论文总字数：20755字

摘 要

塑料的加工性能优良,近年来随着塑料在汽车、家电、建筑装饰等领域的广泛运用，注塑成型工艺的水平也成为了衡量一个国家的制造业发展程度的标准。铰链盖结构特点突出，两个外边的凹槽应与铰链销相配合，内部的两个卡扣负责与卡扣相配合，需要设计应合理设计浇口、侧抽芯机构与顶出机构等，并结合实际产量要求使用一模多腔结构。设计按照确定塑件材料；选择分型面；确定模具结构并选用注塑机；设计浇注系统；凹模及型芯设计；脱模推出机构设计；侧抽芯机构的设计；除了传统的根据计算公式与经验公式来计算塑件尺寸外，本设计还采用流动模拟技术，利用CAE软件Moldflow来进行产品的分析，设计结构参数并选取注塑工艺参数，参考分析结果选用了浇口位置，分析软件的使用对于铰链盖这类薄壁复杂的塑料模具设计具有很好的指导作用。

关键词：注塑成型；铰链盖；模具设计

Injection molding technology and mold design of hinge cover

Abstract

The processing performance of plastics is excellent. In recent years, with the wide application of plastics in the fields of automobile, home appliances, building decoration, etc., the level of injection molding technology has also become a standard to measure the development degree of manufacturing industry in a country^[1]. The first mock exam of the hinge cover is prominent, two sides of the grooves should be matched with the hinge pins, the two internal buckles are in charge of matching with the buckle, and the design needs to be reasonably designed for the gate, side core pulling mechanism and ejection mechanism. The design is based on the determination of plastic part material, selection of parting surface, determination of mold structure and selection of injection molding machine, design of pouring system, design of die and core, design of demoulding and pushing mechanism, design of side core pulling mechanism. In addition to the traditional calculation formula and empirical formula to calculate the size of plastic part^[2], the design also uses flow simulation technology and CAE software Moldflow to classify products Analysis, design the structural parameters and select the injection molding process parameters, and select the gate position by reference to the analysis structure, the use of the analyzing software plays a good guiding role in the design of thin-walled and complex plastic mold such as hinge cover.

Key words: injection molding; hinge cover; mold design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1塑料与注塑工艺 1

1.2注塑工艺过程 1

1.3塑料模具的发展趋势 1

1.3.1 CAE技术对塑料模具的影响 1

1.3.2 CAD/CAE/CAM技术在模具设计制造中的广泛应用 1

1.3.3 Moldflow在注塑分析中的地位 1

第二章 塑件成型工艺性分析 2

2.1塑件的分析 2

2.1.1外形尺寸要求 2

2.1.2精度等级要求 2

2.1.3脱模斜度要求 2

2.2 PP塑料的性能介绍 3

2.3铰链盖的注射成型过程及注射工艺参数 3

2.3.1注射工艺过程 3

2.3.2注射工艺参数 3

第三章 基于Moldflow的CAE分析 4

3.1网格划分 4

3.2最佳浇口分析 5

3.3 创建浇注系统进行模流分析 5

3.4 气穴分析 5

3.5熔接线分析 6

3.6锁模力分析 7

第四章 拟定模具的结构形式和初选注射机 8

4.1分型面位置的确定 8

4.2型腔数量和排列方式的确定 8

4.2.1型腔数量的确定 8

4.2.2型腔排列形式的确定 8

4.2.3模具结构形式的初步确定 9

4.3确定注射机的型号 9

4.3.1塑件体积和质量的确定 9

4.3.2模具型腔塑料熔体体积的初步估算 9

4.3.3选择注射机 9

4.3.4注射机相关参数的校核 10

第五章 浇注系统的设计 11

5.1.2 主流道当量半径 11

5.1.3 主流道凝料体积 11

5.1.4 主流道浇口套的形式 11

5.1.5定位圈的形式 11

5.2分流道的设计 12

5.2.3分流道的截面形状和截面尺寸 12

5.2.4 分流道的凝料体积 12

5.2.5 分流道的当量直径 12

5.3 浇口的设计 13

5.3.1 侧浇口尺寸的确定 13

5.4 冷料穴和拉料杆的设计 13

第六章 成型零件的结构设计及计算 14

6.1成型零件的结构设计和钢材选用 14

6.2成型零件工作尺寸的计算 14

6.2.1凹模径向尺寸的计算 14

6.2.2凹模深度尺寸的计算 14

6.2.3型芯径向尺寸的计算 14

6.2.4型芯高度尺寸的计算 15

6.3成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 15

6.3.1型腔侧壁厚度的计算 15

6.3.2凹模底板厚度的计算 15

第七章 脱模推出机构的设计 16

7.1脱模力的计算 16

7.2推出方式的确定 16

7.2.1推出面积 16

7.2.2推杆推出应力 17

第八章 侧向分型与抽芯机构的设计 18

8.1侧向分型与抽芯结构类型的确定 18

8.2斜导柱抽芯机构的设计 18

8.2.1抽拔力计算 18

8.2.2抽拔距计算 18

8.2.3斜导柱弯曲力计算 18

8.2.4斜导柱截面尺寸确定 18

8.2.5斜导柱长度及开模行程计算 19

8.2.6 滑块设计 19

8.2.7楔紧块的设计 20

第九章 排气系统的设计 21

第十章 冷却系统的设计 22

10.1冷却介质 22

10.2冷却系统的计算 22

10.2.1确定单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 22

10.2.2确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 22

10.2.3确定冷却水的体积流量 23

10.2.4确定冷却水道的直径 23

10.2.5确定冷却水在管内的流速 23

10.2.6确定冷却道管壁与水交界面的膜转热系数 23

10.2.7确定冷却水道的导热总面积 24

10.2.8 确定模具冷却水道的总长度 24

10.2.9 确定冷却水道的根数 24

第十一章 模架的确定 25

11.1 各模板尺寸的确定 25

11.2模架各尺寸的校核 25

第十二章 合模导向机构的设计 26

12.1 带头导套尺寸设计 26

12.2 带头导柱尺寸设计 26

第十三章 模具结构及工作原理 27

第十四章 结论 31

参考文献 32

致谢 33

绪论

1.1塑料与注塑工艺

塑料的力学性能和加工性能优良,具有质量轻、耐腐蚀、电绝缘性能好、比强度高、易成型加工、生产效率高等优点，随着塑料在汽车、家电、仪器仪表、建筑装饰等领域的广泛运用，注塑成型工艺的水平也成为了衡量国家制造业发展程度的标准，例如微型注塑、高填充复合注塑、水辅注塑、泡沫注塑、各种特别注塑成型工艺的混合使用、模具技术、仿真技术等^[3]。

1.2注塑工艺过程

注塑机通过加热将塑料加热至熔点使之融化，然后通过注塑机将熔融状态的塑料注射进入模具，保持一定压力一段时间，最后塑料熔体在模具中逐渐冷却定型得到制件塑料塑化、注射充填、保压补缩、冷却定型四个阶段。模具处于闭合状态，塑料颗粒状固体原料或粉状原料被塑化形成熔融状液体，在注塑机压力下注射入型腔，等到熔融的塑料冷却后，由顶出机构将塑件从模具中顶出，至此完成一次注塑。

1.3塑料模具的发展趋势

1.3.1 CAE技术对塑料模具的影响

近年来，随着模具工业的飞速发展，CAD/CAE/CAM 技术逐渐在模具工业上被广泛应用，效果良好，受到企业的青睐^[4]。CAE技术的理论基础是有限元法等现代计算力学方法，是将产品通过电脑划分为有限个小三角，并对这些三角进行分析。找出可能的缺陷，提高一次试模成功率，降低生产成本，缩短生产周期^[5]。通过Moldflow软件在模具加工前模拟分析整个注射成型过程,准确地预测熔体的填充、保压、冷却情况以及塑件中的应力分布、塑件的收缩和翘曲变形等情况，给注塑模具设计提供技术参考，以便能够尽早发现问题并进行修改，从而降低制造成本和缩短开发周期^[6]。

1.3.2 CAD/CAE/CAM技术在模具设计制造中的广泛应用

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：20755字