汽车装饰条塑料模设计任务书+开题报告+论文.docx

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汽车装饰条塑料模设计任务书+开题报告+论文

毕业设计（论文）任务书

专业模具设计与制造班级模具072姓名

一、课题名称：

汽车装饰条塑料模设计

二、主要技术指标：

1）、工件表面：

必须符合质量要求及CAD数据和2D图纸，

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（电镀后不可见）、无缩痕、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷。

2）、工件尺寸：

工件尺寸符合CAD数据及装车质量要求。

3）、产品必须和相关的匹配零件匹配合格。

4）、模具正常生产寿命必需达到30万次。

5）、注射成型周期30秒。

6）、模具为1X1（一模1腔）。

7）、模具所有零件拆装必须简单可靠。

8）、模具材料为ABS，收缩率为0.45%。

三、工作内容和要求：

设计内容：

1）、必须采用UG进行模具设计。

2）、模具采用LKM（龙记）标准模架。

3）、水路直径采用10MM。

4）、设计2D总装图一份（必须包括材料清单）零件图一份。

5）、设计模具铭牌一套（包括:

凹模水路铭牌、凸模水路铭牌）。

6）、3D必须在8月15号前完成，2D必须在8月22前完成。

设计要求：

1）、模具总装配图1张（1号或2号图纸）。

2）、模具典型零件工作图14－16张。

3）、设计计算说明书一份（8000～10000字）。

四、主要参考文献

[1]．齐卫东主编．塑料模具设计与制造[M]．第一版．北京：

高等教育出版社．2004[2]．陈剑鹤、吴云飞、黄桂林．塑料模具设计图册[M]．北京：

清华大学出版社．2008

[3]．史新民主编．机械设计基础[M]．第一版．南京：

东南大学出版社．2007

学生（签名）年月日

指导教师（签名）年月日

教研室主任（签名）年月日

系主任（签名）年月日

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文题目）

汽车装饰条塑料模设计

一、选题的背景和意义：

随着中国经济不断高速发展，国内汽车行业也不断发展。

汽车、摩托车业作为国民经济五大支柱产业之一，在国内具有庞大的市场（年产近650万辆，居全球第四位）。

据悉，制造一辆普通轿车本身便需要约1500个模具，当中有接近1000个的冲压模具和超过200个的内饰件模具，以中国当下逐年递升的汽车产量，外资纷纷进入中国设厂，要同时满足炽热的内需及出口需求，汽车模具的需求必然成为中国模具行业迈入升级换代的一个良好契机。

在现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一，模具行业是制造业的基础，是工业之母。

没有什么能够替代！

塑料模具设计则是模具的主要部分，塑料模具的设计与制造水平的普及及提高，是塑料成型加工工业发展必不可少的重要条件。

通过导向轮注射模具设计有利于熟练巩固所学的知识，使更熟练掌握模具的知识和对应用软件的操作。

二、课题研究的主要内容：

塑料模具在日常生活中应用广泛，通过做设计来提高自己的专业知识，了解模具设计的流程。

模具注射模具设计主要研究了三板模的设计加工制造方法。

其中对模具分型面的选择、注射系统的设计是本模具的设计重点。

通过对模具的设计，绘制出模具装配图和零件图。

三、主要研究（设计）方法论述：

对塑料模具的设计一般从五个方面进行，即：

塑件的成型分析；注塑机的选择；模具的基本结构设计；注塑机的校核；绘制出装配图。

使用UG软件来设计出模具的三维造型。

四、设计（论文）进度安排：

时间

工作内容

8月1－5日

毕业设计任务书、毕业设计开题报告

8月6－8日

借阅资料，收集材料，开题

8月9－12日

注射机选择、模具类型及结构的确定

8月12－15日

模具和成型机械关系的校核

8月16－18日

AUTOCAD绘制模具装配图、重要零部件零件图

8月19－22日

编写设计说明书、完成初稿

8月23—26日

整理、检查设计说明书

8月26－29日

结束设计任务

8月30日

毕业设计答辩

五、指导教师意见：

　　　　　　　　　　指导教师签名：

年月日

六、系部意见：

系主任签名：

年月日

目录

摘要----------------------------------------------------------------7

前言----------------------------------------------------------------7

一.产品图-----------------------------------------------------------8

二.塑件的工艺性-----------------------------------------------------8

2.1塑件的材料分析------------------------------------------------8

2.2塑件的工艺分析------------------------------------------------9

三.注塑机的选择-----------------------------------------------------9

3.1塑件的体积质量计算--------------------------------------------9

3.2注塑机的选择--------------------------------------------------9

3.3注塑成形工艺参数---------------------------------------------10

四.模具的结构设计--------------------------------------------------10

4.1模具分型面的设计---------------------------------------------10

4.2型腔布局-----------------------------------------------------10

4.3确定模具总体结构类型-----------------------------------------11

4.4成型零件设计-------------------------------------------------11

4.4.1结构设计---------------------------------------------------12

4.4.2工作尺寸计算-----------------------------------------------12

4.5选择标准模架-------------------------------------------------13

4.5.1计算型腔模板周界-------------------------------------------13

4.5.2选取标准的型腔模板周界尺寸---------------------------------13

4.5.3确定模板厚度-----------------------------------------------13

4.6浇注系统-----------------------------------------------------14

4.7推出机构-----------------------------------------------------15

4.8冷却系统-----------------------------------------------------16

4.9排气系统-----------------------------------------------------17

五.注塑机的校核----------------------------------------------------17

5.1最大注射量---------------------------------------------------17

5.3锁模力-------------------------------------------------------17

5.4安装部分尺寸-------------------------------------------------17

5.5开模行程-----------------------------------------------------17

5.6推出机构-----------------------------------------------------17

六.结论------------------------------------------------------------18

七.谢辞------------------------------------------------------------18

八.参考文献------------------------------------------------------18附：

模具总装图和零件图

毕业设计成绩评定表

摘要：

中国模具工业发展十分迅速。

在现代的模具生产中，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。

UG（CAD/CAM）软件作为一种绘图软件在模具的设计及分析、模具的数控加工、抛光和配试模以及快速成型制造等方面有较多的应用。

本文以汽车装饰条为研究对象对塑件的注塑成型过程进行分析，确定了分型面、模架、成型零件设计、最佳浇口位置、浇注系统形式、推出机构、冷却系统、排气系统以及成型工艺参数。

基于UG进行产品的三维分模，确定了型腔和型芯结构，并在此基础上进行了分析、设计、出图、总结。

关键词：

UG（CAD/CAM）、工艺

英文翻译：

China'sindustrialdevelopmentdieveryrapidly.Dieinamodernproduction,withmodernplasticproductswerewidelyusedandincreasinglydemandingpreciseshape,plasticmolddesignrequirementsarealsogettinghigherandhigher.UG（CAD/CAM）softwareasagraphicssoftwareinthedesignandanalysisofmold,moldCNCmachining,polishinganddistributionaswellastestmode,suchasrapidprototypingmanufacturinghavemoreapplications.Thispaperstudiestheautomotivetrimforinjectionmoldingprocessanalysis,identifiedthesurface,mold,moldingpartdesign,bestgatelocation,theformofgatingsystem,theintroductionagencies,coolingsystem,exhaustsystemandmoldingprocessparameters.UG-basedproductsatthethree-dimensionalmodetodeterminethecavityandcorestructureonthebasisofananalysis,design,andamap,summingup.

Keyword:

UG（CAD/CAM）、craft

前言：

随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。

在塑料制品的生产中，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形设备等都是成形优质塑件的重要条件。

为此，在学习了有关注塑模，以及一些使用软件设计了一个汽车装饰条。

模具行业是制造业的基础，是工业之母。

没有什么能够替代！

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。

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。

本次设计是针对以上形势所设计的一个利用UG完成的一个汽车装饰条塑料模设计过程。

在设计过程中，本人力求做到结构完整，内容实用、技术先进、使用可靠。

由于本人水平有限、时间仓促，难免有疏漏之处，敬请批评指正！

一．产品图

图1

技术要求：

1材料：

ABS

2产量：

30万件

3未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT5。

3要求塑件表面应光滑、完整、厚度均一、无飞边毛刺、无银丝、无波浪、无缩

痕、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷。

二．塑件的工艺性

1.塑件的材料分析

品种：

ABS

颜色：

白色

基本特性：

ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。

ABS树脂是目前产量最大、应用最广泛的聚合物，它将PS、SAN、BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。

ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。

ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、

耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。

ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。

ABS工程塑料的缺点：

热变形温度较低，可燃，耐候性较差。

成形特点：

1）、无定形料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度、3小时。

2）、宜取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度为>270度）。

对精度较高的塑件，模温宜取50 ~60度，对高光泽、耐热塑件，模温宜60~80度。

3）、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。

4）、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3~7天后模

具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。

2.塑件的工艺分析

尺寸精度：

塑件表面尺寸未注公差，查表1-12得知：

按MT5级精度。

进行计算。

表面质量：

表面应光滑、完整、厚度均一、无飞边毛刺、无银丝、无波浪、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷。

结构工艺性：

此塑件为壳体类零件，四周壁厚均匀，大于最小壁厚要求。

侧壁无斜度，由于高度较小，可以顺利脱模。

塑件四周均有圆角，可以提高模具强度、改善熔体的流动情况和便于脱模。

通过以上分析可知，此塑件可采用注射成形生产。

又因产量为300,000件，属于大批量生产，采用注射成形具有较高的经济效益

三．注射机的选择

1.计算塑件塑件的体积、质量

塑件的体积:

通过对UG所绘制的三维实体测量质量属性得体积V=77588.4002mm3

密度:

1.02～1.05g/cm3

塑件的质量:

M=ｐ*v=1.02g/cm3*77588.4002mm3*10-3=79.1g

2.选择注射机

根据公式Vmax≥（n·Vs+Vj）/K

式中Vmax注射机的最大注射量（cm3）

n——型腔数量

Vs——塑件体积（cm3）

Vj——浇注系统凝料体积（cm3）

K——注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8

已知n=1，Vs=77.588cm3，估计Vj=10cm3

则Vmax≥（77.588+10）/0.8

=109.5cm3

查教材中表2-8，初步选择注射机XS-ZY-1000。

其有关参为:

最大注射量1000cm3

注射压力121MPa

最大开模行程700mm

模板尺寸900mm×1000mm

锁模力4500kN

模具厚度最大700mm、最小300mm

拉杆空间650mm×550mm

喷嘴尺寸圆弧半径R18mm、孔直径φ3mm

顶出形式中心液压顶出，两侧顶杆机械顶出

3．注塑成型工艺参数:

查有关手册得到ABS塑件的成型工艺参数:

温度（℃）

喷嘴温度180～190

料筒温度前段200～210，中段210～230，后段180～200

模具温度50～70

压力（MPa）

注射压力70～90

保压压力50～70

时间（S）

注射时间3～5

保压时间15～30

冷却时间15～30

成形周期40～70

四．模具的结构设计

1.模具分型面的设计

根据基本的原则，一般情况下模具分型面处于产品最大外形轮廓处，否则，产品无法从型腔中脱出。

拿到产品后首先分析产品的分模线的位置，确定模具的大致结构。

模具分型面确定后一定要对每一个零部件进行脱模斜度分析检查，尤其是表面蚀纹的产品，包括滑块等所有部件必须分析检查，确保分型面等模具大的结构准确无误。

图2

2.型腔布局

该塑件的形状较简单，形状较大，同时还需要加侧向抽芯，所以需要加大滑块，因此选用一模一腔注射模具，这样模具尺寸较小，制造加工方便。

3.确定模具总体结构类型

由于塑件结构稍具复杂，且表面有特殊要求：

表面应光滑、完整、厚度均一、无飞边毛刺、无银丝、无波浪、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷。

采用最普通的两板模结构，此结构也是注塑模中最简单的一种结构形式，此种模具只有一个分型面。

4.成型零件设计

（1）型腔和型芯的结构设计

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，由于塑件整体结构对称，虽然细微结构较多，但是都是

同的。

方案一如果采用组合式的型芯型腔，可以减少加工工艺，减少热处理，拼合处有间隙，利于排气，可减少热处理变形，便于模具的维修，节省贵重的模具刚。

但是会有很大的安装难度，而且镶件的尺寸、形位公差极高。

方案二如果采用整体式的型芯型腔，这种结构加工效率高，拆装方便，可以保证各个型腔型芯的形状尺寸一致。

但成本高，不利于模具的维修。

综上所述，考虑到塑件大批量生产，此模具采用方案一组合式的型芯型腔。

型腔结构的设计：

选择盲孔式型腔嵌入固定板，用螺钉固定，这样加工简单方便。

其结构形式见图。

图2

型芯结构的设计：

选择盲孔式型芯嵌入固定板，用螺钉固定，这样加工简单方便。

其结构形式见图。

图3

（2）工作尺寸计算

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ABS的收缩率为0.5％

3.75型芯径向尺寸

LM=（LS＋LSScp）-δz

=（3.75+3.75×0.5%）－0.02

=3.77－0.02

1.71型芯高度尺寸

LM=（HS＋HSScp）-δz

=（1.71+1.71×0.5%）－0.01

=1.72－0.01

138.32型腔径向尺寸

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（138.32+138.32×0.5%）+δz

=139.01+0.04

113.64型腔径向尺寸

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（113.64+113.64×0.5%）+δz

=114.21+0.04

2.77型腔径向尺寸

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（2.77+2.77×0.5%）+δz

=2.78+0.02

4.26型腔径向尺寸

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（4.26+4.26×0.5%）+δz

=4.28+0.02

2.51型腔高度尺寸

LM=（HS＋HSScp）+δz

=（2.51+2.51×0.5%）+δz

=2，52+0.01

3.81型腔高度尺寸

LM=（HS＋HSScp）+δz

=（3.81+3.81×0.5%）+δz

=3.83+0.02

5.选择标准模架

此设计中采用龙记（LKM）标准模架。

（1）计算型腔模板周界

长度L=30+850+30=910

宽度N=70+24+70=164

（2）选取标准的型腔模板周界尺寸

首先确定模架宽度N=164，选标准尺寸810。

L=910，选标准尺寸1280。

最终确定模架规格为1280X810。

（3）确定模板厚度

A板定模板，用来嵌入型腔镶块，因型腔镶块采用盲孔式，则A板厚度=型腔深度+2×底板厚度，选取标准中A板厚度HA=214mm。

B板动模板，用来固定型芯，采用盲孔式，，则型芯嵌入B板厚度在型芯高度0.5～1倍之间，B板厚度=2×型芯嵌入B板厚度，标准化取HB=170mm。

C板垫块，选标准Hc=110mm。

选LKM标准模架，型腔、型芯采用镶块方式嵌入。

图4

6.浇注系统

浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。

其作用是将塑料溶料充满型腔，且将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、表面光滑和尺寸精密。

本次设计的汽车装饰条塑料模是用热流道模具进行设计的，热流道模具是在传统的二板模具或三板模具内的主流道与分流道部位加设加热装置，在注射的过程中不断加热，使流道内的塑料始终处于高温熔融状态，塑料不会冷却凝固，也不会形成流道与制品一起脱模，从而达到无流道凝料或少流道凝料的目的。

它通过热流道板、热射嘴及其温度控制系统，来有效控制注塑模具中从注射机的喷嘴处到模具型腔之间的塑料流动，使模具在成型时能提高塑料制品的质量，加快模具的生产速度，降到生产成本，制造出尺寸大、结构复杂精度高的塑料制品，因此在注塑模具工业中扮演越来越重要的角色。

热流道系统的加热方式有两种：

一种是外加热式，即加热元件在热流道之外；另一种是加热式，即加热元件在热流道之内。

热流道系统常用的加热元件有：

电加热圈、电加热棒以及热管等。

型腔布局为一模一腔，潜伏式浇注系统。

浇注系统的组成为主流道、分流道、浇口、冷料井。

由于塑件上的面积稍大，如果只有两支分流道，塑料流动性能不好，塑件表面容易产生缺陷，熔接痕等。

所以采用多支分流道，多点注塑，这样既提高了效率又有利于成型。

此模具浇注系统如图。

图5

主流道如图所示

表面粗糙度Ra0.63um。

主流道进口端直径D1=10mm，长度L为143，完整尺寸见附录浇口套零件图。

设计成浇口套形式，节约优质钢材，便于拆卸和更换。

图6

7.推出机构

推出机构设计的合理性与可靠性直接影响到塑件的质量，因此推出机构应有足够的强度和刚度