶出

（4）制定注射成形工艺参数

查表得PP的注射成形工艺参数如下：

①温度（oC）

喷嘴温度170～190

料筒温度前段180～220中断200～220后段160～170

模具温度40～802

②压力（MPa）

注射压力70～120

③时间（S）

注射时间0～5冷却时间15～50

保压时间20～60成形周期40～120

4、模具结构设计

4.1分型面的选择

分型面是模具动模和定模的结合处，分型面的选择应以模具结构

简单、分型容易，且不破坏已成形的塑件为原则，首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向，根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则，则此塑件的分型面选在塑件的上接面处，此塑件分型面如图2所示

图2分型面

4.2型腔布局

单型腔模具虽然可使模具结构简单，但塑件成形的生产效率低，塑件的成本高，适于塑件较大的产品。

多型腔模具虽然使模具结构复杂，但塑料成形的生产效率高，塑件成本低，根据注射量求出型腔的数目。

零件规格比较大，一模一腔但是经济效益低。

生产效益低，模多腔模具的尺寸大不利于加工，但是生产效益高，经济效益高，所以采取一模二腔最符合该产品，如图3所示

图3型腔布局

4.3确定模具总体结构类型

对塑件表面的要求较高，要求表面光滑、完整、厚度均一、无飞边毛刺、无银丝、无波浪、熔接痕数量最少，熔接痕最小、无缩痕、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷，所以采用侧浇口成形。

方案一：

普通两板模结构是注塑模中最简单的一种结构形式，这种模具只有一个分型面。

方案二：

三板模结构，三板模也是注塑模中较为常见的一种结构，但是比较繁琐。

综合考虑，选择两板模。

4.4成形零件设计

（1）结构设计

型腔和型芯的结构有两种基本形式，即整体式与组合式。

考虑到塑件大批量生产，则应选用优质模具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都宜于采用组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理变形、利于排气、便于模具的维修。

为便于装拆，型腔采用整体嵌入式。

（2）工作尺寸计算（因为是未注公差按MT6计算）

对于标注公差的型芯、型腔尺寸按相应公式进行尺寸计算，其余则按简化公式计算。

查表可知洦PP的平均收缩率Scp=1.15%

型芯径向尺寸84+0.46

LM=（LS＋LSScp＋3Δ/4）－δz

=（84+84.46×1.15%+0.46×3/4）-（0.46/4）

=85.3-0.115

型芯高度尺寸12+0.32

HM=（HS+HSScp+2Δ/3）－δz

=（12+12×1.15%+2/3×0.32）-（0.32/4）

=12.52-0.08

型腔径向尺寸84-0.46

LM=（LS＋LSScp-3Δ/4）+δz

=（84+84×1.15%-3/4×0.46）+（0.46/4）

=85.3+0.115

型腔深度尺寸10-0.28

HM=（HS+HSScp−2Δ/3）+δz

=（10+10×1.15%-2/3×0.28）+（0.28/4）

=10.34+0.07

型芯圆角R5

LM=（LS＋LSScp）－δz

=（5+5×2.25%）-0.01=5.12-0.01

型腔圆角R2

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（5+5×2.25%）+0.01=5.12+0.01

（3）型腔侧壁和底板厚度计算

整体式型腔结构其特点牢固、不易变形、不会是塑件产生拼接线痕迹.但是加工困难热处理不方便。

组合式简化加工工艺减少热处理拼合处有间隙，利于排气，便于维修，节省贵重的模具钢，其要求的精度较高，组合结构必须牢固。

由于此零件的规格较小大R42所以采用组合式

H1/l=12/42=0.29查表得C=0.015W=0.09

l/b=84/84=1查表得a´=0.25c´=0.013

S=135T=127

4.5选择标准模架

（1）确定模架组合形式

采用推杆推出机构，定模和动模均由两块模板组成,有许多的模架DUM和LIM的现成的模架,所以采取的是LIM（SG）

（2）计算型腔模板周界

长度N=127+125=251

宽度L=135×2+52×2=374

（3）选取标准的型腔模板周界尺寸

首先确定模架宽度，N=374最接近于标准尺寸400，则选400×L；然后从L系列标准尺寸中选择接近于L=251的250。

最终确定的模架规格为250×400。

（4）确定模板厚度

A板定模板，用来嵌入型腔镶块，因型腔镶块采用通孔台肩式，则A板厚度等于型腔镶块厚