1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 接线盒的注塑模具设计 所在学院 专业班级 机械设计制造及自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘 要 塑料工业是世界上发展最快的工业之一。在日常生活中几乎每天都使用塑料制品，这些产品的大部分可由注塑成型的方法生产。众所周知，注塑成型 工艺是制作各种形状的产品和以低成本制作复杂形状产品的制造工艺。 本文 使用 Pro.ENGINEERWildfire5.0 对 接线盒 的 注塑模具 进行了详细的 设计。 首先塑件 进行 结构分析，确定采用一模四腔、侧浇口进料的两板式模具。 然后 开始进行模具的结构设计 ， 其中模具的结构设计过
2、程包括：型腔的数目和位置的确定，模具的总体结构形式设计，动模及定模成形零件尺寸的确定，浇注系统形式及尺寸的确定，脱模方式的确定，调温及排气系统的确定，模架的选择待以上各步 骤 完成以后，便开始绘制模具的结构草图，根据具体尺寸校核 注塑 模具及 注塑 机的有关 尺寸，并对工艺参数进行核定和计算。之后进行初步的审查对所存在的问题进行确定和修正，然后绘制模具总装配图，按装配图绘制成型零件及所有需要加工的零件工作图，同时考虑零件的加工工艺。 关键词 ： 塑料 ， Pro.ENGINEERWildfire5.0， 模 具 ， 结构设计 II The plastic injection mold desi
3、gn of the junction box Abstract Plastic industry is one of the worlds fastest growing industries.Almost every product that is used in daily life involves the usage of plastic and most of these products can be produced by plastic injection molding method. Plastic injection molding process is well kno
4、wn as the manufacturing process to create products with various shapes and complex geometry at low cost. This paper design the plastic injection mold of the junction box in detail by using Pro.ENGINEERWildfire5.0. First analyzing the structure of the junction box, it confirms using four cavity, edge
5、 gate and two plate a mold. Then began the structural design ofthe mold. Mold structural design process includes: the cavity number and the position determination, the mold overall structural style design, moves the mold and decides the mold forming components size the determination ,pours the syste
6、m and the size determination, the drawing of patterns mode determination after, adjusts warm and the exchaust gas completes, then starts to draw up the mold the structure schematic diagram, according to the specific size examination injection mold and the injection computer related size,and carries
7、on the checking and the computation to the craft parameter.Carries on the determination and the revision afterward, then the plan mold assembly drawing,takes shape the components and all needs to process, simultaneously considers the components the processing craft. Keywords: plastic ,Pro.ENGINEERWi
8、ldfire5.0, mold, structural design 目 录 摘 要 . I 目 录 . I 1 绪论 . 1 1.1塑料模具的发展 . 1 1.2 注塑模的重要性 . 1 1.3 我国塑料模具工业今后的主要发展趋势 . 2 2 塑件成型的工艺过程 . 3 2.1注 塑成型工艺过程 . 3 2.2注塑成型工艺过程分类 . 3 2.3成型 . 3 3 接线盒塑件注射模具的设计 . 6 3.1塑件材料的选择 . 6 3.1.1塑料配方说明 . 7 3.2塑件的结构分析 . 7 3.2.1壁厚 . 7 3.2.2脱模斜度 . 8 3.2.3圆角 . 8 3.3 塑件的尺寸精度及表面质
9、量 . 8 3.3.1尺寸精度的选择 . 8 3.3.2尺寸精度的组成及影响因素 . 8 3.3.3塑件的表面质量 . 9 4 注塑成型的准备 . 10 4.1 注塑成型工艺简介 . 10 4.2 注塑成型工艺条件 . 11 4.3注塑机的选择 . 13 4.3.1注塑机简介 . 13 4.3.2 注塑机基本参数 . 13 4.3.3选择注塑机 . 14 4.4 注射机的校核 . 15 4.4.1 最大注塑量的校核 . 15 4.4.2 锁模力的校核 . 16 4.4.3 塑化能力校核 . 16 4.4.4 喷嘴尺寸校核 . 16 4.4.5 定位圈尺寸校核 . 16 4.4.6 模具外形尺寸
10、校核 . 17 4.4.7 模具厚度校核 . 17 4.4.8 模具安装尺寸校核 . 17 4.4.9 开模行程校核 . 17 5 模具设计 . 19 5.1模具材料的选择 . 19 5.2型腔数量和排列方式 . 19 5.3分型面的确定 . 21 5.4浇注系统设计 . 21 5.4.1主流道 . 21 5.4.2分流道 . 22 5.4.3浇口 . 23 5.4.4冷料穴和拉料杆设计 . 24 5.4.5排气系统设计 . 24 5.5成型零部件设计 . 25 5.5.1成型零部件的结构设计 . 25 5.5.2成型零部件的工作尺寸计算 . 25 5.5.3型腔侧壁和支承板厚度的计算 . 2
11、6 5.5.4上、下模仁尺寸的确定 . 26 5.6合模导向机构设计 . 27 5.7脱模机构设计 . 27 5.7.1 脱模力的计算 . 28 5.7.2 推杆脱模机构设计 . 29 5.8 侧向抽芯机构的设计 . 30 5.9 温度调节系统设计 . 31 5.9.1温度调节对塑件质量的影响 . 32 5.9.2对温度调节系统的要求 . 32 5.9.3冷却系统设计 . 32 6 接线盒的注塑模具设计 . 37 6.1 Pro.ENGINEERWildfire5.0模具设计方法与流程 . 37 6.2设置收缩率 . 38 6.2.1设置上盖的收缩率 . 38 6.2.2设置下盖的收缩率 .
12、39 6.3创建模具文件 . 39 6.4创建参照模型 . 39 6.5设计分型面 . 40 6.6创建工件模型 . 41 6.7创建模具体积块 . 42 6.8创建模具元件 . 43 6.9完善模具 结构 . 44 6.10 创建注塑模型 . 45 6.11 模具开模仿真 . 45 6.12 模具模架设计 . 47 7 结 论 . 49 参 考 文 献 . 50 附 录 . 51 致 谢 . 错误 !未定义书签。 接线盒的注塑模具设计说明书 1 1 绪论 1.1 塑料模具的发展 模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，在现代化工业的规模中日益发挥着重大的作用。 它 是国民经济的基础工业，是国际
13、上公认的关键工业。 模具技术直接影响制造业的发展，产品更新换代能力和产品竞争能力。模具工业潜力巨大，前景广阔。模具技术的进步，能极大地促进了工业产品生产的发展，因而深受赞誉。模具工业的水平和发展状况已被认为是衡量一个国家工业水平的重要标志之一。 它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60 90 的产品的零件，组件和部件的生产加工 1。 中国
14、塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。 目前，我国 17000 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外， 很多不同种 所有制形式的 各种 模具厂家 ： 集体 企业，私营企业 、 合资企业 、独资企业等，都得到了快速发展。 在这个中间的 ，集体 、 私营模具企业在浙江 以及广东等省 的 发展最为 快 例如， 在 浙江 的 宁波 、 黄岩地区， 专门研究和制作 模具的集体企业 与私营企业 就 达 几 千家 ；另外 在广东， 更有很多的的 大集团公司和 刚刚 崛起的 一些 乡镇企业，为了 能够 提高 所生产的 产品的市场竞争能力，纷纷 融资
15、投资在模具制造业 。 在这之中的 科龙 、 美的 、 康佳等知名集团都 已经成了大家耳熟能响 的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 1.2 注塑模的重要性 (1) 塑料具有密 度小、比强度大、质量轻、介电损耗低、绝缘性好、化学稳定性强、价格低廉 、 成型生产率高 、 等优点，在 国家 经济和 大家的 日常生活 中都 得到了日益广泛接线盒的注塑模具设计说明书 2 的应用 ，据统计 塑料 现在 的年产量 如果 按体积计算超过 了 钢铁 以及 有色金属 的 年产量的总和。在机电（如所谓的黑色家电） 、汽车 、 航天航空等 各个 领域，塑料 已经慢慢开
16、始替代 金属材料 的使用 ， 所以已经出现 了金属材料 的 塑料化趋势 2 3。 (2) 作为塑料制件最有效的 能够 成型 的 方法之一 就是 注塑成型由于 能够 一次成型各种尺寸精密 、 结构复杂、带有金属嵌件的制品，并且 其 成型 的 周期短，可以 做到 一 个 模多 个 腔，生产 效率也很 高， 特别是在大量 生产 的时候 成本 就很 低， 并且容易 实现自动化的 生产， 所以 在 现在的 塑料加工 的 行业 当 中 具有很高的地位 。 1.3 我国塑料模具工业今后的主要发展趋势 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每
17、年仍需进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （ 1）注重开发大型，精密，复杂模具； 随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 （ 2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 （ 3）推广 CAD/CAM/CAE 技术；模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明
18、，模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平 10。 （ 4）重视快速模具制造技术，缩短模具制 造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用 12。 接线盒的注塑模具设计说明书 3 2 塑件成型的工艺过程 2.1 注塑成型工艺过程 图 1-1.注塑成型工艺过程 13 2.2 注塑成型工艺过程 分类 注塑成型工艺过程可分为塑化计量、注塑充模和冷却成型三个阶段。 （ 1） 成型物料在注塑机机筒内经过加热、压实以及混合等作用以后，由松散
19、的粉状或粒状固态转变成连续的 均化溶体的过程为塑化。将塑化好的溶体通过柱塞或螺杆定温、定压、定量的输出机筒所进行的准备工作，这些动作均需注塑机控制，柱塞或螺杆在塑化过程中为计量。 （ 2） 注塑冲模 注塑充模是柱塞或螺杆从机筒内的计量位置开始，通过注塑油缸和活塞施加高压，将塑好的塑料溶体经过机筒前端的喷嘴和模具中浇注系统快速送入封闭模腔的过程。 （ 3） 冷却定型 从浇口冻结开始，到制品脱模为止，是注塑成型工艺的最后一个阶段。在此阶段中需要注意的是模腔的压力，制品的密度、溶体在模具内的冷却情况以及脱模条件等 14。 2.3 成型 成型的条件 以及要素： （ 1） 温度：机筒温度、模具温度、干燥
20、温度、油温度。 （ 2） 压力：注射压力、保压压力、被压、合模力。 （ 3） 时间：注射时间、保压时间、冷却时间、干燥时间。 （ 4）速度：射出速度，螺杆转速，模具开、闭速度，顶出速度。 （ 5）量：计量、顶出量、开模量。 产前准备 加料 注塑机 熔融塑化物料 模具闭合 注塑、充模、保压 冷却定型 模具开启 清模模模 模 模 制品脱模及卸料 制品后处理 接线盒的注塑模具设计说明书 4 以上的成型要素相互关联，不能各自、任意设定，又与成型制品的形状、塑料的种类、模具构造有关系，成型条件要依据实际情况而定。 机筒温度 机筒温度的设定与塑料种类有差异，如错误设定机筒温度会造成成型不良。 后段 为供给
21、材料，是软化材料并施行熔融的区域，设 定温度易稍低。 中段 为材料的压缩区域，依外部加热与内部的剪切断作用实行可塑化，设定温度在中间温度为宜。 前段 为计量区，使熔融塑料混合搅拌均匀化，设定温度为高温。 喷嘴 依据成型周期及前段的温度、材料的种类及喷射方式动作而定，热稳定性良好的材料可将温度设定稍高一些。 注射压力 将熔融塑料树脂注射于模腔，射出压力过分的高、低均不适宜。 PC 与 PMMA 对注射压力不敏感。 射出速度 为熔融塑料树脂向模腔的注射速度，一般对于制品的外观、尺寸精度而言，射出速度易快；但对于加厚或加深的成型制品宜缓慢。 射出 时间 射出时间包括注射时间与保压时间。保压时间过短则浇口部位未固化，模腔内的树脂被退回螺杆侧面，致使尺寸精度或外观不良，为了避免短射或消除气泡，宜采取较长的保压时间。 冷却时间 填充模腔树脂冷却固化为热变形温度以下至可取出制品的时间。可根据成型的厚度、树脂温度、模具温度及材料特性确定，但一般根据经验而顶，冷却时间长，成型制品变形较小，但因成型制品有收缩，从模具中拔出不宜，从而成型周期拖长。 计量 计量时间（螺杆回转时间）设定比冷却时间要短。 螺杆转速 因螺杆回转，树脂受到剪断作用以至内部发热，螺杆转速 越快，树脂发热越多，使树脂温度升高发生过热或分解，在不至发生过烧或分解的范围内，尽可能提高设备回转速度。
