汽车前保险杆雾灯格栅注塑模设计任务书+开题报告+论文正文.docx

汽车前保险杆雾灯格栅注塑模设计任务书+开题报告+论文正文.docx

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汽车前保险杆雾灯格栅注塑模设计任务书+开题报告+论文正文

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：

汽车前保险杆雾灯格栅注塑模具设计

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。

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须达到30万次。

5、注塑成型周期40秒。

6、模具为1+1（一模两腔）

7、模具所有零件拆装必须简单可靠。

8、塑件材料为pp,收缩率为0.85%

三、工作内容和要求：

1、必须采用UG进行模具设计。

2、模架采用LKM（龙记）标准模架。

3、水路直径采用8MM。

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：

主铭牌、凹模水路铭牌、凸模水路铭牌、动作顺序铭牌）

6、3D要求必须在8月9号前完成，2D必须在8月15号前完成。

四、主要参考文献：

1.塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册[M].第一版.北京.机械工业版社

2002

2.冯炳尧.模具设计与制造简明手册[M].第二版.上海.上海科学技术出版社，

3.许发樾.实用模具设计与制造手册[M].第二版北京.机械工业出版社，2002

4谭雪松.pro/ENGINEER2001基础设计[M].第二版.北京.人民邮电出版社，2002

5.陈小燕.UG项目式实训教程[M].第二版北京.电子工业出版社，2005

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）

汽车左右弯管注塑模具设计

一、选题的背景和意义：

随着现代工业发展的需要，模具是重要的工艺装备之一,它在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用。

由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料、降低成本，并可保证一定的加工质量要求，所以，汽车、飞机、以及许多家电产品的零部件很多都采用模具进行加工。

当前，中国汽车业发展非常迅速，汽车在中国也越来越普及，汽车零件能否大批量生产对汽车的普及有着极大的影响。

通过对汽车座椅调节器支架注塑模的设计，可以对注塑模有更深刻的理解而且可以熟练掌握相关软件。

二、课题研究的主要内容：

随着现在工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各邻域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高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，更加清楚模具设计的流程。

注塑模具的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、浇注系统的设计、推出系统等是都本模具的设计重点。

通过对模具的设计，绘制出模具装配4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日

接受毕业设计任务书

8月2—3日

搜集相关资料，完成毕业设计开题报告

8月4—5日

构思总体技术方案，进行方案分析比较

8月6—8日

确定总体设计方案

8月9—13日

按毕业设计任务书要求进行设计的相关计算

8月14—18日

完成塑料模设计的相关图纸

8月19—22日

初稿交给知道老师审查

8月23—25日

完成设计并答辩

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-------------------------------------------------------------------------------------6

前言--------------------------------------------------------------------------------------6

1零件的描述-------------------------------------------------------------------------7

2塑件的工艺性分析---------------------------------------------------------------7

2.1塑料的分析--------------------------------------------------------------------8

2.2塑件的分析--------------------------------------------------------------------8

3注塑机的选择----------------------------------------------------------------------9

3.1.塑件的体积、质量-----------------------------------------------------------9

3.2.型腔数量-----------------------------------------------------------------------9

3.3注塑机相关参数---------------------------------------------------------------9

3.4注塑成形工艺参数------------------------------------------------------------10

4模具结构设计-----------------------------------------------------------------------10

4.1分型面得选择-------------------------------------------------------------------10

4.2型腔布局-------------------------------------------------------------------------11

4.3模具总体结构类型-------------------------------------------------------------12

4.4成形零件的设计----------------------------------------------------------------12

4.5选择标准模架-------------------------------------------------------------------14

4.6浇注系统-------------------------------------------------------------------------15

4.7推出机构-------------------------------------------------------------------------16

4.8冷却系统-------------------------------------------------------------------------17

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

5注塑机的校核------------------------------------------------------------------------17毕业小结------------------------------------------------------------------------------------18

答谢词--------------------------------------------------------------------------------------18

参考文献-----------------------------------------------------------------------------------19

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对产品进行分析的出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:

plasticmoldUG（CAD/CAM）

前言

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。

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！

1零件的分析

图1

零件描述：

汽车前保险杆雾灯栅（三维UG图纸如图1所示）

1.塑件材料为PP

2．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

3.未注圆角为R2

4.表面粗糙度达到Ra1.6

5．未有尺寸按MT6级精度计算

2.塑件的工艺分析

1.塑料

品种：

PP

颜色：

绿色

结构特性:

线性结构为结晶型

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。

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.塑件

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：

此塑件为壁壳类零件，整体尺寸为293×122，厚度基本均匀为30mm，属于大型塑件。

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30万次，塑件产量要达到120万件，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160.6671929㎝3，塑件密度为

0.91g/cm3,则质量M=160.6671929×0.91=1258.127542g

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指注射机的最大注射量n指型腔数量

Vs指塑件体积Vj浇注系统凝料体积

K指注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8

已知n=2，Vs=75.22㎝3，估计Vj=10㎝3，则Vmax≥（2×75.22+10）/0.8=200.55㎝3

查表可选择的注射机型号为XS-ZY-500型卧式注射机,其有关参为:

额定注射量500cm3

注射压力145MPa

锁模力3500KN

最大成形面积1000cm2

模具厚度300～450mm

最大开合模行程500mm

喷嘴圆弧半径18mm

喷嘴孔直径6mm

拉料间距540mm×440mm

顶出形式中心液压顶出，两侧顶杆机械顶出

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：

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

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

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。

一

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。

采用一模两腔的模具结构。

如图3所示：

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，所以采用点浇口成形。

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。

塑件的形状虽然比较简单，但比较大，属于大型塑件。

表面要求又

高，所以综合考虑采用两板模的热流道模具。

热流道系统有很多的优点，可以缩短成型周期减少注塑时间和冷却时间，提高效率，还可以减少流道的能量损失，提高成型质量。

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114.46+0.46122.55+0.54

LM=（LS＋LSScp＋3Δ/4）－δz

=（114.46+1114.46×1.15%+0.46×3/4）-（0.46/4）

=115.12-0.115

LM=（LS＋LSScp＋3Δ/4）－δz

=（122.55+122.55×1.15%+0.54×3/4）-（0.54/4）

=124.85-0.135

型芯高度尺寸30.45-0.32

HM=（HS+HSScp+2Δ/3）－δz

=（30.45+30.45×1.15%+2/3×0.32）-（0.32/4）

=31.08-0.08

型腔径向尺寸233.32-0.78292.10-0.54317.46-0.70

LM=（LS＋LSScp-3Δ/4）+δz

=（233.32+233.46×1.15%-3/4×0.80）+（0.80/4）

=232.45+0.2

LM=（LS＋LSScp-3Δ/4）+δz

=（292.10+292.10×1.15%-3/4×0.54）+（0.54/4）

=291.58+0.135

LM=（LS＋LSScp-3Δ/4）+δz

=（317.46+317.46×1.15%-3/4×0.70）+（0.70/4）

=316.76+0.175

型腔深度尺寸27.45-0.46

HM=（HS+HSScp−2Δ/3）+δz

=（27.45+27.45×1.15%-2/3×0.46）+（0.46/4）

=26.67+0.115

型芯圆角R2

LM=（LS＋LSScp）－δz

=（2+2×2.25%）-0.01=2.045-0.01

型腔圆角R2

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（2+2×2.25%）+0.01=2.045+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。

由于此零件的规格大125×300所以采用整体式

H1/l=30/317.46=0.9查表得C=0.045W=0.19

l/b=317.46/101.32=3查表得a´=0.5c´=0.0277

S=171.87T=216

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L=317.46+317.46+125.473=171.85×2=1100

宽度N=171.87×2+125,72×2=538

3选取标准的型腔模板周界尺寸

首先确定模架宽度，N=538最接近于标准尺寸538，则选550

×L；然后从L系列标准尺寸中选择接近于L=1100的1200。

最

终确定的模架规格为1200×550。

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度，型腔镶块厚度=型腔深度+底板厚度=295，选取标准中A板厚度HA=295mm。

B板动模板，用来固定型芯，采用通孔台肩式，B板厚度=（0.5～1）型芯高度，则B板厚度HB在251～502之间，标准化取HB=227mm。

C板垫板，形成推出机构的移动空间，其厚度=推杆垫板厚度＋推杆固定板厚度＋塑件推出距离，保证把塑件完全推离型芯。

此模架推杆垫板厚度=16mm，推杆固定板厚度=40mm，塑件推出距离=型芯高度+（5～10），选推出机构移动空间要足够推出塑件，HC=200mm。

此设计中模架标准采用龙记（LKM）标准模架。

如图4所示。

5检验模架与注射机的关系

1.模具外形尺寸400×400＜拉杆空间540mm×440mm，适合。

2.最大模具厚度450＞模具厚度400＞最小模具厚度300，合理。

3.开模行程＜最大开合模行程500，合理。

6.浇注系统

浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。

浇注系统的设计应根

据模具的类型、型腔的数目及布置、塑件的原料及尺寸的确定。

常见

的热流道系统有单点式热流道和多点式热流道两种。

这里采用的是多

点式热流道模具。

浇口分为直浇口、潜伏式浇口、侧浇口等等，但是对塑件的表面质量

要求较高。

直浇口流动阻力小、利于排气塑件和浇注系统的投影小会留下、

较大的浇口痕迹

侧浇口减少消耗量易除去浇口但不利于排气。

点浇口流动性强凝固时间短提高生产率，易于脱模浇口小质量好。

由于零件的规格大所以采用点浇口可以更快的流动

查表得塑件为pp且厚度超过3的点浇口的直径取0.8～1.2。

图5

7.推出机构

常用的推出机构有推杆、推板、推管等，推杆推出机构是整个推出机构中最简单、最常见的一种形式。

由于设置推杆的自由度较大，而且推杆截面大部分分为圆形，容易达到推杆与推板或型芯上推杆孔的配合精度，推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠，损坏后也便于更换，所以采用推杆推出

注意事项：

1、导柱长度要足够，以保证推出塑件时推板留在模具上。

2、推杆与型芯的间隙为0.5mm，不会擦伤型芯，锥面配合，起到辅助定位作用，也可防止推杆因偏心而溢料。

3、由于塑件高度较小，型腔深度不是很大，且非软质塑料，不容易形成真空，因此不必设置引气装置。

如图

图6

8.冷却系统

模具温度的调节既关系到塑件质量（塑件的尺寸精度、塑件的力

性能和塑件的表面质量），又关系到生产效率。

采用冷却水效果良好的冷却水回路的模具是缩短成型周期、提高生产效率最有效的方法，所以