汽车牌照板支架注射模具设计毕业设计任务书+开题报告+论文.docx

汽车牌照板支架注射模具设计毕业设计任务书+开题报告+论文.docx

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汽车牌照板支架注射模具设计毕业设计任务书+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：

汽车牌照板支架注塑模具设计

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、熔接痕数量最少，熔接最小（喷漆后不可见）、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（例如：

后保险杆，前保险杆）。

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1X1（一模1腔）

7、模具所有零件拆装必须简单可靠。

8、塑件材料为PP+EPDM-MD30,收缩率为0.9%

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.齐卫东.塑料模具设计与制造[M].第二版.北京：

高等教育出版社.2004

2.陈剑鹤.塑料模具设计图册[M].第三版.北京：

清华大学出版社.2008

3.史新民.机械设计基础[M].第二版.南京：

东南大学出版社.2007

4.屈华昌.塑料成形工艺与模具设计[M].第一版.北京：

高等教育出版社.2001

5.周小玉.实用模具技术手册[M].第二版.北京：

机械工业出版社.2002

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）

汽车牌照板支架注塑模具设计

一、选题的背景和意义：

现在，模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，因为模具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。

塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。

近年来，人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。

塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。

汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行，发展迅速，因此，塑料模具也快速发展。

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-----------------------------------------------------------------------------5

前言…………………………………………………………………5

1.塑件的工艺性

1.1塑件原材料分析------------------------------------------------------------6

1.2.塑件成型的工艺参数------------------------------------------------------6

2．注射机的选择

2.1塑件的体积和质量-----------------------------------------------------8

2.2模腔数量的确定---------------------------------------------------8

2.3注射机的选择---------------------------------------------------------9

3.模具的结构设计

3.1分型面的选择------------------------------------------------------9

3.2型腔布局-----------------------------------------------------9

3.3确定模具总体结构类型------------------------------------------------------10

3.4成形零件设计------------------------------------------------------11

3.5选择标准模架------------------------------------------------------12

3.6浇注系统------------------------------------------------------13-14

3.7推出机构------------------------------------------------------15

3.8温度调节系统------------------------------------------------------16

3.9排气系统------------------------------------------------------16

4.注射机的校核

4.1注塑机注射量---------------------------------------------------17

4.2注射压力--------------------------------------------------------17

4.3锁模力-----------------------------------------------------------17

4.4安装部分尺寸--------------------------------------------------17

4.5分模行程---------------------------------------------------------------17

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

参考文献---------------------------------------------------18

附图------------------------------------------------------------------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，汽车模具的设计的要求也越来越高。

同时在汽车零件中，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。

本文汽车牌照板支架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。

关键词：

汽车零件塑料模、UG（CAD/CAM）

英文翻译：

Withmodernplasticproductswerewidelyusedandincreasinglydemandingpreciseshape,carmolddesignrequirementsarealsogettinghigherandhigher.Atthesametimeintheplasticproducts,high-qualitydiedesign,advancedmoldmanufacturingequipmentandreasonableprocessing,high-qualitymaterialsandmodernmoldforminghigh-qualityequipmentareforminganimportantconditionforplasticparts.Inthispaper,autopartsforthestudyofplasticpartsforinjectionmoldingprocessanalysis,identifiedthesurface,mold,moldingpartdesign,bestgatelocation,theformofgatingsystem,theintroductionagencies,coolingsystems,exhaustsystems,aswellasformingProcessParameters.

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。

通过做毕业设计进行进一步的提高自己的专业知识，更全面的清晰的了解设计步骤。

其中对模具分型面的选择、注射系统的设计与冷却系统的设计是模具设计的重点。

通过对模具的各种计算与校核确定模具的整体结构，绘制出装配图。

本人通过做毕业设计学到了很多东西，当然其中有些是之前学过忘了的。

在做毕业设计的同时发现自己有很多的不足之处，感觉以前学的理论课也是很有用的，自己对有些理论本来都是一知半解的，在做设计时遇到了很多的困难，如对一些公式的不理解，对电脑软件的不熟悉。

不过通过这次做毕业设计之后本人会更认真的去重新学习以前的知识，当然会更努力的去接受新的知识。

零件图

技术要求:

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、熔接痕数量最少，熔接最小（喷漆后不可见）、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（例如：

后保险杆，前保险杆）。

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1X1（一模1腔）

7、模具所有零件拆装必须简单可靠。

8、塑件材料为PP+EPDM-MD30,收缩率为0.9%

2.塑件的工艺性

（1）塑件的基本特性

品种:

PP

颜色：

白色

基本特性：

聚丙烯无色、无味、无毒。

外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。

密度仅为0.90～0.91g/cm3。

它不吸水，光泽好，易着色。

聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能，如卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性，宜于成形加工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，如屈服强度、抗拉强度和硬度及弹性比聚乙烯好。

定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲疲劳强度。

熔点为164℃～170℃，耐热性好，能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌。

其低温使用温度达-15℃，低于-35℃时会脆裂。

聚丙烯的高温绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度的影响，但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。

（2）成形特点：

1、成形加工性好，可以用注射、挤出、吹塑及真空成形等方法加工。

2、吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触容易分解。

3、比聚乙烯流动性好，溢边值0.03mm，压力对熔体粘度比温度影响显著，应在较高压力下成形。

4、冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，适当延长冷却时间，以稳定尺寸。

5、收缩率大且波动范围大，方向性明显，易发生缩孔、凹陷及变形。

6、应注意控制成形温度，料温低时方向性明显，尤其低温高压时更显著，模温低于50℃时，塑件表面不光泽，易产生熔接不良和流痕，模温高于90℃时易发生翘曲和变形。

7、塑件壁厚应均匀，避免缺口和尖角，防止应力集中，塑件内不能有铜质嵌件，聚丙烯与铜接触后会变脆。

8、取向显著，不宜采用直接浇口，否则浇口附近残余应力大，易使塑件翘曲变形。

（3）PP塑料的成形工艺参数：

密度：

0.90~0.91g/cm3

收缩率：

1.8%~2.5%

料筒温度：

前段190~200（℃）中端210~220（℃）后段160~170（℃）

喷嘴温度：

180~190（℃）

模具温度：

70~90（℃）

注射压力：

90~130（Mpa）

保压压力：

40~50（Mpa）

注射时间：

2~5（s）

保压时间：

15~40（s）

冷却时间：

15~40（s）

成型周期；40~100（s）

2.注塑机的选择

（1）计算塑件的体积、质量

经UG软件测得塑件的体积V=284cm3，PP的密度为0.90~0.91g/cm3，则塑件的质量M=0.91×284=258.44g

（2）确定模具型腔数量

指定型腔数为一模一腔，这样有利于脱模。

（3）注塑机的选择

根据公式Vmax≥（n×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=284cm3，估计Vj=10cm3

则Vmax≥（2×284+10）/0.8

=722.5cm3

查教材中表2-8，初步选择注射机XS-ZY-1000

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φ7.5mm

定位孔直径φ100mm

顶出形式中心液压顶出，两侧顶杆机械顶出

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。

在设计模具分型面时必须考虑以下几个方面：

1．模具分型面的位置

2．模具分型面的有效宽度

3．模具分型面要求光滑平顺

4．模具非配合分型面的避空间隙

A.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。

B.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。

此塑件的分型面如下图所示：

（2）型腔布局

此塑件为一模一腔，型腔居中布局。

（3）确定模具的总体结构类型

由于塑件为结构简单的塑件，但表面有要求：

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（喷漆后不可见）、无缩痕、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，种模具只有一个分型面。

由于塑件形状的特殊性，该塑件适宜采用热流道形式。

方案二：

采用三板模结构形式，而点浇口的进料平面在塑件的表面，而且点浇口为一倒椎形。

所以模具必须专门设置一个分型面作为取出浇注系统凝料所用，因此就没有采用三板模模具的必要。

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，而且表面还不会有过大的浇口痕迹。

（4）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，利于排器，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。

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。

其结构形式见图

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。

其结构形式见图

B.型腔侧壁和底板厚度计算

此模具采用整体式方形型腔，查表得3-22，则整体式型腔壁厚为30mm。

查表3-35，已知p=80MPa，r=67.5mm，[σ]=300MPa,，带入公式t≥（pr2/[σ]）0.87=（80×67.52/300）0.5×0.87=42mm

（5）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

由于采用直浇口，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=464+50+50+90+90=744

宽度N=162+50+50+100+100=462

3）选取标准的型腔模板周界尺寸

首先确定模架宽度，N=462，选标准尺寸470，L=744，选标准尺寸750。

最终确定模架规格为750X470。

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，选取标准中A板厚度HA=228mm。

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=159mm。

C板垫块，选标准Hc=115mm。

5）选定模架

采用直浇口的两板模，利用热流道将流道放在模具的一侧，设计浇注系统凝料的脱出机构，保证将点浇口拉断，还要可靠的将浇注系统凝料从定模型腔中间板上脱出。

6）检验模架与注射机的关系

模具外形尺寸750X470，拉杆空间650×550，显然550＜750，合理。

最大模具厚度700＞模具厚度570＞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。

（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。

型腔布局为一模一腔，直浇口浇注

系统。

浇注系统组成为主流道、分流道、浇口、冷料井。

由于塑件表面有特殊要求，所以利用热流道将浇口放在模具的一侧。

主流道和热流道

主流道圆锥形，锥角a=8°，表面粗糙度Ra0.63um。

主流道进口端直径D1=4mm，长度L为104，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。

如图所示。

定位圈

（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，推出动作应灵活可靠，推出位置影响塑件的质量等。

1.尽量使塑件留在动模上，以便利用动模的动力完成推出过程。

2.塑件在推出过程中不发生变形和损坏、损坏塑件外观质量，合理选择退出位置、顶出零件的数量和顶出面积等。

和模的时候推出机构应正确复位。

3推出机构在推出和复位的过程中，结构应尽量简单灵活、可靠、制造容易等。

4.顶出位置要尽可能设在产品刚度、强度最大的部位，以避免顶出时损坏产品表面。

综合本塑件，塑件上表面应光滑、完整，塑件是一个长方形，均匀的将推杆分布在塑件下表面将塑件推出。

（8）温度调节系统

在模具内设置冷却系统是控制模温的有效措施。

为了缩短周期，总是希望模具温度低一些，但是模温太低，会使塑件产生料流痕迹，熔接痕，强度差或严重缺料等问题。

模温过高，虽溶料流动性好产品表面粗糙度小，力学性能好，但成型周期长并产生后收缩变形大。

因此，模具保持一定的模温，这就必须靠模具的加热，冷却系统来调节。

注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定形、生产效率以及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响，因此应设置冷却系统。

由于此塑件为中型（188.86g）、薄壁（2.5125mm）塑件，且成形工艺对模温要求不高，也可以采用自然冷却。

此模具设计中采用人工冷却，冷却系统设计如图所示。

（9）排气系统

由于此模具属于中小型模具，且模具结构较为简单，可利用模具分型面和模具零件间的配合间隙自然地排气，间隙通常为0.02～0.03mm，不必设排气槽。

4.注射机的校核

（1）最大注射量

已知Vmax=1000，K取0.8Vmax≥（2×284+5）/0.8

=716.25cm3

则Vs＋Vj＜KVmax，适合。

（2）注射压力

已知P注=145MPa，P公=121MPa

则P注＜P公，适合。

（3）锁模力

F锁=4500kN

显然PqA分＜F锁，适合。

（4）安装部分尺寸

喷嘴圆弧半径18＜浇口套圆弧半径20、喷嘴孔直径3＜主流道小端直径4定位孔直径100＝定位圈外径100

拉杆空间650×550＞模具外形470×750

最小模厚300＜模具厚度570＜最大模厚700

（5）开模行程

开模行程＜最大开模行程，适合。

（6）推出机构

顶出形式推杆顶出塑件

答谢词

经过半个多月的忙碌和工作，本次毕业设计已经顺利完成，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

本文是在老师的悉心指导下完成的。

承蒙老师的亲切关怀和精心指导，虽然有繁忙的工作，但仍