编号：
毕业设计说明书
题 目： 侧抽芯液压管路
三通管接头注塑模设计
学 院： 国防生学院
专 业： 机械设计制造及其自动化
学生姓名：
学 号：
指导教师：
职 称：
题目类型：☐理论研究 ☐实验研究 工程设计 ☐工程技术研究 ☐软件开发
2014 年 5 月 4 日
摘 要
塑料注射模具是成型塑料的一种重要工艺装备，通过对液压管路三通塑料模具设计,能够全面的了解塑料模具设计的基本原则、方法.并能较为熟练的使用Proe4.0、AUTOCAD软件进行塑料模具设计,提高自己的绘图能力。为今后从事设计工作打下了坚实的基础。
随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业、日常生活和军事等各个领域的应用范围越来越广，质量要求也越来越高，中国已经成为全球最大的塑料市场之一，塑料制品产量全球第二。为了做到高质、高效、低成本，从而提高市场占有率，注塑模具的开发、设计、加工与CAD/CAE/CAM技术相结合具有重大意义。
本次主要设计是对液压管路三通注射模的设计, 重点对塑件的成型原理、原料选用和注射技术进行分析。通过根据形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。
关键词：注塑模；模具结构；侧型芯；工艺方案
Abstract
Plastic injection mold is an important technological equipment of plastic forming, based on the hydraulic piping tee plastic mold design, can fully understand the basic principles, methods of plastic mold design. And can be used more skilled Proe4.0, AUTOCAD software for plastic mold design, improve their ability to draw. Engaged in the design for the future work laid a solid foundation.
With the needs of the development of modern industry, plastic products in industry, agriculture, military and other fields of daily life and the application scope is more and more wide, the quality requirements also more and more high, China has become one of the world's largest plastics market, plastic products production in the world's second. In order to achieve high quality, high efficiency, low cost, and improve the market share, injection mold development, design, processing combined with CAD/CAE/CAM technology is of great significance.
The main design is the design of injection mold hydraulic piping tee, focus on the forming principle of plastic parts, raw materials selection and injection technology were analyzed. By according to the shape, size, precision and surface quality requirement analysis, to determine the required molding solutions, products after processing, the choice of the parting surface, cavity number and arrangement, the structure of molding parts, pouring system, etc.
Key words: injection mold; The mold structure; The side core; The processing plan
目 录
前言 ............................................................................................. 1
1 研究概况 .............................................. 1
1.1国外研究现状.........................................................................................................1
1.2国内研究现状.........................................................................................................1
2 塑件制品分析 .......................................... 2
2.1 明确制品设计要求 ................................................ 2
2.2 明确制品批量 .................................................... 3
2.3 材料选择及性能 .................................................. 3
2.3.1 材料选择 ...................................................... 3
2.4 成型设备 ........................................................ 4
2.5 拔模斜度 ........................................................ 4
2.6 计算制品的体积和质量 ............................................ 5
2.6.1表面质量的分析 ................................................ 5
2.6.2塑件的体积重量 ................................................ 5
3 注射机及成型方案的确定 ................................ 6
3.1 注射机的确定 .................................................... 6
3.2 成型方案的确定 .................................................. 6
3.2.1 成型设备的选择 ................................................ 6
3.2.2成型的特点 .................................................... 7
3.2.3成型的原理 .................................................... 7
3.2.4成型过程 ...................................................... 7
4 型腔数的确定及分型面的选择 ............................ 9
4.1 型腔数的确定 .................................................... 9
4.2 分型面的选择 ................................................... 10
4.2.1 分型面的主要选择原则 ......................................... 10
4.3 确定型腔的排列方式 ............................................. 11
4.4 标准模架的选用 ................................................. 11
5 成型零部件的设计与计算 ............................... 13
5.1 凸模设计 ....................................................... 13
5.2 凹模的设计 ..................................................... 13
5.3 成型零件工作尺寸的计算 ......................................... 14
5.3.1 模腔工作尺寸的计算 ........................................... 14
6 浇注系统的设计 ....................................... 13
6.1 主流道设计 ..................................................... 16
6.2分主流道的设计 ................................................. 16
6.3 浇口的设计 ..................................................... 17
6.4 平衡进料 ....................................................... 17
6.5冷料穴设计 ..................................................... 18
7 排气与冷却系统的设计 ................................. 13
7.1 冷却系统设计的原则 ............................................. 18
7.2 冷却水路的计算 ................................................. 19
7.3 排气系统的设计 ................................................. 20
8 顶出与抽芯机构的设计 ................................. 20
8.1 推杆复位装置 ................................................... 20
8.2 抽芯机构的选择 ................................................. 21
8.3 抽芯距的计算 ................................................... 21
8.4斜导柱抽芯的设计 ............................................... 21
8.5滑块的设计 ..................................................... 23
8.5侧向分型与抽芯机构三维效果图如下所示： ......................... 23
9 导向机构的设计 ....................................... 24
9.1 导向、定位机构的主要功能 ....................................... 24
9.2导向机构的设计 ................................................. 24
9.2.1 导柱的设计 ................................................... 24
10 注塑机与模具各参数的校核 ............................ 25
10.1 工艺参数的校核 ................................................ 25
10.2 模具安装尺寸的校核 ............................................ 26
10.2.1 喷嘴的校核 .................................................. 26
10.2.2 定位圈尺寸的校核 ............................................ 26
10.2.3 模具外形尺寸的校核 .......................................... 26
10.2.4 模具厚度的校核 .............................................. 26
10.2.5 安装参数的校核 .............................................. 26
10.3 开模行程的校核 ................................................ 27
11 模具安装和试模 ...................................... 27
12 主要成型零件加工工艺 ................................ 28 13 结论……………………………………………………………… 30
谢 辞 ......................................................................................... 32
参考文献 ..................................................................................... 33
前言
注射成型也称为注射或注塑，是热塑性塑料的一种重要成型方法。到现在为止，有超过1/3的塑料原材料，是通过注射成型工业加工的，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以采用此成型方法。它的特点是生产周期短、生产效率高的、易自动化，因此广泛应用于塑料制品的生产。现在塑料成型生产中，塑料制件的质量与塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关。在这三要素中，塑料成型模具的质量最为关键，他的功能是双重的：赋予塑料熔体以期望的形状、性能、质量；冷却并推出成型的塑件。模具是决定最终产品的性能、规格、形状以及尺寸精度的载体，塑料成型模具是使塑料成型生产过程顺利进行、保证塑料成型质量不可缺少的工艺装备，是体现塑料成型设备高效率、高性能和合理先进塑料成型工艺的具体实施者，也是新产品开发的决定环节。由此可见，周而复始地获得符合技术经济要求及质量稳定的塑料制件，塑料成型模具的优劣是关键，它最能反映出整个塑料成型生产过程的技术含量以及经济效益。因此，注射成型的模具设计制造成为当今社会模具发展的热点,己发展成为热塑性塑料最主要的成型加工方法。
1 研究概况
1.1 国外研究现状
在工业发达国家，据1991年统计，日本生产塑料模和生产冲压模的企业各占40；韩国模具专业厂中，生产塑料模的占43.9，生产冲压模的占44.8%;新加坡全国有460家模具企业，60%生产塑料模，35%生产冲模和夹具。
当今世界注射模具的基本格局是以日、美及欧洲各工业化国家作为世界模具技术的领头羊，占据了世界注射模具市场的半壁江山，他们拥有现代的设计方法和先进的模具制造设备，特别是近几年来这些国家把CAD/CAM/CAE系统作为模具工业发展的臂翼，其发展的趋势如日中天。在注塑模具设计工业中，国外先进国家（日本、德国、美国等）从20世纪80年代中期已广泛使用计算机对塑料模进行辅助设计（CAD），辅助制造（CAM），并对模具设计的各个环节进行定量计算机和数值分析（CAE），已由经验数据逐步过渡到计算机设计，对模具浇注系统和型腔的熔料流动行为以及温度调节系统的热量分布都采用了微机辅助设计。
1.2 国内研究现状
20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15％的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视
技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。
中国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。在大型模具方面已能生产48"（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
2 塑件制品分析
2.1 明确制品设计要求
液压管路三通管工件如图所示，它是一种常见的塑料工件，广泛应用与建筑行业，由于塑件材料为ABS，模具浇注系统应粗短，进料口截面宜大，溶料流程不易长，因此采用侧浇口。根据该塑件的结构特点，模具设计为上下开模，三向侧抽芯，由滑块上的型芯成型。为了使模具与注射机相匹配以提高生产力和经济性、保证塑件精度，并考虑模具设计时应合理确定型腔数目，该模具选择一次开模及一模两腔[1]。
图2.1 塑料制品的三维立体图
图2.2塑件尺寸
2.2 明确制品批量
该产品生产量大，故设计的模具要求有较高的注塑效率，又考虑到模具的抽芯，结构复杂，因此模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口。
2.3 材料选择及性能
2.3.1 材料选择
液压管路三通该塑件作为工业用品，要具备安全无毒，化学稳定性高，不易分解等特点和价格低廉的要求；同时，作为承重物件在一定的高度掉下或过载时，不会出现裂纹甚至断裂，这就意味着塑件所使用的材料要有一定的机械强度。
2.3.2 材料品种
根据2.1中对塑件的分析要求，同时考虑原材料价格要低廉，现决定选用应用广泛的ABS工程塑料。ABS塑料是以丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种原料为单体经过共聚而成的一种热塑性塑料（可以反复加热软化冷却成型的塑料），因此兼有三种元素的共同性能，使其具有“坚韧、质硬、刚性”的性质。ABS塑料无毒、无味。
编号：
毕业设计说明书
题 目： 侧抽芯液压管路
三通管接头注塑模设计
学 院： 国防生学院
专 业： 机械设计制造及其自动化
学生姓名：
学 号：
指导教师：
职 称：
题目类型：☐理论研究 ☐实验研究 工程设计 ☐工程技术研究 ☐软件开发
2014 年 5 月 4 日
摘 要
塑料注射模具是成型塑料的一种重要工艺装备，通过对液压管路三通塑料模具设计,能够全面的了解塑料模具设计的基本原则、方法.并能较为熟练的使用Proe4.0、AUTOCAD软件进行塑料模具设计,提高自己的绘图能力。为今后从事设计工作打下了坚实的基础。
随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业、日常生活和军事等各个领域的应用范围越来越广，质量要求也越来越高，中国已经成为全球最大的塑料市场之一，塑料制品产量全球第二。为了做到高质、高效、低成本，从而提高市场占有率，注塑模具的开发、设计、加工与CAD/CAE/CAM技术相结合具有重大意义。
本次主要设计是对液压管路三通注射模的设计, 重点对塑件的成型原理、原料选用和注射技术进行分析。通过根据形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。
关键词：注塑模；模具结构；侧型芯；工艺方案
Abstract
Plastic injection mold is an important technological equipment of plastic forming, based on the hydraulic piping tee plastic mold design, can fully understand the basic principles, methods of plastic mold design. And can be used more skilled Proe4.0, AUTOCAD software for plastic mold design, improve their ability to draw. Engaged in the design for the future work laid a solid foundation.
With the needs of the development of modern industry, plastic products in industry, agriculture, military and other fields of daily life and the application scope is more and more wide, the quality requirements also more and more high, China has become one of the world's largest plastics market, plastic products production in the world's second. In order to achieve high quality, high efficiency, low cost, and improve the market share, injection mold development, design, processing combined with CAD/CAE/CAM technology is of great significance.
The main design is the design of injection mold hydraulic piping tee, focus on the forming principle of plastic parts, raw materials selection and injection technology were analyzed. By according to the shape, size, precision and surface quality requirement analysis, to determine the required molding solutions, products after processing, the choice of the parting surface, cavity number and arrangement, the structure of molding parts, pouring system, etc.
Key words: injection mold; The mold structure; The side core; The processing plan
目 录
前言 ............................................................................................. 1
1 研究概况 .............................................. 1
1.1国外研究现状.........................................................................................................1
1.2国内研究现状.........................................................................................................1
2 塑件制品分析 .......................................... 2
2.1 明确制品设计要求 ................................................ 2
2.2 明确制品批量 .................................................... 3
2.3 材料选择及性能 .................................................. 3
2.3.1 材料选择 ...................................................... 3
2.4 成型设备 ........................................................ 4
2.5 拔模斜度 ........................................................ 4
2.6 计算制品的体积和质量 ............................................ 5
2.6.1表面质量的分析 ................................................ 5
2.6.2塑件的体积重量 ................................................ 5
3 注射机及成型方案的确定 ................................ 6
3.1 注射机的确定 .................................................... 6
3.2 成型方案的确定 .................................................. 6
3.2.1 成型设备的选择 ................................................ 6
3.2.2成型的特点 .................................................... 7
3.2.3成型的原理 .................................................... 7
3.2.4成型过程 ...................................................... 7
4 型腔数的确定及分型面的选择 ............................ 9
4.1 型腔数的确定 .................................................... 9
4.2 分型面的选择 ................................................... 10
4.2.1 分型面的主要选择原则 ......................................... 10
4.3 确定型腔的排列方式 ............................................. 11
4.4 标准模架的选用 ................................................. 11
5 成型零部件的设计与计算 ............................... 13
5.1 凸模设计 ....................................................... 13
5.2 凹模的设计 ..................................................... 13
5.3 成型零件工作尺寸的计算 ......................................... 14
5.3.1 模腔工作尺寸的计算 ........................................... 14
6 浇注系统的设计 ....................................... 13
6.1 主流道设计 ..................................................... 16
6.2分主流道的设计 ................................................. 16
6.3 浇口的设计 ..................................................... 17
6.4 平衡进料 ....................................................... 17
6.5冷料穴设计 ..................................................... 18
7 排气与冷却系统的设计 ................................. 13
7.1 冷却系统设计的原则 ............................................. 18
7.2 冷却水路的计算 ................................................. 19
7.3 排气系统的设计 ................................................. 20
8 顶出与抽芯机构的设计 ................................. 20
8.1 推杆复位装置 ................................................... 20
8.2 抽芯机构的选择 ................................................. 21
8.3 抽芯距的计算 ................................................... 21
8.4斜导柱抽芯的设计 ............................................... 21
8.5滑块的设计 ..................................................... 23
8.5侧向分型与抽芯机构三维效果图如下所示： ......................... 23
9 导向机构的设计 ....................................... 24
9.1 导向、定位机构的主要功能 ....................................... 24
9.2导向机构的设计 ................................................. 24
9.2.1 导柱的设计 ................................................... 24
10 注塑机与模具各参数的校核 ............................ 25
10.1 工艺参数的校核 ................................................ 25
10.2 模具安装尺寸的校核 ............................................ 26
10.2.1 喷嘴的校核 .................................................. 26
10.2.2 定位圈尺寸的校核 ............................................ 26
10.2.3 模具外形尺寸的校核 .......................................... 26
10.2.4 模具厚度的校核 .............................................. 26
10.2.5 安装参数的校核 .............................................. 26
10.3 开模行程的校核 ................................................ 27
11 模具安装和试模 ...................................... 27
12 主要成型零件加工工艺 ................................ 28 13 结论……………………………………………………………… 30
谢 辞 ......................................................................................... 32
参考文献 ..................................................................................... 33
前言
注射成型也称为注射或注塑，是热塑性塑料的一种重要成型方法。到现在为止，有超过1/3的塑料原材料，是通过注射成型工业加工的，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以采用此成型方法。它的特点是生产周期短、生产效率高的、易自动化，因此广泛应用于塑料制品的生产。现在塑料成型生产中，塑料制件的质量与塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关。在这三要素中，塑料成型模具的质量最为关键，他的功能是双重的：赋予塑料熔体以期望的形状、性能、质量；冷却并推出成型的塑件。模具是决定最终产品的性能、规格、形状以及尺寸精度的载体，塑料成型模具是使塑料成型生产过程顺利进行、保证塑料成型质量不可缺少的工艺装备，是体现塑料成型设备高效率、高性能和合理先进塑料成型工艺的具体实施者，也是新产品开发的决定环节。由此可见，周而复始地获得符合技术经济要求及质量稳定的塑料制件，塑料成型模具的优劣是关键，它最能反映出整个塑料成型生产过程的技术含量以及经济效益。因此，注射成型的模具设计制造成为当今社会模具发展的热点,己发展成为热塑性塑料最主要的成型加工方法。
1 研究概况
1.1 国外研究现状
在工业发达国家，据1991年统计，日本生产塑料模和生产冲压模的企业各占40；韩国模具专业厂中，生产塑料模的占43.9，生产冲压模的占44.8%;新加坡全国有460家模具企业，60%生产塑料模，35%生产冲模和夹具。
当今世界注射模具的基本格局是以日、美及欧洲各工业化国家作为世界模具技术的领头羊，占据了世界注射模具市场的半壁江山，他们拥有现代的设计方法和先进的模具制造设备，特别是近几年来这些国家把CAD/CAM/CAE系统作为模具工业发展的臂翼，其发展的趋势如日中天。在注塑模具设计工业中，国外先进国家（日本、德国、美国等）从20世纪80年代中期已广泛使用计算机对塑料模进行辅助设计（CAD），辅助制造（CAM），并对模具设计的各个环节进行定量计算机和数值分析（CAE），已由经验数据逐步过渡到计算机设计，对模具浇注系统和型腔的熔料流动行为以及温度调节系统的热量分布都采用了微机辅助设计。
1.2 国内研究现状
20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15％的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视
技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。
中国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。在大型模具方面已能生产48"（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
2 塑件制品分析
2.1 明确制品设计要求
液压管路三通管工件如图所示，它是一种常见的塑料工件，广泛应用与建筑行业，由于塑件材料为ABS，模具浇注系统应粗短，进料口截面宜大，溶料流程不易长，因此采用侧浇口。根据该塑件的结构特点，模具设计为上下开模，三向侧抽芯，由滑块上的型芯成型。为了使模具与注射机相匹配以提高生产力和经济性、保证塑件精度，并考虑模具设计时应合理确定型腔数目，该模具选择一次开模及一模两腔[1]。
图2.1 塑料制品的三维立体图
图2.2塑件尺寸
2.2 明确制品批量
该产品生产量大，故设计的模具要求有较高的注塑效率，又考虑到模具的抽芯，结构复杂，因此模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口。
2.3 材料选择及性能
2.3.1 材料选择
液压管路三通该塑件作为工业用品，要具备安全无毒，化学稳定性高，不易分解等特点和价格低廉的要求；同时，作为承重物件在一定的高度掉下或过载时，不会出现裂纹甚至断裂，这就意味着塑件所使用的材料要有一定的机械强度。
2.3.2 材料品种
根据2.1中对塑件的分析要求，同时考虑原材料价格要低廉，现决定选用应用广泛的ABS工程塑料。ABS塑料是以丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种原料为单体经过共聚而成的一种热塑性塑料（可以反复加热软化冷却成型的塑料），因此兼有三种元素的共同性能，使其具有“坚韧、质硬、刚性”的性质。ABS塑料无毒、无味。