四通接头注塑成型工艺与模具设计.docx

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1、从注塑模具的发展趋势可以看出，在未来模具市场中，注塑模具的发展将远高于其他模具。人类生活已经离不开塑料，随着塑料注塑模具行业的新技术不断涌现，研究塑料制品的成型将会变得十分有意义。本文研究的是四通接头注塑模具的设计、注塑成型及模流分析。首先分析产品的成型工艺，然后根据产品结构，设计如何分型，及型腔数目，进胶方式。过程中要充分考虑到零件的加工方法，尽量简便精准，并进行相关尺寸的计算和校核，再设计浇注系统，冷却系统，排气系统，脱模机构，侧抽芯机构，导向机构，以及模架的选取。通过CAD, UG , Moldflow等软件辅助分析设计是否合理，选择合理的工艺参数和设计方案。关键词：注塑模具；成型工艺；

2、结构设计；加工工艺，侧抽芯机构。IAbstractFrom the development trend of plastic mold can be seen, the development of injection mold will be much higher than other mold in the future. Human being cantbe separated from plastic and along with new technologies of plastic injection moldindustry constantly emerging, the r

3、esearch on the formation of plastic products willbecome very meaningful.In this paper, I study the injection molding of the Carrying handle and its moldflow analysis. Firstly, I will analyse the forming process of the product, and then according to the product structure, design how to type, and the

4、number of cavity, andthe way of the glue inlet. In the above process must to take the processing methods into account fully, making it as far as possible simple and accurate, calculating and checking the related dimensions. Next, I will determine the design of gating system, cooling system, exhaust

5、system, demoulding mechanism, guiding mechanism, andmake a choice about mold. Making the ues of the CAD, UG, Moldflow and otheraided analysis software to ensure that the designs is reasonable, and select the reasonable process parameters and design scheme.Key Words： Injection mold; Molding process;

6、Structure design; Processing technology; side core pulling mechanism.ii目录摘要IABSTRACT错误!未定义书签。1 绪论11.1 注塑模具设计在国内、外发展的趋势错误!未定义书签。1.2 CAD/ CAE / CAM 一体化在注塑模具开发中的应用11.3 课题研究的内容及意义21.4 课题研究的方法与措施32塑件的结构与工艺性能分析42.1 塑件设计的基本内容42.1.1 塑件的设计任务42.1.2 塑件设计的要求52.1.3 塑件材料的选取及主要用途 52.2 塑件的结构分析52. 2. 1脱模斜度62. 2.2 塑件

7、的壁厚62.2.3塑件尺寸及精度72.2.4塑件表面粗糙度72.3塑件的成型工艺分析72. 3. 1原材料工艺73. 3.2成型工艺参数的确定83设定注射模具的结构形式与初选择注射机93.1 分型面位置的确定93.2 型腔数量和排位方式的确定93. 3成型设备的选择104. 3. 1计算塑件的体积错误!未定义书签。in错误!未定义书签。错误!未定义书签。3.3.2 计算塑件的质量3.3.3 选用注射机4模流分析111.1 分析前处理111.1.1 划分网格111.1.2 网格统计121.1.3 选择材料121.1.4 注射工艺参数132.2流动分析142.2.1 流动时间142.2.2 速度/

8、压力切换时的压力142.2.3 流动前沿温度152.2.4 注射位置处压力：XY图152.2.5 气穴162.2.6 壁上剪切应力162.2.7 熔接线173.3 冷却分析173.3.1 回路冷却液温度173.3.2 回路雷诺数183.3.3 回路管壁温度183.4 翘曲分析193.4.1 变形，所有因素：变形193.4.2 变形，冷却不均：变形193.4.3 变形，收缩不均：变形203.4.4 变形，取向因素：变形203.5 结论215浇注系统的设计225.1主流道的设计225. 1. 1主流道尺寸22V5. 1.2浇口套的形式与固定方式235. 1.3定位圈的形式及固定246模具成型零件的

9、结构设计及计算256. 1成型零部件结构设计256.1.1 型腔结构设计266.1.2 型芯结构设计226.2模具成型零部件工作尺寸的计算287型腔零件强度、刚度的校核297.1 模仁侧壁厚度刚度条件计算297.2 整体式凹模（型芯）侧壁厚度强度计算307.3 型芯底部厚度计算318模架的确定328.1 模架结构的选用328.2 各个模板的尺寸339合模导向机构的设计348.3 导柱、导套的设计3410脱模推出机构的设计 3510. 1塑件的推出机构3510.2脱模力的计算3611侧向抽芯机构的设计371L1侧向分型与抽芯机构类型的确定3711.2 斜导柱的设计3711.3 侧抽芯距计算381

10、L4侧滑块设计381L5滑块定位设计3912排气系统的设计40v13温度调节系统的设计4113. 1冷却系统相关计算4213.2冷却系统的布置4314注塑机主要参数的校核4414. 1注射量的校核4414. 2模具闭合高度的校核4414. 3模具安装部分的校核4414. 4模具开模行程的校核4414.5 锁模力的校核4514.6 注射压力的校核 4515模具三维图46设计总结47致谢48参考文献49#1.1 注塑模具设计在国内、外发展的趋势模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成

11、本低而广泛应用于制造业中。塑料制品在人们的日常生活中及现代化工业生产领域中得到日益广泛的应用。随着塑料工业的发展，社会对塑料制品的需求愈来愈大。据统计，在现代化工业生产中,60%90%的工业产品需要使用模具加工，模具工业已经成为工业发展的基础。而塑料注塑模在模具中所占的分量越来越大，其发展也非常迅速，大有凌驾其它模具之上的趋势。专家预测，在未来的模具市场中，注塑模具在模具总量中的比例将逐步提高,且发展速度将高于其他模具。1.2 CAD/CAE/CAM一体化在注塑模具开发中的应用注塑模具的设计、制造和工艺分析是模具技术的全面体现，在实际生产中，不论产品是简单还是复杂，模具的设计、制造和工艺分析都

12、是紧密联结、密不可分的。过去的几年来，随着计算机技术的发展，模具的设计（CAD）和制造（CAM）结合得比较紧密。但模具在注塑机上注塑参数的调整还是主要采用传统的试错法，依靠操作人员的经验进行试模，整个生产周期比较长。本文将把CAE技术添加到CAD和CAM技术中，使得注塑工艺参数的调整更加准确、快捷。1. CAD/CAE/CAM技术在注塑模具生产中的实践本例塑件的四面有4个侧孔，零件四周不允许有披峰，不允许有顶白、气孔等缺陷；塑件要求表面光洁无毛刺、无缩痕；采用PVC塑料，大批量生产。2. CAD模具设计首先分析塑件的工艺性，在CAD软件中检查零件厚度是否均匀，拔模斜度是否合理。工艺性分析结束后

13、再进行分模设计，包括型腔布置、设置收缩率、创建工件、做分型面、分割、抽取，获得模具核心部件一型芯、型腔。接着完成模板、浇注系统、冷却系统、顶出装置等的设计。若零件有侧凹结构，还需设计出斜导柱或侧滑块等结构。本例塑件厚度3.0mm,塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合采用注塑工艺成形。零件最大外形85X85mm,采用一模一腔。本例采用直接浇口。设计完成后的型芯、型腔及塑件。3. CAE工艺分析将设计好的工艺方案，例冷却系统、浇注系统尺寸等导入CAE软件中，并设置材料性质和填充、保压、冷却、顶出等工艺参数，经CAE软件计算，可获得填充模拟结果。根据结果可作工艺参数的调整，甚至是模具结构的改变，直

14、至获得较好的成形结果。本例中经过多次参数调整，最终采用以下参数：成形温度230 C,模具温度40C,充模时间4.864s,保压压力36MPa,保压15s,采用4段冷却水管室温水冷，由于塑料件的空腔深度19.4mm,塑件不是很大，型腔内设置环绕周式冷却方式，获得较好的成形结果。1.3 课题研究的内容及意义此次毕业设计的课题研究是对四通接头进行注塑模具设计和模流分析。主要包括以下内容：通过UG软件对塑件进行三维造型，塑件结构工艺性分析，成型工艺参数的确定，分型面设计，模具型腔数量的确定，注塑成型机的选择；以及浇口位置的选择和流道的布置，模具工作零件的结构设计及理论计算，侧向分型与抽芯机构的设计，推

15、出装置的设计，温度调节系统的设计，导向机构的设计，排气方式的设计，模具整体尺寸的确定，然后选择模架，以及模具安装尺寸的校核。其中还有一个模流分析环节，通过此环节来检查和优化模具设计。最后绘制出模具装配图和零件图，编写和整理设计说明书，并进行设计总结，完成学校组织的答辩任务。课题研究的意义在于提高学生技术资料的收集、整理、编译和运用的能力，加强技术文件的撰写能力；其次是综合运用所学理论知识，生产实践和设计实践知识,进行难度较大的注塑模具设计的实践训练，从而全面培养学生独立分析问题和解决问题的能力，初步培养学生的创新意识和创新能力；最后是使学生掌握三维造型软件，熟练二维绘图软件在模具设计中的应用，并进一步熟悉注塑模具设计中的各种专业零件标准