（大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业）仪表盖注射模具设计（有cad图）.docx

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1、仪表盖注射模具设计注射模具是消费各种工业产品的重要工艺装备，是古代消费制造行业的核心，在大多数国家，注射模具设计与制造技术曾经成为衡量一个国家消费制造技术先进与否的关键。本设计以目前最先进的三维高端软件Pro/e为核心,完成对仪表外壳的三维外型。经过对仪表外壳的工艺、材料分析，选用适当的注射机，并拟定合理的注射成型工艺方案。在模具设计中，采用一模四腔的规划。并经过对分型面、浇注系统、成型零部件、顶出脱模机构、冷却系统的设计，选用合适的标准模架及标准件，完成对仪表外壳的一套残缺的模具设计方案。另外，为得到合格的塑件制品，在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟（CAE）分析，协助分析潜

2、在的成绩，优化模具结构、工艺参数，以便及时修正制件和模具设计。结果表明，同传统的模具设计相比，CAE技术无论在进步消费率、保证产质量量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。关键词：注射模具；三维外型；CAE分析ABSTRACTInjectionmo1disanimportanttoo1ingforindustryproducts,itisthecoreofthemodernmanufacturingindustryandinmostcountriesinjectionmo1ddesignandmanufacturingtechno1ogyhavebecomethekeywor

3、dsofmeasuringit,sproductiontechno1ogy.Basedonthepresentadvanced3DsoftwarePro/E,Thispaperrea1izedthe3Dmode1ingfortheinstrumentshe11,ana1yzedtheprocessandmateria1ofinstrumentrshe11,choosedtheproperinjectionmachine,androughcastreasonab1einjectionmo1ddesignscheme.Inthedesignprocess，itusedtheconfiguratio

4、noffourcavityinonep1ateandarchitectureofthere-p1atemou1dbase.Andthroughdesigningtheparting1ine,runninggatesystem,mode1ingparts,ejectionstrippingmechanism,coo1ingsystem,choosingadaptivestandardmou1dbaseandstandardparts,itfinishedthewho1emo1ddesignschemefortheMicromotorshe11。Inaddition,forgettingthequ

5、a1itativep1asticproducts,beforethemo1dingtheCAEana1ysiswasbeendone,thisassistonana1yzingthepotentia1prob1em,optimizingmo1dstructure,techno1ogica1parameter,sothatthemo1ddesigncou1dbemodifiedintime.Resu1tsprovedthatCAEtechno1ogyhavegreatbenefitsinthefie1dofimprovingtheproductionefficiency,ensuringthep

6、roductqua1ity,reducingthecostandtheintensityof1abor.Keywords:InjectionMo1d;3DMode1ing;CAEAna1ysis目录摘要1引言11塑件分析21.1 塑件结构分析21.2 塑件材料分析22拟定模具结构方式31 .1确定型腔数量及陈列方式42 .2结构方式的确定43塑件的相关计算及注塑机的选择53.1 塑件的计算53. 2注塑机的选择54. 3注塑机的校核64分型面地位的确定75浇注系统方式和浇口的设计75.1主流道设计75.2分流道设计85.3 浇口的设计105.4 浇注系统的均衡115.5 冷料穴的设计115.6

7、拉料杆的设计126模架的确定127成型零件的设计147.1 成型零件钢材选用157.2 成型零件的结构设计157.3 斜导柱抽芯机构设计178脱模推出机构的设计201.1 脱模推出机构的设计准绳208. 2制品推出的基本方式219其它机构的设计218.1 排气系统的设计219. 2冷却系统的设计2210开模动作过程2311模具的试模与修模239.1 1昊月工239.2 2粘着模芯239.3 3粘着主流道249.4 4成型缺陷2412滑块加工工艺卡25总结26致谢27参考文献28附表一29附表二30塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自从1990年完成以纯粹化学合成方法消费塑料算起，塑料工业已有

8、90年的历史。1927年聚氯酰胺，聚甲醛，ABS,聚碳酸酯，聚苯醛与氟塑料等工程塑料发展迅速，其速度超过聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯与聚苯乙烯等四种通用塑料，使塑件在工业产品与生活用品方面获得广泛的运用，以塑料代替金属的实例，比比皆是。塑料有着一系列金属所不及的优点，诸如：分量轻，电气绝缘性好，易于外型，消费效率高与成本低廉等；但也有许多本身的缺欠，诸如:抗老化性，耐热性，抗静电性，耐燃性及比机械强度低于金属。但随着高分子合成技术，材料改性技术及成型工艺的进步，愈来愈多的具有优秀功能的塑料高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。本设计的仪表盖注射模，引见了整个注射模的设计过程，完成了理论与理

9、论相结合。不但丰富了本人的知识面，而且添加了专业经验，是大先生活中一笔很大的财富。1塑件分析1.1 塑件结构分析本次设计义务是塑料制品一一仪表外壳，壁厚均匀为2m,其外形及其基本尺寸如图1-1所示。塑件有着，外观质量要求普通，表面粗糙度要求很低，因此要求成型状况良好。塑料：ABS消费纲领：大批量图1-1产品图1.2 塑件材料分析本次设计的制件根据实践运用考虑，其材料要求有较高的机械强度及抗拉、抗压功能要求制件表面光泽度好，化学功能波动。ABS尺寸波动、吸水率小，具有优秀的弹性及耐冲击强度，着色性好。化学功能波动。有较好的电气绝缘功能。1.2.1 成型特点ABS成型收缩率小，无分明熔点，通常16

10、0C以上可成型，250树脂开始变色，270以上开始分解（其中丁二烯橡胶成分最容易分解，导致制件抗冲击强度降低）。ABS的熔体活动性与注射温度和注射压力都有关系,其中注射压力稍比注射温度敏感,成型过程中可从注射压力如手，以降低其熔体粘度，进步充模功能。模具温度，注射速度对ABS的电镀功能，外观光泽度有较大的影响，在成型过程中，低注射速度为宜,对外观要求较高的制品模具温度取较高。ABS内应力检验以制品浸入煤油中2分钟不出现裂纹为准或根据浸入冰醋酸溶液中能否发生开裂及其开裂的工夫长短进行判别。表IT热物理功能密度（gc?）1.021.05比热容（Jkg*）12551674导热系数13.831.2线收

11、缩系数5.88.6(Wm,K1X1O2)(10,)*1-2力学功能屈服强度（UPa）50抗拉强度（MPa）38断裂伸长率（）35拉伸弹性模量（GPa）1.8抗弯强度（MPa）80弯曲弹性模量（GPa）1.4抗压强度（MPa）53抗剪强度（MPa）24冲击韧度无缺口261布氏硬度9.7R121（简支梁式）缺口11表3电气功能表面电阻率（Q）1.210n体积电阻率（Cm）6.9IOh击穿电压（KVmm）介电常数（10,HZ）3.04介电损耗角正切（106HZ）0.007耐电弧性（S）50852拟定模具结构方式根据模具理论和现场工作的的经验，我们知道精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的

12、结构，对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），外形简单，又是大批量消费时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使消费效率大为进步。型腔数量确定之后，便进行型腔的陈列。型腔的陈列触及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的均衡、抽芯机构的设计、镶件及型芯的设计以及温度调理系统的设计。以上这些成绩又与分型面及浇注口的地位选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到比较完善的设计。1.1 确定型腔数量及陈列方式在本设计中，由于塑件属于小型塑件，而且精度要求不是非常高，消费批量较大,因此本设计采用了一模四腔的结构方式，可以大大进步消费效率，降低消费成本。考虑到模具成型零件和出模方式的

13、设计，模具的型腔陈列方式如下图所示：图2-1排样图2. 2结构方式的确定本设计的塑件外观质量要求较高，尺寸精度要求普通。因此我设计的模具的思绪是采用多型腔单分型面，也就是一模四腔的方式（如图2T）,结构的构思是采用：塑料模具的上.下模由凹.凸模组成，（如图2-2,2-3）；,仪表外壳的外部外形次要是采用小的镶件的方式。根据本塑件的结构和表面的质量要求，模具的分型面开模结构方式（如图2-6）o在本设计中我次要是利用Pro-e平台的设计方法（如图2-6）,来进行分模的模拟和结构的设计。图2-2凹模块图图2-3凸模块图图2-6pro-e分模图2-7一模四腔3塑件的相关计算及注塑机的选择2.1 塑件的

14、计算假如采用传统的计算方法来计算仪表外壳，由于人为的测量误差和计算误差，只能得到大概的计算结果，计算结果不是很科学。所以本设计采用了Pro/e软件进行三维实体设计，其体积、质量等都可精确地自动计算出来，加快了模具的开发工夫和减少了设计人员的劳动强度，是模具发展的趋向。表31是该软件自动生成的模型分析报告。表31模型分析报告塑件质量属性体积cms质量g塑件在分型面上的投影面积2仪表外壳(四件)38.72(9.68X4)40.64(10.16X4)140003.2注塑机的选择根据本模具的设计方案，初步选定注射机为浙江塑料机械厂消费的型号为SZ-300/160型卧式注塑机。其基本参数请见表32。表3

15、-2注塑机的次要弁数理论注射容积(Cm3)300螺杆直径(mm)30注射压力(MPa)150注射速率(gs)145塑化才能(gs)82螺杆转速(rmin)14180锁模力(kN)1600拉杆内间距450X450(mm)移模行程(mm)380模具最大厚度(mm)450模具最小厚度(mm)250锁模方式双曲肘模具定位孔直径(Inm)160喷嘴球半径(Inm)20喷嘴口孔径(mm)6模板尺寸(mm)3. 3注塑机的校核3.3.1 注射校核最大注射量：VmaX=Va=I50X0.75=112.5错误!未指定书签。cm3最小注射量：Vmin=VmaxXO.25=1500.25=37.5cm3实践注射量：38.72cm3最小注射量实践注射量最大注射量3.3.2 最大注射压力校核由于ABS的注射