本科毕业设计连接座注塑模模具设计.docx

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本科毕业设计连接座注塑模模具设计

目录

引言1

1塑件工艺性分析1

1.1塑件材料的分析1

1.2产品的结构分析4

1.3产品尺寸精度的分析4

1.4脱模斜度4

1.5表面质量分析5

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6

2连接座模具的结构设计6

2.1模具分型面的确定6

2.2型腔的布局7

2.3选择标准模架8

3浇注系统与排气系统的设计9

3.1浇注系统形式9

3.2排气系统的设计13

4注射机的选择15

4.1初选注射机15

4.2注射量的计算16

5校核注射机16

5.1注射量、注射压力以及模具厚度的校核16

6推出机构的设计与校核17

6.1推杆位置、推杆形状尺寸及推杆数量等的确定18

6.2推杆安装固定及配合18

6.3推板厚度18

6.4推板强度校核18

6.5导向机构及脱模机构设计19

6.6脱模力计算20

6.7脱模机构结构设计21

7温度调节系统设计与计算22

7.1温度调节对塑件质量的影响22

7.2温度调节对生产效率的影响23

7.3冷却系统设计23

8成型零件设计26

8.1成型零件结构设计26

8.2成型零件工作尺寸28

9模具的试模与修模34

9.1粘着模腔35

9.2粘着模芯35

9.3粘着主流道35

10模具工作原理及装配37

10.1模具工作原理37

10.2模具装配38

11结束语38

谢辞39

参考文献40

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CAD/CAM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CAE/CAM，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、MoldflowInsight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：

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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：

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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1-1ABS的注射成型工艺参数

预热和干燥：

80～85℃

螺杆转速：

30～60r/min

注射压力：

70～90MPa

模具温度：

50～70℃

保压压力：

50～70MPa

保压时间：

15～30S

冷却时间：

15~30S

注射时间：

3～5S

总周期：

40~70S

料筒温度

前段200～210℃

中段210～230℃

后段180～200℃

表1-2ABS的力学性能

屈服强度（MPa）

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

（简支梁式）

无缺口

261

布氏硬度

9.7R121

缺口

11

表1-3ABS的电学性能

表面电阻率（Ω）

1.2×1013

体积电阻率（Ω·m）

6.9×1014

击穿电压（KV/mm）

\

介电常数（106Hz）

3.04

介电损耗角正切（106Hz）

0.007

耐电弧性（s）

50—85

1.1.3其它参数

表1-3ABS物理性能

相对密度

密度

收缩率

1.02～1.06

1.0～1.1g/cm3

0.3％～0.8％

1.1.4ABS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；

（2）清理模具、涂脱模剂→合模→注射。

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以便脱模。

表1-4常用塑料脱模斜度

塑料名称

脱模斜度

型芯

型腔

ABS

35'~1°

40'~1°20'

PS

30'~1°

35'~1°30'

PC

30'~50'

35'~1°

PP

25'~50'

30'~1°

PE

20'~45'

25'~45'

MMA

30'~1°

35'~1°30'

POM

30'~1°

35'~1°30'

PA

20'~40'

25'~40'

HPVC

50'~1°45'

50'~2°

SPVC

25'~50'

30'~1°

CP

20'~45'

25'~45'

筋位

一般0.5°，最小0.25°

网格

4°～5°

晒纹

根据客户样件再参照晒纹样板确定，一般4°～6°，最小2°

外形常用脱模

1°～3°

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：

=15285.6641mm3

材料ABS的密度：

=1.03g／㎝3，故，塑件的重量为：

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：

后段温度选用160℃

中段温度t选用170℃

前段温度选用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。

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