比亚迪汽车油管塑料堵盖的模具设计

底盘油管成形工艺及模具设计作者：任杰高田龙来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第03期【摘要】通过分析某轿车底盘油管的试制成形工艺，改进了原加工工艺方案及加工方法，设计制造了具有快换式凸模结构的扩口模，从而减少了模具数量，降低了加工费用。

多年的生产实践证明：该模具结构合理、可靠、工作稳定，能保证制件质量，对相同类型零件的模具设计具有参考作用。

【关键词】底盘油管；成形工艺；模具设计引言图1所示某型轿车上的底盘油管结构简图，采用φ5mm×1mm紫铜管T3制成，每种型号车中有该种结构的长度不一管料多根，由于使用功能上的需要，其两端需成形为双重翻边结构，以保证油管间利用自溃螺母锁紧后能不漏液。

1、试制工艺分析在该管的生产试制过程中，为节省研制费用，降低工装系数，决定设计简单的辅具，采用图2所示工艺方案，即：下料→校直→扩口→旋压→挤压成形。

利用普通车床进行加工。

加工时，将下料校直后的管料一端在车床夹头上夹紧，另一端扩口时利用安装在车床尾座上的扩口辅具完成，然后采用安装在车刀架上的旋压轮，通过手工操作完成旋压成形，最后使用安装于尾座上的成形辅具挤压成形，达到制件要求。

根据上述工作过程可知：整个制件加工主要是依赖手工操作完成，生产效率低，并且加工出来的制件大小不等、长短不一，一致性差，同时工人劳动强度大，难以满足汽车大批量生产的需要。

更为严重的是：在制件的最后挤压成形工序中，大部分制件在成形时出现断裂。

针对制件出现的断裂，分析认为：由于底盘油管加工发生的是一种利用机械设备进行的挤压变形，整个加工实际上是逐步对局部金属进行的高应力作用下的逐渐塑性成形，制件经过多次冷挤压成形后，外形在发生变形的同时金属晶粒也同步变化，同时其内部存在的亚结构进一步得到细化，导致亚晶界增多、位错密度增加，出现较严重的加工硬化，而紫铜T3为高度硬化金属，材料的高硬化特性使其加工硬化又进一步加剧。

2、工艺方案改进为满足零件加工要求，决定改变零件成形方式，设计模具在普通压力机上加工完成。

第1章模具工艺规程的编制该塑件是一个盖塞，其零件图如图1-1所示。

该塑件材料采用PS（聚苯乙烯塑料），生产类型为大批量生产。

1.1塑件的工艺性分析1.1.1塑件的原材料分析1.1.1.1.塑件的原材料分析。

塑件材料采用PS（聚苯乙烯塑料），该塑料从使用性能上看，其电绝缘性（尤其是高频绝缘性）优良，无色透明，着色性，耐水性，化学稳定性良好，其强度一般，但是质脆，易产生应力碎裂，不耐苯，汽油等有机溶剂。

从成型性能上看，该塑料属于无定形料，吸湿性小，不易分解，但热膨胀系数大。

易产生内应力。

流动性较好，可用螺杆式或柱塞式注射机成型。

喷嘴用直通式或自锁式，但应防止飞边，宜用高料温，高模温低注塑压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔，变形。

可以采用各种形式的浇口，浇口与塑件圆弧连接，以免去除浇口时损坏塑件。

要求塑件脱模斜度大，顶出均匀，塑件壁厚均匀，最好不带嵌件，各面应以圆弧连接，不允许有缺口，尖角。

塑件壁厚均匀，不带嵌件，不须顶出机构，因此在成型时注意控制成型温度，其塑件较容易成型。

1.1.1.2.塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析图1-1盖塞零件图（1）结构分析从零件图上分析，该塑件的总体形状为圆柱形。

在长度方向上的一侧有一段M30㎜的螺纹，长8㎜。

设计时需要采用螺纹抽芯机构。

在另一侧的端面上有大小相同的均布的4×Ф8的孔。

该塑件的结构形状尺寸较简单，因此，模具设计较容易，设计时为了成型螺纹必须设置齿轮，齿条抽芯机构，来实现螺纹成型。

该模具设计属于中等复杂程度。

（2）尺寸精度分析该塑件的尺寸精度较简单，未注尺寸公差等级，其公差等级取MT5。

各尺寸精度要求的较低，对应模具相关零件的尺寸加工能够保证。

从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为5㎜，最小处壁厚为2.5㎜，壁厚差为2.5㎜，其壁厚在成型范围内，塑件较容易成型。

（3）表面质量分析该塑件的表面除了要求没有缺陷，毛刺外，没有特别的表面质量要求，故比较容易成型。

第一章拟定模具结构形式1.1确定型腔数目及排列方式每一副模具中，型腔的数目的多少与下列条件有关1）塑件的尺寸精度型腔越多时，精度也相对降低。

2）模具的制造成本多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。

3）注塑成型的生产效益从最经济的条件上考虑一模的腔数4）制造难度多型腔的制造男队比单型腔模大，当其中某一腔先损坏时，应立即停机维修，影响生产。

但现在每一模腔数的决定，原则上由需方决定。

这副模具有厂方考虑设定为一模一型腔，他们已考虑了本产品的生产批量和自己注射机的型号。

因此，设计的模具为单型腔模。

第二章注射机型号的确定由于塑件的材料为PA1010（尼龙1010），故可选用卧式注射机且注射方式为螺杆式。

2-1产品图见图2-1计算锁模力公式为错误！未找到引用源。

公式（2-1）其中K-安全系数，通常取K=1.1～1.2；A-单个塑件在模具分型面上的投影面积（错误！未找到引用源。

）；B-错误！未找到引用源。

-型腔的平均计算压力（M错误！未找到引用源。

）；本例取30MP。

C-F-注射机额定锁模力（KN）；∴F≥错误！未找到引用源。

≥1457.17KN计算注射量：图2-2 球项体积：错误！未找到引用源。

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圆环体积（1）：错误！未找到引用源。

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圆环体积（2）：错误！未找到引用源。

总注射体积：错误！未找到引用源。

虽然此件注射量不大，可选小型注射机，但它的锁模力很大，为满足其锁模力，可选注射机型号为SZY-300。

注射量为：320错误！未找到引用源。

；锁模力为：1500KN;顶出形式：中心及上、下两侧设有顶杆、机械顶出；最大开模距离：340错误！未找到引用源。

第三章分型面位置的选择如何确定分型，需要考虑的因素比较复杂。

由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构工艺性及精度、推出方式、模具的制造、操作工艺等多种因素的影响。

堵头的注塑工艺分析及模具设计毕业设计摘要塑料在当今世界上无处不用，因此塑料模具有很大发展，特别是注塑模。

由此可知，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。

本课题主要是针对堵头的模具设计,通过对塑件进行工艺性分析和比较,最终设计出一副注塑模。

该课题从产品结构工艺性及具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。

根据题目设计的主要任务是堵头的注塑工艺及模具设计。

也就是设计一副注塑模具来生产堵头，以实现自动化提高产量。

通过本设计，可以对注塑模具有一个较深的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率；通过画装配图、零件图，进一步系统深化CAD熟练程度，加深了对模具各个零件的认识。

关键字: 塑料模具，注射机，型腔，浇注系统ABSTRACTPlastic is everywhere in the world today, so the plastic mold is a great development, especially in injection molding. Therefore, research to understand plastic injection mold production process and improve the quality of products have great significance. The main issue is the mold design for the plug, through the technological analysis and the comparison of the plastic part, the final design of an injection mold. The process from the product structure and the specific structure of the mold, the casting mold system, mold forming part of the structure, the top out of the system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, there are detailed design. Through the entire design process that the mold can achieve the required pieces of plastic processing technology. According to the topic design's primary mission is the injection molding process and die design of plug. Plastic products is the design of an injection mold to produce the plug, in order to realize the automation of production.Through this design, we can have a deeper understanding of injection mold, pay attention to the details of the design, understanding the structure and working principle of mold; throughthe study, we can build simple parts library, to improve work efficiency;we can also have a better understand the CAD system proficiency and the various parts of mold by drawing the assembly drawing.Key Words: Plastic Mold, Injection Machine, Mold Cavity, Pouring System目录第一章概论 01.1 模具工业的地位 01.2塑料注射模具的现状及发展趋势 0第二章模塑工艺 (6)2.1 塑料的原材料分析 (7)2.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (8)2.3 计算塑件的体积和重量 (8)2.4脱模斜度和壁厚圆角 (9)2.5 模塑成型工艺 (9)2.5.1 热塑性材料的注射成形工艺过程 (9)2.5.2 PE材料注射成形工艺参数 (10)第三章模塑成形设备 (11)3.1 注射机的分类及成形原理 (11)3.2 注射机的选择 (11)第四章注射模设计 (13)4.1 分型面的设计 (13)4.1.1 分型面的选择 (13)4.1.2 型腔的布置 (14)4.2 浇注系统的设计 (15)4.2.1 主流道的设计 (15)4.2.2 分流道的设计 (17)4.2.3 浇口设计 (17)4.2.4 冷料穴的设计 (20)4.3 排气结构的设计 (20)4.4 脱模机构的设计 (20)4.4.1脱模机构的设计原则 (21)4.4.2 脱模力计算 (21)4.5 成型零部件的设计 (22)4.5.1成型零件的结构设计 (22)4.5.2成型零件工作尺寸的计算 (23)4.5.3 型腔壁厚的确定 (24)4.6 模架的选择 (26)4.7 模具闭合高度的确定 (29)4.8 模具加热与冷却系统的设计 (29)第五章注射机有关参数的校核 (32)第六章工作原理 (33)第七章结束语 (34)参考文献 (35)致谢 (36)第一章概论1.1 模具工业的地位模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。

塑料模具设计与制造课程设计题目：机油盖注塑模具设计姓名：李静云学号：.学院：材料科学与工程专业：材料成型及控制工程日期：2015年12月14日目录第一章塑件成型工艺分析与设计1.1塑件的成型工艺性分析 (1)1.2塑件材料的使用性能 (2)1.3塑件材料的加工特性 (2)1.4塑件的成型工艺参数确定 (3)第二章塑件在模具中的位置2.1型腔数目的确定 (4)2.2型腔的布置 (4)2.3分型面的选择 (5)2.4注射机型号的确定 (6)第三章浇注系统设计3.1浇口的设计 (10)3.2浇口套的设计 (11)第四章成形零件设计4.1成形零件的结构设计 (13)4.2成形零件的工作尺寸计算 (14)第五章模架的确定和标准件选择5.1各模板尺寸的确定 (16)5.2模架各尺寸的校核 (17)第六章排气槽的设计 (18)第七章合模导向和定位机构7.1导柱导向机构设计 (19)7.2导套设计 (19)第八章脱模机构设计8.1推出方式的确定 (20)8.2脱模力计算 (21)第九章模具的温度调节系统9.1冷却系统的计算和设计 (22)9.2模具加热系统设计 (24)第十章模具各零部件材料的选用10.1塑料模具零件的主要性能要求 (24)10.2塑料模具零件的材料及热处理选择 (25)第十一章模具主要零件加工工艺规程11.1 定模型腔镶套加工图 (26)11.2 定模板加工图 (27)第十二章模具总装图及模具的装配.试模12.1模具总装图 (28)12.2模具的安装试模 (29)12.3试模前的准备 (29)12.4模具的安装及调试 (29)12.5试模 (30)12.6检验 (30)第十三章小结参考文献 (31)第一章塑件成型工艺分析与设计1.1塑件的成型工艺性分析塑件如图1.1所示。

图1.1塑件图产品名称：机油盖产品材料：PA1010产品数量：批量生产塑件尺寸：如图1.1所示塑件重量：12.83g塑件要求：塑件外侧表面光滑，塑件允许最大脱模斜度1°1.2塑件材料PA1010的使用性能P A1010（尼龙1010）塑料是半透明、轻而硬、表面光亮的结晶形白色或微黄色颗粒，相对密度和吸水性比尼龙6和尼龙66低，机械强度高，冲击韧性、耐磨性和自润滑性好，耐寒性比尼龙6好，熔体流动性好，易于成型加工。

油管接头注射模具设计随着各门科学技术的进步和全球化经济的发展，制造业发生了深刻的变革，先进制造技术正在改变着传统的制造业。

进入二十一世纪以来，中国塑料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。

蓬勃发展的中国塑料工业，在中国现代化经济建设中发挥着越来越大的作用。

塑料制品在人们的日常生活中随处可见，因此其注塑模具的需求也日益增多，市场前景广泛，而且因为不同塑件的外形不同，注塑模具也就有了很大的不同。

本设计是油管接头的注塑模具设计，通过注塑机注塑成形零件。

首先运用UG对塑件进行三维建模，再运用UG软件绘制塑件的模具总装配图。

介绍了注塑机的选用，塑件的选材，浇注系统的设计，分型面及型腔数目的设计，导向、脱模及冷却系统的设计等，以及对模具的校核。

随着塑料加工工业持续快速发展，塑料制品在工业、农业、军事及人民生活的各个领域得到广泛的应用，塑料制品的研究、生成与应用开发得到迅速发展，塑料模具的设计、制造技术也随之不断提高。

塑料制品业是一个新兴大行业。

随着我国国民经济持续高速发展已逐步发展壮大，自上世纪90年代以来，塑料行业一直保持在10%以上的增长速度，已成为轻工业的支柱产业之一。

随着CAD/CAM/CAE技术的引用，更是显著提高了模具设计的效率，减少模具设计过程中的失误，提高了模具和塑件的质量，缩短了生产周期，降低了模具和塑件的成本。

1 绪论1.1设计目的毕业设计是将学生在大学期间所学的知识进行的综合运用，让学生把课本知识与实践问题相结合，在掌握一定的设计方法体系和规范的前提下，进行综合运用的一次实践，是培养学生创新能力的重要环节。

本课题对我们机械制造及其自动化专业学生的基本目的是：通过综合运用塑料成型工艺及模具设计、机械制图、机械设计、机械原理、机械制造技术基础、模具材料及热处理、模具制造工艺、材料成型工艺、计算机辅助设计(UG) 等先修课程的知识，培养我们综合分析和解决塑料模具设计问题的独立工作能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

油管接头注塑模具设计前言塑料制品在日常生活中是常常见到的，如在家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金、通信器材以及医疗器械等众多领域，塑料制品的使用比例正迅猛增加。

这主要是因为以下原因：第一，塑料与金属材料相比有许多优点：容易加工，生产效率高；节约能源，绝缘性能好；质量轻，相对密度为1.0～1.4，比铝轻一半，比钢轻3/4，比强度高，具有突出的耐磨、耐腐蚀性等；第二，在日用和工业产品中，一个设计合理的塑料制品往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，从而减少产品中装配的各种紧固件，降低了金属材料消耗量和加工及装配工时；第三，注塑加工是塑料加工中普遍采用的方法之一。

该方法使用与全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制品数量比其他常规的金属成型方法要大得多。

由于注塑成型加工不仅产量多，而且适用于多种原料，能够成批、连续的生产，并且具有稳定的尺寸，容易实现生产的自动化和高速化，具有极高的经济效益。

因此目前工业产品非金属化、金属制品塑料化的趋势日益明显。

获得注塑制品的过程，称之为注塑成型或者注射成型，或者简单的称之为注塑。

注塑成型的基本过程是：颗粒状的高分子材料（以下简称为塑料）经过注塑机螺杆的挤压和加热，成为熔融状态的可以流动的熔体。

在螺杆的推动下，塑料熔体通过注塑机的喷嘴、模具的主流道、分流道和浇口进入模具型腔，成型出具有一定形状和尺寸制品的过程。

注塑的结果是生产出符合用户要求的塑料制品。

要想取得合格的制品，必须要有设计合理、制造精良的模具，还需要有何该模具配套的先进的注射设备（注塑机）以及合理的加工工艺。

因此人们常将，模具、注塑机以及工艺称之为注塑过程得以顺利进行的三个基本要素。

作为注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面的恶水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，并最终决定着企业在市场竞争中的反映能力和速度。

中文摘要摘要：塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。

本次设计的课题是水管堵头注塑成型及模具设计。

对水管堵头进行结构和工艺性分析，然后选择注塑机并确定型腔数目，接着确定成型方案：总体结构设计、分型面选择、浇注系统设计等，接着进行注塑机工艺参数校核，包括注射量、注射压力、模具厚度和注射机闭合高度等方面。

最后进行脱模机构设计冷却系统设计等方面。

关键词：水管堵头；注塑模；成型方案English abstractAbstract:plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes,but casts the mold is development quick type,therefore,the research casts the modl to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.The subject of design is Conduit bulkhead injection mold desifn.Based on struture and process analysis of Conduit bulkhead,and then choice of injection molding machine and to determine the number of cavity,and plastic forming programs to determine:The overall structral design,surface selection,gating system design,demoulding body design,colling system design.Finally,process parameters for injection molding machine check,including the injection of the amount of clamping force,injection pressure,injection machine mold thickness and height etc.Key words:chassis board;injection mold;forming programs第一章绪论1.1 注塑成型模具的地位塑料工业是当今极具活力的一门产业。

目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (2)1.1 选题的背景目的和意义 (2)1.2 我国模具技术的发展现状及发展趋势 (2)1.2.1 发展现状 (2)1.2.2 发展趋势 (2)1.3 对选题的设计设想和研究方法 (4)2 塑件分析和成型材料特性 (4)2.1 塑件分析 (4)2.2 成型材料的特性 (5)2.3 脱模斜度的选择 (7)2.4 本章小结 (7)3 注射机选择 (7)3.1 常用的注射机分类 (7)3.2 注射机的选择 (8)3.3 本章小结 (9)4 分型面设计与型腔布置 (9)4.1 分型面设计 (10)4.2 型腔布置设计 (10)4.2.1 型腔数目的确定 (10)4.2.2 标准模架的选取 (11)4.3 本章小结 (11)5 浇注系统设计 (12)5.1 浇注系统的设计原则 (12)5.2 浇注系统的设计 (12)5.3.1 概述 (13)5.3.2 排气系统的设计要点 (13)5.3.3 排气槽的位置和形式 (13)5.4 本章小结 (14)6 成型零部件和导向机构的设计 (14)6.1 成型零件的结构设计 (14)6.2 成型钢材的选用 (14)6.2.1 塑料模材料的性能要求 (14)6.2.2 塑料模常用材料 (15)6.3 成型零件工作尺寸计算 (15)6.4 型腔壁厚的计算 (18)6.5 模架与板厚的确定 (18)6.6 导向机构的设计 (19)6.7 本章小结 (19)7 脱模机构设计 (20)7.1 脱模机构的设计 (20)7.1.1 推管的设计 (20)7.1.2 复位装置设计 (20)7.1.3 顶出距离 (20)7.2 脱模力计算 (20)7.3 本章小结 (21)8 侧向分型与抽芯机构设计 (21)8.1 抽芯距的计算 (21)8.2 斜导柱的设计 (21)8.3 滑块的设计 (22)8.4 本章小结 (22)9 温度调节系统设计 (22)9.1 温度调节对塑件的影响 (23)9.2.1 冷却系统计算 (23)9.2.2 冷却回路布置 (24)9.3 本章小结 (25)10 模具校核 (25)10.1 注射机校核 (25)10.2 本章小结 (26)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (27)附录 (28)油管接头注塑模设计摘要：简要介绍了一种油管接头注塑成型模具的结构方案。

黄冈职业技术学院毕业设计课题名称: 塑料盖模具设计学院名称: 机电学院专业: 模具设计与制造班级: 模具XXXX班目录一、塑件的工艺分析 (4)1.1塑料制品的材料 (4)1.1.1一般性能 (4)1.1.2力学性能 (4)1.1.3热学性能 (4)1.1.4 电学性能 (5)1.1.5 环境性能 (5)1.1.6 ABS 一般参数 (5)1.2 塑件结构分析 (5)1.2.1 壁厚 (6)1.2.2 脱模斜度 (6)1.2.3 圆角 (7)1.2.4 塑件尺寸精度分析 (7)1.2.5 塑件表面质量分析 (7)1.3 注塑机的选择 (7)1.3.1 注塑机简介 (7)1.3.2 注塑机基本参数 (7)1.3.3 选择注塑机 (8)1.3.4注塑模工艺条件: (9)二、型腔分布与分型面设计 (10)2.1型腔数目的确定 (10)2.2 型腔的布局 (10)2.3 分型面的设计 (11)三、浇注系统的设计 (12)3.1 主流道的设计 (12)3.2 分流道的设计 (13)3.2.1 分流道的表面粗糙度 (14)3.2.2 分流道长度 (15)3.2.3 分流道的布置形式 (15)3.3 浇口的设计 (15)3.3.1 浇口的选用 (15)3.3.2 浇口的位置选用 (16)3.4 浇注系统的平衡 (16)3.4.1 分流道平衡 (17)3.5 冷料穴的设计 (17)3.6 拉料杆的设计 (17)3.7 排气设计 (18)3.7.1 排气设计原则： (18)四、成型零件的设计 (19)4.1 成型零件的结构设计 (19)4.1.1 凹模（型腔）结构设计 (19)4.1.2 凸模（型芯）结构设计 (19)4.2 成型零件工作尺寸计算 (20)4.2.1 型腔、型芯径向尺寸计算[9][10] (21)4.2.2 型腔、型芯的深度尺寸的计算 (22)五、合模导向机构的设计 (23)5.1 导柱的设计 (24)5.2 导套的设计 (25)六、脱模机构的设计及有关参数校核 (25)6.1 脱模机构设计的总体原则 (25)6.2 推杆设计 (25)6.2.1 推杆的形状 (25)6.2.2 推杆的位置与布局 (26)6.3 推件板设计的要点 (26)6.4 模架的确定 (26)6.5 校核计算 (27)塑料盖模具设计一、塑件的工艺分析1.1塑料制品的材料1.1.1一般性能ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料，无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色，并具有90%的高光泽度。