毕业设计说明书污水尘泥四通井座的注塑模具设计.doc

《毕业设计说明书污水尘泥四通井座的注塑模具设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计说明书污水尘泥四通井座的注塑模具设计.doc（49页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、SHANDONG毕业设计说明书污水沉泥四通井座模具的设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2014 年 5 月摘 要塑料作为应用广泛的高分子合成材料，是现代社会经济发展的基础材料之一，其用途已渗透到经济和生活的各个领域，与钢铁、木材、水泥成为材料领域的四大支柱。模具是工艺生产的基础工艺装备，其生产技术水平的高低，成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。本课题的主要来源是山东文远建材科技股份有限公司的塑料管件项目污水沉泥四通井座的模具设计。塑料井座具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点。本课题以

2、四通井座为塑件模型，应用UG软件进行注塑模具设计。通过塑料成型工艺方案的拟定与比较、各种工艺参数的正确选择、注塑模具的结构设计及材料的选择，掌握一般机械的设计原理、方法和过程，达到独立设计一般注塑模具的能力。此次设计的主要成果是：（1）分析了塑料四通井座的结构及其成型工艺，设计了相对应的凸凹模结构；（2）为塑件选择了符合要求的模架；（3）由于塑件的结构需要，设计了侧抽芯机构；（4）对模具的各个非标准零件进行了结构和尺寸设计，使其符合模具整体的要求。四通井座由于具有四个侧向大尺寸的沉口，抽芯比较困难，基于公司的实际情况，设计时采用液压缸滑块抽芯结构，使模具能满足较长的抽芯距离。关键词：塑料四通、

3、侧抽芯、分型面、模架、脱模AbstractComposite materials is one of the basic materials of modern social and economic development as a widely used plastic polymer whose use has penetrated into all areas of the economy and life. It is one of the four pillars of the material field paralleled with steel , wood and ceme

4、nt. Mold is the basis of production process technology and equipment , and its level of production technology has become an important indicator to measure the level of a country s manufacturing .The main source of this issue is the pipe projects of Shandong Wenyuan Plastic Co., Ltd.- sewage sludges

5、Stones Well seat mold design . Well plastic seat with advantages of light weight, easy to clean , corrosion-resistant aging, high strength, long life , easy to make , inexpensive and so on. The topic uses Stones Tower well as plastic parts model and applicates software UG injection mold to design. T

6、hrough plastic forming process of formulation and comparison, correct selection of various process parameters, structure design of injection mold and choice of materials, master general mechanical design principles, methods and processes, achieve the ability to independently design the general plast

7、ic injection mold.The main results of this design is: (1) analyzed the plastic stone took over structure and forming technology, designed the corresponds to the convex die and au die structure; (2) selected the die frame for the plastic pieces that meet the requirements; (3) due to plastic pieces of

8、 structure needs, the side core-pulling mechanism was designed; (4)for all the non-standard parts has designed its structure and sizes, made it meet the requirements of the overall mold. Due to the large size of deep mouth , the core pulling of stones who have four lateral wells seat is more difficu

9、lt, I decide use the design of the hydraulic cylinder block core pulling structure based on the actual situation of the company , so that the mold can meet Pulling longer distance . Keywords: plastic stones, side core-pulling, the parting surface, mold holder, mold releasing目 录摘 要IABSTRACT（英文摘要）II目

10、录III第一章 引 言- 1 -1.1 课题的背景和意义- 1 -1.1.1.课题来源- 1 -1.1.2.目的意义- 1 -1.1.3塑料模具的发展概述- 1 -1.2 关于注塑模具的国内外成果综述- 3 -1.3 污水沉泥四通井座塑料成型模具设计的方案论证- 4 -第二章 设计基本步骤- 6 -2.1 注塑模具设计的前期工作- 6 -2.1.1.原始资料分析- 6 -2.1.2.前期准备- 6 -2.2 注塑模具设计的一般步骤- 6 -2.2.1.确定模具结构方案- 6 -2.2.2.模具设计的有关计算- 7 -2.2.3.模具设计的有关校核- 7 -2.2.4.绘制模具的结构草图- 8

11、-2.2.5.绘制模具的总装图和非标准零件图- 8 -2.2.6.编写设计说明书- 9 -2.2.7.设计审核- 9 -第三章 模具结构形式的设计- 10 -3.1. 塑件的工艺性分析- 10 -3.1.1.原始资料分析- 10 -3.1.2 塑件的原材料分析- 10 -3.1.3 塑件的尺寸精度分析- 11 -3.1.4 塑件表面质量分析- 13 -3.1.5 塑料制件的结构工艺性设计- 13 -3.2. 成型设备的选择和确定与模塑工艺规程的编制- 14 -3.2.1 计算塑件的体积和重量- 14 -3.2.2 确定成型工艺参数- 14 -3.3. 初步确定型腔数量及其排列方式- 15 -3

12、.4. 注射机的选择- 15 -3.4.1. 注射机的初步确定- 15 -3.4.2. 注射机相关工艺参数的校核- 15 -3.5. 分型面的选择- 17 -3.6. 浇注系统的形式和浇口的设计- 19 -3.6.1. 普通浇注系统的设计- 19 -3.6.2. 浇口的设计- 20 -3.6.3.排气系统的设计- 23 -3.7.成型零部件的设计：- 24 -3.7.1.成型零部件的结构设计- 24 -3.7.2.成型零部件的工作尺寸计算- 28 -3.7.3.型腔壁厚的计算：- 31 -3.8.注射模结构零部件的设计- 33 -3.8.1.注射模的模架选择- 33 -3.8.2.支承零部件设

13、计- 34 -3.8.3.合模导向机构设计- 35 -3.9.塑件脱模机构的设计- 36 -3.9.1.推出脱模机构的设计- 36 -3.9.2.复位机构的设计- 37 -3.9.3.侧向分型与抽芯机构设计- 37 -3.10.冷却系统的设计- 38 -3.10.1.冷却管道的设计原则- 38 -3.10.2.冷却回路尺寸的计算- 39 -3.11 模具的开合模动作过程- 41 -结 论- 42 -参考文献-43-致谢及声明-44- 第一章 引 言1.1 课题的背景和意义1.1.1.课题来源本课题来源于山东文远建材科技股份有限公司委托山东理工大学开发的新产品项目。塑料检查井是用在建筑小区范围内

14、埋地塑料排水管道外径不大于1200mm、埋设深度不大于8m，一般设在排水管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处，是便于定期检查、清洁和疏通并不下井操作的检查用的塑料一体注塑井状构筑物。文远检查井采用一次性注塑成型工艺，因此在设计模具时，要根据公司的实际生产技术装备选择相应的成型工艺方案。1.1.2.目的意义塑料污水沉泥四通井座的成型工艺及其注塑模具的研究与设计课题，使学生认识到工艺装备在塑件加工过程中的重要性。首先要了解塑料成型理论基础知识，各种常用塑料成型基本原理，从分析任务开始，经过塑料成型工艺方案的拟定与比较、各种工艺参数的正确选择、注塑模具的结构设计及

15、材料的选择，最终完成整个模具的设计，同时能够分析各种塑料制件缺陷的原因及其解决方法。通过该课题，使我能掌握一般机械的设计原理、方法和过程，巩固所学专业知识，在专业方面受到较为系统全面的训练、扩展实际工作知识面、提高工艺装备结构的设计能力、提高解决实际问题的能力以及对各种文献资料、信息的综合使用能力，为适应以后的设计工作奠定良好的基础。1.1.3塑料模具的发展概述80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿元，而至2011年模具产业实现较高增长，增长率在18%以上，“十二五”期间，中国模具

16、产值可能突破2500亿，其中塑料模具约30%左右，在模具进出口中的比重高达50%-70%。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。近年来，塑料制品的应用日渐广泛, 从日常用品到电子、航天航空、生物、医疗等高科技产业方面都有极其广泛的应用，这些都为塑料模具提供了非常广阔的市场。中国塑料模具在高技术应用需求的推动下,形成了一个巨大的产业链条,从原辅材料工业和加工设备到机械、汽车、家电、通信、建筑等几大应用产业,塑料模具的发展一片生机。在模具设计制造方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，近年来我国陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国P

17、arametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等。这些系统和软件的应用，推动了我国模具行业的发展。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具也提出了越来越高的要求，由于近年来以塑料代替金属的趋势，使得塑料模具获得较大发展，虽然我国模具发展非常迅速但也与发达国家存在较大的差距，其差距如表1-1所示: 表1-1.国内外模具加工精度对照表项目国外国内注塑模型腔精度0.0050.01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010.05mRa0.20m非淬火钢模具寿命1

18、060万次1030万次淬火钢模具寿命160300万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月在模具行业中的占有量3040%2530% 目前，我国经济仍处于高速发展阶段，经济全球化发展趋势日趋明显，这些都为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具设计制造逐渐向我国转移，而且将会有越来越多的跨国集团到我国进行模具采购。由此看来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景良好，中国模具产业将在良好的市场环境下得到高速发展，我国一定会逐步迈进模具制造强国的行列。“十二五”期间

19、，中国模具工业水平不仅在量与质的方面有所提高，而且产业结构、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大进展。 模具技行业集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络技术等多门学科，是一个综合性的系统性工程。模具的发展趋势主要是模具制品朝着更大型、更精密、更复杂以及更经济的方向发展，模具产品的技术含量将会不断提高，模具设计制造周期将会不断缩短，模具的工业生产将会朝着信息化、精细化、自动化的方向发展，模具企业也将会朝着技术集成化、产品品牌化、设备精良化、经营国际化的方向全面发展。 现就塑料成型技术的发展趋势简述如下： 1）在塑料模设计制造中将全面推广应用CAD/

20、CAM/CAE技术。塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 2）大力推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术等先进的注射成型技术。 3）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。以适应塑料制件微型化、大型化、复杂化和高精度以及高生产率要求。 4）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具，以适应多品种、小批量的生产方式。 5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。 6）

21、应用优质模具材料和先进的表面处理技术以提高模具寿命和质量。 7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪和三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料膜CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样的、可调整的、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.2 关于注塑模具的国内外成果综述随着塑料工业的高速发展，模具行业对于模具制造各方面的要求越来越高，国内外众多的模具设计制造方面的专家、企业、研究机构纷纷投入大量资金和精力进行模具方面的研究，在模具制造方面，涌现出了大量的理论著作及相关研究成果。在这里举两个例子：美国爱达荷国家工程与环境试验中心采用快速凝固工艺即RSP（Rapid solidi

22、fication process）技术实现了注塑模具的快速经济化制造。该方法是采用快速原型制造技术制成的样件作为母板，通过喷涂到母板的金属或合金熔滴来沉积制造出模具。使用该技术注塑模具的制造更加迅速，也大大降低了生产成本。 西安交通大学机械工程学院成功采用“电弧喷涂和电刷镀一体化模具制造技术” 实现了轿车新车型开发中大型冲压模具的快速制造，该技术集成了快速原型、电弧喷涂和电刷镀等技术，采用电弧喷涂工艺在模具母模表面快速沉积一层致密的低熔点金属薄壳，从而制作出模具的型腔；在填充适当的背衬材料并脱模后，利用电刷镀技术在模具工作表面刷镀强化涂层，进而完成模具的快速制造。该技术也可以用于注塑模具快速制

23、造。在模具制造方面，各个国家都在进行大量相关的研究，各国的研究者在模具的快速制造方面下了非常大的功夫，我查阅了大量有关这方面的资料，综合这些资料我认为在模具设计制造方面，不仅要突出模具的快速制造，在模具的制造和塑料成型方面要更加注重设计制造精度，随着科学技术的进步以及人们什么生活水平的提高，在当今和未来的社会生产中，人们将会越来越多地需要高精度的产品，而高品质模具产品将会赢得人们的追求。在模具尤其是在注塑模具方面，高精度模具的需求将会越来越大，做好高精度模具的研究与开发是我国模具发展的必需，拥有了更多高精度模具生产技术，我国将会在模具领域中占有更多的席位。1.3 污水沉泥四通井座塑料成型模具设

24、计的方案论证塑料注射模具是现在所有塑料模具中使用最广泛的模具，能够成型复杂的高精度塑料制品。近年来，随着塑料工业的高速发展以及塑料制品在强度和精度等方面的提高，塑料的应用范围不断扩大，在家用电器、建筑器材、汽车工业、日用产品等多个领域，塑料制品所占的比例越来越大。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势将会不断上升。 热塑性塑料品种繁多，即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同，其使用及工艺特性也有所不同。另外，为了改变原有品种的特性，常用共聚、交联等各种方法在原有的树脂结构中导入一定百分比的其它单体或高分子等，以此来改变原有的树脂结构使其成为具有新的改进

25、性和加工性的改性产品。例如，ABS即为在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物，可称为改性聚苯乙烯，它具有比聚苯乙烯更优秀的综合性能和工艺特性。由于热塑性塑料品种繁多、性能复杂，即使是同一类型的塑料也有仅供注塑用和挤出用之分。今后我们在塑料模设计制造方面将全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。塑料制件及模具的三维立体设计与成型过程的三维分析将在我国塑料模具生产行业中发挥越来越重要的作用。在今后的生产中我们将大力推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。塑料制品因其具有耐腐蚀、质优价廉、密封性好等优点，被广泛应用与社会各个领域。塑料污水沉泥四通井座在如

26、今的管道检查领域中被广泛采用。它以质量轻、耐腐蚀、安装方便等优点逐步取代了铸铁产品。我国的建筑行业正在突飞猛进，因此塑料污水沉泥四通井座将有很好的发展前景。第二章 设计基本步骤2.1 注塑模具设计的前期工作2.1.1.原始资料分析1.明确塑件的设计要求2.明确塑件的生产批量3.估算塑件的体积和重量4.分析塑件的成型工艺参数5.了解公司的现场生产条件2.1.2.前期准备1.塑件的原材料分析。2.塑件的尺寸和精度分析。3.塑件表面质量分析。4.塑件的结构设计工艺性分析。2.2 注塑模具设计的一般步骤2.2.1.确定模具结构方案1.确定型腔的数目。 确定型腔的数目的方法有很多种，如根据锁模力、最大注

27、射量、根据制品的精度要求、根据经济性等等，在设计时应根据实际情况决定采用哪一种方法；2.型腔的配置。 这是模具结构总体方案的规划和确定。因为一旦型腔布置完毕，浇注系统的走向和类型便已确定。冷却系统和脱模机构在配置型腔时也必须给予充分的注意。若冷却通道不止与推杆孔、螺孔发生冲突时要在型腔配置中进行协调。当型腔、浇注系统、冷却系统、脱模机构的初步位置决定后，模板的外型尺寸基本上便已确定。在此基础上可以选择合适的标准模架。3.法定分型面。 虽然在制品设计阶段分型面已经考虑或者选定，在模具设计阶段仍应再次校核。从模具结构及成型工艺的角度判断分型面的选择是否最为合适；4.确定浇注系统和排气系统。浇注系统

28、设计是模具设计中最重要的问题之一。浇注系统的合理性对制品质量和生产效率有着决定性的影响。由于在一般的注射模中注射成型的气体可以通过分型面和推杆处的空隙排出，因此，注射模的排气问题往往被忽视。对于大型和高速成型的注射模，排气问题必须引起足够的重视。5.确定推出方式。 在确定脱模方式时首先要确定制品和流道凝料滞留在模具的哪一侧，必要时要设计强迫制品滞留的结构（如拉料杆等），然后再决定是采用推杆结构还是推件结构。6.冷却系统与脱模机构的设计。 冷却系统与脱模机构的同步设计有助于两者的很好协调，并体现出对冷却系统重要性的认识。7.确定凹模和型芯的结构和固定方式。 当采用镶块式凹模或型心时，应合理的划分

29、镶块并同时考虑到这些镶块及镶块固定板的强度、刚度、可加工性、紧固性及可更换性。2.2.2.模具设计的有关计算1.型芯和型腔工作尺寸的计算2.侧壁厚度与底板厚度的计算3.斜导柱等侧抽芯机构的有关计算4.温度调节系统有关计算2.2.3.模具设计的有关校核1.校核模具与注射机有关尺寸。 因为每套模具只能安装在与其相适应的注射机上使用。因此，必须对模具上与注射机有关的尺寸进行校核，以保证模具在该注射机上正常工作。2.最大注射压力的校核。最大注射压力是指注射机料筒内柱塞或螺杆对熔融塑料所施加的单位面积上的压力，用于克服塑料流经喷嘴、浇道和型腔时的流动阻力。成型塑料制件所需的注射压力是由塑料品种、住宿喷嘴

30、的结构形式、塑料制件形状的复杂程度、塑料制件的壁厚、精度、塑化方式、塑化温度、模具温度及浇注系统的压力损失等因素决定的，其值一般在70-150Mpa范围内。注射剂的注射压力必须大于成型塑料制件所需的注射压力。3.注射机安装模具部分的尺寸校核。每种规格的注射机可安装的模具的长度，、宽度和厚度、固定模板与移动模板上安装螺孔的尺寸与拉杆间距、喷嘴的孔径与球头半径等均作了规定，模具设计时应就有关尺寸进行校核。4.开模行程的校核。模具开模后为了便于取出塑料制件，要求有足够的开模距离，而注射机的开模行程是有限制的，因此模具设计时必须进行注射机开模行程的校核。5.顶出机构的校核。模具设计时需要根据注射机顶出

31、装置的形式、顶杆的直径、配置和顶出距离，校核其与模具的推出装置是否相适应。6.校核模具有关零件的刚度与强度。 因为注射模是承受很高型腔压力的耐压容器，对成型零件及主要受力的零件都应进行刚度与强度的校核。2.2.4.绘制模具的结构草图模具结构方案和有关尺寸确定后绘制模具结构草图绘制模具结构草图的目的及意义：（1）逐步完善和确定各零件的结构和尺寸（2）尽量选用标准组合结构和标准件（3）草图结束要对初选设备做全面校核（4）有必要时局部修改原始设计方案和参数结构草图完成后，应与工艺、产品设计及模具制造及使用人员共同研究讨论直至互相认可。2.2.5.绘制模具的总装图和非标准零件图1.绘制模具的总装配图。

32、 装配图应尽量按照国家制图标准绘制。装配图中要清楚地表明各个零件的装配关系，以便于工人装配。当凹模与型心镶块较多时，为了便于测绘各个镶块零件，还有必要先绘制动模和定模部件装配图。在部件装配图的基础上再绘制总装图。装配图上应包括必要的尺寸（例如活动零件移动的起止点）。装配图上还应标注技术要求。主要技术要求内容是：（1）对模具某些结构的性能要求，如对脱模机构、抽芯机构的装配要求；（2）对模具装配工艺的要求；（3）模具的使用说明；（4）防氧化处理、模具编号、刻字、油封及保管等要求；（5）有关试模及检验方面的要求。2. 绘制模具的零件图。 由模具装配图或部件装配图拆绘零件图的顺序为：先内后外，先复杂后

33、简单，先成形零件后结构零件。2.2.6.编写设计说明书设计说明书中除了编入设计任务书、注射成型工艺卡外，还应有以下校核和设计计算的内容：（1）模具与注射机有关参数的校核；（2）型腔数目的计算依据；（3）浇注系统、冷却系统的设计计算；（4）成型零件的尺寸与公差计算；（5）凹模壁厚和垫板厚度、刚度与强度校核，型心的偏移和变形的计算；（6）开模力与脱模力计算、推杆数目与直径的计算；（7）侧向抽拔力及斜销强度计算，抽拔距的校核及斜销长度计算；（8）调温系统的热平衡和传热面积计算。冷却通道的直径、长度和数量，以及冷却水参量的计算；（9）弹簧的强度与刚度计算。2.2.7.设计审核审核工作可由技术主管或项目

34、小组承担并作审核记录。审核内容一般应包括：（1）模具质量与寿命、制品质量是否符合用户要求，注射机选用是否正确；（2）模具基本结构是否合理，各个系统和机构能否正常可靠工作;（3）装配图和零件图是否表达清楚、尺寸及精度标注是否准确无误，技术要求是否合理，有无遗漏。模具零件加工工艺是否合理，模具装配是否方便，有无调整余地和更换易损件的可能，是否适合指定的模具生产车间的加工条件。 第三章 模具结构形式的设计3.1. 塑件的工艺性分析3.1.1.原始资料分析文远塑料检查井结构设计分析：1)文远塑料检查井采用一次性注塑成型工艺，PE材料，抗低温，韧性好、内壁光滑，无剪切，井座中设计清晰的导流槽，使其有效防

35、止水流对冲，避免水头损失，从而大大减少污物滞留，便于清通与维护。2）检查井井筒承口采用加强筋支撑，井筒承口内壁加强筋360环形台阶分布，支管承口网状加强筋分布，使井座受到的垂直压力均匀分布，来自地表压力，通过加强筋直接传输到基础，10吨压力相当于只受力2吨，大大减少了井座的破坏力，增加整体安全性，确保井体不变形。3）文远塑料检查井扩口式柔性承接，使其管道与井座周围的粘土共同运动，很好的解决了传统检查井与塑料管道连接所产生的不均匀沉降问题，有效防止地面塌陷。 2.塑件的生产批量约为100万件。 3.塑件的体积为5346205.966265146 mm3。 塑件的质量为5.078895668 kg

36、。3.1.2 塑件的原材料分析表3-1.材料的相关特性塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点高密度聚乙烯(HDPE)密度大于0.94g/cm,质量较轻，无毒无味。结晶度较高（80%-90%）。 使用温度在110以下。较好的化学稳定性，常温下不溶于任何一种已知溶剂，耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液，但当温度高于90时，硫酸和硝酸才能迅速将其破坏。有一定的力学性能，但和其它塑料相比，力学强度低，表面硬度差，电绝缘性优异，较高的耐水性，透水性能较差但透气性能较好，在热、光、氧气的作用下易产生老化和变脆，耐低温性能较好。具有良好的成型加工性，收缩率在1.5%-3.

37、5%范围内。制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性。结论 适用于制作塑料管、塑料绳、塑料板、中空塑件以及承载不高的零件，如齿轮，轴承等。 熔化温度：132-135；建议温度：135。 易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除内应力，塑件不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取2。3.1.3 塑件的尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指生产的塑件的尺寸和产品要求的尺寸的一致符合程度，即所获得塑件尺寸的准确度。基于模具成型的塑件在制造过程中会不可避免的产生尺寸误差，其原因主要有：1. 材料方面 （1）所选择的模具材料的不均匀性。 （2）塑料收缩率的变化和尺寸偏

38、差。 （3）塑件注塑成型后的时效波动。2.成型工艺方面 （1）操作工艺过程中条件发生变化。 （2）材料成型设备的尺寸控制精度误差。3.模具状态方面 （1）模具在制造时的尺寸公差。 （2）模具在使用过程中产生的磨损。 （3）模具可动零件间位置的配合误差。 （4）模具工作过程中的温度波动。 （5）模具在注塑成型压力作用下发生的弹性变形。 综上所述，影响塑件尺寸精度的因素，该设计零件为大尺寸塑件，收缩率波动是影响塑件尺寸精度的主要因素。 该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，其主要尺寸标注如图3-1所示（单位均为mm）： 内径为335mm的承口，在直型管的中部有四个内径为315mm的垂直支

39、口。该塑件需要四向侧抽芯。图3-1塑件外形图3.1.4 塑件表面质量分析塑件的表面质量包括表面粗糙度、光亮程度和表观质量等。1.该塑件材料为高密度聚乙烯（HDPE）,塑料制件的外观要求越高，表面粗糙度值要越低。这除了在成型工艺上尽可能避免冷疤、云纹等缺陷来保证外，主要取决于模具型腔的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑料制件的要求低1-2级，粗糙度可取Ra0.8m。2.该制件表面要求光滑，不允许有飞边、凹痕等缺陷，要求外形美观，色泽鲜艳。3.光滑度为8。3.1.5 塑料制件的结构工艺性设计（1）从图纸上分析，该塑件的外形为回转管型结构，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。（2）塑件有四个尺度较大的

40、深腔，塑件不易取出。因此需要考虑侧抽装置。（3）对塑件进行结构工艺优化，如图3-2所示，由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧包在凸模型芯上，为了便于脱模，防止塑料制件表面在脱模时划伤，擦毛等，设计时塑料制件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。（4）加强筋，主要是在不增加壁厚的情况下，加强塑料之间的强度和刚度，避免塑料之间发生翘曲。图3-2优化后的塑件外形图结论：综上分析，该塑件可采用注射成型来加工。 3.2. 成型设备的选择和确定与模塑工艺规程的编制3.2.1 计算塑件的体积和重量 （1）计算塑件的体积 利用UG的计算功能，测量得塑件的体积 V = 5346206 mm。 (1) （2）计算塑件的质

41、量 计算塑件的质量是便于选择注射机和确定模具的型腔数。查找相关塑件手册，得塑件密度为=0.93g/cm,所以，塑件的质量为: W = V = 0.93121 = 5.08 kg （2）考虑到四通零件的外形尺寸及注射时所需的压力情况，参考工厂的生产实际情况，查询模具设计手册初步选定使用螺杆式注射机。3.2.2 确定成型工艺参数塑件注塑成型工艺参数的确定：查表得出工艺参数见表3-2，试模时可根据加工的实际情况作适当调整。表3-2. HDPE的工艺参数表高密度聚乙烯（HDPE）预热和干燥温度t/C：8085成型时间/s注射时间 25时间/h：23保压时间 1560料筒温度t/C后段140160冷却时

42、间 1560中段180200总周期 40140前段180190螺杆转速n/(rmin-1) 3060喷嘴温度t/C150180后处理方法红外线灯鼓风烘箱模具温度t/C3060温度t/C70注射压p/MPa70100时间r/h24注射机类型螺杆式保压压力/MPa4050喷嘴形式直通式3.3. 初步确定型腔数量及其排列方式根据生产现状，该公司的生产材料均为高密度聚乙烯（HDPE），初步计算塑件的质量为5.08千克左右。该塑件属大型塑件，由于塑件的结构比较复杂，并且根据文远工厂的现有设备和生产批量，所设计的模具采用单型腔模具，即一模一腔生产。3.4. 注射机的选择3.4.1. 注射机的初步确定根据所

43、设计的塑件的质量和工厂现有的设备情况，初步选择注塑机型号和规格：SZ-1500/13500。其相关性能如表3-3所示：螺杆直径120最大理论注射量6165注射压力195.6MPa锁模力15000KN脱模行程1520mm最小模具厚度650最大模具厚度1400喷嘴孔径4喷嘴圆弧直径SR15拉杆空间距离415415定位孔直径160注射行程599mm顶出力283KN顶出杆根数25顶出行程350mm料斗容积200L表3-3.注塑机的参数3.4.2. 注射机相关工艺参数的校核1. 注射压力的校核塑料成型所需要的注射压力p是由塑料品种及其流动性、壁厚、注射剂类型，喷嘴形式、塑件形状以及浇注系统的压力损失等因

44、素决定的。所选注射机的公称压力为，通常要求：p。查塑料模具设计手册得高密度聚乙烯（HDPE）的成型时所需的注射压力为80-140MPa。 因为所选注塑机为螺杆式注塑机，其注射压力传递性好，因此注射压力可取小一些。高密度聚乙烯的注射压力为80-140MPa小于注塑机的注射压力195.6 MPa。因此，所选的注塑机能满足该塑件所需的注射压力。2. 锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。 注射时塑料熔体进入型腔内仍然存在较大的胀型力，它会使模具从分型面涨开。为了平衡压力以锁紧模具保证塑件质量，注射机必须提供足够锁模力。为此，注射机的额定锁模力必须大于模具的胀型力，否则容易产

45、生锁模不紧而发生溢料的现象。即 =A=式中： 单个塑件在模具分型面上的投影面积， 浇注系统在模具分型面上的投影面积， -模具型腔内塑料熔体平均压力，MPa 注射机的额定锁模力 -型腔的胀型力，N.塑件和浇注系统在分型面上的投影面积：A=n+=50154+12040+4040=8650 安全系数：K=1.1则所需锁模力：F1.1865016080%1218KN=15000KN 因此，所选注塑机能满足塑件成型时所需的锁模力要求。3. 开模行程的校核及推出装置的确定注射机的最大开模距离必须大于塑件的脱模距离，否则塑件无法从模具中取出。由于该套模具选择的是单分型面，则校核合格条件为SH1H2+（510）mm （5）式中：S注射机最大开模行程，mm；H1塑件推出距离（脱模距离），mm；H2包括浇注系统在内的塑件高度，mm。计算得：1520mm（500+250+10）mm=795mm因此，所选模具的开模行程校核合格。根据塑件的形状特征，确定推