材料成型及控制工程毕业设计-斜导柱抽芯机构分析及骨架注射模具设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）斜导柱抽芯机构分析及骨架注射模具设计所在学院专业班级 材料成型及控制工程学生姓名指导教师完成日期诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 斜导柱抽芯机构分析及骨架注射模具设计 1.设计的主要任务及目标1)模具装配图及零件图 2)设计说明书一本 3)电子资料一份 4)在教师的指导下，锻炼学生综合运用所学的基础与专业知识，分析与解决工程实际问题的能力。2.设计的基本要求和内容基本要求:1) 收集、学习和掌握有关资料，熟练使用有关没计手册；2)

2、 同学间互相讨论，按时向老师汇报和讨论，独立完成设计任务；3) 模具图纸符合机械制图规范，使用计算机绘制； 4) 设计说明书内容充实、语句通顺，计算准确、论点和公式有据可查。主要内容：1）对给定工件进行工艺分析；2）进行注塑工艺设计；3）模具的总体设计；4）模具的结构设计；5）模具参数的校核。3.主要参考文献(1)王文平，池成忠.塑料成型工艺与模具设计M.北京：北京大学出版社，2005.(2)塑料模具技术手册编委会.塑料模具技术手册（轻工模具）M.北京：机械工业出版社，1997(3)唐志玉.塑料挤塑模与注塑模优化设计M.北京：机械工业出版社，2000.4.进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期

3、1 收集资料、完成文献综述 2014 年 3 月 3 日-2014 年 3 月 10 日2 完成工艺计算、确定模具结构方案 2014 年 3 月 11 日-2014 年 4 月 29日3 中期检查 2014 年 4 月 30 日-2014 年 5 月 6 日4 绘制模具图 2014 年 5 月 7 日-2014 年 5 月 28 日5 完善设计内容、完成设计说明书 2014 年 5 月 29 日-2014 年 6 月 12日6 准备答辩 2014 年 6 月 13 日-2014 年 6 月 25日I斜导柱抽芯机构分析及骨架注射模具设计摘要：注射成形是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑

4、料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。与其他模具相比，注射模具成型的塑料制件内在和外观质量均较好，生产效率特别高。本文以侧分型机构和骨架注射模具为研究对象，详细的分析了侧分型机构的几种类型，在综合分析塑件结构，使用要求，成型质量和模具制造成本的基础上，阐述了骨架注射模具的设计过程。设计的过程包括塑件工艺性分析、模具结构的设计、注射机的选用、浇注系统设计、排气系统设计、冷却系统设计和注射机有关参数的校核。由于塑件具有凹槽，所以采用侧向分型抽芯机构，使塑件能一次成型,设计了相应的斜导柱侧向分型抽芯的注射模。最后介绍了模具的安装与试模过程。关键词：注射成型，注射模具，侧分型，斜导柱IIThe a

5、nalysis of oblique guide pillar core-pulling mechanism and injection mold design of frame Abstract：Injection molding is plastic molding of a kind of important method,it is mainly applied to thermoplastic plastic molding and shaping a complex shape of precision plastic pieces.Compared with other mold

6、, injection molding plastic product appearance and intrinsic quality is good, the production efficiency is very high.In this paper, a side parting mechanism and the frame injection mould as the research object, a detailed analysis of several types of side parting mechanism, on analyzing the structur

7、e of plastic parts ,use requirement,forming quality and mould manufacturing cost , expounds the design process of the frame injection mould.Design process including the plastic process analysis, mold structure design, the selection of injection machine, gating system design, design of the exhaust sy

8、stem, cooling system design and the injection machine and check the related parameters.Due to the plastic parts have a groove,so use the lateral ponts core-pulling mechanism,make plastics can once molding.Design the correspondings oblique guide pillar side parting core-pulling of injection moudle Fi

9、nally introduce the process of fix and tune of the mould.Keyword:injection molding,injection mould,core-pulling,oblique guide pillarIII目 录1 前言 .11.1 引言 .11.2 塑料的分类 .11.3 塑料模具的发展趋势 .22 注塑模侧分型机构分析 .42.1 斜导柱侧分型机构 .42.2 弯销侧分型机构 .52.3 液压侧抽芯机构 .62.4 斜导槽侧向分型与抽芯机构 .63 工艺分析及工艺方案的确定 .73.1 工艺分析 .73.1.1PVC 的物理性

10、能 .73.1.2 塑件的结构分析 .73.1.3 塑件的尺寸精度分析 .83.1.4 塑件表面质量分析 .83.1.5 明确塑件的生产批量 .83.2 注塑工艺设计 .83.2.1 工艺参数的确定 .84 选择注射机 .104.1 塑件工艺参数计算 .104.1.1 塑件体积的计算 .104.1.2 塑件质量的计算 .104.2 型腔数目的确定 .104.3 注塑机的选择 .114.3.1 注塑机的分类 .114.3.2 注塑机的选择方法 .115 模具设计有关计算 .135.1 成形零件工作尺寸的计算 .135.1.1 型心尺寸计算 .13IV5.1.2 型腔尺寸计算 .145.2 成型腔

11、壁厚的计算 .146 模具结构的设计 .166.1 型腔的排列 .166.2 浇注系统的设计 .166.2.1 主流道设计 .166.2.2 分流道设计 .176.2.3 冷料穴的设计 .186.2.4 浇口的设计 .186.3 分型面和排气槽的设计 .206.3.1 分型面的设计 .206.3.2 排气槽的设计 .216.4 加热与冷却系统的设计 .216.4.1 冷却介质 .226.4.2 冷却系统的简单计算 .226.5 侧向分型与抽芯机构的确定 .236.5.1 抽拔距离和抽拔力的计算 .236.5.2 斜导柱斜角的确定 .246.5.3 斜导柱的截面尺寸计算 .256.5.4 斜导柱

12、长度计算 .256.5.5 滑块的设计 .266.6 模具结构尺寸的设计 .286.6.1 垫块尺寸的选定 .296.6.2 连接件的确定 .296.7 合模导向机构的设计 .296.7.1 导柱导向机构的设计 .306.8 推出机构的设计 .316.8.1 推出机构尺寸计算 .326.8.2 推杆位置的选择 .326.9 复位机构的设计 .33V7 注塑机参数的校核 .347.1 最大注塑量的校核 .347.2 注塑压力的校核 .347.3 锁模力的校核 .347.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 .357.4.1 模具厚度校核 .357.4.2 模板尺寸和拉杆间距是否相合适 .357.

13、4.3 开模行程的校核 .358 模具安装和试模 .37结论 .38参考文献 .39致谢 .4011 前言1.1 引言通过分析老师给的毕业设计课题，选用注射成型此零件。注射成型主要用于热塑性材料的成型，它具有周期性的生产方式。注射成型的过程复杂但效率较高，它涉及的因素有很多，比如：注射机的工作状况，注射工艺参数的控制，注射条件的设计，模具的结构以及设计制造情况和原材料本身的性能等等。因此，通常根据实际的情况对塑件的性能特点做一个比较全面的分析，而且根据现有的条件（工厂有的注射机的型号，加工条件等）确定一个模具设计的最佳方案。在保证塑件精度的前提下，考虑到现有的加工条件，应比较经济实用的来选择模

14、具分型面，确定浇注系统的设计以及是否采用侧抽芯机构，采用什么样的侧抽芯机构最合理等，从而设计出注塑模具来。另外，注塑模具的设计应尽量采用标准件，这样不仅使零件设计和制造规范化，而且减少很多工作量，节约大量成本。1.2 塑料的分类一、塑料按合成树脂的分子结构及其特性分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料 热塑性塑料的合成树脂都是线形或带有支链型结构的聚合物，其特点是受到热变软或熔化成为可流动的稳定粘稠液，在此状态下具有可塑性，可塑制成一定形状的塑件；冷却后保持既得的形状；再加热可以变软并可变成另一形状。在该过程中一般只有物理变化，其变化过程是可逆的。如聚苯乙烯（PS） 、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯聚

15、合物（ABS） 、聚氯乙烯（PVC） 。热固性塑料 热固性塑料的合成树脂是带有体型网状结构的聚合物，加热之初的分子呈线性结构，加热时，温度达到一定程度后，分子称网状结构，树脂变成不溶不熔的体型结构，使形状固定下来不再变化。再加热，也不变软，不在有可塑性，变化过程有物理变化，也有化学变化，因此其变化是不可逆的。二、按制造方法分2合成树脂的制造方法主要是根据两种反应：聚合反应和缩聚反应。聚合反应是将单分子体化合成高分子化合物的反应，缩聚反应是将相同的低分子单体化合成高分子聚合物的反应。三、按用途分类可以分为通用塑料、工程塑料、以及特殊用途的塑料。通用塑料是指用途最广泛、产量最大、价格最低廉的塑料。

16、如聚乙烯（PE） 、聚丙烯（PP） 、聚苯乙烯（PS） 。工程塑料指可以做工程材料的塑料，主要有：聚酰胺（PA） 、聚碳酸酯（PC） 、聚甲醛（POM）等1。1.3 塑料模具的发展趋势一、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。二、在塑料模设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 CAD/CAM 技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的 CAD/CAM/CAE

17、 一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 三、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量， 并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。 制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。 目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制， 而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。