顶蒸排气三通管注塑模具设计.docx

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顶蒸排气三通管注塑模具设计

毕业设计（论文）

题目顶蒸排气三通管注塑模具设计

班级＿机械工程学院＿

姓名＿＿扈钧＿＿＿＿

指导教师＿＿宋长发＿＿＿＿

摘要

在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。

CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。

提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。

我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。

为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种。

应用优质模具材料和先进的表面处理技术，开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。

以适应多品种、少批量的生产方式。

目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。

一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。

因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。

关键词：

信息网络信息化自动化综合性

目录

摘要··················································

（2）

绪论··················································（4）

一.塑件分析···········································（5）

二.分型面的设计·······································（8）

三.注射机的选择·······································（8）

四.根据制品尺寸，设计成型零部件·······················（10）

五．型腔壁厚计算······································（13）

六．浇注系统的设计····································（13）

七.推出机构的设计·····································（17）

八．导柱导向机构的设计································（18）

九.侧向分型与抽芯机构·································（20）

十.温度调节系统的设计与计算···························（22）

十一.模架的选择·······································（22）

十二.设计说明·········································（24）

十三.模具的装配·······································（26）

十四.试模·············································（26）

十五.修模·············································（27）

后记··················································（29）

参考文献··············································（30）

绪论

模具方面，中国经济的持续高速发展，为模具工业的发展提供了广阔的空间。

模具行业在今后的发展中，首先要更加注意其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。

我们的模具行业要紧紧地跟着市场的需求来发展。

没有产品的需求、产品的更新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。

模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。

　　其次，要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。

中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。

　　第三.要积极推进模具企业特别是国有企业的体制创新，转换经营机制，大力发展混合所有制经济，明晰产权和完善法人治理结构。

充分发掘企业发展的内在动力。

要积极推进中、西部工业基础较好地区的制造业大中型企业主辅分离，使其模具车间、分厂在不太长的时间里，采用多种有效实现形式，转换机制，大力发展产权明晰、独立自主经营，适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业，培养能代表行业水平的“龙头”企业，带动地区产业链的发展。

　　第四.用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。

CAD／CAE／CAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。

再有，模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备，如五轴加工机床、高速铣等。

超精加工手段也大量用于模具加工，当前，模具加工技术的重点方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人化或无人化加工和贯彻只装不配少修的原则等。

逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用也已普遍。

在塑料模工业发展上，我国今后将扶植以下的发展方向：

1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。

这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。

2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。

CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。

3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。

采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。

制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。

气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。

目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。

气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。

另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。

4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。

以适应多品种、少批量的生产方式。

5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。

我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。

为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种。

6、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。

7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。

采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。

研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。

一．塑件分析

1．塑件图

此制品是三通管接头，现实生活中经常用到，是一个非常实际的产品。

且生产纲领为：

批量生产，所以我们采用注射模具注射成型。

塑件图如下所示：

2.材料分析

本产品的成型工艺采用注射成型，产品材料为：

黑色PP，聚丙烯。

聚丙烯的主要特点是密度小，约为0.9～0.91g/cm3。

它的力学性能如屈服强度、抗张强度、抗压强度及硬度等，均优于低压聚乙烯，并有很突出的刚性，耐热性较好。

可在100℃以上使用。

若不受外力，则温度升到150℃也不变形。

基本上不吸水，并且有较好的化学稳定性，除对浓硅酸、浓硝酸外，几乎都很稳定。

高频电性能优良，且不受温度影响，成形容易。

缺点是耐磨性不够高，成形收缩率较大，低温呈脆性。

热变形温度亦较低根据材料特性，可做各种机械零件，如法兰、齿轮、接头、泵叶轮、汽车零件，化工管道及容器设备。

并可用于制造衬里，表面涂层、录音带，医疗仪器及手术仪器等

1）查资料，PP塑料物理力学主要性能参数：

相对密度：

0.90～0.91g/cm3

导热系数：

0.118（W·m^-1·K^-1）

线胀系数：

9.8（10-5xl/k）

吸水率：

0.01～0.03/（24h）/%

成型收缩率：

1～2%

伸长率：

﹥200%

熔点：

170～1760C

摩擦系数：

0.34

抗拉屈服强度：

37MPa

拉伸强性模量：

1.1～1.6MPa

弯曲强度：

67MPa

体积电阻系数：

>10^14Ωcm

冲击强度：

106.8～213.5

热变形温度：

102～115℃，56～67℃

连续最高温度：

115℃

2）由资料查得PP的成型特性为：

1．聚丙烯成型收缩范围大，易发生缩空、凹痕及变形；聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路；聚丙烯成型的适宜模温为80℃左右，不可低于50℃，否则会造成成型塑件表面光泽差或产生熔接痕的缺陷，且温度过高会产生翘曲现象。

3．使用相应的螺杆式注射机，在条件允许的情况下可给模具预热。

4．结晶性料，吸湿性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属接触易发生分解。

5．流动性极好，溢边值0.03mm左右。

6．冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热缓慢

7．塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以避免应力集中

8.查资料，模具使用一模两件，模具使用侧浇口，主流道为圆形截面，以减小摩擦阻力，设计合适的浇口位置。

4）查资料：

PP的脱模斜度的推荐值及其它参数。

由于分型面在塑件中间且塑件的外观为圆柱形，一半在定模，一半在动模，所以不必考虑脱模斜度。

二．分型面的设计

打开模具取出塑料制品或者浇注系统凝料的面称之为分型面。

分型面设计是型腔设计的第一步，它受塑件的形状，壁厚，外观，尺寸精度以及模具型腔数目，排气槽，浇口位置等许多因素的影响。

1.分形面的形式：

与注射机开模运动方向相垂直。

2.分型面的选择：

a）.分型面应设计在塑件外型最大轮廓处；

b）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；

c）应保证让塑件的精度要求；

d）应满足塑件外观质量要求；

e）便于模具的加工制造；

f）分型面的选择应有利于排气。

3.塑件的脱模

为了便于顺利脱模，根据制品自身结构特点，将制品留在动模上；将侧型芯留在动模上；斜导柱留在定模上。

4．模具材料的确定