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1、 课课 程程 设设 计（论计（论 文）文） 题目： 四通管的塑料注射模设计 （英文）：Design of Four way pipe plastic injection mold 院 别： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 四通管的塑料注射模设计四通管的塑料注射模设计 摘要摘要 本次设计是针对建筑工程或给排水工程所用的塑料四通管的设计。其表面 的精度要求不高，模具设计上采用了直接浇口、开合模定位装置、液压抽芯机 构、推管推出机构等措施。实现高效、质量高、成本低的产品设计、生产原则。 设计中使我学到了很多知识，跟课堂上的学习很不同。设计过程中出现了 问题，如何去解决，这将对我以
2、后的工作和生活都很有帮助。本设计是通过翻 阅一些产品设计和塑料模具设计有关的参考资料和文献，结合绘图软 Pro/Engineer Wildfire 4.0、AutoCAD 2008 和 Moldflow6.1、Mastercam9.1 对四通管件的产品和模具的初步设计。 关键词：关键词：四通管件；注射模具；侧抽芯机构 Design of Four way pipe plastic injection mold Abstract The design is in accordance with for the four way pipe used for the construction eng
3、ineering、water supply and drainage engineering .Its surface accuracy is not high, die design uses the direct gate, opening and closing the mold positioning device, hydraulic pressure side core-pulling mechanism, ejector mechanism and measures. The purpose is to achieve high efficiency, high quality,
4、 low cost products design, and production principle. The knowledge I learned from the design is very different from which I learned from the class. There are many problems during the design process, how to solve them, which I learned will be very helpful for my future work and life. During the desig
5、n, I read a number of books about product design and the reference data of plastic mold design, combining with the designing software Pro / Engineer Wildfire 4, AutoCAD 2008 and moldflow6.1, mastercam9.1pipe products and mold design to accomplish the preliminary design of the mould Key words: Four p
6、ipe; Injection mold; the side core-pulling mechanism 目录目录 2 塑件分析4 2.1 零件二维图及PROE三维图 4 2.2 塑件产品分析 5 2.3 塑件材料的选择 5 2.3.1 UPVC 材料.5 2.3.2 PE 材料.5 2.3.3 PC 材料.6 3 注射机的选择7 3.1 运用 PRO /E 分析零件 7 3.2 通过MOLDFLOW6.1 对塑件进行分析 7 3.3 选择注射机 8 3.3.1 注塑机分类.8 3.3.2.校核注射机的最大注射容积 9 3.3.3.锁模力的校核 9 3.3.4 开模行程校核10 4 塑件浇口分
7、析和浇注系统的形成 .11 4.1 方案的设定 .11 4.1.1 方案一：11 4.1.2 方案一： .12 4.2.1 方案二 .13 4.2.2 方案二 .14 4.3.1 方案三 .15 4.3.2 方案三：16 4.4 结论： .17 4.5 浇注系统的形式和浇口的设计 .17 4.5.1 主流道的设计18 4.5.2 主流道衬套18 4.5.3 定位圈19 4.5.4 主流道衬套的固定19 4.5.5 分流道的设计20 4.5.6 分流道的表面粗糙度20 4.6 浇口设计 .20 4.6.1 浇口位置的选择应遵循以下原则：20 4.6.2 浇口类型的选择：21 4.7 冷料穴的设计
8、 .22 5 模具设计的有关计算.23 5.1 塑件型腔径向尺寸计算 .23 5.2 型腔深度计算 .24 5.3 成型零件钢材的选用（型芯） .26 5.3.1 成型零件的选用要求26 5.3.2 材料 4Cr5MoSiV 分析 27 6 模架及机构的设计.28 6.1 模架的选择 .28 6.1.1 注射机最大与最小模具厚度与模架的高度校核29 6.2 排气系统的设计和温度调节系统设计 .30 6.2.1 排气系统30 6.2.2 冷却系统的设计30 6.3 塑件分型面和侧向抽芯 .31 6.3.1 总图31 6.3.2 分型面的选择原则31 6.3.3 侧向分型与抽芯机构的确定32 6.
9、4 顶出系统和合模导向机构设计 .33 6.4.1 顶出系统设计33 6.4.2 合模导向机构的设计33 6.4.3 导向结构的总体设计33 6.4.4 导柱设计34 6.5 导柱孔与导套 .34 6.5.1 导柱孔的基本要求34 6.5.2 导套35 6.6 复位杆的设计 .35 6.7 脱模推出机构的设计 .36 6.8 推杆设计 .36 6.8.1 推杆的设计36 6.8.2 推杆位置的选择37 7 绘制装配草图 .38 7.1 总体装配图 .38 7.2 A、B 版结构图.40 8 数控分析和加工工艺.42 8.1 数控分析 A 版局部图 .43 8.2 工艺卡 .44 总结.46 参
10、考文献.47 致谢.48 附录.49 四通管的塑料注射模设计 1 2 2 塑件分析塑件分析 2.1 零件零件二维图及二维图及 proe 三维图三维图 塑件的形状结构及尺寸、技术要求如图 2.1 所示，三维 Pro/E 图如图 2.2 所示 图 2.1 四通管二维图 广东技术师范学院本科毕业设计（论文） 2 图 2.2 四通管三维图 2.2 塑件产品分析塑件产品分析 四通管可用在建筑工程和排水系统中，可用在室内室外。要求其具有耐用、 抗氧化能力强、抗腐蚀性强等良好性能。且管道内壁光滑阻力系数小、绝缘不 导电，材料不溶解于管道内的液体，对水质不构成二次污染、化学稳定性高， 有很好的耐用性，不需要经
11、常替换。 本设计的四通管尺寸较大，抽芯距离较长，在模具设计时，侧抽芯机构是 其设计重点。如采用普通的斜导柱抽芯机构，会导致模具结构庞大，抽芯动作 缓慢，加工效率低，因为本次设计的管件尺寸较大，型腔深，所需抽芯力大， 所以拟用液压缸抽芯机构。塑件精度要求挺高，生产批量大量，初步确定为一 腔一模。 2.3 塑件材料的选择塑件材料的选择 据对产品使用的分析，初步确定 UPVC、PE、PC 三种材料作为塑件的材料。 2.3.1 UPVC 材料材料 1.无定性料，吸湿性小，流动阻力小。模具浇注系统宜粗短，浇口截面宜 大，不得有死角。 2.极易分解，在 200温度下与钢、铜接触更易分解。 3.采用螺杆式注
12、射机及直通式喷嘴时，孔径宜大，以防死角溢料 2.3.2 PE 材料材料 1.结晶性料，吸湿性小，流动性对压力变化敏感，可能发生熔融破裂，与 有机溶剂接触会发生开裂； 2. 加热时间过长则发生分解、烧焦；冷却速度慢，因此必须充分冷却； 3.收缩率范围大，收缩值大、易变形、翘曲，不宜用直接进料口，易增大 内应力饿，或产生收缩不匀； 四通管的塑料注射模设计 3 2.3.3 PC 材料材料 1.无定性塑料，热稳定性好，成型温度范围宽，超过 330才重分解，分 解师产生无毒、无腐蚀性气体； 2.吸湿性极小，但对水敏感性强，加工前必须干燥粗粒，否则会出现银丝、 气泡及强度显著改变的现象； 3.易产生应力集
13、中，模温超过 120塑件冷却慢，易变形粘模，脱模困难， 成型周期长 对这几种材料厂总结归纳比较下，如表 2.1 示 表 2.1 几种材料性能比较 塑料名称硬聚氯乙烯聚乙烯聚碳酸脂 缩写 UPVCPEPC 密度 g / cm3 1.380.94-0.961.18-1.20 注射成型机类 型 螺杆式柱塞式螺杆式 计算收缩率% 0.6-1.51.5-3.61.0-2.5 模具温度 30-6060-7080-90 预热温度 70-8070-9080-100 抗弯强度 MPa 9027-40134 拉伸弹性模量 MPa 2.4-4.20.84-0.956.5 注射压力 MPa 80-13060-1008
14、0-130 成型时间 h 40-13040-13050-160 布氏硬度 HB 16.22.0713.5 螺杆转速 （r/min） 2848 结论：根据市面上材料的经验使用效果，性价比，及上面的对比和收缩率结论：根据市面上材料的经验使用效果，性价比，及上面的对比和收缩率 、硬、硬 度等条件，选择度等条件，选择 UPVCUPVC 作为本产品作为本产品四通管塑件的材料。四通管塑件的材料。 广东技术师范学院本科毕业设计（论文） 4 3 3 注射机的选择注射机的选择 3.1 运用运用 Pro /E 分析零件分析零件 利用 Pro/E 软件对零件进行分析计算可知，零件体积为 271.758cm ，质量
15、3 约为 3.75g，投影面积为 28988.1mm2 3.2 通过通过 moldflow6.1 对塑件进行分析对塑件进行分析 利用仿真软件，对塑件进行注射成型，可知道浇注系统的可行性和合理性。 通过 moldflow6.1 对塑件进行分析，得出塑件和浇注系统的材料总质量、注射 成型时所的锁模力、注射处压力、浇口流道塑件的体积等数据，以利于模具结 构设计。 图 3.1 四通管充填时间 得出总质量、锁模力、注射处压力、浇口流道塑件的体积 总重量（制品+流道）=312.0550g 最大锁模力-在充填期间=39.9478tonne 充填阶段结果摘要： 四通管的塑料注射模设计 5 最大注射压力（2.5
16、04s）=55.196MPa 图 3.2 最大注射压力（2.504s） 总体积=274.5690cm 3 最初充填的体积=0.0000cm 3 要填充的体积=274.5690 cm 3 要填充的制品体积=272.8840 cm 3 要填充的主流道/流道/浇口体积=1.6853 cm 3 3.3 选择注射机选择注射机 3.3.1 注塑机分类注塑机分类 注塑机的分类方式很多,目前尚未形成完全统一标准的分类方法.常用的分 类方法有: （1）按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机； （2）按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。 此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。 根据上面分析研究，以注射量的体积、锁模力的大小为依据，选卧式 XS- ZY-1000 注射成型机，该设备的技术参数如表 3.1 所示。 表 3.1 注射机的主要参数 型号XS-ZY-1000 广东技术师范学院
