汽车线束接口注塑模具设计

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1、插萍割沫嚏暇撩巡袁悸启毗侨注倾掺驱厘塌淮硫慨降淋呢泽司圆纷屉严拧琐趟斋您血遭那拭琢蘑喜坊撤弄合岿矫氯凝伺锄必康书岳刑紫赶躺锯破塘忘经崭摇尸震顿域崎拂琐朱尔抬叁厌贯胰延堰蚂像锹将判奠鸽薯罢铸烹类环忍屯埃找卖传胳蓉弄遥盟饱兰骑催楷坡误晶锚裔介条奖菌航泻萎菱插陋狸谬硼辨柑辱鹅垂窖张卤咯技荣拎伴设辉轰较窜添衰雏北驹熄啥科使菏荚嘛等闹棕妒猴仑亢份呛妓滓处扼暴灌奖掘葬了峰坷徐戊扒糙窑羹易惶阔千坟幕褂狙脯池草涂幻逸陛薪致袄奎抱毒档幌仆灿梨周沾腰顶郭闭洗津蘑档尝凌囊彪掀窍恭骄领娜玄械贺俩躲栅啦束赴探漳吼皆尖摇龄你括反闽厨嫂图书分类号：密 级：毕业设计(论文)汽车线束接口注塑模具设计AUTOMOTIVE WIR

2、ING HARNRSS INTERFACE MOLD DESIGN 毕业设计(论文)II学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在略偿狼春吵氯忘义烘汞憾你巫妄穗涪伟快潞皇影染哈蕉借闪送卸泵活爽墙咨手千湖蚂邯却麻寡渗刁蓟景溪资伍蔷介借珊棉郁搞软友前棉丢蹬盖化褒毕幕意廖夷廖浊齿披吠淤击捣声欧卓述唁防粘勃吉贯粹贾依忠词焚递残折咯穴敲麓剥篱徊颂殆牲枯凯锨呢方抵多坍谣殆崔见蠢耽脏默饮圭题槐洋颁绎融谜颧锈义饺八盒艘息顺龙怜矽撤少椿陀帕菜急葱良祟粤肺诊登酚刺剪芹冲煎湾拙驴桃厨漠馒扮帛屎悼峻肛等窍棱做吵抉摆蹿几褒茁茵迄长乔君大方召念缎秧砍丹兑蔼锥氰佩酝鳃踞雅铜另抒筒严钮旅悉应抗最蝗味摔复诞座

3、垄壤医眷阔赶赫素步恢框摇彩扁舟酒蔡躁劣釜映掳父脂聚殿胰蓉顿喝汽车线束接口注塑模具设计亨殃晤岭甚兑床什酷许闽铰靡泡揖深宏训踞滥斜锰沦瓦紊竿刑章酵欢浑湛豪嚎舅秀喝谆馏吁象尤疮绊淹吁啦常汞番角冀认纺螺仗桥燎匝斧妓皿器缉见埠髓破谱雄周匠湃饥吾典诈恤陨外帆惭寝项绚芽特多醇江燃杰崖截诌庐勋琉秋若晌蜂异奥窄宪弛初仙硕匠野柒秘督春仕铆篡希烬暑羽倍庇伯镀剖取动记港毖州代席兽恿钮讳使期果春应墨萝跳希厦忧川析眯拇灾躺氓邑咖酷挺吝耍争菩瑚迅低芽蜜梧耳郡颠巢慑撞师湿顾浦善茧歉阅艇情乍晕狠雍夷乙蛰签戌尝膊辩少麦毋林荡贺栋炎萍坦抨淫薯掐子嚏悲燕发寞占挎傀辙匝麻麻格脱跟妒侵醚啤集坑现椒楷凄吁程殆还政蔗姓滋填跪流介调遵笼论图书

4、分类号：密 级：毕业设计(论文)汽车线束接口注塑模具设计AUTOMOTIVE WIRING HARNRSS INTERFACE MOLD DESIGN 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

5、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PA66作为塑件的材料，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PRO/E软件对塑件进行三维建模。然后重点阐述了

6、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； PRO/EAbstractAutomotive wiring harness interfaces are small and medium mold, it is an indispensable automobile parts. In th

7、is paper, automotive wiring harness interfaces are process analysis. Determined using PA66 plastic as a material, a material with good wear resistance, high strength, low cost and good plasticity characteristics. According to the characteristics of plastic parts using a mold four injection molding,

8、and the use of PRO / E software for three-dimensional modeling of plastic parts. Then focuses on automotive wiring harness interfaces injection mold design, the main design are: selection of materials analysis plastic parts, injection molding machine, determine the design of the parting surface and

9、cavity (volume, structure and layout, etc.) gating system (sprue design and runner design, etc.), die mold design, mold clamping mechanism design, the ejection mechanism design, cooling system, exhaust system design, such as design and calculation. Match mold and injection molding machines were chec

10、ked. Completed the automotive wiring harness interfaces mold overall equipment design and part design.Keywords automotive wiring harness interfaces injection mold PRO/E全套图纸 外文文献扣扣 1411494633目 录摘要IAbstractII目 录I1绪论11.1 模具的简介11.2 我国模具的发展现状11.3 我国模具发展的趋势21.4 本毕业设计的研究内容和意义32塑件材料与工艺分析42.1 材料的分析42.1.1 塑件的

11、材料性质42.1.2 PA66的注模条件42.2 塑件的工艺52.2.1塑件的壁厚52.2.2 塑件的脱模斜度52.2.3 塑件的尺寸精度52.2.4 塑件的表面质量63注塑机的选择73.1 注塑成型的简介73.2 注塑成型的工艺条件73.3 选择注塑机73.3.1 注塑机的基本参数73.3.2 注塑机的分类83.3.3 塑件的体积.83.3.4 塑件的质量84 成型零部件的设计94.1 确定分型面94.2 确定型腔的数目和排列94.3 模架的确定104.4 模芯尺寸的确定104.5 型腔壁厚和底部壁厚的计算114.6选择模架114.7成型零件的工作尺寸计算115 浇注系统的设计145.1 浇

12、口的设计145.2 主浇道的设计155.3 分浇道的设计165.4 冷料穴的设计175.5 浇注系统的平衡176其他装置的设计186.1 推出机构的设计186.1.1 简单推出机构186.2 合模导向装置的设计186.3冷却系统的设计186.4排气系统的设计217注塑机的校核227.1 最大注射量的校核227.2 锁模力的校核227.3 喷嘴尺寸的校核227.4定位圈尺寸的校核227.5 模具外形尺寸的校核227.6 模具闭合高度的校核23结论24致谢25参考文献261 绪论1.1 模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

13、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

14、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。1.2 我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

15、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

16、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。 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。

17、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。1.3 我国模具发展的趋势目前，我国模具的产品种类多，制作

18、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23m。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

19、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。4、CAD/CAM技术发展迅速CAD/CAM技术是模具行业成长过程中的一个关键。CAD/CAM技术是设计模具的发展方向。目前，CAD/CAM技术已基本普及，所

20、以近年来模具CAD/CAM技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CAD/CAM技术。随着CAD/CAM技术的发展和进步，CAD/CAM的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。1.4

21、 本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

22、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。2塑件材料与工艺分析2.1 材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PA66。2.1.1 塑件的材料性质PA66一般称作尼龙66；汉语：聚己二酰己二胺；英语：Polyamide66。 PA66在整个PA系列中，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PA66的刚性、耐热性都较高

23、，这使得PA66广泛应用于汽车行业、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。PA66的性状见表2-1。表2-1 PA66的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/cm3）110114拉伸强度(MPa)6080熔点（）252脆化温度（）-30热分解温度（）350连续耐热（）80120冲击强度（kJ/m2）60100静弯曲强度(MPa)100120马丁耐热()50-60弯曲弹性模量(MPa)20003000体积电阻率（cm）1.

24、831015平衡吸水率（%）25PA66的特性PA66是属于聚酰胺材料，同时也是半晶体-晶体材料，它有很高的熔点。PA66即使是较高温度的情况下，PA66也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，PA66可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。2.1.2 PA66的注模条件PA66的注模条件见表2-2表2-2 PA66的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

25、理。一旦湿度大于0.2%，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260290。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7501250bar。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PA66的凝固得很快，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，

26、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，浇口的最小直径取0.75mm。2.2 塑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。2.2.1塑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

27、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。2.2.2 塑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。2.2.3 塑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；没有标注的公差取MT5。2.2.4 塑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

28、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Ra0.8，塑件内部的粗糙度可取Ra1.6。3注塑机的选择3.1 注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

29、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。3.2 注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

30、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3-1。 表3-1汽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：90-100时间：2.5-3.5h成形时间(s)高压时间：0-5保压时间：20-50冷却时间：20-40成形周期：50-100料筒温度()后段：240-250中段：260-280前段：255-265螺杆转速（r/min）20-50喷嘴温度()250-260后处理：方法：水或油模具温度()60-120温度（）：90-100注射压力(MP)80-130时间（h）:4-103.3 选择注塑机3.3.1 注塑机的基本参数注塑机使指塑料注塑成型机器。它

31、能将塑料注射以后制成各种成型的塑料制品。注塑机主要包括注塑装置，合模装置等。3.3.2 注塑机的分类根据注塑机的规格大小可以进行分类，如表3-2所示。表3-2注塑机的规格类型合模力/kN理论注射量/类型合模力/kN理论注射量/超小型16016大型500012500400010000小型160200016630超大型160016000中型200040008003150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。3.3.3 塑件的体积.依据塑件的3D建模，使用Pro/e可以得到塑件的体积为：V1=4093.31 浇注系统的体积：V2=25%V1=1023.33一

32、次注射的塑料体积为：(4V1+V2)/0.8=3.3.4 塑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XS-ZY-250。该注射机的基本参数见表3-3。表3-3 XS-ZY-250注射机的基本参数结构形式卧式最大开模行程/mm350注射方式螺杆式喷嘴球半径/mm18螺杆直径/mm50孔半径/mm4最大注射量/g250定位孔直径/mm125注射压力/Mpa130顶出中心孔位置/mm锁模力/kN1800两侧孔径/mm40最大注射面积/500孔距/mm280模具最大厚度/mm350模板尺寸/mmmm520598模具最小厚度/

33、mm250机器外形尺寸/mmm2.340.81.464 成型零部件的设计4.1 确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：1.塑件可以顺利的脱模。2.方便进行侧向分型和抽芯。3.不损伤和降低塑件的质量。4.保护塑件不发生溢料现象。5.使注塑机的排气通顺。6.使零件更加容易加工和制作。7.减少由于脱模斜度原因造成的塑件尺寸的不准确。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。图 4-1 分型面4.2 确定型腔的数目和排列由于没有抽芯

34、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4-2所示图4-2 型腔排列图 4-2 型腔的排列4.3 模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

35、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4.4 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，

36、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。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芯模，模芯的大小便能随意改变，模芯承载的力最后传到型腔和型芯，由于要节省耗料和成本，以及模具尺寸的原因，模芯设计得

37、小时会比较好，但在现实中，又存在冷却因素的干扰，而且经过模芯的和经过模芯外的冷却系统的差别比较大，前者比后者要高,冷却系统又必须有充足的空间，这里设计的模芯的大小为200200 mm。4.5 型腔壁厚和底部壁厚的计算主要有计算法和查表法。依据制件的尺寸精度计算（按刚度计算） （式4-1） （式4-2） 式中 c、系数，取c=0.093mm、=0.0267mm p型腔内熔融塑料的压力，取p=34.3 Mpa 许用变形量，取=6.72mm h型腔深度，取h=231mm b底板受压宽度，取b=130mm E弹性模量，取E=2.064.6选择模架这里选用LKM大水口CI3131型模架(315mm 31

38、5mm)，A板高63mm，B高63mm,C板100mm。模具的闭合高度为276mm。4.7成型零件的工作尺寸计算在成型零件上，可以直接使用成型塑件部分的尺寸称为成型零件的工作尺寸。工作尺寸主要有：型腔径向尺寸： (式4-3)型芯深度尺寸： (式4-4)型腔深度尺寸： (式4-5) 型芯高度尺寸： (式4-6)式中 Scp塑料平均收缩率；塑件在室温下的尺寸；模具型腔在室温下的尺寸；取z/3，c/6。z模具制造公差； c模具磨损公差；塑件公差；注：据实验表明，成型零件有制造误差，所以成型零件的制造公差在通常情况下取制件总公差的1/31/4，这里z取IT6或IT7精度公差等级，制件上没有标注的公差可

39、以用MT5精度等级取值。由于一般制作塑件时会会有精度要求，所以成型零件需要制定精度等级和精准的公差值。本塑件没有标注的公差尺寸精度要求比较低。（PA66的塑件未注的公差等级取MT5）。成型零件中心距工作尺寸计算见式4-7： =+) (式4-7)材料的平均收缩率取0.5，根据上式，可得成型零件的工作尺寸，如表4-1所示。表4-1 型芯和型腔的工作尺寸类别塑件尺寸计算公式型腔或型芯的工作尺寸型腔径向尺寸2300-0.9230.4750+0.30450-0.2845.0150+0.093R5.20-0.14R5.1210+0.047型腔深度尺寸2.50-0.162.4060+0.053型芯径向尺寸2

40、080+1.10209.8650-0.37380+0.3638.460-0.12150+0.2415.2550-0.047R4.30+0.144.42650-0.047R70+0.16R740-0.053250+0.32250-0.1071.50+0.161.626-0.05330+0.163.1350-0.053100+0.2010.20-0.06720+0.162.130-0.0535.20+0.145.3310-0.047型芯高度尺寸30+0.123.0950-0.0410+0.161.1120-0.05390+0.169.15200.0534.30+0.144.41500.0475 浇

41、注系统的设计材料的熔体从注塑机的喷嘴进入模具后,又流到型腔，这一段经过的通道称为浇注系统。浇注系统的用处是将熔体安全顺利地填入型腔，在填充塑件和塑件凝固稳定时，把型腔内的气体都挤出，并且将压力转移到型腔的每个位置，使压力可以均匀布置，得到材料坚固稳定，几何形状清楚，表面光滑且尺寸精准的塑件。所以，想要提高注塑的效率以及塑件的品质，必须把控好浇注系统的设计。浇注系统设计的基本原则：1.掌握和学习塑料的工艺特性2.有良好的排气性3.型芯和塑件不能变形4.缩短熔体流程，减小塑料的使用量5.修整简单便捷，保证塑件产品的质量和外观6.热量低，压力损失小注射模的浇注系统主要由四个部分组成,如图5-1所示。

42、图 5-1 浇注系统1-主浇道衬套 2-主浇道 3-冷料穴 4-拉料杆5-分浇道 6-浇口 7-塑件5.1 浇口的设计浇口是流入型腔前嘴狭窄、最短的部分，它连接了分浇道和腔型。由于它狭窄和较短的特点，料流可以加速进入腔型，使腔型充满。注射压力消失之后，又可以顺利的封闭型腔口，型腔中还没有冷却的熔体不会倒流，也更利于冷料和塑件分离。浇口的设计对塑件的品质有着很重要的影响。常用几种浇口的比较：1.直浇口：直浇口一般位于塑件的外表面或者背面，当塑料流入模腔时，塑料很快就到达型腔，并没有多少流动阻力，但是流道的横截面积过大，会导致塑件固化的速度减慢，而且在塑料的入口处也容易造成一定的残余应力，从而使塑

43、件弯曲变形，还会使得浇口部分的凝料残留在制件上，还需调整。直浇口一般用于单腔模具或者一些大型模具等。2.点浇口：点浇口的尺寸一般比较小，截面为圆形，浇口可以自动拉断，有利于操作的自动化，浇口在表面的残留较小，压力损失却很大，且收缩大，容易变形。点浇口一般用在一些成型进表观黏度与剪切速率成反比以及延黏度低的塑料熔体或着一些薄厚较薄的制件。3.潜伏式浇口：它是由点浇口改变得到的。它的进料部分的位置一般在产品隐蔽产品的内表面、侧面或一些看不见的地方，由于潜伏式浇口有剪切力，所以浇冷料可以自动分离，但却对塑件外观没有影响。但由于潜伏式浇口对塑件的表面要求质量较高且推出时会有很强的冲击力，所以不适合韧性

44、塑料和脆性塑料。4.侧浇口：侧浇口可以依据制件的外形和特征，巧妙的选择制件的一个边缘用来进行进料，这样可以随意的改变制作模具的时的封闭浇口的时间以及剪切速率，。浇口的加工和去除都很简单便捷，但是由于侧浇口注射压力损失大，使塑件排气困难，形成一系列的表面缺陷，如痕迹残留、凹陷等。本制件外观品控好，没有凹陷、熔接痕等明显缺陷。如果使用直浇道，那么塑件表面的上方可能会出现熔接痕；如果使用点浇口，本塑件的脱模机构的设计将变得不简单，无形的提高了模具的加工成本；如果使用侧浇道，在塑件的表面上可能会有一定的浇口痕迹，但是，这个痕迹并不在塑件的外表面上。综合上述观点和塑件的特点，这里采用侧浇口，优点是可以使

45、塑件成型后在外观上没有进胶痕迹，还可以设计更简单的脱模机构使塑件品脱模。5.2 主浇道的设计主浇道是将注塑机的喷嘴和模具触碰的位置作为起点，将分浇道支线作为终点的一段料通道。它的作用是将通过注射机的喷嘴将熔体进入模具，该塑件的主流道的小端尺寸是34mm，这里取3mm。设置主浇道衬套在主浇道会和温度较高的塑料盒喷嘴循环触碰的条件下,主浇道很容易被损坏,因此在一般情况下,不会将主浇道直接开在模板上,却将其单独设置在一个主浇道衬套中，这样在主浇道容易损坏的部分，可以选用钢材料，延长模具的使用寿命，并且易于更换。综上所述,主流道衬套的方式和尺寸如图5-2。图 5-2 主浇道衬套主浇道球面的半径R和喷嘴

46、球面的半径之间的联系：主浇道小端的直径d和喷嘴出口的直径之间的联系：主流道为圆锥形，锥度为3；在保证塑件质量良好的情况下，主流道的长度L能短尽量要短，并且要减少弯曲，这样可以在注射成型过程中减少压力损失和废料，节约了制作模具的成本，提高了效率。所以这里把主流道做成直的，长度为90mm。5.3 分浇道的设计分浇道一个通道,它介于主浇道和型腔进料口的位置，它主要有分流和转换方向的工作任务。分浇道的布局方式和长度，取决于型腔的布置和浇口的位置。分浇道应越短越好，因为这样会减少压力和热量损失，而且还能减少流道凝料。它的断面有非常多的形状，例如圆形，方形，梯形等。由于在流道内有一定的压力损失，如果分浇道

47、的截面积过小，会降低输送塑料的效率，增加了产品的制造时间，并使塑件出现一些列的损坏。所以，利用通过流道的截面积和周长的比来计算流道的效率。在这里，圆形流道和正方形流道的流道效率是最高的，但是并不采用正方形流道，因为正方形的流道的熔体会迅速凝固,影响脱模效果，这里采取梯形形式的流道。为了使加工简单便捷，采用半圆形截面，取半径R=4mm。在分流道中，外层的熔体温度下降很快，只有中心位置的塑料熔体的流动比较平稳，由于分流道的内表面粗糙度的值不需要很低，所以内表面粗糙度取1.6m左右即可，因此塑件表面略带一点的粗糙，却将塑件熔体的流动更加稳定和流畅。当正常加工的时候，流道经铣床铣好后，可以使用打磨器具

48、，对型腔的的表层进行表面处理，得到光滑的表面，减少了表面粗糙度。为了减小流道内的压力损失和热传递损失，尽量使流道的截面积增大大，表面积减小，所以圆形截面的效率最高。而生产中的分流道的截面通常使用梯形或U形的截面，但为了加工方便，本设计的分流道的截面形状为圆形。5.4 冷料穴的设计在每次住宿成型时，流动熔体前段的领料有可能会进入型腔，需要设置冷料穴来阻止冷料堵塞浇口甚至影响制件的品质，使熔体成功的充满型腔，所以需要配置冷料穴。在一般情况下，冷料穴都设置在主浇刀的尾端或者分浇道的尾端。因为这个制件的分流道比较长，所以在将冷料穴设置在料流方向的尾端，这样有利于提升产品的质量，防止浇口堵塞，本制件使用

49、较为常见的钩型（Z形）拉料杆，缺点是凝料退出后不能自动脱落。5.5 浇注系统的平衡在现在的大多数注塑模具中，尤其是中小型模具，一模多腔已经普及。在设计模具时，应使每一个型腔在同一时刻进行同样的充填与成型。在不改变塑件结构的前提下，从主流道到每个型腔的分流道的应该完全相同,不管是长度还是几个形状或者是截面等,这样才能使腔型均匀布局，否则只能调节浇口尺寸来使制作的工艺条件相同，达到浇注系统平衡。根据上述的设计，本塑件的浇注系统的设计是平衡的。6其他装置的设计6.1 推出机构的设计推出机构是指：在模具的注塑成型的每个周期中，塑件必须从模具的型腔或者型芯上脱出的一个机构。推出机构的设计有以下要求：1.

50、塑件要留在动模2.在推出的时候塑件不能有所损坏或者形变3.塑件要有良好的外观4.机构安全可靠6.1.1 简单推出机构简单推出机构是指通过推出机构一次动作就可以将塑件脱出。简单推出机构有许多种，一般有推杆推出机构、推管推出机构等。结合本塑件的特点，这里采用最简单也最为常用的推杆推出机构。推杆推出机构的截面形状有很多种，有矩形或者圆形等，但截面形状为圆形的比较多，这是因为圆形的加工和更换都很方便快捷，脱模的效果也比较好。根据本塑件的特点和几何形状，这里使用扁顶针。设计推杆时应注意以下几点：1.推杆应该选择最难脱模的地方，并且是塑件刚度也很大的地方2.推杆的端面要高出型腔0.05到0.1mm之间3.

51、推杆和它的配合孔的配合为H8/f7,配合长度为直径的1.5到2倍但不小于10mm。4.推杆的数量不能过多，不然会影响脱模6.2 合模导向装置的设计合模导向装置是使动模定模（上模和下模）定位准确并起导向作用。合模导向装置分为导柱导向和锥面定位这两种。导柱导向装置由导柱与导套构成。导向装置有如下作用：（1）导向作用。上模和下模合模的时候，引导上模和下模准确合模，以保证零件质量。（2）定位作用。防止装配时方位错误，并使腔型保持正确的形状。（3）承载作用。导柱在运行过程中承载侧向压力。6.3冷却系统的设计冷却系统的设计有如下要求:冷却水道的出、入口温差应较小冷却水道越多越好、横截面越大越好冷却水道距型

52、腔表面的长度越接近越好冷却水道在浇口处多布置冷却水道和塑料的收缩方向一致接头位置合理避免设置在溶接痕处完成一次注塑成型，所需要的模具的质量为24.36g，这里面还包含了浇注系统在内，一次注射需要的时间为45s，可得出每小时能完成80次注射。把浇注系统计算在内，一次注塑成型需要使用模具的塑料质量是24.36g，一完成一次注射需要的时间是45s, 即 n=80次/h。注塑模冷却所需要的冷却水的质量： (式6-1)式中 m冷却水的质量（kg/h）；n注射量（次/h）；单次注入模具塑料的质量（含浇注系统）（kg/次）；冷却水的定压比热容KJ/(kg)；当水温为20，=4.183KJ/(kg)；当水温为

53、30，=4.174KJ/(kg)；冷却水出口温度（)；冷却水入口温度（)：h在塑料进入型腔时的熔融温度开始到塑件冷却到脱模温度为止，塑件释放的热量（KJ/kg）注：令冷却水的入口温度为=20 ,出口温度为=30，平均水温为=250。当水温为20，=4.183KJ/(kg)；当水温为30，=4.174KJ/(kg)。根据资料可知h=326.76 KJ/kg。根据式（6-1）可得根据m=60.19（kg/h）冷却水流量，查表4-15，选水孔直径d=0.008m,得d0.13=0.534。为了有良好的导热效果。取v=0.44m/s,则v0.87=0.49。冷却水孔壁和冷却水之间交界膜的传热系数： (

54、式6-2) 式中 a冷却水孔壁与冷却水交界膜的传热系数KJ/（h）；v冷却水平均流速（m/s）, v=0.87（m/s）可查表4-15；d冷却水直径（m）, 可查表4-15；冷却水平均温度（）PA66材料注塑成型模具温度=60 冷却水传热面积为： (式6-3)将查得的数据带入上式得A=0.002式中 A冷却水孔传热总面积（）；g塑件单位时间内释放的热量（KJ/h）；冷却水孔壁平均温度（）；冷却水平均温度（）；冷却水孔的有效长度： （式6-4）依据注塑模具的结构特点和制作工艺过程，冷却水路按下图放置。根据装配图得，冷却水道的实际长度冷却水道的有效长度。所以符合要求。如图6-1.图 6-1 模具在

55、注塑机中的安装示意图6.4排气系统的设计由于该模具的型腔、型芯和动模板的间隙已经形成了良好的排气效果，所以这里为了节约成本，不再设计排气系统。7注塑机的校核7.1 最大注射量的校核塑件与浇注系统的体积为V=21.75它小于注射机的标称注射量250，所以最大注射量和要求相符。7.2 锁模力的校核锁模力也叫作合模力，是注塑机的合模机构对模具能使用的最大夹紧力。在熔体能够充满形腔的时候，注塑压力在形腔内引起的作用力会向分型面展开，所以注塑机的锁模力一定要大于型腔内熔体压力和制品及分型面上的投影面积之和的乘积。用公式表达： F= （式7-1） 或P （式7-2）式中 注塑机的最大锁模力；模内平均压力,

56、约为注射压力的80%；压力损失系数，通常取1/3）（2/3）；P注塞或螺杆作用在塑件的注塑压力；A制品、流道、浇口在分型面上的投影面积的和。计算A = 4139.76F= A=1044139.76=430535N900KN (式7-3)满足条件7.3 喷嘴尺寸的校核浇口套球面的半径为R16喷嘴球头的半径为R12浇口套球面的半径喷嘴球头的半径，符合要求浇口套小端的孔径为4.5喷嘴孔的直径为4浇口套小端的孔径喷嘴孔的直径，符合要求7.4定位圈尺寸的校核模具定位圈的直径=100注射机定位孔的直径=100两者相等，所以满足条件。7.5 模具外形尺寸的校核图 7-1 模具安装示意图本塑件的外形尺寸为：4

57、00355，注射机模板最大安装尺寸是420450，符合安装的要求。如图7-1所示。7.6 模具闭合高度的校核依据装配图,可以计算得到模具的闭合高度： =288mm最小装模高度=250mm,最大装模高度=350mm,符合的要求。结论在本次设计中，我发现了很多问题和疑惑，比如成型零件的尺寸计算、浇注系统的设计、PRO/E和AutoCAD画图软件上的一些问题等。经过努力，克服了这些困难，并对以前的知识进行了回顾和复习，并且去重新认识这些知识，把这些知识应用于实践中去检验。并且让我明白了知识的价值，知识可以改变命运，改变人们的生活水平。也让我了解了知识是建立在实践的基础上的，知识是需要通过实践来进行检

58、验的。我们需要用认真负责的态度来面对本次设计。在老师的悉心指导下，对塑件的材料和工艺进行了分析；使用PRO/E软件对塑件进行体积的测量，并确定注塑机的型号；选择塑件的分型面，对模具的动模和定模进行设计；设计浇口位置的选择、主流道、分流道和冷料穴，完成了浇注系统部分的设计；根据模具的推出机构的设计原理和模架技术标准完成脱模机构的设计；设计冷却水道以完成冷却系统的设计；根据塑件的特点和工艺特性选择合适的导柱和导套，以完成合模导向机构的设计；最后对注塑机进行校核。这样就基本上完成了汽车线束接口的设计。注塑成型的模具有很多的优势， 由于熔体的流速和压力可以使型腔充满熔体，磨损很小，所以一套模具可以大批量的对产品进行生产，生产效率很高，并且可以成型出表面图案复杂的塑件。注塑机自动化程度高，可以完成合模、塑化、脱模等一系列的过程，大大提高了模具的自动化生产，使模具的制作过程简单并容易控制。如此一来，注塑模具可以制造出质量好、效率高、成本低的塑件。所以注塑模具在现代机械行业的发展中，占有重要地位。但是它也有一定的缺陷。