基于UG轴座衬口内圈注塑模设计
摘要
模具为一种可以满足塑件特殊结构加工的设备，同时更是工业生产的重要基础，各个行业生产当中都离不开模具设计，资料统计工业制造中的模具产品比例高达60%以上，能够实现各种材料的加工需求。模具的技术水平也常被看做国家技术的标致，尤其是很多发达国家，对模具技术都比较重视。近些年来，国内的产业快速发展，关于工业产品的需求量的时时剧增，因而模具的需要也在增长，模具市场发展空间很大，尤其是对高端高精度模具来说，是未来的主要发展趋势。
本次是以轴座衬口内圈为对象，设计此种塑件的注塑模具，塑料产品加工为大批量加工，设计从产品的工艺和构造分析着手，然后选取材料为ABS(高抗冲)，分析生产能力要求以及模具难度，综合选取一模二腔的加工模式。主要内容是完成模具的侧浇口浇注系统设计，脱模机构，导向定位以及冷却系统的设计。且对模具生产的注射机做出选取和校核。采用CAD绘制模具的总装图。
关键词：注塑模具； 轴座衬口内圈； ABS(高抗冲)；一模二腔；注塑机
Abstract
Mold is a kind of equipment that can meet the special structure processing of plastic parts, and it is also an important basis for industrial production. Mold design is indispensable in the production of various industries. According to statistics, the proportion of mold products in industrial manufacturing is as high as 60%, which can meet the processing requirements of different materials. Mold technology level is often regarded as the national technology, especially in many developed countries, the mold technology is more attention. In recent years, with the rapid development of domestic industry, the demand for industrial products is increasing rapidly, so the demand for mold is also growing. The mold market has a lot of development space, especially for high-end high-precision mold, which is the main development trend in the future.
The first mock exam is to design the injection mold for the plastic parts. The plastic products are processed into mass processing. The design starts with the analysis of the process and structure of the products. Then the material is ABS (Gao Kangchong), and the production capacity requirements and the difficulty of the mould are analyzed. A two cavity processing mode is selected. The main content is to complete the mold side gate gating system design, demoulding mechanism, orientation and cooling system design. And the injection machine for mold production is selected and checked. CAD is used to draw the general assembly drawing of mould.
The first mock exam: injection mold; shaft seat lining inner ring; ABS (Gao Kangchong); one mold two cavity; injection molding machine.
目 录
摘要 I
Abstract II
第一章 前言 1
1.1 模具在工业中的地位 1
1.2 模具技术的国内外发展 2
1.3 注塑模具设计的意义 4
第二章 塑件与材料的工艺分析 5
2.1 塑件的工艺分析 5
2.1.1 塑件的结构分析 5
2.1.2 模具方案结构的初步拟定 6
2.2 塑料（ABS(高抗冲)）的成型特性和工艺参数 6
2.2.1 ABS(高抗冲)塑料主要的性能指标 6
2.2.2 ABS(高抗冲)注射成型工艺参数 6
第三章 注射设备的选择 8
3.1 计算成型注射量 8
3.2 初选注塑机型号 9
第四章 浇注与成型系统设计 11
4.1 分型面的设计 11
4.2 模具型腔布局 11
4.3 浇注系统的设计 12
4.3.1主流道的设计 12
4.3.2 定位环与浇口衬套的选择 13
4.4 分流道的设计 14
4.5 浇口的选择 15
4.6 成型零件的结构设计 16
4.6.1 型腔结构设计 16
4.6.2型芯结构设计 16
4.7 成型零件工作尺寸计算 17
4.7.1 计算塑件型腔长度径向尺寸 17
4.7.2 计算塑件型腔宽度径向尺寸 18
4.7.3 计算塑件型腔深度尺寸 18
4.7.4 计算塑件型芯长度径向尺寸 19
4.7.5 计算塑件型芯宽度径向尺寸 19
4.7.6 计算塑件型芯高度尺寸 19
第五章、模具结构设计 21
5.1 模架的选定 21
5.2 模具冷却系统设计 22
5.2.1 计算塑件每小时注射量 23
5.2.2 计算范围时间内的释放热量 23
5.2.3 计算冷却水的体积流量 23
5.3 顶出脱模机构设计 24
5.3.1 脱模力根据如下公式校核 25
5.3.2 推杆强度校核 25
5.4 合模导向机构的设计 26
5.4.1导柱导套结构 26
5.4.2 复位杆与弹簧复位机构 27
5.5 排气的设计 27
第六章 注射机的校核 28
6.1 最大注射量的校核 28
6.2 模具与注射机安装部分相关尺寸校核 28
6.3 校核开模行程 29
6.4 校核注塑锁模力 29
第七章 模具的装配 31
7.1 模具的装配顺序 31
7.2 开模过程分析 31
7.3 模具装配图 32
结 论 33
致 谢 34
参考文献 35
第一章 前言
时间就像一个飞速的快车，转眼的时间，我们大学的生活将要走向终点。也意味着需要将大学掌握的知识运用到以后的工作生涯里。毕业设计是很好的学习和总结的过程，综合了各种学科的知识点，也将这些知识点很好的运用与设计当中。能够做到理论知识和设计相融合的要求。更好的提升自己动手能力，以及熟悉软件的使用。则本次提出关于轴座衬口内圈的注塑模具。
本次设计的注塑模具是用于生产的设备，对于产品的加工需求比较大，因此通过注塑模具可以实现要求。模具在近些年发展的非常的快，同时更是工业的重要设备，将模具技术学好，能够为工作打下更好的基础，也可以将知识运用与实际中。为模具产业发展做出贡献。毕业设计的模具，能够很好的熔合了模具制造工艺，模具设计以及机械制图等知识点。因此是一个非常好的锻炼机会，更是一个动手操作的过程。还可以熟悉软件的使用，尤其是CAD制图软件的使用，可以通过设计过程熟悉软件的操作以及快捷键的使用。这些都是经过毕业设计可以学到的东西，有利于未来的工作。
因为是第一次独立设计操作，且知识的储备量不够以及动手能力不足，故而设计过程难免有考虑不全或者错误的地方，还恳请老师可以给与批评指正。
1.1 模具在工业中的地位
模具是一种工业基础设备，很多产业都需要用到模具，因此模具也常被叫做是“工业之母”，之所以叫做工业之母是有道理的，因此模具的产品覆盖到各个方面，为各个产业提供了大量的产品，数据统计说明，模具产品为全球工业超提供了60%以上，即随处可见，都几乎可以看到模具生产出来的东西。在汽车生产，电子设备，以及家用电器生产当中，都大量使用到模具，企业也都基本有模具研发部门。模具对于经济的发展也是有很大的联系，可以说能够直接促进国家经济快速发展，且对于现代文明进步来说，模具的贡献也是非常大的。因此很多国家现在也是越来越重视模具产业，我国更是在十五计划当中，将模具产业纳入到终点扶持企业，鼓励企业进行模具自主研发创新。模具能够实现复杂零件的快速成型，其主要的功能就是满足不同结构产品的生产，可以达到高精度，快效率的生产要求，且还具备低能耗的特征，这种特性是模具所特有的，对于大批量的产品加工来说，使用模具制造更是一种最优的方式，相较于传统制造加工来说，模具的能耗低，成本低，符合企业的长远发展和利益要求，更是一种可持续发展的方式，无论是在资源的利用和环境保护方面来说，模具制造都代表着可持续发展方式，因此也是近些年来模具取得快速发展的一个重要的原因。
模具也长期被看做是一个国家技术先进与否的标致，特别是发达国家更是重视模具产业，模具产业同时也是一种效益放大器，其作为一种生产手段和基础设备，能够带来的社会效益和产值往往远大于自身的产值。随着现在材料的快速研究和发明，模具的种类也越来越多，可以快速适应不同材料的加工制造要求。从金属材料来看的话，能够有加工钣金材料的冲裁模具，以及合金材料加工的压铸模具，这些金属零件加工中，还可以根据工序工艺不同，又分为各种不同类型的模具，种类较多。可能很多人对模具不是特别的熟悉，然而模具的产品却长期以来为我们服务，从人民的衣食住行各个方面来说，都能够随处见到各种模具产品，比如家里的电器，随处都在用的手机等，这些设备里面都有各种模具产品。尤其是汽车来说，一辆汽车就必须用到上千副的模具，汽车的外部结构覆盖件，以及汽车的一些电器连接件，内部的装饰零件，也基本都是模具产品。故而可知，模具不仅仅服务于工业生产，更是服务于人们的生活，为我们的生活提供便利，为工业生产提供更好的产品。
1.2 模具技术的国内外发展
模具技术发展到现在，经历的时间周期短，但是发展的速度非常的快，从以往单一的类型，发展到现在种类多样的模具产业，在人类的发展历史长河中，模具一直很重要。促进了人类文明的进步，早期的模具主要还是针对金属零件进行加工，至今已经可以实现金属及非金属的加工要求，模具的种类更是多大上百种，尤其是在上个世纪，随着计算机革命的发展，各种制图软件和分析软件的出现，，能够方便设计人员进行绘图设计工作，以及一些成型分析软件，可以更为直观的展现模具成型过程，让设计人员更好的了解到成型生产中可能出现的缺陷和不足，及早的改进设计方案，降低模具的报废率，可以降低生产成本，也为模具技术提供更可靠的工具。以及现代数控机床的普及使用，能够更好的为模具零件制造提供更为先进的设备，将模具的制造周期降低到时间很短，满足模具的快速加工要求。目前全球各个国家在模具领域来说，技术较为先进的尤以德国，美国，日本等发达国家为代表，这几个国家也是现在模具技术最前沿最先进的，比如德国在模具领域可以称得上是精湛的，德国的模具工业发展的比较早，因此有着比较雄厚的技术和工业基础，德国在高端模具的出口方面占据比较大的优势，且长期保持着高达30%以上的出口比例。目前德国的模具企业很多，且都是以小型模具企业为主，模具设计人员的个人产值为全球最高，达到两三百万。美国的模具企业主要擅长在大型模具，以及汽车模具等领域，有着比较完善的工业标准，模具产业比较成熟，普及率是全球首位的，在汽车模具方面的技术令其他国家难以企及。
我国的模具产业总体来说，起步慢，发展确很快，因此也叫做模具领域的后起之秀，尤其是在建国期间，国内很少接触模具，所以可以任务是一片空白，处于模具行业的真空阶段。因为技术不足也在很多地方受制于人，所以国家也鼓励企业自主研发，且通过引进的基础来进行摸索。短短的几十年时间，模具技术就获得非常快的发展，也形成了国内自己的标准，模具的制造周期变得更短，国内的模具产业更是一跃成为全球的模具强国，我国的模具产值连年攀升，其中2018年的模具产值更是达到2000多亿人民币，国内的模具企业更是达到上万家。不仅仅能够生产符合国内需要的模具设备，同时模具还能出口各个国家，年出口额度多大几十亿美元。这些也足以说明国内模具产业发展现状和发展速度，但是在快速发展的过程中，国内模具还是存在一些不足，跟发达国家比较的话，首先国内发展不平衡，还有工业设备比较落后，以及很多模具企业的研发能力比较弱等，这些都是制约了国内模具快速发展的主要现状，还需要后期不断的改变和解决。
1.3 注塑模具设计的意义
模具是一门很关键的学科，不仅仅要用到机械设计，机械制图，还要结合模具制造工艺等学科，通过模具设计能够更好的熟悉模具的工艺需求，以及了解模具的设计要求，对模具各部分机构的了解以及设计，掌握关于模具的设计知识，以及制图的要求，数量画图的技巧。同时能够更好的提升自己的思维方式以及理解能力。
本次设计主要完成内容包含：注塑模具的浇注系统，冷却温度调节系统，成型零件系统，顶出脱模系统，标准模架系统等，并对注塑机进行选型与校核。
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