1、 I 密级： 科学技术学院 NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 学 士 学 位 论 文 THESIS OF BACHELOR （ 20 10 20 14 年） 题 目 油管接头注射工艺及模具设计 学 科 部： 理工学科部 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 材料 101 学 号： 7013310043 学生姓名： 廖少微 指导教师： 罗华云 起讫日期： 2014-3-1至 2014-5-18 II 目录 摘要 . III Abstract. IV 第一章 前言 . 1 1.1 选题的目的背景和意义 . 1 1.2 国内
2、外模具的发展趋势及现状 . 2 1.3 本体的设计思路 . 2 第二章 塑件的成型工艺分析 . 3 2.1 对塑件的分析 . 3 2.2 POM 的性能分析 . 4 2.3 POM 的注塑成型工艺分析 . 4 第三章 拟定模具的结构形式 . 5 3.1 分型面的位置确定 . 5 3.2 型腔数目和排列方式 . 6 3.3 模具结构的确定 . 6 3.4 注塑机型号的确定 . 8 第四 章 浇注系统的设计 . 9 4.1 主流道的设计 . 9 4.2 分流道的设计 .11 4.3 浇口的设计 .12 4.4 校核主流道剪切速率 .12 4.5 冷料穴的设计 .12 第五章 成型零件的设计及计算
3、.13 5.1 成型零件的结构设计 .15 5.2 成型零件的钢材选用 .15 5.3 成型零件工作尺寸的计算 .17 5.4 斜导柱尺寸的确定 .17 5.5 滑块与导滑槽的设计 .18 5.6 成型零件壁厚及动模板厚度的计算 .19 III 第六章 模架的确定 .20 6.1 模板尺寸的确定 .20 6.2 校 核模架尺寸 .20 第七章 脱模推出机构的设计 .21 7.1 脱模方式色确定 .21 7.2 脱模力的计算 .21 7.3 拖杆直径及数目的计算 .22 7.4 推杆强度的校核 .22 第八章 排气槽的设计 .23 8.1 排气槽的确定 .23 第九章 冷却系统的设计 .24 9
4、.1 冷却系统的简单计算 .25 9.2 凹模嵌件和型芯冷却水管的布置 .25 第十章 结论 .26 参考文献 .27 致谢 .28 总装图 .29 爆炸图 .30 IV 油管接头注塑模具设计 专业：材料成型及控制工程 学号： 7013310043 学生姓名：廖少微 指导老师：罗华云 摘要 ：经过对塑件的外形尺寸、精度等级、脱模斜度的分析和对 POM 材料的使用性能、成型性能的分析 ，该模具设计为一模两腔、托管 杆 脱模、侧浇口、斜导柱 测抽心机构的注塑模结构。注塑模具设计的关键在于分型面的选择的正不正确，型腔的布局的合不合理，成型零件的设计的复杂程度 。要模具设计的合理，从零件、选材、成型工
5、艺分析再 到模具的结构合不合理，以及能不能生产出合格的零件都是很重要的 。本设计从保证质量的前提下，尽量做到模具结构简单，减少模具制造成本，增加生产效 率 。 关键词 ：注塑模具；斜导柱；螺纹型环 ；侧浇口 V The Pipe Joint Mold Design Abstract: Through the analysis of plastic of the shape size, precision grade, draft and on POM material performance, forming performance of the understanding, the mold
6、 design for the structure of the injection mould with one module and two cavities, the managed release, side gate, oblique guide column measured heart pumping mechanism. The key of the injection mold design is reasonable design of gating system. To mold design is reasonable, in part, material select
7、ion, process analysis and die structure is reasonable, and can produce qualified parts are very important parts of. This design from the essential quality and yield as the starting point, in order to adapt to the fierce competition in todays technology is the prerequisite. Key words: Injection Mould
8、; Leaning Guide Post; Threaded Ring; Edge Gale 1 第一章 前言 1.1 选题的背景目的和意义 本次毕业设计的选题是油管接头注塑模具。 油管接头，起着转向和连接的作用 。油管接头在我们的生活中已经运用的的很多，比如我们生活中随处可见的汽车，在油箱与油管转角去，其 连接和转向的就是油管接头，还有我们生活中的各式各样的油管之间，它们的连接都要用到油管接头， 这就使得油管接头的尺寸、精度达到一定的要求 ，不能到达要求，就会产生漏油，轻者浪费资源，严重的可能造成 安全事故，危害生命 。 既然 用到油管接头 这么重要 ，为了把油管接头做的更好，所以我选择了油
9、管接头注塑模具设计。 油管接头做的比较出色也有很多， 比如航空高压油管，尤其是整体式油管接头，避免了焊接、铆接所产生的泄漏，既安全 又省油，这是油管接头 制造的一大突破。 我们应该把生活中普遍用到的油管接头做的更好，这就是油管接头制造的更一大突破。 1.2 国内外模具的发展趋势 1.2.1 国内发展趋势 我国塑料模工业从刚开到现在， 在大型模具方面已能够生产 很 大且精密的塑料制品，比如 6.5kg 大容量洗衣机 外壳、 48 英寸大屏幕彩电外壳 等。 多型腔小模数齿轮模具、照相机塑料件模具、及塑封模具 ，国内有很多模具公司都已经能够做出来 了，这说明我们国家的注塑模具技术已经比较高了 。 我
10、们国家 注塑模 不仅能生产 出 大 产品 也能生产出 一些小型 又 精密塑件， 这说明我们在模具 方面也有了很大的进步和提高 ； 在制造方面，我们的速度也 比以往提高了很多 ,但和国外相比差距仍有一定的差距，我们还 需要继续努力。 在成型工艺方面 , 很多模具的结构和零件结构，抽芯机构的设计上也有很多大的创新 。国内很多公司已经把其他的一些先进技术融入到注塑模具中，使模具的各方面性能有所提高比如 热流道模具开始也逐渐被推广 ,热流道模具的使用，让那些原本因流动性差的原料，不能充满型腔而不能使用；热流道技术的运用解决了这一问题。 在制造技术方面 , 应用 CAD/CAM/CAE 技术的水平有了新
11、的提高 ,从刚开始不懂到现在能熟练的运用，这是制造技术方面的一大进步。 国内 运用 CAD/CAM/CAE 相继比较普遍了，特别是那些生产家用电 器的企业 ,相继引进了一定数量的 CAD/CAM 系统。虽然花费了他们大量的资金 , 引进这些系统和软件的 ,但 促进和推动了 计算机 CAD/CAM 的集成。近年来 ,国内 也有自主研发的塑料模 CAD/CAM 系统，而且还比错，跟国外的一些的先进软件虽有差距但也算在技术方面的 大发展 ,这些软件在 国 内模具内还是比较好用，它 能在计算机上应用且价格便宜等优点 ,推进 国内 模具 CAD/CAM 技术的普及。 2 1.2.2 国外发展趋势 最近二
12、十多年的时间里，国外注塑模技术 更是 迅速发展。 他们已经不是停留在专一的某项技术方面，更多的是 由最初的 CAD 技术和 CAM 技 术以图纸向媒介传递信息转变为CAD/CAM 一体化方向发展， 而且 取得了很大的进步。 相比我们国家，他们的水平已经上了另一个台阶。 在 80 年代，他们还开展了对 三维流动与冷却分析并且还把研究扩展到翘曲预测以及保压分子取向等领域。在 80 年代中期 他们进入 实用阶段，出现了许多商品化注塑模CAD/CAE 软件。 .熟练掌握这些先进软件，极大地推动和促进了国外模具行业的发展。因此，在未来的一段时间内，他们将朝着 更高的目标发展，比如精密、复杂、大型与长寿命
13、 。 1.3 本课题的设计思想 本次模具设计的选题是油管接头注塑模具设计。注塑模具是 安装在注塑机上的，其成型原理是将塑料颗粒、粉粒加入注塑机的料斗中，经过料斗干燥、预热，再进入料筒中加热融化变成熔体状态，在螺杆和柱塞的推动下，熔融塑料流体被挤压并向前移动，通过喷嘴很快的进去温度较低的闭合模具型腔中，充满模具型腔的熔体在受压的条件下，经过冷却和固化获得具有保持模具腔形状和尺寸的塑件制品。和普 通的注塑模具不同的地方采用了推杆 顶出和斜导柱测抽心机构。 设计时首先对塑件进行工艺分析，形状分析，尺寸分析，合理选择注塑机。然后设计模具的部分，包括主流道、分流道、浇口设计并校核剪切速率，型芯和型腔的设
14、 计，斜导柱抽芯机构的设计，模架的选取并校核脱模距离，推管脱模机构的设计，排气系统的设计，冷却系统的设计。 3 第二 章 塑件 的 成型 性能 工艺分析 2 塑件 外形、性能 的分析 2.1 塑件的 外形尺寸 该塑件 的厚度为 4mm，塑件的外形尺寸不大， 但长度较长，这使得 塑件熔体流程太长，适合于注塑成型，如图所示 2-1 所示。 图 2-1 2.2 精度等级 尺寸精度属 于一般精度，按 技术要求 IT6 计算。 2.3 脱模斜度 POM 属于成型收缩率较大的， 这使得脱模比较难 ，脱模斜度应选大一些， 参照教材【 1】表 2-10 选择该塑件统一脱模斜度为 10。 2.2 POM 的 性
15、能分析 2.2.1 使用性能 POM 即 聚甲 醛 。它是以甲醛 为 主要 原料 发生 聚合 反应 所得 到的 。 抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。 聚甲醛的 弹性好， 韧性好， 吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些 性能都比尼龙好 。 2.2.2 成型性能 POM 具有明显的熔点，熔体黏度 比较 高，流动性 能较 差 ，为了 是熔体能够快速充满型腔 ，在注塑成型时应增加剪切速率。 POM 熔体 热稳定性差 ， 在注射成型时 ， POM 熔体极易变色、分解 ， 在熔体流动性能充满型腔的情况下，尽量控制温度，防止熔体分解，变色 。POM 的 不易吸水 ， 也不易水解 ， 有
16、时候需增加干 燥处理。 塑件制品在模具中刚成型脱模出来， 制品中残余内应力， 放久了尺寸会发生改变，为了 提高制品的 尺寸稳定性 和 减少 塑件体4 积 收缩，制品应进行退火 后 处理。 之前，提到过 POM 熔体流动性差，为了提高熔体流动性，提高对容提到剪切速率是比较正确的选择， POM 对剪切速率敏感， 反而 POM 的成型温度窄，提高温 度，改变不大 ， 还 可以 提高注射压力及注射速率 ，注塑压力和注射速率也会增加熔体的流动性 。 塑件壁厚的薄、厚对注射速度要求不同，分析塑件的制品，塑件属于 厚壁制品 ， 宜采用慢速注射。 POM 的体积收缩率约为 1.75%， 熔体的收缩率较大，为保
17、证塑件的质量， 保压时间要长一点 。 2.2.3 POM 的主要性能指标 ，见表 2-1 2.3 POM 的注塑成型相关 参数 2.3.1 注塑机：螺杆式 2.3.2 料筒温度（）：后段 160180 中段 180205 前段 195215 2.3.3 喷嘴温度（）： 2.3.4 模具温度（）： 40120 2.3.5 注射压力（ MPa）： 100150 2.3.6 成型时间（ s）： 20s 5 3.1 分型面位置的确定 分型面应选在塑件的最大 平面 上，由此可知分型面应选在小孔的中线上 ，如图 3-1 所示。 图 3-1 3.2 型腔数目 和排列方式 3.2.1 型腔数目 该塑件精度要求
18、为 IT6， 模具机构复杂程度， 生产效率， 可以采用 一模多腔， 初步确定选择一模两腔。 3.2.2 型腔排列形式的确定 本塑件在注塑时采用一模两腔。 考虑浇注系统 的设计、模具结构的复杂程度等因素， 采用如图 3-2 所示的型腔排列方式 （ 1） 。 图 3-2 型腔排列方式 （ 1） 采用图 3-2 所示的型腔排列方式，模具结构不复杂，容易保证塑件的质量。若采用图3-4 所示的型腔排列方式 （ 2） ，虽然较图 3 在模具结构上少了一侧的抽芯机构，但将两个侧型芯放一侧， 使得模具结构不对称， 模具纵向尺寸将随之增大 且 由于侧型芯较细小，并抽芯距较长，造成抽芯力大，抽芯机构相对复杂， 然 而 模具制造成本 相对图三排列要高的多。 第三章 拟定模具的结构形式
