VW汽车标牌塑料模设计任务书+开题报告+论文.docx

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VW汽车标牌塑料模设计任务书+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：

VW汽车标牌塑料模设计

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、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。

2.工件尺寸：

工件尺寸符合CAD数据即装车质量要求。

3.产品必须和相关的匹配零件匹配合格（例如：

标牌底座、散热器格栅等）。

4.模具正常生产寿命必须达到30万次。

5.注塑成型周期30秒。

6.模具为一模二腔。

7.模具所有零件拆装必须简单可靠。

8.塑件材料为ABS，收缩率为0.5%。

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（必须包括物料清单），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）设计说明书一份（8000～10000字）。

四、主要参考文献：

1齐卫东.塑料模具设计与制造[M].北京：

高等教育出版社，2004

2【德】E.林纳P.恩格.模具设计108例[M].北京：

中国轻工业出版社.1995

3史新民.机械设计基础[M].东南大学出版社.南京：

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）

VW汽车标牌塑料模具设计

一、选题的背景和意义：

近年来，随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展，中国模具制造业发展迅速。

据了解，制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具仅约50%能够满足。

而塑料建材大量替代传统材料也成为所趋，有关模具专家预计2010年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%～50%，塑料排水管市场占有率将超过50%，这些都会大大增加对模具的需求。

据有关专家分析预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。

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，更加清楚模具设计的流程。

在模具企业设计者的指导下了解认识更接近实际生产的的塑料模具结构，设计方法。

注塑模具的设计主要研究了两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。

使用UG软件来设计出模具的三维造型；UG导出零件、装配图纸。

四、设计（论文）进度安排：

时间

工作内容

09年8月1—5日

毕业设计任务书、毕业设计开题报告

09年8月6—8日

查阅资料和文献、分析塑件的成形分析

09年8月9—12

注射机选择、模具类型及结构的确定

09年8月12—15

模具和成型机械关系的校核

09年8月16—18

AutoCAD绘制模具装配图、重要零部件零件图

09年8月19—22

编写设计说明书、完成初稿

09年8月23—26

整理、检查设计说明书

09年8月26—29

结束设计任务

09年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---------------------------------------------------------------5

前言---------------------------------------------------------------5

1.塑件的技术要求----------------------------------------------------6

2.塑件的工艺性------------------------------------------------------7

2.1塑件的材料分析-------------------------------------------------7

2.2塑件的工艺分析-------------------------------------------------7

3.注塑机的选择------------------------------------------------------7

3.1塑件的体积质量计算---------------------------------------------7

3.2注塑机的选择---------------------------------------------------8

3.3注塑成形工艺参数-----------------------------------------------8

4.模具的结构设计----------------------------------------------------8

4.1模具分型面的设计-----------------------------------------------9

4.2模具总体结构类型的类型-----------------------------------------9

4.3模具成型零件的设计---------------------------------------------9

4.3.1结构设计-----------------------------------------------------11

4.3.2工作尺寸计算-------------------------------------------------12

4.3.3型腔侧壁和底板厚度计算---------------------------------------14

4.4标准模架的选择------------------------------------------------14

4.4.1确定模架组合形式--------------------------------------------14

4.4.2计算型腔模板周界--------------------------------------------14

4.4.3选取标准的型腔模板周界尺寸----------------------------------14

4.4.4确定模板厚度------------------------------------------------14

4.4.5选定模架----------------------------------------------------14

4.4.6检验模架与注射机的关系--------------------------------------15

5.浇注系统-------------------------------------------------------15

6.推出机构-------------------------------------------------------16

7.温度调节系统---------------------------------------------------16

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

1.最大注射量-----------------------------------------------------17

2注射压力--------------------------------------------------------17

3锁模力----------------------------------------------------------17

4安装部分尺寸----------------------------------------------------17

5开模行程--------------------------------------------------------17

答谢辞------------------------------------------------------------18

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

摘要：

中国模具工业发展十分迅速。

在现代的模具生产中，国民经济的发展对模具提出了越来越高的要求。

在这样的发展形式下选择模具设计这样一个有意义的毕业设计是一次非常重要的锻炼机会。

在VW汽车标牌塑料模具设计中利用了UG（CAD/CAM）这个软件对塑件的成型全面分析、模具的基本结构设计的论述。

再结合现今模具生产厂家的具体经验进行结构设计，切实将设计做到能够应用在实际生产中，使模具更具有实用性。

关键词：

塑料模、UG（CAD/CAM）。

Abstract:

China'sindustrialdevelopmentdieveryrapidly.Dieinamodernproduction,thenationaleconomythedevelopmentofmoldsmadeever-increasingdemands.Inthisformofdevelopmentchosendiedesignsuchameaningfulgraduationprojectisaveryimportanttrainingopportunity.VWcarsymbolizeintheuseofthemolddesignUG（CAD/CAM）softwarefortheplasticpartsformingacomprehensiveanalysisofthebasicstructureofmolddesignexposition.combinedwiththecurrentmoldmanufacturerspecificexperienceinstructuraldesign,designwillbeabletoeffectivelyappliedinpracticeProductionandmorepracticaltodie.

Keywords:

plasticmoldUG（CAD/CAM）

前言

随着我国经济的迅速发展，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。

中国模具制造业发展迅速。

据了解，制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具仅约50%能够满足。

而塑料建材大量替代传统材料也成为所趋，据有关专家分析预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。

大学两年的在校时间即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。

在完成大学两年的专业学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，掌握了UG，CAD等用于模具设计开发的软件。

对模具制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。

通过学校开设的模具CAD/CAM课程的学习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，能够独立运用UG软件完成简单塑料模具的设计开发。

本次毕业设计是在工厂设计人员和指导老师的指导下利用UG完成一个VW汽车标志的塑料模具设计过程，在设计过程中，本人坚持结构可靠，贴近实际生产。

由于本人水平有限，难免有错误不合理之处，敬请批评指正。

产品图

技术要求：

1材料：

ABS

2产量：

30万件

3未注公差尺寸（与标牌底座配合）

4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。

1.塑件的工艺性

（1）塑料

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，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

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：

此塑件为片体类零件，四周壁厚均匀2.0099mm，大于最小壁厚要求。

最大直径为120.273143，属于中小型塑件。

侧壁无斜度，但加强肋与塑件表面不垂直，设计时应注意保持加强肋与脱模方向平行。

塑件底面存在倒钩结构，但考虑到倒钩较小，且材料有一定弹性，可设计为强行脱模结构。

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

2.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V=20.61cm3，ABS的密度为1.02～1.05g/cm3，则质量M=20.61×1.05=21.01g。

（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=2，Vs=20.61cm3，估计Vj=5cm3

则Vmax≥（2×20.61+5）/0.8=58.77625cm3

查教材中表2-8，初步选择注射机XS-ZY-100。

明确注射机的规格参数：

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）制定注射成形工艺参数

查表1-3，ABS的注射成形工艺参数如下：

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

3.模具结构设计

（1）分型面的选择

分型面是决定模具结构的一个重要因素，它与浇注系统、脱模、

模具加工工艺有关。

因此，应综合分析比较各种因素，抓住主要矛盾，

确定设计方案。

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，这是基本的设计原则。

拿到产品后首先分析产品的

分模线的位置，确定模具大的结构。

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。

模具分型面要求光滑平顺，方便钳工配模及机加工。

分型面可以通过简单扫描，平行与基准面扫描，同一张面延伸，

相切与表面延伸，垂直与基准面延伸等方法进行设计。

尽可能避免转

折和突变。

对插分型面尽可能设计较大的配合斜度，转角处尽可能

设计工艺圆角，避免出现锋利锐角。

模具承压面太宽，需要较大的注塑机，承压面过小，影响模具的

使用寿命。

一般情况下，承压面的宽度为30mm，超过30mm的部分

请设计避空间隙1mm，型腔侧、型芯侧分别设计0.5mm，同时可以

有效减少数控铣加工面积，提高生产效率。

此塑件最大轮廓尺寸位于产品最边缘外框处，主要分型面应选在此处，为了保证塑件脱模顺利，开模方向应保证加强肋，板扣放置位置与开模方向平行，依据以上原则选定分型面位置如下图所示：

（2）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。

方案一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。

塑件结构简单，虽然存在倒钩结构，但是在采用强脱结构之后模具结构变得简单。

该塑件适宜采用潜伏式浇口等形式。

两板模比较适合。

方案二采用三板模结构形式，通过设置侧抽芯机构来实现脱模，但是由于倒钩尺寸较小且可以实现强行脱模，无论是设计滑块还是推杆都会使模具复杂化，并且降低模具的可靠性！

综上所述，采用第一种方案，这样可以满足塑件的表面要求，得到外光更加平整、光滑的塑件，而且模具结构更加简单可靠。

（3）成型零件设计

A.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，但是都是相同的。

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，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，无形中就会增加模具的生产制造成本和周期。

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。

综上所述，采用整体式的型芯型腔。

型腔结构的结构设计

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。

其结构形式如下图所示：

型芯结构设计

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。

其结构形式如下图所示。

B.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％

122型芯径向尺寸

LM=（LS＋LSScp）-δz

=（122+122×0.5%）－0.02

=122.11－0.02

由于塑件尺寸较多，且较于复杂，手工计算繁琐且准确率低，机械加工的尺寸可通过3D模型编制数控尺寸实现。

此处所列的计算只是其中的基本部分重要尺寸。

C.型腔侧壁和底板厚度计算

此模具采用整体式圆形型腔，查表得3-22，则整体式型腔壁厚为30mm。

查表3-35，已知p=40MPa，r=67.5mm，[σ]=300MPa,，带入公式t≥（pr2/[σ]）0.87=（40×67.52/300）0.5×0.87=21.44mm

（4）选择标准模架

此设计中采用龙记（LKM）标准模架。

1）确定模架组合形式

由于采用点浇口，因此，选择细水口模胚。

考虑到模具结构中有流道推板、动模没有支承

推杆推出塑件。

2）计算型腔模板周界

长度L=245

宽度N=360

3）选取标准的型腔模板周界尺寸

首先确定模架宽度，N=360，选标准尺寸500，L=245，

选标准尺寸400。

最终确定模架规格为500X400。

4）确定模板厚度

A板定模板，用来嵌入型腔镶块，因型腔镶块采用盲孔式，则A板厚度=型腔深度+2×底板厚度，又因选择热流道，所以需要增加A板厚度。

选取标准中A板厚度HA=215mm。

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=145mm。

C板垫块，选标准Hc=140mm。

5）选定模架

采用热流道潜伏式浇口的两板模，

6）检验模架与注射机的关系

模具外形尺寸500X400，拉杆空间650×550，显然500＜650，合理。

最大模具厚度700＞模具厚度560＞最小模具厚度300，合理。

开模行程小于最大开合模行程700，合理。

（5）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。

本塑件为汽车标牌，使用塑料为ABS，产品主要是一种圆形壳件。

标准肉后为2mm，最大外圆直径为120.27mm,产品背面存在倒钩装配卡扣和插针，为保证弹性，设计厚度为0.7mm。

肉后变化较大。

因此使用热流道，塑料在流道部分没有热传导损失，流动性不减，而浇口处大，压力损失极小，因此塑料可以快速地充填至流道未端，使成品表面的熔接线减少且不明显。

热流道浇注系统亦无流道浇注系统，在整个生产过程中，浇注系统中的塑料始态，压力损失小，可以对多点浇口、多型腔模具及大型塑件实现低压注射，没有浇注系统凝料，实现无废料加工，省去了切除浇口的工序，节省人力、物力。

不过热流道模具制造费用高，且需增加附加装置，要求成型塑件的性