连接座注塑模模具设计毕业论文设计

目 录

引言 ................................................................................................................................ 1 1 塑件工艺性分析 .................................................................................................... 1

1.1 塑件材料的分析........................................................................................................ 2 1.2 产品的结构分析........................................................................................................ 5 1.3 产品尺寸精度的分析 ................................................................................................ 5 1.4脱模斜度 ................................................................................................................... 5 1.5 表面质量分析 ........................................................................................................... 6 1.6 计算塑件的体积和重量 ............................................................................................ 6 1.7 塑件注塑工艺参数的确定 ......................................................................................... 7

2连接座模具的结构设计 .......................................................................................... 8

2.1模具分型面的确定 .................................................................................................... 8 2.2型腔的布局................................................................................................................ 9 2.3选择标准模架 ............................................................................................................ 9

3 浇注系统与排气系统的设计 ............................................... 错误！未定义书签。

3.1 浇注系统形式 ............................................................................ 错误！未定义书签。 3.2 排气系统的设计......................................................................... 错误！未定义书签。

4 注射机的选择 ......................................................................... 错误！未定义书签。

4.1 初选注射机 ................................................................................ 错误！未定义书签。 4.2注射量的计算 ............................................................................. 错误！未定义书签。

5 校核注射机 ............................................................................. 错误！未定义书签。

5.1 注射量、注射压力以及模具厚度的校核 ................................... 错误！未定义书签。

6 推出机构的设计与校核 ..................................................................................... 11

6.1 推杆位置、推杆形状尺寸及推杆数量等的确定 ..................................................... 11 6.2 推杆安装固定及配合 .............................................................................................. 12

1

6.3 推板厚度 ................................................................................................................. 12 6.4 推板强度校核 ............................................................................ 错误！未定义书签。 6.5导向机构及脱模机构设计 .......................................................... 错误！未定义书签。 6.6脱模力计算................................................................................. 错误！未定义书签。 6.7 脱模机构结构设计 ..................................................................... 错误！未定义书签。

7 温度调节系统设计与计算 ................................................... 错误！未定义书签。

7.1 温度调节对塑件质量的影响 ...................................................... 错误！未定义书签。 7.2 温度调节对生产效率的影响 ...................................................... 错误！未定义书签。 7.3 冷却系统设计 ............................................................................ 错误！未定义书签。

8 成型零件设计 ......................................................................... 错误！未定义书签。

8.1 成型零件结构设计 ..................................................................... 错误！未定义书签。 8.2 成型零件工作尺寸 ..................................................................... 错误！未定义书签。

9 模具的试模与修模 ................................................................ 错误！未定义书签。

9.1 粘着模腔 .................................................................................... 错误！未定义书签。 9.2 粘着模芯 .................................................................................... 错误！未定义书签。 9.3 粘着主流道 ................................................................................ 错误！未定义书签。

10 模具工作原理及装配 .......................................................... 错误！未定义书签。

10.1 模具工作原理 .......................................................................... 错误！未定义书签。 10.2 模具装配 .................................................................................. 错误！未定义书签。

11 结束语 .................................................................................... 错误！未定义书签。 谢 辞 ............................................................................................. 错误！未定义书签。 参考文献 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

2

3

引言

随着时代的变化、关键词：整套图纸加完整说明书：扣扣849427068。技术的不断创新与发展，人们生活中的各种日常用品以及汽车等工业产品也越来越多的采用塑料作为原材料，并向小型化、紧密化、形状复杂化的方向发展，对塑料模具的记得技术要求也越来越高，设计制造的周期也越来越短，而作为即将踏上工作岗位的我们也将面临这样的挑战，所以我们的设计应该更具有高效性，使效益最大化，让设计变得更加简单、方便，使用户的体验也更加的简便、安全、快捷，是人类的生活更加简单，所以CADCAM等辅助设计软件作为高效设计工具得到了广泛的应用。

毕业设计能够将大学几年中所学的知识进行一次系统的综合，使所学到的专业知识得到充分的运用，同时也是一次理论联系实践的过程。它是一次对我们大学几年中学习成果的全面性检验，也是对即将踏上工作岗位的我们进行的一次预演。所以我们倍加珍惜这次机会，充分发挥自己能力与专业水平。

对连接座进行注塑模具设计，正好能够将大学几年所学的专业知识进行一次全面的综合，满足毕业设计的要求。它不仅运用了模具设计的专业基础知识，并运用了模具设计中的CAECAM，使所学的模具设计和模具制造理论可以得到综合应用并更好的提高我的模具设计水平。

在此次毕业设计中，用运用了AutoCAD、SolidWorks、Moldflow Insight等软件，并应用了机械制造工艺和模具制造工艺的相关知识。这样将理论与实践相结合能够使我更好的掌握所学的专业知识，同时也为我即将踏上工作增添了一块结实的垫脚石。

1 塑件工艺性分析

图1整套图纸加完整说明书：扣扣849427068。所示为连接座零件的产品图，该零件的设计要求为：ABS材料，中等批量生产，未注公差采取MT5级精度，零件既有Φ6的通孔，又有侧孔R5×8,但是这一类侧孔可以直接在开模方向上成型，不需要进行侧抽芯，因此，此套模具的设计结构较为简单，成型零件的设计应该主要考虑型芯的安装方式及成型方式。

1

1.1 塑件材料的分析

塑件的材料采用工程塑料ABS,属热塑性塑料，它是由丙烯腈,丁二烯和苯乙烯组成的。其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。

ABS不受水、无机盐、碱醇类和烃类溶剂及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS树脂热变形温度较低,不透明,可燃,耐侯性较差,其成型性能较好,流动性好,成形收缩率较小(通常为0.3-0.8%),比热容较低,在料筒中塑化效率高,在模具中凝固较快,成型周期短,但吸水性较大,成形前必须对其进行充分干燥。 1.1.1材料成型特点

（1）ABS树脂吸水性较大，整套图纸加完整说明书：扣扣849427068。在成型前应对ABS树脂进行预干燥处理，使其含水量下降至0.3％以对于要求表面光泽的零件，塑料在成型前更应进行长时间预热干燥。

（2）ABS的流动性较好，溢边值为0.04mm左右，易于充模。ABS的最大流动长度与制品的厚度之比为190:1。

（3）ABS的使用温度为40～100℃，260℃时即分解产生有毒的挥发性物质，其热变形温度在载荷为1.82MPa时约为93℃。

（4）模具设计时要注意浇注系统对料流阻力较小，进口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择进料口位置、形式，顶出力过大或机械加工时表面呈现白“色痕”。 1.1.2注射成型工艺参数

表1-1 ABS的注射成型工艺参数

预热和干燥：80～85℃ 螺杆转速：30～60rmin 模具温度：50～70℃ 保压压力：50～70MPa 注射压力：70～90MPa 保压时间：15～30S 2

冷却时间：15~30S 料筒温度 表1-2 ABS的力学性能

注射时间：3～5S 前段200～210℃ 总周期：40~70S 后段180～200℃ 中段210～230℃ 屈服强度（MPa） 断裂伸长率(﹪) 抗弯强度(MPa) 抗压强度(MPa) 冲击韧度 (简支梁式) 表1-3 ABS的电学性能

50 35 80 53 无缺口 缺 口 261 抗拉强度(MPa) 拉伸弹性模量(GPa) 弯曲弹性模量(GPa) 38 1.8 1.4 24 抗剪强度(MPa) 布氏硬度 11 9.7R121 表面电阻率（Ω） 1.2×1013 体积电阻率（Ω·m） 6.91014 3.04 50—85 ×击穿电压（KVmm） 介电损耗角正切（106Hz） 1.1.3其它参数

表1-3 ABS物理性能

\\ 介电常数（106Hz） 耐电弧性(s) 0.007 相对密度 1.02～1.06 密度 1.0～1.1gcm3 收缩率 0.3％～0.8％ 1.1.4 ABS的注射成型工艺过程

（1）预烘干 → 装入料斗 → 预塑化 → 注射装置准备注射 → 注射 → 保压 → 冷却 → 脱模 → 塑件送下工序；

3

（2）清理模具、涂脱模剂 → 合模→注射。

4

图1-1

1.2 产品的结构分析

从塑件图上可以看出，该零件总体形状为长方体，在宽度方向的一边有一个凸台，塑件壁厚均匀。因此，设计时应该采用单分型面抽芯。 1.3 产品尺寸精度的分析

塑件尺寸选用尺寸精度MT5级,塑件件的尺寸精度中等，为常用公差，对应的模具相关零件的尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚来看，壁厚较均匀，有利于塑件成型。 1.4脱模斜度

由于塑件在冷却后产生收缩的原因，使得塑件紧包着模具的型芯和型腔中凸出的部分，使得塑件的推出模具困难，如果强行取出会导致塑件表面被划伤和擦毛等，因此在设计时应考虑塑件与模具的脱模方向平行且塑件内外表面要具有一定程度的脱模斜度，因此塑件上脱模斜度的大小，与其塑件的性质、收缩率的大小、摩擦系数的大小、以及塑件的壁厚和几何形状有关。硬质塑料比软质塑料脱模的难度和斜度都比较大；其形状越是复杂或型孔比较多的塑件取较大的脱模斜度；塑件越高、深，则取较小的脱模斜度；壁厚增加，内孔包住型芯，脱模斜度也应大些。在不受外观的影响情况，脱模的斜度尽量要大一点，塑件材料采用的是ABS，查脱模斜度表1-4，因此选择塑件脱模斜度为1 以便脱模。

表1-4 常用塑料脱模斜度

o脱模斜度 塑料名称 型芯 ABS PS 35'~1° 30'~1° 5 型腔 40'~1°20' 35'~1°30'

PC PP PE MMA POM PA HPVC SPVC CP 筋位 网格 30'~50' 25'~50' 20'~45' 30'~1° 30'~1° 20'~40' 50'~1°45' 25'~50' 20'~45' 35'~1° 30'~1° 25'~45' 35'~1°30' 35'~1°30' 25'~40' 50'~2° 30'~1° 25'~45' 一般0.5° ， 最小0.25° 4°～5° 根据客户样件再参照晒纹样板确定，一般4°～6°，最小2° 1°～3° 晒纹 外形常用脱模 1.5 表面质量分析

该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有杂质外，再没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出，注塑时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。 1.6 计算塑件的体积和重量

计算塑件的体积：V=15285.6641mm3

6

材料ABS的密度：?=1.03g㎝，故，塑件的重量为：

3

M= V×ρ=15140.0094㎜3×1.03g÷1000= 15.59421g 1.7 塑件注塑工艺参数的确定

干燥处理：因为ABS材料具有一定的吸湿性，要求在加工之必须进行干燥处理。ABS的温度为80~90℃，持续时间为2小时。温度的波动范围应保证小于0.1%。

熔化时的温度为：210~280℃；建议温度保持在：245℃。

模具温度为：25~70℃。（模具温度不仅影响塑件的光洁度而且还会引起其他的质量缺陷，所以温度较低则导致塑件的光洁度较低）。

模具保压为：50~70MPa。 注射机的注射速度为：中高速度

参考工厂实际应用的情况，增强ABS的成型工艺参数可作如下选择。试模时，可根据实际情况作适当调整。

注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度：后段温度t1选用160℃

中段温度t2选用170℃ 前段温度t3选用190℃；

注塑压力：选用 100MPa（相当于注塑机表压 35kgf）； 注塑时间：选用 25s；

保 压：选用 72MPa（相当于注塑机表压 25kgf）； 保压时间：选用 4s；

冷却时间：选用 20s。

7

2连接座模具的结构设计

2.1模具分型面的确定

制品在模具中的位置，直接影响到模具结构的复杂程度，模具分型面的确定，浇口的设置，制品尺寸精度和质量等。因此，开始制定模具方案时，首先必须确定制品在模具中的位置；然后再考虑具体的生产条件（包括模具制造的），生产的批量所需的机械化和自动化程度等其他设计问题。

选择分型面的原则是：塑件顺利脱模、模具结构简单、型腔排气顺利、确保塑件质量,无损塑件外观、设备利用合理。所以，模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面，使得设计出来的结构零件便于加工，并且保证塑件表面粗造度。因此选择如图所示A-A作为分型面，塑料抱紧大型芯并留在动模型芯一侧，这使模具结构变得简单了很多，因而选定该方法作为此模具的分型设计方案。在此需要注意的是：为了确保成功分型创建图2连接座分型面时切记要将纵向通孔R5×8和通孔Φ6补起来。为便于加工，且考虑到模具材料的利用率和注塑过程中排气方便，应将动模设计成组合式，也就是说将动模分解成动模体、一个大型芯、一个小型芯三部分，这样又需增加两个用来切割型芯的子分型面。

8

图2-1

2.2型腔的布局

为了使模具在生产中所需要的条件与注塑机的条件相匹配，以便提高在生产中的生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时必须要确定型腔的数目。模具的型腔数设计的数目可以根据塑件需要的精度、产量、模具的制造成本以及所选用注塑机的最大注射量和锁模力的大小等因素来确定。小批量生产时，采用单型腔模具；大批量生产时，在条件允许的情况下用多模型腔；当塑件尺寸较大时，型腔的个数将受到所选用注塑机允许的最大成型面积和注塑数量的限制。该塑件精度要求不是很高又不是大批量的生产因此用一模多腔的形式。而本塑件结构较简单故定为一模两腔的模型腔排位原则 ：

①型腔在排列时要有利于各腔同时且均匀地进胶。 ②模腔较多时尽可能的紧凑，以便缩短流道。

③采用多型腔模时，各个型腔之间的距离不的小于25mm。 根据该零件的外观特点，设想了三种分案：

方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具成本。

方案二：一模两件对称布置，生产效率较高，但模具尺寸偏大，制造成本较一模一件高。

方案三：一模四件对称布置，生产效率较高，但模具尺寸更大，制造成本较高。 比较以上三种方案，如果采用一模两腔对称布置，生产效率较高，但是模具外形尺寸偏大，模具的制造成成本也比一模一腔时高得多。由于此塑件产品尺寸中等，批量又不算大，所以采用一模一腔的布局，这样可以大大的降低模具的成本。 2.3选择标准模架

根据以上分析，计算型腔和斜导柱位置的尺寸来确定模架的结构形式以及规格。 查表 选用：FUTABA-SB 2025 定模底板厚： 25 mm

9

定模板厚： A=70mm 动模板厚: B=25mm 推件板厚： C=20mm 垫块厚度: D=90mm 支撑板厚： E=30mm 下模座厚： 25 mm

模具厚度： H模=A+B+C+D+E+25+25=285mm 模具外形尺寸： 250×250×285mm 5.1.2注射机开模行程的校核

注射机的开模行程是有限的，塑件从模具中取出时注射机的开模行程是有限制的，塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出。注射机的最大开模行程与模具厚度无关时，当注射机采用液压和机械联合作用的锁模机构时，最大开模程度由连杆结构的最大行程所决定，并不受模具厚度的影响。对于单分型面注射模具，其开模行程可按：

s?H1?H2?(5~10)mm

s--注射机最大开模行程，mm； H1——推出距离(脱模距离),mm；

H2 ——包括浇注系统在内的塑件高度，mm。

此处所选用的注塑机的最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应该满足下式：

S机>H1+H2+（5～10）mm=4mm+83mm=87mm

故满足要求。

式中：H1——推出距离，mm；

10

H2——包括浇注系统在内的塑件高度，mm； S机——注射机最大开模行程，mm。 5.1.3注射压力校核 根据式P?KP0

式中P—型腔压力(MPa )

P0—注射压力(MPa )

K—压力损耗系数，取压力损耗系数K为0.4，并设注射机使用的注射压力为p=40MPa ，

p0?40?100Mpa?122Mpa0.4

则型腔压力 故满足注射压力的要求。

6 推出机构的设计与校核

由于此零件相对深度较大，塑件包紧动模型芯力很大，因此需设计一副推出力较大的推出机构。若采用推管与推杆联合推出，推出平稳，但推出机构复杂，制造与装配成本上升。若采用推件板推出，就能平稳顶出塑件，这样塑件不易发生顶出变形，且能确保塑件质量，因此推件板推出为本次模具设计的优选方案。 6.1 推杆位置、推杆形状尺寸及推杆数量等的确定

推杆位置、推杆形状尺寸如图6-1所示：

11

图6-1

由该模具结构确定推杆的数量为4。 6.2 推杆安装固定及配合

推杆直径d与推件板上的推杆孔采用H8f7间隙配合，推件板进行淬火处理，硬度HRC>50。推杆的材料为T8，且工作端配合部分的表面粗糙度Ra<0.8μｍ。 6.3 推板厚度

5pbL4h?3 32EB???, L. An Intelligent Knowledge-based Plastic Injection Mold Design System[J]． Annual

Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, 2003, 3：3514-3518.

[19] [Hong-Chao Zhang and Enhao Lin. A CAPP. Robotics and Computer Integrated

Manufacturing [J], 1999, 15: 89?100.

12

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/81to.html