论文总字数：16800字

摘 要

本次设计的是热固性注塑成型薄壁壳体，塑件材料选用EP。本文详细介绍了薄壁壳体注塑模的整套设计详程，之后使用Moldflow对模具进行了冷却、填充和翘曲的分析并对浇注和冷却系统进行模拟。经过查阅书籍进行模具设计相关的计算并绘制草图，使用三维绘图软件绘制了薄壁壳体的模具三维装配图，使用CAD绘制了二维总装图及零件图并进行尺寸，公差和技术要求的标注。此套注塑工艺和模具的设计过程涉及了塑料成型模具和机械设计相关的知识，在进行以上设计的同时完成了本论文的编辑。

关键词：注塑模；模具设计；Moldflow。

Thermosetting plastic thin wall shell injection molding process and mold design

Abstract

This design is a thermosetting injection-molded thin-walled shell, and the plastic material is EP. This article introduces the detailed design process of the injection mold for the thin-walled shell, and then uses Moldflow to analyze the cooling, filling and warpage of the mold and simulate the pouring and cooling system. After consulting the books to make calculations and draw sketches related to mold design, I used 3D drawing software to draw a 3D assembly drawing of a thin-walled shell mold, and I used CAD to draw a 2D assembly drawing and part drawing and marked dimensions, tolerances and technical requirements. . This set of injection molding process and mold design process involves knowledge related to plastic molding molds and mechanical design. At the same time as the above design was completed, the paper was edited.

Keywords: Injection mold;Design of the mold; Moldflow.目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1前言 1

1.2塑料模具工业的现状及发展趋势 1

1.2.1如今塑料模具工业存在的问题 1

1.2.2塑料模具工业发展趋势 1

1.3.1模具材料的现状 1

1.3.2塑料模具材料的种类 1

1.3.3塑料模具的主要服役条件和失效形式 1

1.3.4塑料模具材料的性能要求 2

第二章　塑件工艺分析 3

2.1 制件的分析 3

2.2 模具方案的初步确定 3

2.3 塑件材料的选择 3

2.4脱模剂的选择和使用 3

第三章　基于Moldflow的CAE分析 4

3.1 有限元法介绍 4

3.2 薄壁壳体前处理 4

3.2.1网格的划分，处理，诊断 4

3.2.2分析类型及材料选择 4

3.2.3浇注系统，冷却系统创建 5

3.3方案分析结果输出 6

3.3.1填充时间 6

3.3.2流动前沿温度 6

3.3.3压力 7

3.3.4注射处压力：XY图 7

3.3.5锁模力：XY图 8

3.3.6缩痕估算 8

3.3.7气穴 9

3.3.8 熔接线 9

3.3.9 回路冷却液温度 10

3.3.10 回路管壁温度 10

3.3.11 所有因素变形 11

3.3.12 变形，所有因素：Z向 11

第四章　分型面与浇注系统 13

4.1 分型面的选择 13

4.2浇注系统的设计 13

4.2.1浇口位置的确定 13

4.2.2主流道的设计 13

4.2.3主流道尺寸 14

4.2.4 主流道的凝料体积 14

4.3 浇口套的选用 14

4.4 浇口的设计 15

第五章 脱模机构的设计 16

5.1 推出机构 16

5.2脱模力的计算 17

5.3拉料杆的设计 17

第六章　成型零部件的设计与计算 19

6.1 成型零部件的结构形式 19

6.1.1凹模结构的设计 19

6.1.2凸模的结构设计 19

6.2成型零部件的工作尺寸的计算 19

6.2.1凹模的工作尺寸计算 19

6.2.2凸模的工作尺寸计算 20

6.3成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 21

6.3.1凹模侧壁厚度的计算 21

第七章　合模导向与定位机构的设计 22

7.1 导柱导向机构 22

7.2 导向孔、导套的结构及要求 22

7.3 导柱布置 22

7.4 排气系统的设计 22

7.4.1作用及气体来源 22

7.4.2 排气系统的设计要点 22

第八章　温度调节机构的选择 24

8.1模具温度对塑件成型的影响 24

8.2冷却系统的设计原则 24

8.3冷却系统的计算 24

8.3.1单位时间注入模具中熔体的总质量 24

8.3.1单位质量的壳体在凝固时所释放的热量 24

8.3.2计算冷却水的体积流量 24

8.3.3确定冷却水路的直径 25

8.3.4冷却水在管内的流速 25

8.3.5求冷却管壁与水交界面的膜传热系数 25

8.3.6计算冷却水道的导热面积 25

8.3.7计算模具所需冷却水管的总面积 25

8.3.8冷却水路的根数 25

第九章 侧向抽芯机构的设计 27

9.1 抽芯距 27

9.1.1滑块与滑块槽的设计 27

9.1.2定位装置的设计 28

9.1.3斜导柱的设计与计算 28

9.2楔紧快与滑块零件图 30

第十章　注射机有关工艺参数的校核 31

10.1计算薄壁壳体塑料件的体积和重量 31

10.2 选择设备型号 31

10.3 注射量的校核 32

10.4 锁模力与注射压力的校核 32

10.5注射压力的校核 32

10.6 对材料厚度和注射机开模行程进行校核 33

第十一章 模具总装图 34

11.1薄壁壳体注塑模具主视图 34

11.2薄壁壳体注塑模具左视图 35

11.3薄壁壳体注塑模具俯视图 36

11.4薄壁壳体注塑模具零件明细表 37

结 论 38

谢 辞 39

参考文献 40

第一章 引言

1.1前言

模具工业为社会的生产发展提供了很大的助力。模具技术的高低决定产品的精度，故而也可以检验厂家制造业的水平。

1.2塑料模具工业的现状及发展趋势

1.2.1如今塑料模具工业存在的问题

目前我国制造的高端模具较少，制作模具的材料选用还有很大的进步空间，制作出来的模具的使用年限不是很长，模具制造出来塑件的精度还有很大的空间可以提高^[1]。

1.2.2塑料模具工业发展趋势

我国是世界制造业的重要基地，所以应该以低成本、高的效率制造更好的模具，这也要求我们的模具精度更高。由于模具决定了提供给市场的时间，也会影响到相应行业的竞争，因此塑料模具的发展会需要更多的人才^[2,3]。

1.3模具材料

1.3.1模具材料的现状

专用塑料料模具钢主要包括有渗碳型噬料模具钢、淬硬型錾料模具钢、预硬型耀料模具钢、时效硬化型塑料模具钢，耐蚀型塑料模具钢和无磁型塑料模具钢等^[4]。

1.3.2塑料模具材料的种类

表1.1塑料模具类型及材料

1.3.3塑料模具的主要服役条件和失效形式

模具表面由于长期使用没有原来那么光滑，不断摩擦使模具产生较大的粗糙度，型腔表面粗糙度值增加等这些都会使模具失效。塑料模具在注塑成型过程中产生的气体可能会腐蚀模具让模具失效。

1.3.4塑料模具材料的性能要求

(1)耐磨，耐热，不易腐蚀;

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