汽车线束接口注塑模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 1970985或 401339828 毕业设计 (论文 ) 汽车线束接口注塑模具设计 书 分类号： 密 级： 买文档就送您 1970985或 401339828 I 学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全 意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权协议书 本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名 ： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 买文档就送您 1970985或 401339828 I 摘要 汽车线束接口属于中小型模具，它是汽车中不可或缺的重要零部件。本文对汽车线束接口进行了工艺分析。确定采用 为塑件的材料，该材料具有耐磨性好、强度高、成本低和可塑性好的特点。根据塑件的特点采用一模四件进行注塑成型，并使用 软件对塑件进行三维建模。 然后重点阐述了汽车线束接口的注塑模具设计， 主要设计有：塑件材 料的分析、注塑机的选择 、确定分型面和型腔（数量、结构和布局等）、浇注系统的设计 （ 浇口设计和流道设计等 ）、模具模架设计、合模机构设计、顶出机构设计、冷却系统设计、排气系统的设计等设计和计算。对模具和注塑机的 合适程度 进行了校验。完成了汽车线束接口模具总体装备结构设计和零件设计。 关键词 汽车线束接口；注塑模具； 买文档就送您 1970985或 401339828 it is an In as a a to of a E of on of of , as 买文档就送您 1970985或 401339828 I 目 录 摘要 . I . 录 . I 1 绪论 . 1 具的简介 . 1 国模具的发展现状 . 1 国模具发展的趋势 . 2 毕业设计的研究内容和意义 . 3 2 塑件材料与工艺分析 . 4 料的分析 . 4 件的材料性质 . 4 注模条件 . 4 件的工艺 . 5 件的壁厚 . 5 件的脱模斜度 . 5 件的尺寸精度 . 5 件的表面质量 . 6 3 注塑机的选择 . 7 塑成型的简介 . 7 塑成型的工艺条件 . 7 择注塑机 . 7 塑机的基本参数 . 7 塑机的分类 . 8 件的体积 . . 8 件的质量 . 8 4 成型零部件的设计 . 9 定分型面 . 9 定型腔的数目和排列 . 9 架的确定 . 10 芯尺寸的确定 . 10 腔壁厚和底部壁厚的计算 . 11 择模架 . 11 型零件的工作尺寸计算 . 11 买文档就送您 1970985或 401339828 浇注系统的设计 . 14 口的设计 . 14 浇道的设计 . 15 浇道的设计 . 16 料穴的设计 . 17 注系统的平衡 . 17 6 其他装置的设计 . 18 出机构的设计 . 18 单推出机构 . 18 模导向装置的设计 . 18 却系统的设计 . 18 气系统的设计 . 21 7 注塑机的校核 . 22 大注射量的校核 . 22 模力的校核 . 22 嘴尺寸的校核 . 22 位圈尺寸的校核 . 22 具外形尺寸的校核 . 23 具闭合高度的校核 . 23 结论 . 24 致谢 . 25 参考文献 . 25 买文档就送您 1970985或 401339828 1 1 绪论 具的简介 模具在制造业中处于重要地位，它引领着我国经济的增长，有着很广阔的发展前景。塑料模具是在工业生产中利用特定的形状，并采用特定的方式来制作塑料制品的一种特定的工艺，它是型腔模的一种。由于在制作塑料制品的时候 ,都采用了不同原材料和不同的方式来进行制作，我们可以根据这些材料的差别将模具分为塑料模具、玻璃模具、压铸模具和橡胶模具等。在人们的生活的方方面面都离不开机械工具或者机械制品，而这些大多都是用注塑模具来制作成型的，所以模具行业在制造业中占有举足轻重的地位 。利用高分子材料加工 ,并用塑料制造成型的塑件模具 ,被称作注塑模具。如何设计注塑模具 ,是当今高分子材料加工里的一个重要问题点。通常情况下，模具很大程度的决定了塑件的生产效率以及塑件制品的质量。并且模具质量的高低又和模具的设计方法和加工方式有很大很密切的关系。随着国民经济的增长，市场对塑件的品种和产量需求与日俱增、生产产品的更新周期越来越短、客户对塑件的要求逐渐增高，所以模具设计与制造的周期需要缩短，质量也需要提高，这就促使塑料模具设计与制造技术必须不断发展才能满足市场的要求，从而一定程度上推动了塑料工业以及机 械加工工业的蓬勃发展。 国模具的发展现状 我国模具产业的发展如今已经到了一个新的发展阶段，取得了很多的成绩。前几年金融危机的发生，使得国外许多发达国家面临劳动力和模具原材料成本高的现实出现了困境，使得产业逐渐向中国转移。据专家预测，未来，我国将成为世界最大的模具制造国。即使目前，我国的模具规模逐渐扩大 ,甚至向海外发展 ,也受到了国际市场的喜爱。但我国模具行业还停留在“大国”的层面上，而非真正意义上的“强国”。因为，我们的模具产品的质量仍处于中低端，高端产品却少之甚少。 如何使我国的模具制造越来越好， 就需要改进现在许多的缺点和不足，这些涉及到模具发展的每个方面，例如塑件的设计和构造、设计师的创新意识、人才的培养和教育、模具设备设施的引进和投入、以及怎么使中国模具走向世界等等。其中最主要的问题是如何要提高产品的品质。 目前我国模具行业的短板如下： 1、产品的热处理，由于我们所实用的模具材料和国外的并不相同， 这导致我们制作的模具产品在品质和使用寿命上都比不上那些发达国家的模具制品。在我国 ， 我们大多使用很常见很普通的模具材料，而发达国家则使用最先进的材料，而 这种材料的综合性能都高于我国使用的材料，不管是在机械 性能还是耐腐蚀性等方面都优于我们采用的普通材料。 买文档就送您 1970985或 401339828 2 2、标准化 普及率不高 。 国内 模具标准化 开始的比较晚 ，底子薄，标准件 的制作、普及和研究与 发达国家对比，还是处于落后地位。目前，我国国内的模具标准件的使用率并不高，约为 50%55%，而一些模具加工实力较强的发达国家则在 80%以上。 3、模具人才求远大于供。培养一个具备优秀和拥有老道经验的模具员需要很长的时间。由于软硬件的设施条件的匮乏，一些高校培养的专业学员技能达不到要求；而且，由于缺乏标准的教育体制，导致目前市场上的模具员的质量和能力有高有低。 4、需加快 调整模具产品结构。不仅要提高制造模具的速度，而且还要有能力制造出精密、大型、耐用的模具产品。加快推进模具标准件的发展， 并重点发展注塑模具行业，提 升 注塑模具的 品质 。 5、提高创新能力。企业需要利用科学的方式制作塑料制件，并配齐加工模具所需要的设备，进行科学有序的研发。 6、模具企业间联合重组。由于在模具企业中很多企业都是民营企业，制作模具的设施还不完备，导致模具的质量并不高 ,而且民营企业过多 ,这无形中加剧了市场竞争。 7、海外市场的开拓。在国际市场上， 我们要利用自己的优势和特点，例如可以把优秀的冲压模具推广 到市场 ， 赢得市场的赞同，并 与时俱进，继续开拓国外市场。 国模具发展的 趋势 目前，我国模具的产品种类多，制作周期短，市场竞争很激烈。在这样情况下，市场对模具制造商的要求业越来越高，制造周期短、质量好、性价比高的模具产品更受欢迎。因此，模具发展的趋势是显而易见的。 1、模具产品将向大型化、精密化发展 我们生产的模具产品逐渐趋于大型化。由于一模多腔具有高的生产效率，使模具日趋大型化。有些零件日渐微型化，这就要求精密模具精度甚至只有 2 3m。按这个趋势发展下去，有些生产模具的加工精度会越来越高 ,甚至达到 了 1m 以内，所以我们就需要利用超精加工来加工模具。 2、多功能复合模具的发展 多功能复合模具可以完成一系列的任务。用多功能复合模具可以在短时间内生产出成批的产品组件，大大提高了生产效率。比如各种小型的电机和各种各样的电器等等。 3、采用热流道模具将越来越多 采用热流道技术，不仅可以提升模具的生产效率 ,还可以提高塑件产品的质量，并且可以很大程度的节约制作塑件原材料的成本，节还可以约能源。所以如果这项技术得到普及和广泛的应用，将使模具行业得到巨大的发展。国外热流道模具已有一大半的普及率，有些高达 90%以上。国 内近几年也开始推广热流道技术，但普及率仍不是很高。制作符合国家标准的热流道元器件，和生产高质量和性价比的元器件，成为发展热流道模具发展的一个重要突破点。 买文档就送您 1970985或 401339828 3 4、 术发展迅速 术是模具行业成长过程中的一个关键。 术是设计模具的发展方向。目前， 术已基本普及，所以近年来模具 术的各方面的价格已经可以被普通企业所接受 ,所以很多企业都采用了 术。随着 知识教育也得到了发展。 5、模具自动 加工系统的发展 随着模具技术的发展，国外有些国家已经拥有了模具自动制作处理装置。我国还需要学习和借鉴这方面的模具知识，才能跟进他们的步伐。目前，模具自动加工系统有很多优点，例如：机床直接的合理组合；定位夹具优良 ,和塑件匹配度高；拥有优良的机具、完整的刀具数控库；良好的数控柔性同步系统；优质的质量监测控制系统。由此看来，我国的模具技术在近几年发展得很快，但和国外先进技术比较之下，还是存着一定的不足。 毕业设计的 研究内容 和意义 毕业模具设计 在 模具专业 里占有很高的比例 ，同时 它也是很关键的一个教学阶段 ， 它使学生把自己的知识运用到生产中去，是 由学校走向工厂的 一段 桥梁。使我们第一次把所学习的理论知识应用到实际生产中去。 通过此次的毕业设计的各个环节对模具设计有了更加深入的理解，培养和提高了自己的设计能力。 毕业设计可以让我们 了解和 掌握模具 的基本知识 ，比如绘图，计算，查阅资料和手册的能力。熟悉各种标准件，熟练操作绘图软件。还可以了解和掌握模具 的设计和工艺上的知识 ， 并且独立地 完成模具的毕业设计，为将来走向社会 、走向企业 打下坚实的基础。 本设计是塑料注塑成型。在设计过程中，我是 一步一步 严格 地依照毕业 设计的要求去完成 的 ， 要求数据精准 ，结构合理， 在 保证塑件质量的前提下， 还要简化结构，使注塑更加简单 。但由于本人的实际经验不足，因此考虑问题的地方还不是很全面，设计中难免会出现一些问题，还望老师和同学指正。在这里，对给予我帮助的老师和同学表示由衷的感谢。 买文档就送您 1970985或 401339828 4 2 塑件材料与工艺分析 料 的分析 该塑料制品是汽车线束接口，根据该产品的塑件特点和对塑件的要求，我们采用的材料为 件的材料性质 般称作尼龙 66；汉语：聚己二酰己二胺；英语： 整个 列中， 表现很突出 ,可以算是使用最多最广、机械强度最好的一种 ,由于结晶温度高 ,所以 刚性、耐热性都较高，这使得 泛应用于汽车行业、仪器壳体的制造和一些需要具有抗冲击性和高强度要求的产品。 性状 见表 2 表 2性状 化学性质 能耐酸、碱、大多数无机盐及其他物质的等腐蚀，耐腐蚀能力好 ,但易溶于苯酚、甲酸等极性溶剂。 物理性质 拥有很好的耐磨性，机械强度较好。由于吸水性较好，所以塑件的尺寸变化会比较大。 密度（ g/ 1 10 1 14 拉伸强度 (60 80 熔点 （） 252 脆化温度 （） 分解温度 （） 350 连续耐热 （） 80 120 冲 击强度 （ kJ/ 60 100 静 弯曲强度 (100 120 马丁耐热 ( ) 50曲 弹性模量 (2000 3000 体积电阻率（ 015 平衡吸水率 （ %） 2 5 特性 属于聚酰胺材料，同时也是半晶体 有很高的熔点。 使是较高温度的情况下， 能稳定在一定的强度和刚度，所以很适合用来制作汽车线束接口。 当塑件完成以后， 能还存在一定的 吸湿性， 材料的种类 、壁厚 的 大小和环境等条件因 素都影响着它的吸湿性。在设计塑件时，吸湿性对塑件尺寸的影响非常重要。 注模条件 注模条件见表 2文档就送您 1970985或 401339828 5 表 2注模条件 干燥处理 由于吸水性较好，在加工之前，如果材料是密封的，塑件没有吸湿，就可以不进行干燥处理。但是，如果材料没有密封，那么可以在 85的热空气中进行干燥处理。一旦湿度大于 就需要在 105的真空环境下干燥10 小时，以稳定塑件尺寸。 熔化温度 熔化温度为 260 290。所以应该把温度设置在 290之下，防止熔化。 模具温度 一般取 80 。因为模具温度会对结晶度造成影响，而它又决定了产品物理特性。对于壁厚较薄的塑件，如果模具温度很低，当低于 40的时候，塑件的结晶度就会逐渐变化，所以不得不做退火处理来稳定塑件的几个形状。 注射压力 一般取 750 1250 注射速度 高速（增强型材料的注射速度应稍微低一些）。 流道和浇口 凝固得很快，在短时间内就会发生凝固，所以浇口的位置的选择尤为重要。浇口孔径要大于或等于 0.5*h（ h 为制件厚度）。在采用热流道的情况下，浇口的尺寸会微微小于常规流道的尺寸，这是由于热流道可以防止材料短 时间内凝固。在使用潜入式浇口的情况下， 件的 工艺 这个塑件为拥有八个抽芯孔的中小零件。塑料侧壁厚度比较均匀，表面质量好，没有明显的注塑缺陷等。 件的壁厚 塑件的壁厚不能太薄，这是必须有足够的强度和刚度才能保证线束接口的稳定性，只有当塑件能够承受紧固力；熔体能够充满形腔；塑件能够承受脱模机构的撞击与震动，塑件才够稳定。壁厚不能太厚，不然使用的材料过多，提高成本，并且还加长了产品的制造时间，使制作塑件的周期变长，得不偿失。塑件的壁厚都要求应力均匀，如果应力不 均匀会使固化或者冷却速度不一样， 导致塑件在冷却过后变形、弯曲或开裂，使塑件的产品质量难以得到保证。 件的脱模斜度 脱模斜度可以使塑件顺利脱模，防止脱模时塑件的外表有损坏，影响塑件的质量，所以与脱模方向平行的塑件表面要有适当的脱模斜度。脱模斜度的大小是依据塑料收缩程度、塑件的几何外形以及壁厚和制件的部位。根据线束接口的特点，塑件与脱模方向平行的塑件表面均不是塑件的外观面，而且塑件的高度比较低，所以不需要脱模斜度。 件的尺寸精度 该塑件的精度要求不算很高，依据如何选择塑件精度的等级， 根据塑件零件图来计算；买文档就送您 1970985或 401339828 6 没有标注的公差取 件的表面质量 该塑件的表面质量要求无黑点、无裂痕、无凹陷、无凸起等明显缺陷， 塑件的表面粗糙度也不能太高， 为了 使塑件表面质量良好 ,要根据塑件使用要求来选择制件表面的光泽度和粗糙度，特别是透明的塑件，它对表面光泽度和粗糙度有着更高更严格要求。 对于本塑料制品来说，外观上不能有明显的注塑缺陷，浇口不能对塑件的外观有破坏，内表面则没有特别的要求。本塑件表面粗糙度可取 件内部的粗糙度可取 买文档就送您 1970985或 401339828 7 3 注塑机 的选择 塑成型的简介 注塑成型是塑料的一种重要的成型方式。只有极少数的热塑性塑料不能使用注塑成型技术，其他所有的热塑性塑料都可以使用这种方法。注塑成型技术还以使用一些热固性塑料，比如酚醛塑料。 注塑成型是把熔融的塑料材料，并利用高压注入模腔 ,等到塑件冷却固化以后 ,得到成型产品。注塑成型是有间断的操作过程。注塑成型的周期有的是几秒有的是几分钟。注塑周期的是由塑件壁厚、几何形状、注塑机的种类和塑件材料的加工特点等影响的。注塑成型制件的质量范围很广小到几克 ,大到几千克。 注塑成型具有很多的优点 :完成产品 的周期短、生产效率高、能生产各种各样的塑件和尺寸精确的塑件，并且可以很容易的实现自动化。所以注塑模具被广泛的用于塑料制品的制作和加工。在塑料制品中注塑成型占有很高的比例。它是一种先进的成型工艺，并朝着高速化和自动化发展。 塑成型的工艺条件 在制作塑件制品中，确定塑件的材料、成型方法、塑件的结构之后，工艺条件对塑件质量的影响很大。注塑成型的工艺条件主要有温度、压力和时间这三类。 汽车线束接口的注射成型工艺参数 见表 3 表 3车线束接口的注塑成型工艺参数 工艺参数 规格 工艺参数 规格 预 热和干燥 温度： 90 时间： 形时间 (s) 高压时间： 0压时间： 20却时间： 20形周期： 50筒温度 ( ) 后段： 240段： 260段： 255杆转速（ r/ 20嘴温度 ( ) 250处理： 方法：水或油 模具温度 ( ) 60度（）： 90射压力 (80间（ h） :4择注塑机 塑机的基本参数 注塑机 使指塑料注塑成型机器。它能将塑料注射以后制成各种成型的塑料制品。注塑买文档就送您 1970985或 401339828 8 机主要包括注塑装置，合模装置等。 塑机的分类 根据注塑机的规格大小可以进行分类，如 表 3示 。 表 3塑机的规格 类型 合模力 /论注射量 / 类型 合模力 /论注射量 / 超小型 160 16 大型 5000 12500 4000 10000 小型 160 2000 16 630 超大型 1600 16000 中型 2000 4000 800 3150 也可以根据注塑机的外形特征可以分为：立式注塑机、卧式注塑机和直角式注塑机这三种。 件的体积 . 依据塑件的 3D 建模，使用 e 可以得到塑件的体积为： 浇注系统的体积： 5%一次注射的塑料体积为： (42)/= 件的质量 塑件和浇注系统的质量为： M=V=g 依据该塑料制品的体积，采用一模四件的结构，综合以上计算，查表选择螺杆式注射机 注射机的基本参数见 表 3 表 3射机的基本参数 结构形式 卧式 最大开模行程 /50 注射方式 螺杆式 喷嘴 球半径 /8 螺杆直径 /0 孔半径 / 4 最大注射量 /g 250 定位孔直径 / 125 注射压力 /30 顶出 中心孔位置 /锁模力 /800 两侧 孔径 / 40 最大注射面积 / 500 孔距 /80 模具最大厚度 /50 模板尺寸 /20 598 模具最小厚度 /50 机器外形尺寸 /m m m 文档就送您 1970985或 401339828 9 4 成型零部件的设计 定分型面 注塑模具可以有一个分型面，或者有好几个，而且形状也可以多种多样，有平面、曲面、斜面等不同的形状，分型面的选择和设计一般都要符合一定的要求： 我们可以根据分型面的要求来选择分型面，并且依据模具的加工方法和塑件表面质量等要求，分型面的选择如图所示。 定 型腔 的 数目 和 排列 由于没有抽芯机构，所以在成型时力度的均匀且制造塑件较容易，为了提高产品的生产效率和节约成本，提高塑件的质量，应确定模具的型腔排列和腔型数目。该制件使用一模四件成型，可以使型腔在模具的中心位置分布匀称，这样可以使浇注系统的放置方式和模具的所受到的力平衡。多型腔模有很多优势 :在 生产上 ,可以提高生产产量；在模具的加工上，由于型腔呈对称形式放置，使料流流动方向也更加平稳，使对型芯型腔内表面的冲击压力减小，使得模具在制作过程中温度均匀 ,受力平衡。型腔排列如图 4示 图 4型面 买文档就送您 1970985或 401339828 10 架的确定 确定和了解了型腔强度和刚度以后 ,就可以计算所需型腔侧壁和底板的厚度。塑件的型腔在成型时承受熔体很大压力的作用，也许会因为强度不足使塑件变形或者遭到破坏；甚至会因为刚度不够使产品变形，从而致使塑料溢出造成飞边，从而影响塑件的精度 ,造成塑件的脱模困难的情况等等。 型腔强度依 据型腔在多种受力情况下的应力值仍低于许用应力值来计算的；型腔刚度则是根据以下 3 点来计算的： 1）成型中没有溢料的现象 2）塑件的精度必须达标 3）塑件可以成功脱模 芯 尺寸的确定 在模具中有一个零件 ,其确定了塑件几何外形和尺寸 ,它就是成型零件。它一般含有型芯、凹模和成型杆等。当它在运行的时候，会与塑料直接进行触碰，还要承载塑料熔体的高压以及料流的冲刷，而且在脱模的时候会与制件有刮蹭现象。所以，成型零件需要有合适的几何外形，精准的尺寸和符合要求的表面粗糙度，另外，成型零还必须结构设计适合，有很强的强度 和很硬的刚度，并且耐磨性要好。 在设计成型零件的时候，应该考虑塑料的结构、特点、特性以及塑件的制作要求，方能设计型腔的几何结构，并且选用最佳的浇口位置和分型面，这样就可以准确地设计脱模的方法、以及排气装置等等，依据成型零件的装配和制作要求来设计成型零件的构造，然后得出成型零件的尺寸，最后再校对验算重要的成型零件的强度和刚度。 图 4腔的排列 买文档就送您 1970985或 401339828 11 由于制作的工艺性的要求，这里使用一体式的型芯、型腔。正由于使用了一体式型腔和一体式型