直四通塑料水管阀体注塑模设计
摘要
塑料水管阀体塑件属于中小型塑件，水管阀体在日常生活中越来越广泛。塑料水管阀体属于水管上的一个调节部件，不但需要其外观好看，而且需要其经济耐用。所以，这就对塑件产品的外观性能和材料的选择都有着很大的要求。对于本课题的塑件的模具设计，重点在于如何提高成型质量，如何保证其外观要求。针对其成型特点设计了塑件结构及其注塑成型模具。首先分析了该塑件成型工艺特点，然后应用Pro/E创建了塑件的几何模型，以及运用Moldflow软件对塑件的最佳浇口进行了模拟。根据塑件结构特点及成型要求，选择了分型面、设计了浇注系统及确定了型腔数。
关键词： 耐用 阀体的模型设计 分型面
第1章 绪 论
1.1 当前我国模具工业的发展状况
当前，整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切需求，模具将有如下发展趋势：
（1）模具日趋大型化。 这一方面是由于用模具制造的零件日渐大型化，另一方面也是由于高生产率要求而发展的一模多腔（现在有的已达到一个模几百腔）所致。
（2）模具的精度将越来越高。 10年前，精密模具的精度一般为5UM，现在已达2UM－3UM，不久1UM精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1UM以内，这就要求发展超精加工工艺。
（3）多功能复合模具将进一步发展。 新型多功能复合模具是在多任务位级进模基础上开发出来的，一副多功能模具除了冲压成形零件外，还担负着迭压、攻丝、铆接 和锁紧等组装任务，这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小机、电器及仪表的铁芯组件等。
（4）随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。 由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，因此，热流道技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。许多塑料模具厂所生产的塑料模具已有一半以上采用了热流道技术，有的厂使用率甚至已达80% 以上，效果十分明显。
（5）随着塑料成形工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。 塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度（即光译、色调等）。为了确保精度要求，模具生产企业将继续研究发展高压注射成型工艺，以及注射压缩成型工艺。在注射成型中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可减小树脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。气体辅助注射成型技术已比较成熟，它能改善塑件的内在和外观质量，具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的制品等优点，而且可以节约原料及提高制件生产率，从而大幅度降低成本。
（6）模具标准件的应用将日渐广泛。 模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本，因此模具标准件的应用必将日渐广泛。
（7）快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产的时代，21世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具，用环氧（E）、聚酯（P）或其中填充金属（M）、玻璃（G）等增强制制作简易模具，这些模具的主要特点是制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。
（8）随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。
（9）随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展，塑料模的比例不断提高，同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模的要求也将越来越高。
（10）模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所带来的市场走势。
1.2 论材料的重要性
对材料重要性的认识对材料重要性的认识对材料重要性的认识对材料重要性的认识材料是人类生存，社会发展，科技进步的坚实基础，是现代化革命的先导，是当代文明的三大支柱之一，上世纪70年代，人们把信息、材料、能源作为社会文明的支柱。随着高技术的兴起，又把新材料与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要标志。如今，材料已成为国民经济建设、国防建设和人民群众生活的重要组成部分。” 我国钢产量世界第一，满足了祖国各地现代化建设需要，但同时也提高质量，研究“超级钢”，来节省能源，增加效率。信息进攻与信息防御的攻防对抗将成为未来战争的焦点，摈弃传统“刺刀对刺刀”的方式，材料的重要性可应用于具有高机动性和隐身性武器平台，隐身和反隐身对抗，无人机，精确制导武器，动能武器和定向武器等方面发挥其优势。将美国的高新技术同中国现阶段做了对比，告诫同学们要发奋努力，为国争光。而后又将一种典型材料做了简明介绍，它的结构特点，及用图表形式加以阐述，相对其他材料在不同情况下的优点，和其在穿甲弹中的作用。
目 录
摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
目 录 1
第1章 绪 论 - 1 -
1.1 当前我国模具工业的发展状况 - 1 -
1.2 论材料的重要性 - 2 -
第2章 注塑件的设计 - 3 -
2.1 ABS塑料的性质及注塑相关参数 - 3 -
2.1.1 ABS塑料的性质 - 3 -
2.1.2 ABS塑料的相关参数和成型加工性能 - 4 -
2.2 塑件结构分析 - 5 -
2.2.1 壁厚 - 6 -
2.2.2 脱模斜度 - 6 -
2.2.3 圆角 - 6 -
2.3.1 尺寸精度 - 6 -
2.3.2 塑件的表面质量 - 7 -
第3章 模具设计 - 8 -
3.1 注射成型工艺简介 - 8 -
3.2 注射成型工艺条件 - 8 -
3.3 注射机的选择 - 9 -
3.3.1 注射机基本参数 - 9 -
3.3.2 初择注射机 - 9 -
3.4 分型面的确定 - 10 -
3.5 型腔数目的确定及型腔的排列 - 11 -
3.6 浇注系统的设计 - 12 -
3.6.1 浇口的确定 - 12 -
3.6.2 浇口位置的选择 - 13 -
3.6.3 主流道设计 - 14 -
3.6.4 分流道 - 15 -
3.6.5 冷料穴 - 16 -
3.6.6 浇注系统的平衡 - 16 -
3.7 合模导向机构设计 - 16 -
3.7.1 导向机构的功用 - 16 -
3.7.2 导向机构结构及设计 - 17 -
3.7.3 定位机构设计 - 17 -
3.8成型零件的设计与加工工艺 - 17 -
3.8.1 模仁尺寸的确定 - 17 -
3.8.2 主要成型零件的尺寸计算 - 18 -
3.8.3 侧向分型与抽芯机构 - 19 -
3.8.4 抽芯距的确定 - 20 -
3.9 模架的确定 - 20 -
3.9.1 型腔壁厚和底部壁厚的计算 - 20 -
3.9.2 模架的选用 - 21 -
3.10 温度调节系统设计 - 21 -
3.10.1 冷却装置的计算 - 21 -
3.11 注射机的校核 - 23 -
3.11.1 最大注射量的校核 - 23 -
3.11.2 锁模力的校核 - 23 -
3.11.3 喷嘴尺寸的校核 - 24 -
3.11.4 定位圈尺寸校核 - 24 -
3.11.5 模具外形尺寸校核 - 24 -
3.11.6 模具闭合高度校核 - 24 -
第4章 总装配图和成型零件 - 25 -
4.1 模具总装配图 - 25 -
结 论 - 29 -
论文总结 - 29 -
致谢 - 30 -
参考文献 - 31 -
附录1：装配图 - 31-
附录2：下模 - 32-
附录3：上模 - 33-
附录4：塑件 - 34 -
附录5：定模固定环 - 35 -
附录6：浇口套 - 36-
附录7：左侧抽芯 - 37 -
附录8：后抽芯 - 38 -
附录9：前抽芯 - 39 -
附录10：右侧抽芯 - 40-
附录11：斜导柱1 - 41 -
附录12：斜导柱2 - 42 -
附录13：外文翻译 - 43 -
参考文献
[ 1 ] 伍先明着.塑料模具设计指导（第2版） 北京：国防工业出版社，2010；
[ 2 ] 李名尧着. 现代模塑成型手册 [M] 上海：上海交通大学出版社,1996；
[ 3 ] 塑料模具设计手册编写组.塑料模具设计手册 北京：机械工业出版社，2002；
[ 4 ] 成都科技大学.塑料模具设计[M] 北京：轻工业出版社,1983；
[ 5 ] 王兴天着.注塑成形技术[M] 北京：化学工业出版社,1991；
[ 6 ] 冯丙尧着.模具设计及制造简明手册[M] 上海：上海科学技术出版社，1993。
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