毕业设计（论文）-完爆器阀四型腔注塑模具设计与制造.docx

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1、活塞一完爆器阀注塑模摘要本毕业设计介绍了完爆罂阀注塑模设计原理与设计的全过程。用CAE软件Mo1.df1.ow进行/完爆器脚注塑模的注塑成型过程的模流分析，选出/合理的浇注系统和冷却系统。因为模具型腔为组合式型腔，塑件较小，此塑件在注塑时采用了一模四腔，矩形排列：采用斜滑块侧向分型抽芯，使脱模更灵活。根据CAE的模拟分析，然后采用UG软件完成塑件型腔排布，逐步设计构成模具的各个零部件并编制加工工艺。最后绘制了全套模具装配工程图和零件工程图。关键字：完爆器阀；注塑模具：斜滑块AbstractThewho1.eprocessofthedesignprincip1.eanddesignofthein

2、jectionmo1.doftheexp1.osiveva1.veisintroducedinthisgraduationdesign.TIemo1.df1.owana1.ysisoftheinjection111.tJingPrOCCSSoftheinjectionva1.vewascarriedoutwiththeCAEsoftwareMo1.dow,andareasonab1.epouringsystemandcoo1.ingsystemwerese1.ected.Becausethemo1.dcavityforthenxdu1.arcavity,p1.asticpartssna1.1.

3、er.Soafour-cavityandrectangu1.ararrangennofthep1.asticpartsisusedintheinjcc1.ionmo1.ding;itwi1.1.bemoref1.exib1.ere1.easedforusingofob1.iques1.ider1.atera1.sub-typecore.AccordingtoCAEsimu1.ationana1.ysis,andthenuseUGsoftwaretocomp1.etethep1.asticCaViIy1.ayout,andgradua1.1.ydesignthe11m)IJpartsandthe

4、preparationoftheprocessingprocess.Fina1.1.y.thcfu1.1.setofmo1.dassemb1.ydrawingsandpartsdrawingsarcdrawn.Keywords:Burstingva1.veInjectionmo1.dInc1.ineds1.idingb1.ock摘要1AbstractII一绪论11.1 本课题的研究现状91.2 课题意义及目的I1.3 本课题的主要内容1二活塞一完爆器阀注塑成型工艺性分析22.1 塑件结构22.2 塑件材料确定32.3 塑件工艺性分析32.3.1 圆角32.3.2 壁厚42.3.3 拔模斜度42

5、.3.4 尺寸精度5三活塞一完爆器阀注塑过程有限元分析73.1 网格划分73.2 模型网格划分73.3 浇口位置的分析与确定83.4 填充分析93.4.1 浇口形式的确定93.4.2 填充工艺参数设置101.1.4 气穴位置分析201.1.5 熔接痕位置分析213.5 冷却分析223.5.1 冷却工艺参数的设置223.5.2 冷却管道的设计14353冷却结果分析153.5.4 顶出时间173.6 翘曲分析183.6.1 翘曲工艺参数设置183.6.2 总变形量及主要因素18四塑件排布214.1 注塑工艺条件214.2 初选注射机214.3 型腔数目的确定及型腔的排列方式22五浇注系统的设计24

6、5.1 主流道设计245.2 主流道衬套的设计245.3 定位环的设计255.4 分流道的设计255.5 浇口的设计26六成型零部件的设计276.1 分型面的选取276.2 成型零部件的结构形式276.2.1 凹模的结构设计276.2.2 凸模结构设计286.3 成型零部件尺寸的影响因素286.3.1 塑件的收缩率286.3.2 模具成型零部件的制造公差286.3.3 成型零部件的磨损296.3.4 尺寸精度的组成及影响因素296.4 型腔和型芯尺寸的计算296.4.1 型腔径向尺寸的计算296.4.2 型芯径向尺寸的计算386.4.3 型腔深度和型芯高度尺寸的计算386.5 型腔侧壁厚度和底

7、板计算38651下凹模滑块型腔侧壁厚度的计算396.5.2底板厚度的计算31七侧向抽芯机构337.1 抽芯机构的设计337.2 确定抽芯距33八注塑模具的标准件358.1 标准模架的选用358.2 导向机构的设计358.2.1 导柱的设计358.2.2 导套设计368.3 顶出系统的设计368.3.1 脱模力的计算368.3.2 推杆直径的确定378.4 复位杆的设计37九冷却系统的设计399.1 冷却系统参数的确定399.1.1 冷却管道直径的确定399.2 冷却回路的排布40十注塑机的校核4210.1 注塑机参数校核4210.1.1 注射量的校核4210.1.2 锁模力的校核4210.2

8、开模行程的校核4210.3 闭合模高度的校核42十一制图及加工工艺编制4411.1 绘制各非标准零件图纸4411.2 加工要求和装配要求4411.2.2装配精度要求45设计总结46致谢55参考文献48附录57一绪论1.1 本课题的研究现状模具现在已经走进我们的生活，生活中用到的笔筒、塑料瓶子等塑料制品随处可见，这些都是模具大批量生产的，随着经济全球化，世界模具发展也日益提高，这也带来了模具制造行业的竞争更加激烈。现在世界模具生产最大的两个国家是美国和日本,虽然中国加快向海外发展的步伐，但在高端产品上面跟日本和美国还有较大差距，现在美国和日本在工业息产值比宙上呈现不断卜降的态势，中国应该抓住这个

9、机会大力发展模具制造业。现在发达国家的发展重心在向发展中国家转移，使国内制造业迅速成长。我国应该以长三角和珠三角为领头，努力发展模具制造的能力，开创新局面。目前我国模具的产量规模很高，位居世界前列，但大部分是中低档产品，没有太大的技术含量，模具工业在我国仍旧还是幼稚工业。我国还大量依赖进口的精密、纪杂冲压和注塑，汽车覆盖件等模具，模具进出口差值每年超过IO亿美元。随着我国加入WTO.模具出口前盘日益好转，加上国家和政府各部门大力支持，结合发达国家发展经验，大力发展高附加值产品，调整产业结构,在高端产品也占有席之地。1.2 课题意义及目的了解PA6+GF30%（黑色）的物理性能、流动性，成型过程

10、中的物理、化学变化及塑料的组成、分类及性能。了解塑料成型的基本原理和工艺特点，正确分析成型工艺对模具的耍求.应用大学四年所学专业课的知识，学习塑料制品设计方案的制定、设计原则的掌握，塑料成形工艺的工作过程与成形工艺拟定以及零部件图的绘制、设计说明书的撰写等等，本课题的研究不仅需耍我们学会查阅注塑模相关资料还需耍我们掌握UG等相关绘图软件,是对我们大学所学知识的一种检验，也是对我们大学生进入社会参加工作前的一次培训，培养我们的自主学习能力和交流合作能力。1.3本课题的主要内容本课题为活塞一完爆器阀的塑料注时模具的设计，要求在CAD/CAE软件的辅助卜.进行模拟与优化。通过给定的2D图纸利用UG画

11、出工件，确定分型面、型芯部分。再用Mo1.df1.ow进行流动分析，得出分析报告和最佳浇口位置、冷却参数、温度参数，编制注塑成型工艺。然后用二维制图软件AUtOCAD进行产品的排布，以及流道的分布，再用三维制图软件UG绘制三维图，得出初步的成型方案。最后，导出二维装配图，对装配图进行修正调整，编制加工工艺性。二活塞-完爆器阀注塑成型工艺性分析活塞完爆器阀制品为阀类，尺寸不大，属于大批员生产。因此，应该综合考虑生产成本、生产质量和生产效率的问题“2.1 塑件结构该型件为活塞，是回转体零件，整件外表面有环行内凹,因此模具结构中还需设置侧向抽芯机构。外形尺寸如图2-1所示,外形图如图2-2所示,塑件

12、的精度及表面的粗糙度要求不高，但在加工过程中要求个部分零件之间有一定的配合精度关系。产品需大批量生产，所以在设计模具的过程中需要仃较高的注塑效率，根据塑件形状和型腔的排列方式，选用适合的点浇口，点浇口不影响塑件外观，并且浇口要求长度一定要小于塑件直径，脱模后浇口痕迹不明显不需要再修正浇口痕迹。图2-1塑件尺寸图2-2塑件外形2.2 塑件材料确定根据4模具设计指导BP201表6-6塑件公差数值表和P202表6-7精度等级的选用塑件的材料采用尼龙6（30%玻烟纤维增强，黑色）属于热塑性的结晶型通用塑料。从使用性能上看，该塑件具有很高的机械强度和刚度被广泛用于各种机械零件。加之有很好的耐脚损和自洞滑

13、性，还可用于轴承的制造。并具有高耐热性，热变性温度为215。（：,在熔融温度以下硬度较高，I1.耐蜥变性，有良好的冲击强度。从成型性能上看，该塑料熔体的流动性较好，成型容易。由于加入了GF30%,尺寸稳定性也较好，成型收缩率降到O35%0.45%,塑件的加工性较好且在生产中单体可回用，减少了环境污染，也减少了原材料消耗。若材料在空气中保留的时间超过Sh,应采用真空干像工艺，真空干燥温度为855。C时间6h-8h为“由丁加入了GF30%,潦动性好设定料混在205。（：230。C之间，模温90。C左右，喷嘴采用球头形的，设定温度为2O5*jCPA6GF30%超强的易加工性，外观特性，低蜥变性和优异

14、的尺寸稳定性，以及很好的冲击强度和耐磨耐热性，很适合活塞完爆器阀的成型。2.3 塑件工艺性分析活塞一完爆器阀制件在所有转角处均应用圆角过渡。一方面有利于增强塑料填充型腔的能力，还有利模具制造和机械加工以及提高模具强度，另一方面，塑件内角如果是尖角，使用时此处就会因为应力集中而容易开裂，塑件的外角对庖于模具上的内角，如果此处是尖角，在模具使用时可能因应力集中而开裂。对塑件成型而言，内尖角因成型内应力也易在脱模过程中导致产生开裂。理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上。由于工件图中给定了阿角，故其外表面网角值均为其原值。2.3.2 壁厚对成型工艺而言，厚度过小成型时流动阻力大，熔体难以充满型腔，脱模

15、时易引起塑件变形.因此，塑件最小的壁厚值随缈件大小和塑料品种的不同而不同但是，攀厚也不能过大，否则不但降低生产率，造成原料浪费，而且产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷，影响塑件成型质量。同塑件壁厚应尽可能保持孜避免由于冷却不均而导致附加的内应力，防止塑件产生翘曲、缩孔、裂纹等一系列缺陷。如果案件同部过厚，会导致塑件外表面出现内凹的现象，内部也会产生气泡。如塑件结构要求有壁厚不同处时，且应增加适当的修饰半径以及辍和厚薄过渡部分的突变。从塑件的壁厚上看，壁厚最大处为1.9mm,最小处为0.8mm.壁厚差为1.1.mm,较均匀，有利于塑件的成型。233拔模斜度为了便于脱模，在设计时必须使塑料制品沿脱模方向具有合理的脱模斜度，表2-1常用塑料的脱模斜度m料名称斜度型腔型芯PEPPPVC45,-1.o30,-45,ABSPAPOM1.o-1.o30,407。PCPMMAPS1。2。50530热固性92料407。2O