涡轮盘注塑模设计

涡轮盘注塑模设计

摘要

通过本次的塑料模具设计，让我们熟练掌握模具的设计流程、其加工工艺和熟练掌握设计软件。首先通过分析零件的结构，外观要求是否满足开模条件，并且如何提高零件的精度和外观质量，在这前提下优化模具的制造工艺，有效地节省成本。合理地选择模具的分型面、合理选择浇口、合理确定模具结构、合理设置冷却系统、合理设计绕注系统、合理选择模架、合理确定型腔数量，在这些因素综合考虑下，保证外观质量提高产品精度优化模具结构和制造工艺，通过这次模具设计能有效地提高自身的水平。

第1章前言 1

1.1 绪论 1

第2章注塑件的设计 3

2.1 MPPO塑料的性质及注塑相关参数 3

2.1.1 MPPO塑料的性质 3

2.2 塑件结构分析 5

2.2.1 壁厚 5

2.2.2 脱模斜度 5

2.2.3 圆角 6

2.3.1 尺寸精度 6

2.3.2 塑件的表面质量 6

第3章模具设计 7

3.1 注射成型工艺简介 7

3.2 注射成型工艺条件 7

3.3 注射机的选择 8

3.3.1 注射机基本参数 8

3.3.2 初择注射机 8

3.4 分型面的确定 9

3.5 型腔数目的确定及型腔的排列 10

3.6 浇注系统的设计 10

3.6.1 浇口的确定 10

3.6.2 浇口位置的选择 11

3.6.3 主流道设计 12

3.6.4 分流道 13

3.6.5 冷料穴 14

3.6.6 浇注系统的平衡 14

3.7 合模导向机构设计 14

3.7.1 导向机构的功用 14

3.7.2 导向机构结构及设计 15

3.7.3 定位机构设计 15

3.8成型零件的设计与加工工艺 15

3.8.1 模仁尺寸的确定 15

3.8.2 主要成型零件的尺寸计算 16

3.9 模架的确定 18

3.9.1 型腔壁厚和底部壁厚的计算 18

3.9.2 模架的选用 19

3.10 温度调节系统设计 19

3.10.1 冷却装置的计算 19

3.11 注射机的校核 21

3.11.1 最大注射量的校核 21

3.11.2 锁模力的校核 21

3.11.3 喷嘴尺寸的校核 22

3.11.4 定位圈尺寸校核 22

3.11.5 模具外形尺寸校核 22

3.11.6 模具闭合高度校核 22

第4章总装配图和成型零件及加工工艺 23

4.1 模具总装配图 23

4.2 成型零件及加工工艺卡 25

4.2.1 型芯加工工艺过程卡 25

4.2.2 型腔加工工艺过程卡 27

设计小结 30

第1章前言

1.1 当前我国模具工业的发展状况

模具的技术水平是衡量制造业发达水平的重要依据，近年来制造业越来越全球化，人们对产品的质量越来越高，不但要求产品实用性高，而且要求使用的产品外观漂亮上档次。间接使模具不断去产生升级，技术升级，管理升级才能满足人们对产品的要求。现在，我国已经拥有制造大型模具和精密模具的条件，一个国家的工业水平和一个企业发展程度是与模具密不可分。CAD和CAM技术不断成熟也使模具的制造有了强大的软件支持，可以缩短模具的制造周期和预测模具制造风险、工艺风险。合理地规避风险。但我国的模具水平还有不足的地方，例如模具制造管理还不足够，只有大公司才使用软件管理系统去跟踪模具的加工情况，而小公司因资金水平还没引入，使竞争力竞争能力尚欠缺。 CAM使用率少，大部分模具前期的设计，预测模具风险问题都是单靠人的经验去判断，使模具的质量稳定性不高。所以我国还要参考外国成功的经验，去优化自身存在的问题，去吸收别人成功的经验。现在是全球化市场，我们不能一过去的要求去要求自己，要立足世纪的要求自己，不断提高自身的竞争力，这个才是我国的出路，才能立足于世界。过去在物质贫乏的年代模具的制造要求并不高，基本能使用就可以了。随着人们对产品的外观要求越来越高，模具制造也模具引入数控加工设备，去满足复杂的加工曲面，高精度的曲面。减少了制造的繁琐的工序，降低人为的出错概率，加快模具的制造周期。也间接提高了模具的制造周期。现在产品的周期更新换代很快，谁家的产品更新换代快的在市场上就有占有优势，也能产生产品的利润空间，所以不断要求模具的制造周期要短，现在的模具制造周期，相比80年代-90年代的模具制造周期，已经快一倍有多。缩短模具的的制造周期也离不开高精度的加工设备，优化生产工艺，提高管理。如现在加工设备都出很多高速机器，他的出现就是要满足周期短的模具制造情况。也不断出现很多的新型设备去提供生产效率，如超声波抛光，去代替人手加工抛光，过去模具的抛光是完全依赖工人的经验去抛光，使模具的质量人为干预较多，质量的稳定性不高，有时也带来毁灭的后果，超声波抛光就是针对这些因素而出现的。

随着人们对各方面的需要越来越多，全球的资源越来越少，各企业的竞争日益严重。热流道技术也得到越来越重视，采用热流道的模具不但可以提供生产产品的质量，稳定性高，而且可以节约大量的原材料。很多工厂为了提高自身的竞争力也不断增加使用采用热流道模具的比例。相信模具以后的发展大方向也是朝着这各方向去发展的。

模具的制造属于小批量加工，在大公司往往模具数量多和分工细，对加工中繁多模具零件，以往都是靠模具师傅自己去跟踪，往往出现模具加工跟踪不到位，甚至有模具零件在加工过程中丢失的情况。现在大企业都是通过系统软件（如ERP系统）对加工作的工件进行跟踪，对情况一目了然。对特急制造周期的模具的情况可以立刻反馈，并优化工人师傅特殊优先安排。

模具使用标准件的程度不断提高，对缩短模具的制造周期和制造成本的控制也是起到关键作用。模具标准件也是越来越标准化，制造标准件批量化，模具标准件制造有较高的专业性和稳定性。综合各方面的数据对比，模具标准件化对质量的提高，模具成本的控制，模具制造周期最少能提高15%上。另一个是政府政策的扶持，不断引入外资模具企业，使制造技术、管理方法、设计方案等等能引入我国，吸收外国的经验，提高我国的模具制造水平。

过去大型的模具制造，我国的模具设计工程师只敢用外国进口钢材制造，这与当时钢材制造水平有关，但也有致命的缺点进口钢材贵。改革开放30年里面，随着竞争激烈，国内钢材水平有了发展的空间，现在模具制造企业也开始接受使用国产钢材，这也大大降低的模具成本。国产钢材也开始出现新型的钢材，去满足模具生产工艺的要求，去代替进口钢材。

现在模具设计已经是踏入数字化设计的年代，已经出现很多辅助设计的软件，也是提高了模具制造周期，借助软件去模以模具的实际环境，预测可能遇到的问题，能及时调整设计方案，优化设计方案。从而避免了严重的损失，也避免了过去只是过来人为的经验去判断，也提高的模具设计方案的稳定性,如大型的电视机产品，能快速通过软件，找到合理的浇口位，最佳的冷却水路的位置和大小和延长模具的使用寿命。数字化模具设计，对模具工程师来说，提高的设计效率，过程中的修改，也是很方便，对于设计的模具来说也是很直观易懂，容易工程师之间的沟通。但也间接需要模具工程师有过硬的技术，去让他为自己服务。注塑机的新技术出现也使模具的制造、模具设计、模具工艺出现新的变化。能满足注塑工艺高要求的外观表面，如透明件，过去模具无论怎样提高设计和制造工艺注塑出来的产品都是有部分的小问题的，现在可以配合注塑机的精准控制，能满足日益提高的外观要求，从而使企业有竞争优势。

参考文献

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[4]《塑料模具技术手册》编委会. 《塑料模具技术手册》[M].北京：机械工业出版社，1997.6

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[8]高汉华《塑料模具设计指导与资料汇编》[M].大连:理工大学出版社，2014.11

[9]屈华昌《塑料成型工艺与模具设计》[M].北京:高等教育出版社，2014.8