1、西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计( 论文)题目：保险座塑料注塑模具设计系别：机电信息系专业：机械设计制造及其自动化班级：B090202学生：李煜学号： B09020213 指导教师：王沁2013 年 05 月毕业设计（论文）任务书系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级 B090202 姓名李煜学号 B090202131.毕业设计(论文)题目：保险座塑料注射模具设计2.题目背景和意义：塑料注射模具的设计是在当今大部分塑料制品生产中的第一个环节，各行各业，各种产品几乎都要用到注射模生产的塑料零配件，因此掌握塑料注射模的设计技能是机械设计工程师的基本要求之一。通过塑料制品的注塑模具设计
2、，能够熟悉和掌握塑料制品设计全过程，能够根据不同塑料材料的性能，塑料结构特点，选择适当的模具结构，并掌握模具主要零件的强度计算及主要零件的尺寸确定，掌握材料的选择，通过该设计，应能检查外语翻译及理解能力，能熟练运用计算机进行设计和绘图。通过设计后，能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计，并能在选材，结构设计等方面进行经济技术分析。 3.设计(论文) 的主要内容( 理工科含技术指标) ：(1)分析塑料的材料、形状、结构对注塑成型的影响；(2)进行模具的结构设计：包括注塑机的选型，分型面得确定，浇口形式的选择等；(3)完成有关成型零件工作尺寸的计算。成型型腔壁厚计算；冷却系统设计等；(4)完
3、成模具装配图及主要零件图的绘制；(5)论文撰写符合管理规范手册要求。4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点) ：第 1-3 周，选题、收集资料了解模具设计的背景、理解题目、开题报告第 4-6 周，分析塑件的形状特点，确定方案，完成英文文献的翻译 第 7-15 周，进行模具的结构设计，绘制模具装配图及零件图，完成相关的计算 第 16 周，按照论文格式要求书写论文，提交论文，准备答辩。 5.毕业设计(论文)的工作量要求撰写 15000 字论文实验(时数) *或实习( 天数)：图纸(幅面和张数) *：折合 A0 图纸 3 张其他要求：查阅资料不少于 15 篇指导教师签名：年月日学生签名：
4、年月日系主任审批：年月日说明：1 本表一式二份，一份由学生装订入册，一份教师自留。2 带*项可根据学科特点选。I保险座塑料注塑模具设计摘要模具是工业生产中使用极为广泛的主要工艺装备，它是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向，许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。本论文主要介绍了保险座的塑料注塑模具的设计。设计中首先通过分析塑件的形状及工艺特性，选择了合适的模具设计方案；其次是对注塑机的选择，包括注射机的初选和注射机有关参数的校核，并确定了注射机；再次完成模具的结构设计，包括分型面的选择和确定、型腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统的设计、成型零件结构设计、抽芯
5、机构设计、推出机构的选择、冷却系统的设计、标准模架的选择。最后对成型零件尺寸进行计算，确定工艺参数。采用此模具能够保证塑件尺寸外形以及表面要求，而且成本低、结构简单、开模容易、效率高，具有较强的实用性。关键词：塑料注塑模具；注塑机；结构设计IIThe design of plastic injection mould for the Safety boxAbstractMold is widely used in industrial production the main technological equipment,It is an important means of modern i
6、ndustrial production and process d-evelopment direction,Many modern industrial development and the improveme-nt of the technical levels,Largely depends on the development of die and mo-uld industry level.This paper mainly introduced the plastic injection mold ins-urance seat of design.First through
7、analysis in the design of plastic parts,process characteristicsand shape,choose the proper mould design,Second is the choice of injection,mcluding injection machine of primaries and injection machine related par-ameter respectively,To determine the injection machine;Complete the die structure design
8、 again.Enclose the choice and determination parting,Cavity number of determining and cavity arrangement.The design of gating system,Molding partsstructure design.Core-pulling mechanism design,selection of launch institutions,cooling system design,standard formwork choice,Finally calculated for moldi
9、ngparts size,determine the process parameters.Using this mold can guarantee plastics dimension appearance and surface requirements.And low cost,simple structure and easy to open mold,high efficiency,with strong practicability. KeyWords: Plastic injection mold; injection machine; Structure designIII主
10、要符号表K 安全系数 E 材料弹性模量Smax 塑料的最大收缩率 P1 脱模阻力Smin 塑料的最小收缩率 C 型芯成型部分断面的平均P0 单位面积的包紧力 h 型芯被塑料包紧部分的长度 s 塑件公差 P0 单位面积的包紧力D 腔 型腔內形尺寸 安全系数Qcp 塑料平均收缩率 S 顶顶出行程ds 塑件外径基本尺寸 1富裕量Ds 塑件內形基本尺寸 2 顶出行程富裕量h 腔 凸模/型芯高度尺寸 倾斜角Hs 塑件內形深度基本尺寸 Q 抽拔阻力P1 动模受的总压力 P 斜导柱所受的弯曲力F 塑件的投影面积 塑件收缩率P 型腔压力 f 摩擦系数K 修正系数 塑料泊桑比B 动模垫板的宽度 L 支撑块的跨距
11、IV目录1 绪论 .11.1 前言 .11.2 模具发展现状及发展方向 .11.2.1 塑料模具工业的发展现状 .11.2.2 我国塑料模具发展走势 .31.3 本课题的设计内容 .52 模具方案的论证和选择 .62.1 分型面的选择 .62.2 分型面选择原则 .62.2.1 分型面的分类 .62.2.2 分型面的选择原则 .72.2.3 分型面的确定 .73 注射机的选择 .83.1 零件的材料及其注射工艺性 .83.1.1 ABS 的工艺条件 .83.2 型腔数目的确定及分布 .83.3 注塑机的选择 .93.4 注射机参数校核 .93.4.1 最大注射量校核 .93.4.2 最大注射压
12、力的校核 .93.4.3 锁模力的校核 .93.4.4 开模行程校核 .104 浇注系统的设计 .114.1 浇注系统的作用 .114.2 浇注系统的组成 .114.2.1 主流道部分设计 .114.2.2 冷料穴设计 .124.2.3 分流道设计 .124.2.4 浇口设计 .135 成型零件工作尺寸的计算 .145.1 影响塑件尺寸精度的因素 .145.2 模具成型零件的工作尺寸计算 .14V5.2.1 成形收缩率 .155.2.2 模具成形零件的制造误差 .155.2.3 零件的磨损 .155.2.4 模具的配合间隙的误差 .155.3 型腔和型芯尺寸计算 .155.3.1 型腔径向尺寸
13、计算 .155.3.2 型腔的深度尺寸 .165.3.3 型芯的径向尺寸 .165.3.4 型芯的高度尺寸 .165.3.5 中心距尺寸计算 .165.4 动模板的强度校核 .166 导向机构设计 .196.1 导向机构的作用和设计原则 .196.1.1 导向机构的作用 .196.1.2 导向机构的设计原则: .196.2 导柱、导套的设计 .196.2.1 导柱的设计 .206.2.2 导套的设计 .207 脱模机构的设计 .217.1 基本考虑和要求 .217.2 推出机构的确定 .217.3 推件板脱模机构设计的特点和基本原则 .217.4 顶杆横截面直径校核 .227.4.1 脱模力的
14、计算 .227.4.2 推杆直径的校核 .228 侧向分型与抽芯机构的设计 .248.1 基本考虑和要求 .248.1.1 侧向分型与抽芯机构应具备的基本功能 .248.2 抽芯机构的概述 .248.3 斜导柱抽芯机构设计原则与确定 .248.4 斜导柱抽芯机构的有关参数计算 .258.4.1 抽芯距 S.258.4.2 斜导柱倾斜角 的确定 .258.4.3 斜导柱直径的确定 .26VI8.4.4 斜导柱长度的计算 .278.5 滑块的设计 .278.6 导滑槽的设计 .288.7 滑块定位装置 .288.7.1 滑块的作用和结构形式 .289 模具的材料 .299.1 塑料模具用钢的必要条
15、件 .299.2 选择钢材的条件 .299.3 本模具材料的选择 .299.4 模具的淬火硬度 .309.5 模具的表面粗糙度 .309.6 热处理的选择 .3010 模具的可行性析 .3110.1 其它结构零部件设计 .3110.2 本模具的特点 .3110.3 市场前景与经济效益分析 .3111 总结 .32参考文献 .33致谢 .34毕业设计（论文）知识产权声明 .35毕业设计（论文）独创性声明 .361 绪论11 绪论1.1 前言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，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。现代模具工业有“不衰亡工业
16、”之称。模具是工业生产的基础工艺装备，也是发展和实现少无切削技术不可缺少的工具。如汽车、拖拉机、电器、电机、仪器仪表、电子等行业有 60%80%的零件需用模具加工，轻工业制品的生产中应用模具更多。螺钉、螺母、垫圈等标准零件，没有模具就无法大量生产。并且推广工程塑料、粉末冶金、橡胶、合金压铸、玻璃成型等工艺，全部需用模具来进行。由此看来，模具是工业生产中使用极为广泛的主要工艺装备，它是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向，许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。因此，模具技术发展状况及水平的高低，直接影响到工业产品的发展。也是衡量一个国家工艺水平的重要标志之一
17、1。1.2 模具发展现状及发展方向1.2.1 塑料模具工业的发展现状改革开放 20 多年来，我国(除港台地区外，下同)的模具工业获得了飞速的发展，设计、制造加工能力和水平、产品档次都有了很大的提高。据不完全统计，全国现有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车间（分厂）近 17000 家，约 60 万从业人员，年模具总产值达 200 亿元人民币。但是，我国模具工业现有能力只能满足需求量的 60左右，还不能适应国民经济发展的需要。目前，国内需要的大型、精密、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口。据海关统计，1997 年进口模具价值 6.3 亿美元，这还不包括随设备一起进口的模具；1997 年出口模具仅为
18、7800 万美元。1997 年中国模具工业协会对下属的 209 家骨干企业（含产品厂的模具车间）的统计资料表明，其模具总产值 13.7 亿元人民币，进口模具大约为 336 万美元。目前我国模具工业的技术水平和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济持续发展的瓶颈 2。a.模具工业产品结构的现状:按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为10 大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分 3。按产值计算，目前我国冲压模占 50左右，塑料成形模约占 20，拉丝模约占 10，而世西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）2界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的 4
19、0以上 4。我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等，精冲模，精密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足 100 万次，模具最高寿命达到 1 亿次以上，精度达到 35um，有 50 个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命 6 亿次，平均模具寿命 5000 万次相比，处于 80 年代中期国际先进水平 5。我国的塑料成形模具设计，制作技术起步较晚，整体水平还较低。目前单型腔，简单型腔的模具达 70以上，仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模，多色塑料注射模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为 80 万次左右，主要差距是模具零件变形大、溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、模具排
20、气不畅和型腔易损等，注射模精度已达到 5um 以下，最高寿命已突破 2000 万次，型腔数量已超过 100 腔，达到了 80 年代中期至 90 年代初期的国际先进水平 6。b.模具工业技术结构现状:我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。在采用 CAD/CAM/CAE/CAPP 等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用 CAD 技术设计模具方面，仅有约 10%的模具在设计中采用了 CAD，距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用 CAE 进行模具方案设计和分析计算方面，也才刚刚起
21、步，大多还处于试用和动画游戏阶段；在应用 CAM 技术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造装备，二是现有的工艺设备（包括近 10 多年来引进的先进设备）或因计算机制式（IBM 微机及其兼容机、HP 工作站等）不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有 5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用 CAPP 技术进行工艺规划方面，基本上处于空白状态，需要进行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术，如模具快速成型技术、抛光技术、电铸成型技术、表面处理技术等方面的 CAD/CAM 技术应用在我国才刚起步 7,8。计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。我国大部分模具厂、车间的模具业务设备陈旧，在役期长、精度差、效率低，至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉，操作凭工人的经验，设备简陋，能耗高。设备更新速度缓慢，技术改造，技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具业务设备，但过于分散，或不配套，利用率一般仅有 25%左右，设备的一些先进功能也未能得到充分发挥。缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员，只占从业人员的 8%12%左右，且技术人员和技术工
