论文总字数：15926字

摘 要

本次设计的产品为盖板，尺寸较小，形状稍复杂，采用聚丙烯（PP）材料，要求大批量生产。针对该盖板塑件，进行了系统的模具设计，包括利用Moldflow软件对塑件进行浇口位置和模流分析，然后通过个人理解，起草模具结构的蓝图和初步选择恰当的注射机。根据对塑件的分析，计算和设计推出机构，紧接着为成型零部件系统确定一模两腔的结构并确定侧抽机构。这之后再在此基础上选择合适的浇注、冷却及排气系统等。然后确定各模板高度，设计合模导向机构，完成整体模具大致结构的设计和绘制。这中间得多方了解，掌握每个零件的材料和给定合适的粗糙度，并为零件之间的配合设置准确的公差。最后按标准校核设计中涉及到的数据计算，为该盖板件完成整个模具的设计。

关键词：盖板；注塑模；Moldflow；侧抽芯

Injection molding technology and mold design of cover plate

Abstract

The product of this design is the cover plate，whose size is small and shape is complex.It is made of polypropylene (PP) material and requires mass production.For the cover plate plastic part，a systematic mold design is carried out.Using Moldflow to analyze the gate position and mold flow of plastic parts，and according to the analysis of the analysis results，draft the blueprint of mold structure and preliminarily select the appropriate injection machine.According to the analysis of plastic parts，the push out mechanism is calculated and designed.Then the first mock exam of two cavity structure is determined for the forming parts system and the side pumping mechanism is determined.After that，the proper pouring，cooling and exhaust system should be selected. Then determine the height of each template，design the closing guide mechanism，and complete the design and drawing of the overall mold structure.In this process，we need to know more about each part's material and given appropriate roughness，and set accurate tolerance for fitting between parts.Finally，according to the data calculation involved in the standard check design，the whole die design is completed for the cover plate.

Keywords；Cover plate；Injection mold；Moldflow；Side core-pulling

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

第二章 塑件成型工艺性分析 4

2.1塑料性能 4

2.2塑件分析 4

2.2.1精度等级 4

2.2.2塑件尺寸 4

2.2.3脱模斜度 5

2.3注射成型 5

2.3.1成型过程 5

2.3.2工艺参数 5

第三章 基于Moldflow的CAE分析 6

3.1网格划分 6

3.2最佳浇口分析 7

3.3创建浇注系统进行模流分析 8

3.4对分析结果的解析 9

3.4.1对充填时间的解析 9

3.4.2对流动前沿温度的解析 9

3.4.3对气穴的解析 10

3.4.4对锁模力的解析 10

3.4.5对熔接线的解析 11

3.4.6对回路冷却液温度的解析 11

3.4.7对翘曲的解析 11

第四章 拟定模具的结构形式和初选注射机 13

4.1分型面最佳位置的选择 13

4.2型腔的设计计划 13

4.2.1数量的确定 13

4.2.2排列方式的确定 13

4.2.3确定模具的结构形式 13

4.3确定注射机的型号 14

第五章 浇注系统的设计 16

5.1主流道的设计 16

5.1.1主流道尺寸 16

5.1.2定位圈的形式 17

5.2分流道的设计 18

5.3浇口设计 18

5.4冷料穴的设计 18

5.5拉料杆的设计 18

第六章 成型零部件的结构设计及计算 20

6.1结构设计和钢材选用 20

6.2成型零部件工作尺寸计算 20

6.2.1型腔径向尺寸 20

6.2.2型芯径向尺寸 21

6.2.3型腔深度尺寸 22

6.2.4型芯高度尺寸 22

6.3型腔侧壁和底板厚度尺寸 22

6.3.1型腔侧壁的厚度尺寸 22

6.3.2底板厚度尺寸 23

第七章 脱模推出机构的设计 24

7.1脱模力的计算 24

7.2推出方式的确定 24

第八章 侧向分型与抽芯机构的设计 26

8.1侧向分型与抽芯结构类型的确定 26

8.2斜导柱侧抽机构的设计 26

8.2.1侧向抽芯力计算 26

8.2.2抽芯距计算 26

8.2.3斜导柱截面尺寸确定 27

8.2.4斜导柱长度计算 28

8.2.5滑块设计 29

8.2.6楔紧块的设计 29

第九章 排气系统的设计 31

第十章 冷却系统的设计 32

10.1冷却介质 32

10.2冷却系统的计算 32

10.2.1塑料熔体总质量 32

10.2.2塑件凝固时放出的热量 32

10.2.3冷却水的体积流量 32

10.2.4冷却水道的直径 32

10.2.5冷却水在管内的流速 32

10.2.6冷却水道的导热总面积 32

10.2.7模具冷却水道的总长度 33

10.2.8冷却水道的根数 33

第十一章 模架的确定 34

11.1各模板尺寸的确定 34

11.2模架各尺寸的校核 34

11.2.1模具平面尺寸校核 34

11.2.2模具高度尺寸校核 34

11.2.3模具开模行程校核 34

第十二章 合模导向机构的设计 35

第十三章 模具工作原理 36

第十四章 结论 39

致谢 40

参考文献 41

第一章 绪论

模具是精细的生产工具，工作原理是利用本身有的形状去成形材料。现如今利用模具生产主要有以下方面的优势，即成本、品质和生产速度。制造业相当于国民经济的大动脉，模具就是制造业的咽喉。国内现在也雨后春笋般地发展起了很多专注模具生产方面的工业园区，模具制造行业已经做到了较高程度的自动化和集成化，其制造技术也一直是权衡国力的体现。

图1.1模具一体化车间布局示例

塑料是指用树脂聚合而成的新材料，凭借其质量不大、绝缘性和工艺性优越、物理和化学性能俱佳的诸多优点，它在短短几十年里已经逐步发展成为现代社会四大基础材料中的一员。塑料正越来越多的被用来替代传统材料，尤其在汽车行业，以塑代钢已经逐渐成为了主流。汽车的生产中为了尽可能的做到轻量化，塑料的使用均值已成为权衡一个国家汽车制造水平的重要标志。

图1.2生活中形形色色的塑料制品

基于塑料和模具在当下生产生活中不可替代的作用和不可磨灭的影响，注塑模在模具的众多种类中也一飞冲天脱颖而出。注塑工艺以及注射模具的设计是与时俱进的，随着当下可利用的材料更多更好的开发、注塑机器设备的更新换代、计算机技术和模拟仿真技术的发展，以及这些学科之间的互相渗透与融合，注塑成型技术作为一项综合性的项目，雄起的势头不可湮灭。

图1.3注塑模具图例

模具行业在当下发展迅速，地位越来越高作用越来越大，同时CAE技术作为“周边”也迅速走红。在传统的注射模设计过程中，按照经验，往往得一遍一遍反复地尝试和修正，才能得到一副看得过去的模具，经常一步错步步错，一改就改一大片。而这中间需要凭借的是设计者们自身的经验和对制造技巧的了解^[1]。模具对精度的要求很高，如果结构还稍微复杂，制作就会繁琐，制作成本就会高昂，耽误功夫，消耗大量的人力物力不说，就怕制作出来的模具不能满足需求，耽误的功夫都瞎耽误了。时势造英雄，Moldflow作为后起之秀，它以强有力的分析，简单粗暴的操作和界面，一鸣惊人^[2]。经此，设计者们可以更快更全面的找出漏洞，优化方案，做到了一次成功。Moldflow软件将问题集中、全面的分析和解决，正是注塑模具行业一直以来的追求。

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