小管套轮注塑模具的设计毕业设计(编辑修改稿)

小管套轮注塑模具的设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

he same time for the design of plastic parts a brief introduction, design features a brief analysis. The design is a small part of the water purifier wheel shroud injection mold design, design utilizing solidworks / IMOLD software was solid modeling plastic parts, plastic parts of a process analysis structure. Design calls IMOLD each plugin standard parts, the parts of the mold design. Design specification, detailed description and calculation of the various mold parts selection grounds sizes. Every step of the design according to the mold design and mold design tutorial manual rigorous design and calculation, the final parameters of the injection molding machine to be checked. At the same time get a highlevel modeling solidworks / IMOLD cavity and core software and other ponents, and finally direct export mold assembly drawings and part drawings. Keywords: mold design。 Injection mould。 Parting。 Cavity。 core 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 1 页 一、绪论 我国 注塑模具的现状 注塑成型是 用注射 机 将熔化的塑料 高压压入模具内，经冷却凝固得到塑料制品。 注塑模具的应用很广泛，很多工业生产都使用模具加工。 据统计，注塑模具占整个塑料模具总量的 50%以上 [1]。 可以看出注塑模具是工业发展中的重要行业之一，然而我国的注塑模具同其他发达国家相比落后了很多。 首先国内注塑模具精度低，目前 国外先进水平生产型腔尺寸精度达到 ～ ，而国内为 ～ ， 国外先进水平生产型腔表面粗糙度达到 ～ ， 而国内 为 ～ [2]。 其次国内 CAD软件和标准模具运用少，在 CAD 软件中，拥有各种型号的标准模具部件，设计人员可以随时调用所需的各种标准模具部件，也可以快速地进行标准部件的参数修改 [3]。 这样可以减少模具设计时间 ，降低模具设计成本。 由于我国模具起步晚，相对来说模具工业发展比较迅速。 在这种情况下导致国内模具设计人员对复杂模具的设计掌握不够，许多复杂模具需要进口。 模具设计资料残缺、陈旧，部分设计依靠经验，缺少相关的理论研究。 虽然国内有很多模具厂家，但是由于国内相关模具技术的问题，模具还处在低端领域，而现今的市场需求是高端模具，让模具市场出现供求错位现象。 模具 设计软件 模具 CAD 造型软件 有很多， 如 Pro／ E、 UG、 Solidworks 等 ， 为 模具设计提供了设计平台 [4]。 模具 CAD 拥有 强大的 建模功能，可以逼真地 显示 出塑件形状，测量塑件尺寸、面积、体积等。 模具 CAD 能对塑件进行分析，找出分型面、型腔面、型芯面等，同时输入拔模角度、收缩率等为后续模具设计做准备。 使用 CAD 能生成 复杂的成型零件，而且它的 标准模架库、典型结构 以 及标准零件库 种类齐全。 设计时可以 简单 、方便地调用 这些功能 ，为 模具设计缩短了时间。 在模具设计软件中，里面已经储存了各种标准的零件，设计时按所需进行调用；设计所需数据也可以快速地在里面查询等。 模具软件可以降低设计人员的工作强度，节省设计时间，并且让设计变得更加标准和规范。 例如 solidworks 中的 插件 IMOLD 就有很完整的模具设计功能，能很快地根据塑件模型一步一步进行模具设计。 其中 IMOLD 主要的功能模块有： ○ 1 数据准备：在 模具设计 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 2 页 前进行相关操作，为设计做准备。 ○ 2 项目管理： 可以输入项目名和代号，选择所用单位、材料以及材料收缩率等。 ○ 3 型芯、型腔设计：选择分型面、型腔面、型芯面以及侧 型芯面，创建型芯和型腔。 ○ 4 模腔布局设计： 选择 型腔 布局类型，对型腔 布局 设计。 ○ 5 浇注系统设计： 选择合适的浇注系统 尺寸和形状 ，确定浇口和流道位置。 ○ 6 模架设计： 调用标准模架库模架或者根据需要修改模架参数，对不需要的组件进行删除。 ○ 7 滑块设计：提供标准滑块库，根据需要选择适合的滑块机构。 ○ 8 顶杆设计： 在指定位置添加顶杆，根据需要修改顶杆参数。 ○ 9 冷却系统设计：设计冷却通道 ，对模板钻孔，对管道进行延伸等。 ○10IMOLD 工具： 提供设计的其他辅助功能。 运用这些模块可以对任何类型的产品进行模具设计。 设计塑件介绍 本设计设计的是净水器里的一个部件，净水器有有多种类型，市场上常见的有净水机和纯水机等。 净水机是通过过滤和吸附的物理方式除去水里面的污染物，纯水机多一步 RO 膜反渗透，能除去几乎所有污染物，得到直接饮用的纯净水。 净水器按设计等级分渐紧式和自洁式，渐紧式净水器按管路设计，内部依次置入各种过滤芯，需要定期清洗；自洁式净水器使用分质流通原理，不需要定期清洗。 净水器滤芯一般包裹在侧壁有孔的管状物上，水经过滤芯流向管内，经几次不同滤芯的过滤后得到纯净 水。 所设计塑件正是安装在滤芯包裹的过滤管两端的部件。 有部分厂家净水器零部件使用不锈钢，虽然不锈钢有很高的强度和刚度以及一定的杀菌效果，但是不锈钢成本比较贵。 在净水器的部件里面，选择合适的成型塑料以及合适的结构设计也能满足所需的强度和刚度，节约成本。 设计净水器的连接部位时需考虑公差和粗糙度，同时需考虑两连接部件的热膨胀系数，防止漏水。 塑件所选材料必须无毒无污染，抗氧化能力强，化学稳定性好。 选用改性塑料时要考虑改性添加剂是否稳定等。 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 3 页 二、塑件的工艺分析 原料成型特性分析 由于塑件为净水 器零部件， 要保证无毒无污染， 故 使 用纯的 ABS 塑料。 为保证成型过程顺利进行和塑件质量，必须先对原料的成型特性进行分析。 ABS 塑料强度高，耐冲击性能强， 注塑前 要进行 充分干燥 ,特别是表面要求光泽的塑件，注塑前需在 80～ 90176。 温度下 干燥 3 小时 左右。 ABS 塑料是一种 流动性中等 的塑料 ， 注塑时需要较高的料温和 模温 ,但过高也会导致分解，高于 270176。 将会分解。 注塑精度高的塑件时模温一般用 50～ 60176。 ，注塑表面光泽的塑件模温一般取 60～ 80176。 塑件分析 尺寸和精度 影响塑件尺寸精度的因素很多， 模具精度 低 、安装误差 大、模具 磨损 较多等会降低塑件的精度；另外 塑料 本身 收缩率的波动 、塑件 形状 、成形工艺条件等也会影响塑件尺寸精度。 但是不能一味地为了塑件尺寸精度而把其设计得太高，因为高精度的模具会增加 加工难度和模具制造成本， 应在满足塑件要求的情况下尽量把尺寸精度设计低一些。 塑件内孔 轴部件相连接，并受模具活动影响按 MT3B类精度标注 ，与管相连接部分 按MT3A 类标注，以及主要尺寸如图 1。 其余未标准公差按 MT5 精度。 塑件为内部零件对表面粗糙度要求不高，取 Ra 为。 图 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 4 页 形状特征 由于塑件的轮周都有 凹槽，需要侧向抽芯。 塑件的型芯长和型腔深均大于 2mm，故需要设计脱模斜度，由于 ABS 的收缩率较小，取脱模斜度为 30‵。 三、注塑机的选用 注塑机规格型号 的选用主要考虑注塑机的塑化率、额定注塑量、额定锁模力、安装模具的有效面积（注塑机拉杆之间的距离）、顶出行程等。 塑件要求较光滑的表面时则需要较大的注塑压力，这时选用注塑机时得首先考虑额定锁模力。 因为塑件表面精度要求较高，需要较大的锁模力，这里根据额定锁模力来选用注塑机。 假定各腔塑料塑件在分型面上的投影面积之和为 S 分 （ mm2），注塑机的额定锁模力为 F 模 ，塑料熔体对型腔的平均压强为 P 型 ，则： S 分 P 模 ≤ F 模 S 分 =nA1+A2=7854+254=8108mm2 其中 n=1， A1为单个塑件在模具分型面上的投影面积， A2为浇注系统在模具分型面上的投影面积。 P 模 注塑机注塑压力的 80%左右，即 120 80%=96MPa S 分 P 模 =8108 96=778368N=778KN≤ F 模 =900KN 故选择型号为 XSZY125 注塑机， 注塑机参数 为 ： 额定注射量 /cm3 125 螺杆直径 /mm 42 注射压力 /MPa 120 注射行程 /mm 115 锁模力 /KN 900 最大成型面积 /cm2 320 最大开合模行程 /mm 300 模具最大厚度 /mm 300 模具最小厚度 /mm 200 喷嘴圆弧半径 /mm 12 喷嘴孔直径 /mm 4 动定模固定板尺寸 /mm 428 458 拉杆空间 /mm 260 290 电动机功率 /KW 11 加热功率 /KW 5 机器外形尺寸 /mm 3340 750 1550 注射方式 螺杆式 顶出形式 机械顶出 表 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 5 页 四、注塑模具成型零件设计 确定型腔数量 型腔数的确定时需结合塑件本身结构、注塑机的注塑能力、 经济性能 等来 确定型腔数目。 本设计的塑件轮周有凹陷， 需要 使用 用侧向抽型分型机构 且抽芯距长 ，模具结构比较 复杂，采用一模一腔。 分型面确定 分型面 选择不当将会导致塑件外观缺陷、 模具结构 复杂、熔体 浇注 复杂、型腔 排气困难、 冷却系统 复杂、不利于脱模等。 对塑件进行分析，塑件轮周需要用侧型芯成型，侧型芯在动模一侧，故分型面需选在离定模最近的 最大轮廓处如图 2延展面。 图 注塑模具成型尺寸计算 模具的型芯、型腔形状由塑件图镜射而成，其成型尺寸加脱模斜度以及平均收缩率而得。 这里取几个关键尺寸进行计算。 ○ 1 型腔在塑件最大圆处尺寸 ： DM=[D(1+S)3/4Δ ]+δ =++ ○ 2 型芯在内孔处尺寸 ： dM=[d(1+S)+3/4Δ ]δ = 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 6 页 ○ 3 塑件高度 尺寸： hM=[h(1+S)+2/3Δ ]δ = 同理可计算塑件其他位置的尺寸。 式中 D、 d、 h、 塑件尺寸； DM、 dM、 hM、 与塑件相对应的模具尺寸； S收缩率， ABS 收缩率为 %～ %； Δ 塑件公差 ，塑件尺寸与精度处有说明 ； δ 模具零件公差 ，取Δ /3。 成型零部件外形尺寸设计 因为塑件小型塑件且需要侧向抽芯，故选择整体式矩形型腔。 小塑件按强度条件计算，型腔侧壁和底板厚度的计算如下： 计算得 H1/l=； 侧壁厚度 :s≥ 式中 p熔体压力， MPa； H1。