汽车扶手箱底座塑料模设计任务书+开题报告+论文.docx

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汽车扶手箱底座塑料模设计任务书+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：

汽车扶手箱底座设计

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、模具为一模一腔

7、模具所有零件拆装必须简单可靠。

8、塑件材料为pc+abs,收缩率为0.6%

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

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

2

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文题目）

汽车扶手箱底座

塑料模设计

一、选题的背景和意义：

在现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,他在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业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、拖拉机、电器等的产品的零部件很多都采用模具进行加工。

塑料模具设计则是模具的主要部分，塑料模具的设计与制造水平的普及及提高，是塑料成型加工工业发展必不可少的重要条件。

通过导向轮注射模具设计有利于熟练巩固所学的知识，使更熟练掌握模具的知识和对应用软件的操作。

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。

摘要--------------------------------------------------------------------------------------6

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

1.塑件的任务描述----------------------------------------------------------------7

2．产品的三维造型---------------------------------------------------------------7

3．产品的注塑模具结构分析

3．1零件的注塑工艺分析-----------------------------------------------------8

3．2模具的结构方案设计

3．2．1注塑机的选择---------------------------------------------------9

3．2．2模具整体结构---------------------------------------------------------10

3．2．3分型面和布局---------------------------------------------------------11

3．2．4工作尺寸计算---------------------------------------------------------13

3．2．5浇注推出及排气------------------------------------------------------14

4.相关尺寸校核

4．1尺寸校核

4．1．1注塑机注射量---------------------------------------------------14

4．1．2注射压力--------------------------------------------------------14

4．1．3锁模力-----------------------------------------------------------14

4．1．4安装部分尺寸--------------------------------------------------14

5．模具装配图及零件图-------------------------------------------------------17

小结-------------------------------------------------------------------------------------18

谢辞-------------------------------------------------------------------------------------18

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

四、设计（论文）进度安排：

时间（迄止日期）

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

制品的基本参数计算、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、模具零件的必要计算

09年8月16—18

AutoCAD绘制模具装配图、型腔、型芯及重要零部件零件图

09年8月19—22

编写设计说明书

09年8月23—26

整理、检查设计并上交查阅

09年8月26—29

整理结束设计任务

09年8月30日

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

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。

在汽车扶手箱底座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，和CAD的出图，并努力做到设计结合实际。

关键词：

塑料模、

英文翻译：

Withmodernplasticproductswidelyusedandincreasinglydemandingpreciseshapes,plasticmolddesignrequirementsareincreasinglyhigh.Plasticproductsinthesametime,high-qualitydiedesign,advancedmoldmanufacturingequipment,reasonableprocessingtechnology,high-qualitymaterialsandmodernmoldmoldingequipmentareforminganimportantconditionforhigh-qualityplasticparts.Intheautomotivearmrestbaseboxplasticmolddesign,useofUG（CAD/CAM）softwareforthecomprehensiveanalysisofplasticpartsmolding,molddesignofthebasicstructureofthediscussion,andtheCAD-outmap,andstrivetodesigntoreality.

前言：

随着现代工业发展的需要，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。

为此，在学习了有关注塑模，以及一些使用软件设计了一个汽车扶手箱底座。

在本次设计中分成以下几部分：

1）塑件的工艺性分析：

2）注塑机的选择;3）模架的选择；4）模具的结构设计，包括分型面、浇口、推出机构、热流道等的设计；5）出装配图和零件图等。

经过本次毕业设计，本人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。

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。

本次设计是针对以上形势所设计的一个利用UG完成的一个汽车塑料设计过程。

在设计过程中，本人力求做到结构完整，内容实用、技术先进、使用可靠。

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！

一.零件的工艺分析

技术要求：

1、材料：

PC+ABS

2、产量：

30万件

3、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。

二.产品的注塑模具结构分析

1．零件的注塑工艺性分析

（1）、塑件的材料特性

结构特性:

线性结构非结晶型.

使用温度:

小于70℃.

性能特点:

PC+ABS塑料是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯睛、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能.PC+ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程塑料，ABS塑料为无定型料，一般不透明.PC+ABS无毒、无味，成型塑件有较好的光泽。

机械强度较好,有一定的耐磨性,但耐热性较差,吸水性较大.

（2）、材料的成型性能分析:

成型性能较好,成型前原料要干燥.

结论:

该塑料有良好的工艺性能,适宜注射成型,成型前后原料要干燥处理.

（3）、塑件尺寸精度,表面质量要求:

该塑件未标注公差尺寸,故公差等级取MT5级.

该塑件为某仪表外壳,要求外表美观,无斑点,无熔接痕,表面粗糙度取Ra

1.6,而塑件内部无较高的粗糙度要求.

（4）、模具的基本结构

因为塑件内表面没有一定的要求，所以可以采用直浇口成形，因此

模具为模具为双分型面注射模（三板模）

塑件的形状较复杂，尺寸一般，但是零件需要加侧抽芯，所以需要加大滑块，此选用一模一腔注射模具，这样模具尺寸一般，制造加工方便。

形状为不规则形而且壁厚较厚，使用推板推出容易推出痕迹，所以宜采用推杆推出机构

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办法。

如果不能实现均匀的快速冷却，则会使塑件内部产生应力而导致产品的变形或开裂，所以应根据塑件的形状、壁厚及塑料的品种，设计与制造能实现均一、高效的回路。

型腔中开有冷却水孔，用来强制冷却型腔。

（5）、塑件成型工艺参数:

查有关手册得到PC+ABS塑件的成型工艺参数:

密度1.02～1.05g/cm3

收缩率0.6%

预热温度80℃～85℃,预热时间2～3h

料桶温度后段180℃～200℃,中段210℃～230℃,前段200℃～210℃

喷嘴温度190℃～200℃

模具温度50℃～80℃

注射压力80～130MPa

成型时间注射时间20～90s,保压时间0～5s,冷却时间20～150s

成型周期40s。

2.注射机的选择

（1）计算塑件的体积、质量

密度:

1.02～1.05g/cm3

塑件的体积:

根据通过对UG所绘制的三维实体测量质量属性得体积为:

229922.3351mm3

塑件的质量:

M=ｐ*v=1.02g/cm3*229922.3351mm3*10-3=234.5g

（2）型腔布局

一模一腔

（3）确定模具总体结构类型

由于点浇口的浇口痕迹小，不会在塑件表面留下明显的浇口痕迹，且点浇口可以自动拉断，利于自动化生产，因此，本设计采用点浇口浇注系统，即三板模结构，模具总体结构类型为双分型面注射模。

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：

（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.工作尺寸计算（按MT6级精度计算）

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PE的收缩率Smin=0.5%，Smax==1.0%，则其平均收缩率Scp=（Smin+Smax）/2

=（0.5+1）／2=0.75%

型芯径向尺寸的计算12+0.4620+0.62

LM=（LS＋LSScp＋3Δ/4）－δz

=（12＋12×0.75%+0.46×3/4）－（0.46/4）

=12.435-0.115

LM=（LS＋LSScp＋3Δ/4）－δz

=（20+20×0.75%+0.62×3/4）-（0.62/4）

=20.615-0.465

型芯高度计算10+0.385+0.32

HM=（HS＋HSScp＋2Δ/3）－δz

=（10+10×0.75%+2/3×0.38）-（0.38/4）

=10.328-0.095

HM=（HS＋HSScp＋2Δ/3）－δz

=（5+5×0.75%+2/3×0.32）-（0.32/4）

=5.21-0.213

型腔径向尺寸计算64-1.10

LM=（LS+LSScp−3Δ/4）+δz

=（64+64×0.75%−3/4×1.10）+（1.10/4）

=63.655+0.275

型腔深度尺寸计算2-0.26

HM=（HS+HSScp−2Δ/3）+δz

=（2+2×0.26%−2/3×0.26）+（0.26/4）

=1.8322+0.06

其余尺寸未注公差，按简化公式LM=（LS＋LSScp）计算，制造公差取IT7级。

型芯圆角R4

LM=（LS＋LSScp）－δz

=（4+4×0.75%）－0.01

=4.03－0.01

型腔圆角R4

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（4+4×0.75%）－0.01

=4.03－0.01

C.型腔侧壁和底板厚度计算

此模具采用组合式矩形型腔，查表3-21，已知矩形型腔内壁短边40mm，则型腔壁厚S1=9mm，模套壁厚S2=22mm。

查表3-19，l/b=64/40=1.6，则a`=0.4680，已知p=40MPa，b=40mm，[σ]=300MPa，带入公式t≥（a`p/[σ]）0.5b

=（0.4680×40/300）0.5×40

=10㎜

（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、动模没有支承板、推杆推出塑件，则选择DCI型模胚。

2）计算型腔模板周界

长度L=22+9+64+20+40+9+22=186

宽度N=22+9+64+9+22=126

3）选取标准的型腔模板周界尺寸

首先确定模架宽度，N=126，选标准尺寸200；L=186，

选标准尺寸250。

最终确定模架规格为200×250。

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=10＋2×10=30，选取标准中A板厚度HA=30mm。

B板动模板，用来固定型芯，采用盲孔式，型芯高度9mm，则型芯嵌入B板厚度在4.5～9㎜之间，B板厚度=2×型芯嵌入B板厚度=2×8=16，标准化取HB=25mm。

C板垫块，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=20mm，推杆固定板厚度=15mm，塑件推出距离=型芯高度+（5～10）=9+10=19mm，则C板厚度=20＋15＋19=54㎜，选标准Hc=70mm。

5）选定模架

模架标记：

2025-DCI-30-25-70LKM如图

6）检验模架与注射机的关系

模具外形尺寸200×250，拉杆空间428×458，显然200＜428，250﹤458合理。

最大模具厚度300＞模具厚度266＞最小模具厚度200理。

开模行程=9＋10＋10=29＜最大开合模行程300，合理。

（6）浇注系统

型腔布局为一模两腔，点浇口浇注系统。

浇注系统组成为主流道、分流道、浇口、冷料井。

主流道

圆锥形，锥角a=2°，表面粗糙度Ra0.63um。

主流道进口端直径D1=4.5mm，长度L由装配决定，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

分流道

选用圆形截面分流道，直径d≥ts+1.5=1+1.5=2.5，查表dmin=4mm，则取d=4mm。

长度取100㎜。

浇口

采用点浇口，查表4-1《点浇口直径尺寸》，已知材料为PF，塑件壁厚3mm以上，则浇口直径d=（0.8~1.2）mm，取d=1.0mm。

L=1mm，a=15°

（7）推出机构

采用推杆推出机构，每个塑件设置4颗φ6圆形推杆，推出力均匀，运动平稳，但塑件上留下推出痕迹

（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Vs＋Vj=（27+23）+3=53，Vmax=125，K取0.8

则Vs＋Vj＜KVmax，适合。

（2）注射压力

已知P注=70～120MPa，P公=120MPa

则P注＜P公，适合。

（3）锁模力

（4）安装部分尺寸

喷嘴圆弧半径12＜浇口套圆弧半径14、喷嘴孔直径4＜主流道小端直径4.5

定位孔直径100＝定位圈外径100

拉杆空间260×290＞模具外形280×300

最小模厚200＜模具厚度255＜最大模厚300

（5）开模行程

开模行程=18.5＋22＋10＝50.5

最大开模行程300

则开模行程＜最大开模行程，适合。

（6）推出机构

两侧顶出，孔径φ22mm，孔距230mm

4.爆炸图

5.毕业设计小结

做完了毕业设计，我知道了整个设计的过程也是要对注塑机的整体结构非常的了解才会完成设计，因为在我的设计过程中，我是基本上都运用了软件UG的帮助完成了整个塑料件的设计，因为在运用此软件的过程中，你要加上整个模架以及顶杆、复位杆还有其他的很多的零部件都是要一步一步加上去的，所以，如果对注塑机一点也不懂的话，在设计的过程中有一些零部件会不知道加在哪里？

是怎么运动的？

都会没有办法继续设计下去，而且，不仅是如此，这个软件还可以给你设计的注塑机的所有结构或者零部件进行三维的出工程图，所以，在对你的塑料机的了解的前提下也可以学习整个零部件的出图情况。

在设计的过程我也