插座防水保护罩塑件的注塑模具设计【任务书+开题报告+UG+CAD+说明书+模流分析】.rar

毕业论文（设计）开题报告 届 学院 专业题 目：插座防水保护罩塑件注塑模具设计 子 题：学生姓名学生姓名班级班级学生学号学生学号指导教师姓名指导教师姓名职称职称系（教研室）系（教研室）下达日期：年 月 日 完成日期：年 月 日开题报告内容包括：1选题的意义；2简述选题在该领域的水平和发展动态；3论文（设计）所要设计、研究的内容及可行性论证；4主要关键技术、工艺参数和理论依据；5论文（设计）的研究特色和创新之处；6主要参考文献。一、选题依据塑料制品主要是靠注塑模具成型获得，其质量的好坏与成本高低取决于模具的结构、质量和使用寿命。随着各行各业对大型、复杂、精密、美观、长寿命成型模具需求的日益增长和计算机技术在现代模具工业中的广泛应用，模具行业向着理论知识深化、学科知识复杂化、技术更新活跃的方向发展，这对模具设计工作者提出了更高的要求。模具作为重要的工作装备，其设计、制造和技术开发方面人才的培养已引起国内外普遍重视。二、行业发展现状2.1 国内发展现状 由于模具成型方式具有生产效率高，产品质量稳定，可节约材料及生产成本低等特点，发展模具工业已成为当代促进塑料制品及机电产品优质廉价生产的重要手段。随着国民经济的高速发展和模具使用的日益广泛，模具工业己成为现代工业的基础，被称为“工业之母”1。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。工业发达国家对模具工业极为重视，早在 50 年代就已使模具摆脱了依附和从属的地位，使之成为一个独立的工业部门。从工业产值对比来看，经济发达国家的模具总产值早己超过了机床的总产值。如日本，1987 年模具总产值为 124 亿美元，而机床总产值为 102 亿美元:1991 年前者为 131 亿美元，后者为 120 亿美元。我国模具 设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多2。其主要原因是:一方面我国塑料模具设计与制造大多数仍依赖于设计人员的经验和工艺人员的技巧，先进的模具 CAD/CAE/CAM 软件的应用不够广泛，技术不成熟;而在欧美，模具 CAD/CAE/CAM 已成为模具企业普遍采用的技术，该技术已较成熟;另一方面，我国塑料模具的标准化程度和应用水平与国外工业发达国家相比存在着较大差距，塑料模具零件的标准化、专业化程度和商品化水平亦较低3。2.2 国外发展现状 与国内相比，德，美，日，法，意等发达国家在设计制造水平发面仍远远领先与我国，甚至加拿大，英国，西班牙，葡萄牙，韩国，新加坡等国家也快步发展与我们前头，他们的模具商品化和标准化程度较高，模具企业的管理科学，企业组织结构，产品结构，技术结构和进出口结构合理，我们仍需不断努力，争取早日达到国际先进水平4。国外模具制造强国已经普通采用 CAD/CAM/CAE 技术，其应用普及率达到 7080%，采用全三维设计，运用高精度数控机床加工，并且采用计算机模拟分析指导设计，大大提高了模具制造的质量和效率。高速切削加工技术的应用更是成倍提高了模具制造的效率。国外注射模 CAD 技术发展很快，从 70 年代起，注射模 CAD/CAE/CAM 技术就成为热门的研究课题，注塑流动模拟和冷却分析软件中比较突出的有美国 AC-Tech 公司的 C-MOLD 软件、澳大利亚 Moldflow 公司的 MOLDFLOW 软件:三维模具 CAD/CAE/CAM 集成软件中比较突出的有美国 PTC 公司的 Pro/E软件、美国 UGS 公司的 UG 软件、法国达索公司的 CATA 软件等等。我国在开发注射模 CAD 技术上起步较晚，但经过不断的努力，一些 大学和研究所已有长足的进步，并取得了一批科研成果5。通过引入国外先进的 CAD/CAE/CAM 软件，并在此基础上对其进行消化吸收与进一步的二次开发，实践证明是提高我国制造业水平的有效途径之一。利用 CAD/CAE/CAM 技术来改造注塑模传统的设计制造方法，可以明显提高模具设计效率和质量，缩短模具制造周期，能尽快缩小国内模具水平与国外的差距。据统计一，采用模具 CAD/CAE/CAM 技术进行模具设计、制造，设计时间缩短了 50%，制造时间缩短了 30%，模具成本下降了 10%。由于模具设计质量提高，可靠性增强，零件加工精度得到保证，模具装配与返修时间能大幅度地缩短6。三、研究内容及拟解决的问题三、研究内容及拟解决的问题3.1 主要研究内容及拟解决的问题主要研究内容及拟解决的问题首先对插座防水保护罩从材料、精度、结构进行工艺分析，确定其模具成型工艺方案并预选注塑机；然后设计插座防水保护罩模具结构，包括分型面、浇注系统和型芯与型腔的结构设计与计算，推出机构、冷却系统和模架的选择与设计；其次完成设计并绘制模具零件图以及装配图；最后校核预选注塑机是否满足模具结构尺寸；在设计的过程中运用 UG NX 软件以及综合运用所学的专业基础和基本理论进行设计与计算。3.2 研究方法及技术路线研究方法及技术路线（1）研究方法研究方法1.采用分析法，结合研究插座防水保护罩的现状以及历史研究过程方法，及时分析解决研究出现的问题。2.文献研究法。根据设计任务检索和查阅相关的模具标准、设计规范、手册和其它技术资料。（2）研究步骤研究步骤1.明确插座防水保护罩的设计要求，分析插座防水保护罩的工艺特性。从材料、精度和结构三个方面分析其工艺特性。2.根据体积预选注塑机。3.设计插座防水保护罩模具结构，分型面采用最大轮廓面的单分型面，浇注系统采用点浇口，型芯型腔采用组合式，完成侧向分型与抽芯机构的设计，推出机构、冷却系统和模架的选择与设计；校核预选注塑机是否满足模具结构尺寸。4.运用 UG NX 三维绘图软件完成模具的绘制，并符合国家标准。5.结合以上分析与设计完成注塑模具的结构设计。四、论文的创新之处四、论文的创新之处（1）利用 UG 软件辅助塑料插座防水保护罩的模具设计：根据塑料插座防水保护罩的三维造型，通过相关参数设置，按照注塑模设计的基本流程，在 UG 软件中建立整套的三维实体模具，通过参数化的模拟设计，最大程度的简化了模具设计工作。（2）利用 Mold-flow 软件对塑料插座防水保护罩的注射工艺参数（充填时间、熔胶时间、保压时间）进行设计，优化模具设计工艺参数。五、预期研究结果五、预期研究结果应用所学的知识并查阅相关资料手册对插座防水保护罩塑料模具进行设计，要求绘制出模具的二维总装图，三维总装图及相关的零件图，最后打印出相应大小的二维总装图纸及零件图纸，图纸总量不少于 3 张 A0 图纸，并完成字数不少于 1 万字的毕业论文。六、参考文献六、参考文献1 苏日美.我国注塑模具存在的问题及发展方向J.河南科技，2021(22),62-842 周育.第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会 2007 年年会J.中国会议，2018,73 边超.试论我国汽车模具市场现状及技术J.科技与企业，2020,14 第十四届中国国际模展评定评述专家组.第十四届中国国际模具技术和设备展览会模具水平评述J.模具工业，2022,1-115 张新秋.基于知识的注塑模侧抽芯机构的设计.华中科技大学，2018,1-26 丁国军.Moldflow 软件在注射模设计中的应用.维普期刊，2018,1-37 徐鹤峰,陈言秋.注塑模具设计要点与图例，化学工业出版社，20198 余卫东，陈建.注塑成型 CAE 技术，计算机辅助设计与制造，2022,60-629陈桂华，刘玉敏.基于 UG NX 软件的注塑模具设计J.漯河职业技术学院学报，2021，20(2):28-30.10杨磊.CAD/CAM 注塑模设计实训综合分析J.绿色科技，2020(5):217-219.11 Zdenek Chval,Karel Raz,Frantisek Sedlacek.Design of Injection Mold from Plastic Material J.Key Engineering Machterials,2020(06)：75-80.12 Satoshi Kitayama1&Kanako Tamada2&Masahiro Takano3&Shuji Aiba4.Numerical and experimental investigation on process parameters optimization in plastic injection molding for weldlines reduction and clamping force minimization.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.201813JB Saedon,Mujahidah Zaira Azlan,Mohd Shahriman Adenan,M Azuddin.CAE Analysis for Disposable Mouth Mirror Based on Autodesk Moldflow Plastic InsightJ.IOP Conference Series Materials Science and Engineering,2020,834(1).14Piotr Tutak.Application of Moldflow Simulation in Injection Molding of Plastic TankJ.Journal of Applied Computer Science Methods,2021,9(1).15Bei Yu,He Qing Wang.Research on Injection Products Molding Defects Warping Based on MoldflowJ.Applied Mechanics and Materials,2022,2555(365-366).实施方案和时间安排（按教学周次安排）：工作量 16 周1第 1 周第 2 周：查阅资料，撰写开题报告2第 3 周第 11 周：方案设计，总体结构设计，设计计算、装配图绘制，完成中期检查要求的任务。3第 12 周第 13 周：完成装配图及零部件图绘制、撰写设计说明书、毕业设计答辩 4第 14 周第 15 周：撰写论文5第 16 周：上交论文并参与答辩指导教师意见签字：年 月 日系（专业）领导小组意见组长签字：年 月 日备注 毕 业 论 文（设 计）毕 业 论 文（设 计）题目：子题：专 业：指导教师：学生姓名：班级-学号：年 月大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）大连工业大学本科毕业论文（设计）大连工业大学本科毕业论文（设计）插座防水保护罩注塑模具设计插座防水保护罩注塑模具设计Socket waterproof protective cover injection mold design设计（论文）完成日期 2024 年 月 日学 院：专 业：学 生 姓 名：班 级 学 号：指 导 教 师：评 阅 教 师：年 月大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）I摘 要摘 要此次设计项目的核心目标是为插座防水保护罩创建一个注塑模具。在模具制造过程中，根据客户要求设计出不同类型的产品，以满足市场需要。在掌握了模具设计的相关知识后，首先对塑料件的注塑成型工艺进行了深入的分析。其次对塑件的外观质量进行检测与评估。对塑件的使用环境和性能需求进行了深入分析，并选择了最适合的塑件原材料。经过一系列相关计算，选择了最合适的成型设备，并确定了包括注射时间、温度和压力在内的关键成型工艺参数，以确保塑件的顺利生产。其次对型芯部分的浇口位置、型腔尺寸以及冷却系统的布置方式等进行设计。在设计模具的具体结构时，除了需要考虑理论知识外，还必须考虑到实际生产的需求。模具的主要结构包括成型零件的设计、浇注系统的设计、冷却机构的设计、顶出机构的设计、导向机构的设计等。另外还需要对各个部分之间的连接关系进行详细说明。在设计阶段，有必要对相关的参数进行详细的校验。本文结合注塑模具结构设计实例，详细介绍了模具设计要点，其中重点讲述了浇口位置的设置、分型面形状的选取以及脱模方式的选用。最终，依据设计出的模具结构，对选定的注射机参数进行了详细的校验和计算，并据此绘制了装配图和各零件的图纸。在本次设计的插座防水保护罩模具中，选择了一模两腔的模具设计。浇口是点浇口形式，而脱模则采用了最常见的顶杆推出方式。此外，塑件具有内扣结构，需要使用斜顶内抽芯成型技术，而模具的冷却则采用了常规的水冷却方法。关键词：插座防水保护罩；注塑模具；一模两腔；注射成型大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）IIABSTRACTThe requirement of this design is to design a set of injection mold for socket waterproof protective cover.Firstly,the injection molding process of plastic parts is analyzed through the knowledge of mold design.Analyze the use environment and performance requirements of plastic parts,select appropriate raw materials of plastic parts,select appropriate molding equipment through relevant calculation,and determine the molding process parameters including injection time,temperature and pressure,so as to carry out the production of plastic parts.Then design the specific structure of the mold.In this process,we should not only consider the theoretical knowledge,but also combine the actual production needs.The main structure of the mold includes the design of forming parts,the design of gating system,the design of cooling mechanism,the design of ejection mechanism,the design of guiding mechanism and so on.In the design process,relevant parameters need to be checked.Finally,the parameters of the selected injection machine are checked and calculated according to the designed mold structure,and the assembly drawing and part drawing are drawn.The first mock exam is designed to adopt a two cavity mold structure.The gate is made of point gate.The most common ejector pin is ejection.The plastic part has side hole structure.The inclined guide pillar core pulling is adopted,and the mold cooling is conventional water cooling.Key words:socket waterproof protective cover;Injection mould;The first mock exam is two cavities.injection molding大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）III目录摘 要.I目录.III第一章 前言.11.1 选题背景.11.2 设计内容和意义.2第二章 塑件的工艺性分析.42.1 设计任务书.42.2 塑件的结构工艺性分析.42.2.1 塑件的几何形状分析.42.2.2 塑件原材料的成型特性分析.52.2.3 塑件的结构工艺性分析.62.2.4 塑件的生产批量.7第三章 模具结构设计.93.1 分型面的选择.93.2 定位圈与主流道设计.103.3 分流道设计.113.4 浇口设计.113.5 型腔布置.123.6 成型零件的结构确定.133.6.1 凹模设计.133.6.2 型芯设计.143.6.3 对于导向机构零部件的设计.143.7 模架的确定.153.8 主要零部件的设计计算.163.8.1 注塑模成型零件工作尺寸计算.163.8.2 塑件收缩率.173.8.3 型芯及型腔的尺寸计算.17大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）IV3.9 脱模机构设计.183.10 抽芯机构.193.10.1 抽芯距.203.10.2 抽芯力.203.10.3 倾斜角.213.10.4 斜导柱直径.213.10.5 滑块.213.10.6 锁紧块.213.11 冷却系统的设计.223.11.1 冷却管道的工艺.223.11.2 冷却水道的结构设计.223.12 模具装配图.23第四章 注射机的选择和有关参数的校核.244.1 初选注射机.244.2 注射质量校核.254.3 注射压力校核.254.4 锁模力校核.264.5 模具平面尺寸校核.264.6 模具高度尺寸校核.264.7 开模行程校核.26结论.28参考文献.29致 谢.30大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）1第一章第一章 前言前言1.1 选题背景1.1 选题背景注塑模具在多个行业中有着广泛的应用，因为它能够一次性制造出结构复杂且对质量有高要求的部件。因此，注塑模具的进步对于社会整体的进步都是至关重要的。在模具制造过程中，根据客户要求设计出不同类型的产品，以满足市场需要。在过去的几年中，为了推动模具产业的进步，我国培育了众多的尖端技术人才，并从国外引进了大量的先进技术。这使得我国在注塑模具的发展上取得了显著的进步。然而，由于某些技术的限制和高端人才的短缺，我国的模具制造技术仍然无法与德国、日本等国相媲美，仍有很大的发展潜力。一些高端的模具仍然需要通过进口来实现。国内模具产业正处于转型升级的关键时期，未来面临着一系列充满挑战但也蕴含着巨大机遇的前景。以下是对国内模具产业未来发展的一些深入思考：技术创新是推动模具产业发展的关键驱动力。随着信息技术的迅速发展，智能制造将成为模具行业的新风口。模具企业需要积极引进先进的数字化设计与制造技术，加强工艺流程优化和自动化生产，实现智能化、高效率的生产模式，从而提升产品质量、降低成本，赢得市场竞争的主动权。在国内市场，随着消费升级和产业结构调整，对高品质、高性能模具的需求将进一步增加。模具企业需要紧跟市场需求变化，不断提升产品品质和服务水平，满足客户个性化需求。同时，在国际市场，国内模具企业将面临着来自国外竞争对手的激烈竞争挑战。模具产业作为制造业的重要组成部分，也需要积极响应国家政策号召，加大环保投入，推进绿色制造和循环经济发展。企业应该加强节能减排，降低环境污染，倡导可持续发展理念，实现经济效益和环境效益的双赢。模具企业需要加大人才培养力度，建立多层次、多渠道的人才培养体系，培养一批具有创新精神和专业技能的高素质人才。同时，注重团队建设，搭建良好的团队合作氛围，发挥团队的凝聚力和创造力，共同推动企业的持续发展2。在未来，我国的模具行业将呈现一个持续上升的发展趋势。为了确保我国注塑模具行业能够持续并稳定地发展，设定了以下几个主要的发展任务和目标：首先，注塑产品将朝着更大规模、更高品质和更标准化的方向发展，并努力提高高大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）2效益和高品质模具的占比；二、正如之前所提及的，我国在模具标准化方面与发达国家仍存在一定的差距。因此，当前最紧迫的任务是制定一套适应中国发展需求的相关行业国家标准，以便更好地推动和规范模具行业的进步；三、除了上述内容，还计划积极推广先进的科技手段，以提高模具制造的质量，例如微注塑成型、气体辅助成型和热流道技术等；四、随着各种产品需求的不断增加，迫切需要加速多种小批量产品的成型技术；五、增加财政资金支持，致力于提升企业管理质量，并为模具产业培育更多的专业技术人才。1.2 设计内容和意义1.2 设计内容和意义此次的设计以插座防水保护罩注塑模具为核心，涵盖了成型工艺的深入分析，以及模具结构的详细设计和组装过程。从目前来看，模具已经成为生产过程中最主要的加工设备之一。将从书籍中学到的理论知识应用到本次设计中，设计过程中使用的公式、数据和标准件的选择大多来源于教科书。这样就使设计具有了很强的针对性，也有利于提高产品的质量。此外，本次设计中所采用的软件工具，如 UG、CAD 等，都是为了加强和应用所掌握的知识。UG 实际上是 Unigraphics NX 的缩写，它是目前广泛使用的参数化软件之一。它主要用来建立各种三维模型以及进行二维工程图绘制，并能对所得到的图形文件进行修改。由于它具备出色的模块化功能和用户友好的界面设计，因此在家电、IT、机械、汽车和船舶等多个行业中得到了广泛应用。在模具制造方面的应用更是非常多，例如注塑模具、冲压件、冷挤压件、拉深成形、弯曲成形、拉伸成型、冲压翻边等。UG 还为设计师提供了完整的模具设计流程，涵盖了分模、排序布局、浇筑系统设计、冷却机制设计以及模架加载等多个方面，这有助于他们完成中到高难度的模具设计任务。1、这一次的设计主题:插座防水保护罩成型技术和注塑模具的设计。模具采用分体式结构，由上模板，下模板及固定在其两侧的两个冲头组成。经过这一次的设计经验，我对模具设计的整体流程有了深入的了解，熟练掌握了模具设计技巧，并能够熟练操作如UG 和 CAD 这样的常用绘图软件。2.这一次设计的深远意义:在本次课题的设计研究中，CAD、UG 等软件是必不可少的。通过这次的设大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）3计实践，我能够更加熟练地操作这些软件，同时也是对书本上关于模具设计理论知识的一次回顾。它主要用来建立各种三维模型以及进行二维工程图绘制，并能对所得到的图形文件进行修改。这使我能够更加深入地理解模具设计的各个步骤和技巧，这不仅是对我个人学习能力的一次锻炼，也为我未来步入职场奠定了坚实的基础。通过这次实习活动，使我在工作中更加得心应手。通过这一轮的实践性学习，不仅能够加强对理论知识的掌握，同时也对利用这些书本上的知识来解决实际问题具有极大的价值。大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）4第二章 塑件的工艺性分析2.1 设计任务书2.1 设计任务书在这个研究课题中，对塑料插座防水保护罩体这一塑件以及模具的结构要求进行了全面的分析。基于这些分析，制定了一个完整的设计方案，并运用所掌握的相关知识对注塑模具的结构进行了设计。此外，还对一些关键的零部件进行了详细的计算和分析，并为成型零件制定了工艺设计。同时，还使用了 autoCAD、UG 等绘图软件来绘制模具的装配图和零件图。2.2 塑件的结构工艺性分析2.2 塑件的结构工艺性分析2.2.1 塑件的几何形状分析塑件的几何形状分析通过 UG 三维建图，插座防水保护罩的三维图如图 2-1 所示。图 2-1 插座防水保护罩体的三维图 大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）5图 2-2 塑件工程图2.2.2 塑件原材料的成型特性分析塑件原材料的成型特性分析经过对塑件的使用环境和成型条件的深入分析，并考虑其经济效益，最后选择了常用的 ABS 作为塑件的材料。对其进行结构设计后，通过注塑工艺试验来研究不同注射温度、模具温度、保压压力以及冷却时间对制件质量的影响情况，得出最优方案。首先，由于 ABS 具有出色的抗冲击性，无论在高温还是低温环境下，其性能都表现得相当出色。其次是其耐热性能也很好，并且耐冲击性好。此外，该产品具有很高的加工稳定性，在生产过程中，所加工出的产品不仅尺寸精准，而且表面非常光滑。所以它是一种非常优秀的塑料。此外，由 ABS 材料制成的产品在后期具有良好的上色性能，并且可以进一步进行焊接、电镀等后续处理。表 2-1 ABS 成型工艺参数参考特性内容特性内容大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）6注射机类型螺杆式）保压时间（s6020喷嘴形式直通式）注射时间（s50喷嘴温度（）190170）冷却时间（s5015模具温度（）8040）成型周期（s12040）保压力（MPa6050后段温度（）170160）注射压力（MPa12070中段温度（）200180）螺杆转速（min/r6030前段温度（）220200基于该塑件的独特结构和 ABS 的成型特性，通过查阅相关资料，初步确定了塑件的注射成型技术参数:表 2-2 ABS 注射成型的工艺参数塑 料 ABS注射机类型 螺杆式螺杆转速/(r/min)3060模具温度/5070注射压力/MPa 7090保压压力/MPa 5070注射时间/s 35保压时间/s 1530冷却时间/s 1530 成型周期/s 40702.2.3 塑件的结构工艺性分析塑件的结构工艺性分析（1）对塑料部件的尺寸精确度进行了分析这个塑料件的所有尺寸都是没有加入公差的自由尺寸，可以根据 MT5 标准来确定公差。（2）对塑件表面的质量进行了分析这件塑料制品在外观上必须没有凹痕、溢出等显著的瑕疵。大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）7（3）对塑料部件的结构和工艺特性进行了分析在插座防水保护罩体结构设计中，存在三个内扣设计，这需要配备内抽芯装置，并要求采用一模多腔的成型方法。通过使用单分型面的侧浇口，可以更有效地提升部件的外观质量。（4）脱模时的倾斜角度为了方便塑件从模具中取出或从塑件内部取出型芯，在设计阶段必须确保塑件的内外壁具有足够的脱模斜度。本文介绍一种简单、实用的方法利用拉深工艺来确定出合理的脱模斜角度。选择此产品时，脱模的斜度定为 1。（5）塑料部件的壁厚度塑件的壁厚设计主要是基于塑件的实际使用需求，如其强度、刚度、绝缘特性、重量、尺寸的稳定性以及与其他部件的组装关系。在确定合理壁厚时必须兼顾这些因素，才能获得良好的使用性能。经过全面的考量，选择了 1mm 作为本制品的壁厚，并努力确保壁厚的均匀性。2.2.4 塑件的生产批量塑件的生产批量在确定适当的成型腔数量时，需要考虑以下几个关键因素:（1）基于注射机能够达到的最大注射量进行考量:在模具设计中，确定型腔的数量被视为一个最终的项目。在考虑注塑机的各种规格和性能时，首先要关注制品的精确度需求和模具的制造成本。基于机床的注塑性能，每一次的注射总量都不应超出注塑机总注塑量的 80%。根据塑件结构及工艺参数确定型腔尺寸和浇口位置。根据公式 件浇WWSN8.0 式中 N型腔数 S注塑机的注塑量（g）W浇浇注系统的重量（g）W件塑件重量（g）初定注射机为 XS-ZY-500 型，该注射机的注射量为 500cm3，即 S=500，初步估计浇注系统的体积为 10cm，即 浇W=10.5g，塑件的重量 件W=47.67g.大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）8代入数据得 67.475.105008.0N8.178.172因此，模具的型腔数初定为 2 合理。（2）根据塑件的精度考虑：考虑到塑件的制造精度，普遍的观点是，每当模具中增加一个型腔，制成的产品的精度会减少 40%，而多型腔模具的制作精度和塑件的制造精度都会受到影响。根据塑件结构及工艺参数确定型腔尺寸和浇口位置。在制造多型腔的过程中，其制造精度和塑件的精度都相对较低。因此在多型腔模具生产时，往往是先设计多型模后再加工出零件。这种制品对表面精度的要求相对较低，但其表面必须是平滑的，因此不太适合使用多型腔设计。对于一些较复杂形状和尺寸较大的零件，采用多模腔体可以提高其表面质量和生产效率。然而，使用一模一腔的方式可能会导致产品成本的上升。若模具结构复杂，则生产效率就很难提高。因此，在计算型腔数的时候，如果不全面考虑各种因素，并在精度要求一般的前提下，应尽量避免使用一模一腔的方法。本文介绍一种既经济又实用的模具结构型式一模二腔式。一个模具和两个腔体都能达到所需的精度标准。（3）考虑到塑料件的生产量:对于试制或小批量的塑料件，建议使用单型腔或少型腔，而在大批量的情况下，建议使用多型腔。在保证强度的条件下尽量选用较小尺寸的薄壁零件。由于该塑料件是大规模生产的，因此建议使用多个型腔。综合考虑上述三个方面的因素后，该模具的型腔数量被确定为两个。大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）9第三章第三章 模具结构设计模具结构设计3.1 分型面的选择3.1 分型面的选择选择适当的分型面是注塑模具设计关系到模具的生产效率、成型品的质量以及整个生产过程的稳定性。需要按照设计原则进行选择：1.成型品的形状和结构：首先需要充分考虑成型品的形状、尺寸和结构特点。合适的分型面应该能够有效地分离成型品，确保顺利开模，避免因为分型面选择不当而导致成型品的损坏或缺陷。2.成型品表面的要求：考虑成型品表面的光洁度和美观度要求。选择合适的分型面可以确保成型品表面质量良好，减少后续的表面处理工序，提高生产效率。3.模具结构的复杂度：根据模具的结构复杂度和加工工艺要求，选择能够简化模具结构和加工工艺的分型面。4.模具材料和加工工艺：综合考虑模具材料的加工性能和耐磨性，选择适合的分型面设计方案。合理选择分型面可以降低模具的加工难度和维护成本，延长模具的使用寿命。5.生产效率和成本因素：最后需要综合考虑生产效率和成本因素，选择能够提高生产效率、降低生产成本的分型面方案。这样可以保证生产过程的稳定性和经济效益4。当移动至预定位置时，固定模芯停止前进，同时，动模板与活动模芯同步向前移动一段距离，使其位于定模板上方。此刻，与固定模型芯相比，运动模型芯所承受的缠绕力明显更大。通过调整固定模板与固定模具之间的间距，使两者间保持合适的间隙，可以防止动、静模芯产生相互干涉而导致的塑件拉裂现象发生。可以确定固态塑料部件是固定在动态模芯上的，并在此基础上完成塑件的分类和推出。大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）10图 3.1 分型面的确定3.2 定位圈与主流道设计3.2 定位圈与主流道设计定位圈的主要功能是确保注射机在注射过程中保持稳定，同时也起到了固定浇口套的作用。由于塑料本身的特性，所以在加工时必须保证其形状和位置准确可靠才能满足产品要求，因此要正确选择定位圈的规格和型号。通常，注射机的定位孔孔径决定了定位圈的大小，这是一个标准部件，一旦确定了外圈的尺寸，就可以直接购买。定位圈为薄壁零件，其内径通常是由外径和壁厚共同构成，因此要求有一定的强度。通常所使用的 45#钢材料，在硬度方面经过淬火处理。定位圈与浇口套之间的9/9 fH间隙匹配，与注射机的定位孔的11/11 fH间隙匹配。在注射时由于模具型腔内液体压力的作用将其紧压到定位孔内，并使之保持一定位置。只需使用螺钉和定模座板进行固定。这次的设计选择了一个垂直的主流道，这是一个非常常见的设计，其特点是具有 4的圆锥角。通过分析塑件特点，选择了合适的定模型型。定模座板与浇口套所使用的6/7 mH间隙匹配方式。主流道的球面配合的高度为mmh5关于主流道的一些计算如下：主流道的球面半径：mmmmmmSR1621421）（注射机喷嘴球头半径主流道的大端直径：mmdLD8.754tan202tan2主流道小端的直径：大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）11mmmmmmd5.45.0415.0）（注射机喷嘴口尺寸主流道的冷凝料体积为：)(65.012/)558.78.7(2014.312/)(32222cmdDdDLV 主流道的当量半径为：mmdDR2.34/)58.7(4/）（当主流道跟分流道的连接处设置半径为 3 毫米的圆角过渡，以便实现更好的成型效果。3.3 分流道设计3.3 分流道设计分流道被安置在分型面之上，设计分流道需要考虑几个关键因素，其中最关键的一环是要尽量缩短分流道的长度，这将有助于降低注射压力和减少物料的损耗。在模具型腔上设有一个与模孔相配合的导向柱，并将其定位在型芯中，从而实现了整个成型过程中对产品表面的保护作用。分流道的截面设计有多种不同的形态，这些形态会因塑料和模具的结构差异而有所不同，并且与浇口的种类紧密相关。在本次设计中，选择了潜伏浇口，因此分流道的截面被设计为 U 形，而流道的直径可以参考下面的表格:表 3-1 一般的流道直径尺寸树脂mm/流道直径ASABS/5.98.4POM5.92.3PMMA5.90.8P A5.96.1PC5.98.4大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）12PE5.96.1PS5.92.33.4 浇口设计3.4 浇口设计浇口是浇注系统的最后一个环节，其目的是确保熔料能够以最快的速率流入型腔，并迅速进行冷却封闭，以防止未完全冷却的溶体回流。另外还要保证型腔中流动速度足够快，以避免熔体从中间区域流出造成热量损失和塑件变形。由于插座防水保护罩的结构以及内抽芯的需求，本次设计选择了点浇口作为最佳方案。在使用点胶工艺时，需要将胶液通过浇口注入到模仁内部。一旦产品从模具中被推出，浇口能够自动切断，从而顺利满足自动化生产的需求。图 3.2 浇口3.5 型腔布置3.5 型腔布置当进行型腔数量的设计时，首要任务是确保塑件的结构和产品的精确度，接下来，还需要关注生产的经济效益和自动化生产的标准。浇口一般都设置在铸件上，而且浇口必须能保证与型壳内壁紧密贴合。在这次的塑料结构设计分析中，大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）13选择了抽芯方式，并考虑到产品精度的高要求，因此决定使用一模两腔的模具设计。通过对注塑件进行浇注系统设置、浇口位置选择等工作，最终得到了一个满足实际需求的型芯及成型零件。在确定了型腔的数量后，型腔的布局通常被划分为平衡型和非平衡型两大类。平衡式的主要目的在于减少浇口数目，从而降低注射压力。由于插座防水保护罩设计为壳体，因此一模两腔是采用中间分布的方式。图 3.3 型腔结构排布3.6 成型零件的结构确定3.6 成型零件的结构确定在整个模具结构中，成型部件占据了至关重要的位置，这包括型腔和型芯。在模具制造过程中，成型零件的质量好坏决定了产品的品质优劣。由于塑件的形状和复杂性各异，它们与塑件表面有直接的接触，因此对于成型零件的表面粗糙度和精度有着极高的要求。由于塑件结构复杂、外形复杂且具有较多几何参数等特点，所以在模具设计时必须考虑其结构复杂性和制造难度。因此，对于成型零件的设计显得尤为关键，不仅要确保其易于制造，还需满足塑件的尺寸和精度标准。成型零件一般由薄壁或复杂的型材组成。此外，它必须具备充分的压力承载能力，因此成型的部件必须具备适当的强度和硬度。另外还必须具有良好的耐磨性和抗疲劳度。考虑到当前行业的使用标准，选择了 C12MoV 这种材料，并将其热处理到大约 52HRC 的水平，这样就能满足生产的需求。3.6.1 凹模设计凹模设计型腔是用于塑造塑件外部形态的模具组件，并会根据塑件的复杂性来决定是采用整体设计还是组合设计。在模具制造过程中，成型零件的质量好坏决定了产品的品质优劣。由于塑件的外部结构相对简洁，所以本次设计选择了整体式设计。大连工业大学 2024 届本科生毕业论文（设计）14图 3.4 凹模设计3.6.2 型芯设计型芯设计型芯是