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毕业设计论文设计/论文题目：摩托车灯罩零件的成型工艺及塑料模具设计班级：姓名：指导老师：完成时间：毕业设计（论文）任务书系部：专业：学生姓名:学号:设计(论文)题目：摩托车灯罩注塑模设计起迄日期:指导教师:毕业设计（论文）任务书1．本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：该课题来源于某摩托车厂的灯罩零件。在完成该课题之前，应对注塑工艺生产较为熟悉，能熟练掌握相关设计手册的使用，能独立完成一套模具的设计及模具主要工作零件加工工艺的编制，能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（1）塑件的结构工艺分析；（2）摩托车灯罩注塑模设计，绘制模具总装图一张；（3）画出非标准件零件的零件图；（4）编写设计说明书一份；（5）编制主要零件加工工艺过程卡。原始资料：塑件图及其尺寸如右图所示，材料：PP生产批量：大批量生产表格清单表3-1模板初选尺寸表3-2校核后模板尺寸表1型腔机械加工工序卡表2型芯机械加工工序卡毕业设计/论文说明书目录绪论1第1章任务来源及设计意义51.1设计任务来源51.2设计目的及意义5第2章模塑工艺规程的编制62.1塑件的工艺性分析62.2计算塑件体积和质量---------------82.3塑件注塑工艺参数的确定-----------------8第3章工艺方案的确定93.1确定模具型腔数目------------------------93.2分型面的选择93.3确定型腔的布置方式103.4确定浇注系统---------------------------103.5确定脱模方式-----------------------------------------133.6确定调温系统结构------------------------133.7确定排气系统的形式----------------------143.8选用标准模架----------------------------143.9成型零件的结构设计----------------------143.10结构与辅助零部件设计---------------------14第4章模具结构及成型设备的选择164.1型腔及型芯工作尺寸的计算----------------164.2侧壁厚度和底板厚度计算19第5章模具闭合高度的确定20第6章注塑机有关参数校核21第7章绘制模具总装图和非标准零件工作图---------22第8章注塑模主要零件加工工艺规程的编制--------23第9章模具的安装与调试259.1模具的安装-----------------------------259.2模具的调试-----------------------------26设计总结27致谢-------------------------------------------28参考文献29前言在未来的模具市场中，塑料模具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具也提出了越来越高的要求，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。我国塑料模具工业和今后的主要发展方向：1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广4、开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。6、应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或扫描仪实现逆向工程是塑料模具CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。第一章塑件分析与模具材料和注射机的选取第一节塑件结构和技术要求的分析一、塑件结构分析由塑件零件图可见，在塑件的左右两边各有一个小孔，正前方有一个大孔，顶部亦有一通孔，而内侧则有一个挂勾。在大孔的一面有一个脱模斜度，塑件的内表面粗糙度要求比较底，而外表面则要求有比较高的光泽度，因此要对型腔表面进行抛光。二、塑件零件图技术要求分析由塑件零件图中的技术要求可见，此零件材料为聚丙烯，批量生产，塑件精度为5级，各配合尺寸精度要求一般，所以制造的模具精度取一般精度就已经满足要求。因为塑件是批量生产，所以型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比较高。第二节塑料材料的成型特性与工艺参数由摩托车前灯罩零件图中的技术要求可知，塑件材料为聚丙烯，其特点如下：一、基本特性聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度仅为0.90～0.96/cm3。它不吸水，光泽好，易着色。屈服强度、抗拉、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲疲劳强度。聚丙烯熔点为164～170℃，耐热性好，能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度达-15℃，低于-35℃是时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好。因不吸水，绝缘性能不受湿度的影响。但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。二、成型特点成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕、及变形；聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分冷却的冷却回路；聚丙烯成型的适宜模温为80℃左右，不可低于40℃，否则会造成成型塑件表面光泽度差或产生熔接痕等缺陷。温度过高则会产生翘曲现象。三、塑件注塑工艺参数的确定查找相关文献和参考工厂实际应用的情况，PP的成型工艺参数可做如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料桶温度和喷嘴温度。料桶温度：后段温度选用160℃中段温度选用170℃前段温度选用200℃喷嘴温度：选用170℃注塑压力：选用80mp模具温度：选用70℃收缩率：（0.3～0.8）‰注塑时间：30s保压：选用60mp保压时间：5s冷却时间：30s预热：（2～3）小时第四节注射机的选取塑件成形所需的注射总量应该小于所选注射机的注射量。由零件图知塑件的体积为80cm3，塑件的质量为76克。（塑件的密度为0.95g/cm3）。注射容量以容积（cm3）表示时，塑件体积（包括浇注系统）应小于注射机的注射容量，其关系按的结构方案第一节确定塑件在模具中的位置和分型面位置一、型腔数目的确定在设计实践中，所确定的型腔数目，既要保证最佳的生产经济性，技术上又要充分保证产品的质量，也就是应保证塑料制件最佳的技术经济性。因此根据本塑件的形状及尺寸，确定型腔的数目为一模一腔。二、塑件在模具中的位置和分型面的方案确定分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键。对于灯罩塑件，预定的几个分型面方案如下：方案（一）：其分型面的设计如图2．2．1所示，这种设计方式共有两个分型面，首先在A处分型面进行定距分型，然后在B处分型。首先在A处分型是因为考虑到塑件有两个φ10的小孔不能随型芯直接脱出，所以要对两个小孔设计侧向抽芯结构。这种方案的优点如下：1、两个分型面分型不会在塑件表面产生飞边、痕迹。2、模具便于制造；图2．1．1方案（二）：其分型面的设计如图2．2．2所示，这种设计方式共有三个分型面；除了在A、B处有分型面外,另外它还利用了塑件的对称性，在中间多设了一个分型面。在A分型面分型的同时，中间的分型面亦进行分型，型腔板向左右两边移动，在移动了一段距离停止分型后B分型面才开始分型。这种方案的优点是：通过多设了中间这个分型面后，省去了对=的选择浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响很大，而且还与塑件所用的利用率、成型生产效率等相关，因此浇注系统设计是模具设计的重要环节。因为本塑件不是大型或薄壁塑料制件，所以无需进行流动距离比和流动面积比的校核。（1）、主流道设计主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动距离。主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔体要冷热交替地反复接触，属于移损件，对材料的要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套式（也称浇口套），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理要求淬火53～57HRC。主流道衬套应设置在模具的对称中芯位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴为同一轴心线。主流道衬套形式如图2．2．1所示，图2．2．1a为主流道与定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；图2．2．1b和图2．2．1c所示为将主流道衬套和定位圈设计成a)b)c)图2．2．1两个零件，然后配合固定在模板上。在本设计中，为了安装与拆卸方便，所以采用图2．2．1b的形式。（2）、浇注口位置的选择模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模之后有时还需修改浇口尺寸。无论采用什么形式的浇口，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。预先拟订浇注口位置的设计方案有两种，如图2．2．2所示，分别为在I处和II处。根据上面的几项原则来分析：如果开在I处，那就产生浇注口不平衡，而且会影响塑件外观质量，而在II处开浇注口是非常平衡的，也尽量缩短了塑料的流动距离，不影响塑件的外观质量，浇口凝料也易于去除，还能够同时填充满型腔，所以我选择在II处开浇注口。图2．2．2（3）、浇口的选择浇口亦称进料口，连接分流道与型腔的通道。除直接浇口外，它是浇注系统中截面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分。浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。根据所采取浇口的位置，拟订采用浇口的形式如下：1、环形浇口2、轮辐浇口3、潜伏浇口形三种浇口的优缺点经比较易见，环浇口凝料去除比较难，增加了工人的劳动强度，所以不采用环形浇口。潜伏浇口的优点比较多，但因为本塑件是摩托车灯罩的内部零件，对塑件的外表面质量及美观效果要求不是很高，只须能保证其一般的尺寸精度就可以了，而轮辐浇口已经满足其设计要求。为了加工的方便性，所以决定采用轮辐浇口。（4）、分流道设计要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小。为便于机械加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上。常用的分流道截面形状一般可分为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等。圆形截面分流道因其要以分型面为界分成两半进行加工才利于凝料脱出，但这种加工的工艺性不佳，且模具闭合后难以精确保证两半圆对准，故生产实际中不常使用。而梯形截面分流道容易加工，且塑料的热量散失及流动阻力均不大，经过多方面的考虑，在本设计里采用梯形截面的分流道。（5）、冷料穴的设计冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为1～1.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。.冷料穴的各种形式如图所示。图2．2．3a～c是底部带推杆的冷料穴形式，图2．2．3a是端部部为Z字形拉料杆形式冷料穴，是最常用的一种形式，开模时主流道凝料被拉料杆拉出，a)b)c)d)e)图