本科毕业设计说明书
汽车保险杠注射模具设计
摘要：随着汽车工业的发展，汽车保险杆作为一种重要的安全装置走向了革新的道路，保险杆除了有保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化和表亮化。本文叙述了其注塑模具设计的一般流程，包括塑胶件的工艺分析；模具具体结构的设计；及模具各种2D、3D工程图的绘制；热流道技术；注塑成型设备的选择；相关参数的计算与说明等等。相比其他注塑模设计，本文采用目前模具设计中先进的热流道技术，包括喷嘴的设计、流道板的具体参数的选择与设计等等。本塑件是一个宽度 1.6米左右，高0.3米左右，厚度2.5~4厘米之间的汽车后保险杠。塑件整体尺寸较大，无螺纹，所以不需要涉及螺纹设计。这次设计的模具的顶出方式采用简单脱模机构中的顶杆脱模机构。顶杆脱模机构是最典型的简单脱模机构，它结构简单，制造容易且维修方便。在整个设计工作中，本文主要运用3D软件Pro/E以及CAD软件来完成产品的造型。此外还利用CAD绘制了模具装配图以及各种成型零件图。这是第一次利用绘图软件对整套模具进行设计，对所学知识进行了全面巩固，意义重大！
关键词：热流道；注塑模设计；Pro/E; CAD
Bumper Mould Design
Abstract：The birth of mobile phones has changed many people's living habits, and the cell phone charge at GM because of its exceptional circumstances (price, convenience, etc.) get more people liked it, so in our lives was widely used. Block, which is connected rechargeable cell phone battery charging devices and the key positions. This paper describes the design of its injection mold of the general processes, including plastic pieces of technology analysis; specific structure of the mold and die various 2 D, 3D rendering of the plan; hot runner technology; injection molding equipment choice of the relevant parameters Calculation and description, and so on. The plastic parts are a width of 1.6 meters, 0.3 meters high, the thickness of 2.5 to 4 cm between the car rear bumper. Overall size larger plastic parts, non-threaded, so do not involve thread design. The design of the mold ejection ejection mechanism with a simple way of mandrel pulling mechanism. Mandrel ejection mechanism is the most typical simple stripping mechanism, its simple structure, easy to manufacture and easy https://www.doczj.com/doc/8c2500731.html,pared to other injection mold design, mold design currently used in this paper in the hot runner advanced technologies, including the nozzle design, flow-specific parameters of choice and design, and so on. Throughout the design work in this paper use 3 D software Pro / E to complete the modeling products. In addition, also has drawn up the mold assembly drawing as well as each kind of Molding Parts drawing using CAD . This is that the first time makes use of the software drawing to carry out design on package mould , have carried out all-round consolidation on what be learned knowledge，The significance is significant！
Keywords：Hot Runner；Injection Mould Design；Pro/E; CAD
目录
1前言 (1)
2塑件结构与成型工艺分析 (3)
2.1汽车保险杠模具的设计 (3)
2.1.1汽车保险杠的立体示意图 (3)
2.1.2汽车保险杠的二维视图 (3)
2.1.3汽车保险杠的结构尺寸特征分析 (3)
2.1.4塑件工艺性分析 (4)
2.2塑料弯管原材料的选择分析 (4)
2.2.1塑料的原材料的选择 (4)
2.2超高冲击强度PP性能指标 (4)
3成型工艺方案的确定 (6)
3.1尺寸精度分析 (6)
3.2塑件的体积和质量 (6)
3.3选择注射机 (6)
3.4型腔数量以及注射机有关工艺参数的校核 (7)
3.4.1型腔数量 (7)
3.4.2最大注射量校核 (7)
3.4.3锁模力的校核 (8)
3.4.4注射压力校核 (8)
3.4.5开模行程校核 (8)
3.5分型面的选择 (8)
4浇注系统设计 (10)
4.1浇注系统设计原则 (10)
4.2热流道注塑模具技术 (12)
4.3主流道设计 (13)
4.2加热管功率的计算 (14)
4.3喷嘴 (15)
4.4流道板 (17)
4.5气动系统 (18)
4.6注塑模的热流道系统的装配 (19)
5成型零件结构设计 (22)
5.1型芯与型腔的结构设计 (22)
5.2整体式矩形型腔侧壁厚度计算。 (22)
5.3整体式矩形底板厚度计算 (23)
5.4型芯的尺寸计算 (24)
5.4.1型芯的径尺寸计算 (24)
5.4.2型芯高度尺寸计算 (24)
5.5型腔尺寸计算 (25)
5.5.1型腔径向尺寸 (25)
5.5.2型腔高度尺寸计算 (25)
6冷却系统的设计 (26)
6.1冷却系统设计原则 (26)
6.2塑料注射量的计算 (26)
6.3制品所需冷却时间的计算 (27)
6.4冷却水体积流量的计算 (28)
6.5水孔直径的选择 (29)
6.6冷却水在管道内的流速 (29)
6.7冷却水流动状态的校核 (29)
6.8冷却管壁与水交界面的膜传热系数h (29)
6.9计算冷却水通道的导热总面积A (30)
6.10计算模具所需冷却水管道的总长度L (30)
6.11冷却水路的根数x (30)
6.12冷却系统的结构设计 (30)
7排气系统 (32)
8塑件脱模机构的设计 (33)
8.1脱模机构设计原则 (33)
8.2脱模力的计算 (34)
8.21矩形台锥形型芯脱模力计算 (34)
8.3顶杆的尺寸的计算： (35)
9绘制模具装配图和模具的安装制造 (36)
9.1装配图的绘制 (36)
9.2模具零件加工制造 (37)
9.2.1 注塑模主要零件加工工艺 (37)
9.3模具的安装与试模 (37)
9.3.1 热流道模具的安装 (37)
9.3.2热流道模具的试模 (38)
10.动作原理 (39)
致谢 (42)
1前言
随着社会的发展，越来越多的汽车进入到我们千家万户。从2009年开始，我国已居汽车生产和消费世界第一，但同时汽车的安全性能也广受大家的关注，保险杠作为汽车的重要安全装置也倍受各个汽车生产厂家的重视汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。轿车前后保险杠在20年前是以金属材料为主，用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，这样的保险杠既不美观，而且成型困难，增加了车体重量且容易腐蚀破坏。随着汽车工业的发展，全金属保险杠越来越不适合现代汽车在轻量化以及车体造型一体化等方面的要求，尤其在轿车、轻型车上，用塑料保险杠取代全金属保险杠的已成为一种趋势。作为钢铁件的替代产品，其优点很多：一、塑料的韧性好：可以吸收部分冲击、碰撞、飞扎等带来的冲击能量。一般来说，目前的汽车保险杠材料是由PP改造而成，主要有POE添加或者EPDM添加。质量高的保险杠用进口原装PP，普通的就添加或者全部用进口PP。二、质量轻。与钢材相比，塑料保险杠的质量只有钢材的六分之一到七分之一，能大大减少汽车自重。三、塑料保险杠加工成型方便。一旦开好一套模具，即可不停地注塑、产能大，而且检测方便快捷。四、塑料保险杠成本低且易控制。从结构上说，保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U 形槽；外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁螺丝连接，可以随时拆卸下来。塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚酯系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成。例如标致轿车的保险杠，采用了聚酯系材料并用反应注射模成型法做成。而大众的奥迪、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠，采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。国外还有一种称为聚碳酯系的塑料，渗入合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出来的保险杠不但具有高的强度和刚性，还具有可以焊接的优点，而且涂装性能好，在轿车上的用量越来越多。尽管塑料保险杠有这么多的优点，但像大型塑料件如汽车保险杠在加工成型时却比较困难，一般多采用注塑的方法；汽车保险杠在注塑的时候也会遇到短射、翘曲、缩水、气纹，气孔，熔接痕、颜色异常等注塑缺陷。从20世纪80年代以来，我国模具工业发展迅速，平均每年的增长速度均为13% ，在1999年我国模具工
业产值为245亿，到2000年我国模具总产值为260～270亿元，其中塑料模具占30%左右。在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例还将逐步提高。
我国塑料模具工业从起步发展到现在，历经半个多世纪，从总体来说，各个方面都有了很大发展，模具水平有了较大提高。根据各种显示数据的表明，我国模具市场的总体趋势是稳定提升的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将继续高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。
这次模具设计总主要运用到热流道注射模具技术, 从20世纪80年代以来，我国模具工业发展迅速，平均每年的增长速度均为13% ，在1999年我国模具工业产值为245亿，到2000年我国模具总产值为260～270亿元，其中塑料模具占30%左右。在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例还将逐步提高。
我国塑料模具工业从起步发展到现在，历经半个多世纪，从总体来说，各个方面都有了很大发展，模具水平有了较大提高。根据各种显示数据的表明，我国模具市场的总体趋势是稳定提升的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将继续高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。
在未来的发展中，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具将成为主流，这类模具的发展将高于总量发展的速度，其中国产化的占有率也会提高；在塑料模具设计制造中全面推广应用CAD/CAE/CAM技术，先进的CAD/CAE/CAM技术对提高模具生产效率和质量起到了直接的作用；推广和应用热流道技术、气辅注塑成型技术和高压注塑成型技术，随着生产的快速自动化要求，这类先进的成型技术将得到越来越多的关注和应用；开发新的塑料成型工艺和快速经济模具，随着塑料工业的发展和进步，要求模具的生产周期大大缩短和经济实用；提高塑料模具标准化水平和标准件的使用率，由于现代工业的分工越来越细，模具行业也要提高模具的标准化，方便模具各零件的生产加工和使用，缩短模具的生产周期；应用优质模具材料和先进的表面处理技术；研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程等。
2塑件结构与成型工艺分析
2.1汽车保险杠模具的设计
2.1.1汽车保险杠的立体示意图
图2.1 汽车保险杠3D图
2.1.2汽车保险杠的二维视图
图2.2 汽车保险杠三视图
2.1.3汽车保险杠的结构尺寸特征分析
该塑件是前汽车保险杠，其二维图如图2.2所示。塑件的壁厚为3.5mm，材料为改性PP-EPDM-T10，成型工艺性好，可以注射成型。
2.1.4塑件工艺性分析
本塑件是一个宽度1.6米左右，高0.3米左右，厚度2.5~4厘米之间的汽车后保险杠。塑件整体尺寸较大，无螺纹，所以不需要涉及螺纹设计。这次设计的模具的顶出方式采用简单脱模机构中的顶杆脱模机构。顶杆脱模机构是最典型的简单脱模机构，它结构简单，制造容易且维修方便。目前，PP汽车保险杠专用材料主要是以PP为主材，加入一定比例的橡胶或弹性体材料、无机填料、色母粒、助剂等经过混炼加工而成。由于塑件较大，注塑过程选用热流道浇注系统，以减少浇口数量以及冷凝料。从参考实体上可以看到，制件合理设置了加强筋。增加了制件刚性，减少变形。制件中加强筋的设计同时能承受较大的顶出力，有利于布置顶杆。同时，加强筋厚度约等于制件壁厚，有利于塑料的充模。
2.2塑料弯管原材料的选择分析
2.2.1塑料的原材料的选择
实际生产采用的材质为改型聚丙烯，超强冲击强度PP。这种材质相近的专业保险杠PP(聚丙烯)材料，PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”，它具有后收缩现象，脱模后，易老化变形。
PP在熔融温度下有较好的流动性，成型性能好，PP在加工上有两个特点：其一：PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降（受温度影响较小）；其二：分子取向程度高而呈现较大的收缩率。
2.2超高冲击强度PP性能指标
表2.1超高冲击强度PP材料的技术参数
性能参数测试方法PP企业标准密度（g/CM3）GB/T1033 0.89-0.93 熔体流动速率GB/T1033 3-7
(g/10min)
拉伸强度(MPa) GB/T1040 >15.7
伸长率（%）GB/T1040 > 400
弯曲强度（MPa）GB/T1042 >15.7
弹性模量(MPa) GB/T1042 >588
缺口冲击强度(J/m) GB/T1843 >500
3成型工艺方案的确定
3.1尺寸精度分析
该塑件所有尺寸的精度为IT4级，对塑件的尺寸精度要求不高，对应的模具
相关零件的尺寸加工可以保证。从塑件的壁厚上来看，该塑件的所有壁厚均匀，
都为3.5mm 。
3.2塑件的体积和质量
塑件的工作条件对精度要求较高，根据PP 的性能可选择其塑件的公差等级
为MT4
使用Pro\E 3.0的分析测量实体功能，可以自动计算出制件的体积为体积
42239663m m 。
根据测出的体积，以及制件所用塑料的密度，可以算出每个制件的质量，
制M =ρ制V =4223.966×0.95=4012.7677g
式（3.1）
3.3选择注射机
按塑化方式(即塑化用的零部件及原理)不同,注射机可分为柱塞式和螺杆式
两大类注射机。
螺杆式注射机。先是动模部分和定模部分合模，接着注射油缸活塞推动螺杆
按要求的注射压力和注射速度将已塑化好的塑料经喷嘴及模具的浇注系统射入
型腔，当塑科充满型腔后，螺杆继续对塑料保持一定的压力，促使塑料补充塑件
冷却收缩所需之料，同时阻止塑料倒流，经一定时问的保压后，注射油缸活塞压
力消失，螺杆开始转动。这时，由料斗落入科简的塑料在料简中塑化。当模具型
腔内的塑件冷却定型后，摸具打开，在模具推出机构的作用下，塑件由模具型芯
中脱出.
柱塞式注射机。由注射机的合模机构带动模具的动模部分与定模部分合模，
然后注射机的柱塞将塑料推进到加料筒中，使其熔融成粘流态。在高压下，高速
地通过喷嘴和模具的浇注系统进入型腔。充满型腔的熔体在型腔中保压冷却定
型。然后，柱塞复位，料斗中的塑料又落入料筒。合模机构带动动模部分把模具
打开，由推件板把塑件由型芯上推下】【1。
模塑设备的选择主要依据注射量，因此需计算塑件的质量，注塑模一次成型
的塑料重量(塑件与流道凝料之和)应在注塑机理论注塑量的10％~80％之间，这
样既能保证产品质量，又可以充分发挥设备的能力，以选在50％~80％之间为最
好。因此，鉴于以上选取思想，本次设计中拟采用HTF3600X1c 型注塑机，主要
性能指标见表3.1所示：
表3.1 注射机HTF3600X1c 有关技术参数
技术参数
HTF3600X1c 技术参数 HTF3600X1c 最大锁模力
36000KN 最大开合模行程 2250mm 模具最大厚度
2100mm 模具最小厚度 1100mm 喷嘴圆弧半径
20mm 喷嘴孔直径 10mm 注射重量
17557g 拉杆间距 22002000?mm 理论注射量
192933cm 注射压力 161Mpa 定位孔径直径 315mm 最大注射速度 1779S g /
3.4型腔数量以及注射机有关工艺参数的校核
3.4.1型腔数量
从注塑容积来看，此注塑机已属于大型注塑机的级别，通过对此注塑机最
大注塑容积与制件的体积的比较，模具采用一模一腔的模具结构。本实验采取一
模一腔设计。
3.4.2最大注射量校核
注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞
边），通常注塑机的实际注塑量最好为注塑机的最大注塑量的80％。所以，选用
的注塑机最大注塑量应满足：
浇塑件机V V V +≥8.0
式（3.2）
m m浇铸系统体积大约为200000mm3最大注射容积为塑件体积为42239663
11811㎝3。很明显该注塑机的注塑量满足要求。
3.4.3锁模力的校核
由于型腔平均压力为50Mpa。
A=245771mm3
P×A=245771×50=7373.31KN
明显小于注射机合模力36000KN，锁模力合格。
3.4.4注射压力校核
制品注塑压力为70~100Mpa，同时较大注塑压力的5点进浇的最大注塑压力约为50Mpa，4点进浇最大注塑压力约为60Mpa，小于注射机：注射压力(MPa)：137Mpa,所以符合要求。
3.4.5开模行程校核
所选注塑机的模板行程为2250mm。由于塑件高度只有310.5mm，加上需要顶出的距离，以及5～10mm的额外行程，仍然小于注塑机的模板行程，故该注塑机的开模行程满足要求。其允许最大模厚最小模厚分别为2.1m和1.1m，初选模具模厚为1.9m左右，满足开模行程要求。
综合以上的校核，所选的注塑机完全符合要求。
3.5分型面的选择
如何确定分型面，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、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较。
选择分型面时一般应遵循以下几项原则：
（1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
（2) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。（3) 保证塑件的精度要求。
（4) 满足塑件的外观质量要求。
（5) 便于模具加工制造。
（6) 有利于防止溢料。
【2。
（7) 有利于排气的效果】
该塑件分型面没有悬念，就选取在塑件投影面积最大处。
图3.1分型面
4浇注系统设计
4.1浇注系统设计原则
塑料制件在注塑成型时，塑料在注射机喷嘴中熔融，经过主流道、分流道，
最后通过浇口进入模具的型腔中，经过冷却固化后可得到所需的制件。所以注塑
模具的浇注系统是指从注射机喷嘴到型腔的塑料熔体的流动通道。
浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要环节，占有非常重要的地位，它
的设计合理与否对注塑的成型周期和制件质量（几何特征、物理性能、尺寸精度
等）都有直接影响。因此，浇注系统的作用是保证塑料熔体顺利、平稳地填充到
型腔当中，在这个过程中，把压力充分地传递到各个部位，以便于获得组织紧密、
外形清晰的塑料制件。
由于浇注系统在模具设计中的重要地位，所以设计时应遵循如下原则：
（1）型腔布置和浇口开设的部位应对称，防止溢料现象的产生；
（2）型腔和浇口的排列要合理，尽量地缩小模具的外形尺寸；
（3）流程应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑
料耗费大），且应尽量减小弯折，降低压力损失，缩短填充时间；
（4）对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角
落，即分流道尽可能采用平衡式布置；
（5）在满足充满型腔的前提下，浇注系统的容积应尽量小，以减少塑料的耗
量；
（6）浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小的型芯，防止型芯变形，浇
口的残痕不应影响塑件的外观。
（7）浇注系统的排气要良好，能够顺利地引导熔融塑料填充到型腔的各个深
度，不产成涡流和紊流，并能使模腔内的气体顺利排除】】【】【【1043。
浇注系统的设计包含了主流道的设计、冷料井的设计、分流道的设计、浇
口的设计等。其中浇口又称进料口，是连接分流道末端与型腔入口之间的一段细
短的流道（直接浇口除外），它是浇注系统的关键部分。浇口的位置对制件的质量有直接的影响，位置选择不当会产生变形、熔接痕、凹陷等等。
所以在一般的浇注系统设计中，浇口的设计要注意以下几点：
（1）浇口的位置应使充模的流程最短；
（2）浇口的位置应有利于排气；
（3）浇口的位置的选择应该避免制件的变形；
（4）浇口的位置避免选择在细长薄壁上；
【5。
（5）浇口的位置设计应该避免产生熔接痕】
这是传统模具设计的重要设计环节，对于本次毕业设计，采用的是热流道型注塑模具设计，所以浇注系统的设计与热流道系统的设计结合在一起，流道和浇口的直径大小，主流道与分流道的布置等内容将在热流道系统中提及，所以这部分将省略。
由于塑件尺寸很大，熔料流程很长，使得前锋熔料到达型腔末端时温度过低。容易产生熔接不牢和充填不足现象。通常注射工艺上会采取增大注射压力的办法来提高熔料的流动性。但是注射压力增大，熔料易粘模，塑件脱模困难，而且在强大的注射压力作用下模具可能会锁不紧，易产生溢料飞边。因此该模具考虑了采用热流道浇注系统。节约原料、降低制品成本是热流道模具最显著的特点。普通浇注系统中要产生大量的料柄，在生产小制品时浇注系统凝料的重量可能超过制品重量。由于塑料在热流道模具内一直处于熔融状态，制品不需修剪浇口，基本上是无废料加工，因此可节约大量原材料。由于不需废料的回收、挑选、粉碎、染色等工序，故省工、省时、节能降耗。注射料中因不再掺入经过反复加工的浇口料，故产品质量可以得到显著的提高，同时由于浇注系统塑料保持熔融，流动时压力损失小，因而容易实现多浇口、多型腔模具及大型制品的低压注射。热浇口有利于压力传递，在一定程度上能克服塑件由于补料不足而形成的凹陷、缩孔、变形等缺陷.热流道注射模在注射成型过程中，浇注系统内的熔料始终处于熔熔状态，流道畅通无阻，压力损失小，熔料易于填充，而且浇注系统不需脱模，在下一次成型时，与从注塑机料筒来的新料一起，再注入型腔，使流道凝料大大减
少。
4.2热流道注塑模具技术
从20世纪80年代以来，我国模具工业发展迅速，平均每年的增长速度均为13% ，在1999年我国模具工业产值为245亿，到2000年我国模具总产值为260～270亿元，其中塑料模具占30%左右。在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例还将逐步提高。
我国塑料模具工业从起步发展到现在，历经半个多世纪，从总体来说，各个方面都有了很大发展，模具水平有了较大提高。根据各种显示数据的表明，我国模具市场的总体趋势是稳定提升的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将继续高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。
在未来的发展中，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具将成为主流，这类模具的发展将高于总量发展的速度，其中国产化的占有率也会提高；在塑料模具设计制造中全面推广应用CAD/CAE/CAM技术，先进的CAD/CAE/CAM技术对提高模具生产效率和质量起到了直接的作用；推广和应用热流道技术、气辅注塑成型技术和高压注塑成型技术，随着生产的快速自动化要求，这类先进的成型技术将得到越来越多的关注和应用；开发新的塑料成型工艺和快速经济模具，随着塑料工业的发展和进步，要求模具的生产周期大大缩短和经济实用；提高塑料模具标准化水平和标准件的使用率，由于现代工业的分工越来越细，模具行业也要提高模具的标准化，方便模具各零件的生产加工和使用，缩短模具的生产周期；应用优质模具材料和先进的表面处理技术；研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程等。
尽管在很多方面，热流道模具与冷流道模具相比有显著的优点，但热流道模具也存在一些缺点与不足。概括起来有以下几点。
（1）模具的总体成本上升。由于热流道模具的元件价格比较贵，所以热流道模具成本可能会大幅度增高。如果制件为小批量生产，成本价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。
（2）热流道模具制作工艺要求高。由于热流道模具需要精密的加工机械
作保证，所以热流道系统与模具的配合要求极为严格，否则在生产过程中会出
现很多严重问题，如喷嘴与浇口相对位置不好导致制品质量严重下降等。
（3）温度控制系统的精确要求很高。
（4）热辐射难以控制，热流道系统最大的毛病就是流道的热量损耗，是一
个需要解决的重大课题。
（5）与冷流道模具相比，热流道模具的生产操作与维修比较复杂，对这方
面的技术人员要求较高】【7。
由于快速自动化注塑成型工艺的发展，热流道注塑模具正在我国逐渐推
广使用。在20世纪70年代，我国已经有热流道技术的应用，从20实际90年
代开始，已相继创建了不少热流道装备的经营企业。
虽然目前我国的热流道模具技术有了很大的进步，但是在模具设计和模具
加工工艺、制造精度、表面粗糙度、加工模具的复杂程度以及模具的制造周期
和使用寿命方面等与国外相比差距十分明显。此外，模具工业的整体设备水平
也存在相对落后和利用率低、高素质的模具技术人才缺乏等现象。
针对当前国内热流道模具存在的情况，我国的热流道模具工业主要发展趋
势要包括以下几个方面：热流道元件的小型化、标准化、系列化；提高热流道
模具材料的耐磨性和耐热性；
4.3主流道设计
本塑件所用的材料为超高冲击强度PP ，根据其流动性特点，主流道设计的
主要参数如下：
根据《塑料模具设计手册》初步得型注射机喷嘴的有关尺寸：
喷嘴前端孔径：d=10mm
喷嘴前端球面半径：0R =20mm ；
根据模具主流道与喷嘴的关系：
mm
2)~(1R R 0+=；
式（4.1）
mm 1)~(0.5d d 0+=； 式（4.2）
取主流道球面半径：R=21mm ；
取主流道的小端直径：d=11mmm ；
图4.1 浇注系统示意图
4.2加热管功率的计算
热流道浇注系统如图3．9所示，主流道和分流道均在热流道板内，在分流道
周围钻有4个孔，孔内插入管式加热器，功率为每根1 700W ，而且在2个分浇口
套外各套一个功率为500W 的螺旋式加热圈热流道板相当于延伸了注塑机喷嘴，
使得熔料流程大为缩短，有利于熔料的填充。但是采用热流道浇注系统需配备精
确的模具温度控制器，以防止熔料温度过高而烧焦。加热管功率一般凭经验按每
kg 热流道板需0．1到0．15kW 之间： T W C P 860/t -t (21）= 式
（4.3）
式中：
P—加热器功率，kW
W—流道板重量，kg
C—钢材比热，碳钢为0．115J／(kg K)
T—升温时间，一般取0．5~1h
T—热流道板温度，℃
t—室温，℃
4.3喷嘴
热流道喷嘴是热流道系统的终端，它包括加热器，热电偶和浇口。它将熔体输送到模具的型腔中。热流道喷嘴也是热流道系统的购置部件，包括主流道喷嘴和注射点的喷嘴。
主流道喷嘴，也称中央喷嘴，有关零件组成部件也被称为主流道杯。主流道喷嘴可直接注射成型塑料制件的型腔，也就是没有分流道和流道板，这种热流道喷嘴被称为单喷嘴。另外一类的主流道喷嘴下游有多个喷嘴注射型腔，这是多喷嘴的热流道系统。
本文设计的是后者，注射机射来的熔体经过主流道杯送到流道板里面的分流道，后经注射点的喷嘴由浇口进入模具型腔内。
另外一种就是注射点的喷嘴，许多场合，这种购置的喷嘴没有浇口套零件，由模具制造者将浇口制造在定模上。不带浇口的喷嘴，有输出的流道，把熔体导入到注射点。
喷嘴是热流道系统中的复杂部件，其种类繁多。分类也有很多种，以下是其中一些分类形式：
从加热类型分类，喷嘴有外部加热、内部加热、两者混合加热。
从功能分类，分主流道喷嘴和注射点喷嘴。
从浇口类型分类，有开式喷嘴、顶针式喷嘴、开关式喷嘴和边缘式喷嘴，热流道行业通常以浇口的类型来命名喷嘴。
汽车前保险杠 汽车前保险杠是汽车最重要的外观件之一，不但要具有足够的强度和刚性，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护车体，还要追求和车体造型和谐与统一，并实现本身的轻量化。为了达到这种目的，目前轿车的前保险杠主体都采用了塑料，俗称塑料保险杠由注塑模具注射成型。 一、塑件结构分析 汽车前保险杠形状类似于马鞍形，具体结构见图1。材料为PP+EPDM-T20，收缩率取0.95%。其中的PP中文名聚丙烯，是保险杠的主要材料，EPDM中文名三元乙丙橡胶，它能够提高保险杠外罩的弹性，而T20是指材料中加上20％的滑石粉，它可以提高保险杠外罩的刚度性。 塑件的特点是： （1）形状复杂，尺寸大，壁厚相对较小，属于大型薄壁塑件。 （2）塑件碰穿、插穿孔多，加强筋多，注射成型熔体流动阻力大。 （3）塑件内侧有三处倒扣，每一处的侧向抽芯都相当困难。 图1汽车前保险杠结构图 二、模具结构分析
前保险杠主体注塑模具采用内分型面，通过热流道，并由顺序阀控制进胶。两侧倒扣采用大斜顶套横向斜顶加直顶的结构，最大外形尺寸2500×1560×1790mm，模具结构详见图2。 图2前保险杠注塑模具结构图 1.定模固定板； 2.承板； 3.热流道板； 4.定位圈； 5.一级热射嘴； 6.气阀； 7.阀针； 8.二级热射嘴； 9.动模固定板；10.方铁；11.推杆固定板；12.推杆底板；13.支撑柱；14.动模方导柱；15.推杆；16.动模板；17.支撑脚；18.定模方导柱；19.定目板；20.斜推杆；21、29.转销；22、28.斜顶；23、34.导轨；24、27.动模镶件；25、26.直顶；30.斜推杆；31、39.护杆；32、33、40、41.导向柱；35、36、37.推杆；38.定位块； 42.耐磨块；43.侧抽芯；44.弹簧；45.限位块 1、成型零件设计 本模具的3D图见图3，模具设计时采用了先进的内分型面技术，详见图4。其优点是分型夹线隐藏在保险杠的非外观面上，在汽车上装配后看不到，不会影响外观。但这种技术在难度与结构上都要比外分型保险杠复杂，技术风险也较高，模具成本与模具价格也会高于外分型保险杠很多，但因外观美观，在中高档汽车中被广泛应用，见图3。 图3前保险杠注塑模具立体图
摘要 本文运用反重力铸造技术—低压铸造来对铝合金铸件带轮的铸造工艺进行方案设计，包括分型面、浇注位置的选择、各项铸造工艺参数的确定以及浇注系统的设计。根据铸件形状较复杂的特点，在进行实验浇注时设计了两个浇注方案即两个内浇道或者一个内浇道，并同时进行调压和重力铸造浇注，以方便比较。根据实际零件建立了铸件的三维模型，并用View-cast铸造模拟软件对铝合金铸件带轮的充型过程进行了模拟计算。模拟结果显示，充型过程平稳，没有明显的液相起伏、飞溅。根据数值模拟结果并结合理论分析，铸件中没有缩孔、缩松等缺陷，铸造工艺方案和浇注工艺参数的设计合理。 关键词：低压铸造；铸造工艺；实验浇注；充型过程；数值模拟
Abstract In this paper, anti-gravity casting technology, low pressure casting technology was used to complete the design of the casting of an aluminum alloy casting wheel, which include choice of Sub-surface and casting position, determining all of the parameters of the casting process, and the design of the casting system. For the complex shape of the casting, when conducting experiments was designed to use two runners and one ingate for casting in one time, and at the same time, surge and gravity casting was used to make it easier to compare. For sand shell moulding, the mode of same time freezing was generally used. Build the Three-dimensional model of the casting, then simulate and calculate the filling process of casting. Form the results, it was saw that the process was steady without apparent phase fluctuations or splash. From the result we can see that there was no defect such as shrinkage, so the design was perfect. Keywords：Low pressure die casting; casting process; experimental cast; filling process; numerical simulation.
第1章绪论 1.1冲压工艺介绍 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。 冲压工艺有如下特点 1.用简单的机械设备能生产出其他加工方法难以加工的复杂形状的制件。 2.制件的精度高，互换性好，一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻的零件。 3.同切削加工相比较能节约金属资源，并可以利用廉价的板材。 4.生产效率高，每分钟能够生产多件产品，制件成本低廉。 5.有利于实现机械自动化，减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。 冲压件在工业生产中具有不可替代的作用，据统计全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 1.2 冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合、级进和复合—级进三种组合方式。 复合冲压是指在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两
主要内容 一、保险杠模具基本结构、材料及结构审核 二、保险杠产品细节设计对模具的影响 三、保险杠产品分型面选取基本原则 四、保险杠内分型模具实例讲解 五、交流讨论 六、培训小结
一、保险杠模具基本结构、材料及审核 1、基本结构：公司在模具知识方面已经做了很多的相关培训，大家对注射模具知识有了一定的了 解，保险杠模具基本结构与其它的注射模具差不多，但由于汽车保险杠产品的特殊性，对模具结构的要求会有所不同，我们可以理解为特殊结构的模具。
2、保险杠模具常用材料： 目前市场上模具钢材料比较繁多，有近百个品种，不同的刚材价格差别比较大，我们在模具材料选定时主要从a.经济性、b.硬度、c.抛光性能、d.加工性能、e.耐腐蚀性、f.耐久性等方面来考虑。主要的模具钢供应商有瑞典一胜百、日本大同、舞钢、龙记（模胚）等。针对保险杠模具常用的材料有：好的型腔用2738（预硬钢）的材料、型芯用P20（需调质），材料的硬度在28－32HRC；一般都是用P20材料，型芯用S55C钢(需调质)，这些钢材都是加工性能都是很好的。不管是2738、P20、S55C等刚材，都是要进行调质处理，调整后标准硬度在28－ 32HRC。当然对模具的使用硬度越高越好，但硬度再高的话将很难加工。像导柱、导套、耐磨块、锁紧块等零件对其硬度要求要高一些，一般的在55—60HRC。 3、保险杠模具设计图样审核要点： 1）装配图审核。零件的装配关系是否明确、配合代号标注的是否恰当合理、零件标注是否齐全、与明细表中的序号是否对应、有关的说明是否有明显的标记、整个模具的标注化程度如何； 2）零件图审核。零件号、名称、加工数量是否有明显标注、尺寸公差和行位公差标注是否合理齐全。成型零件容易磨损部位是否预留了修模量。哪些零件有超高精度要求，这种要求是否合理。各 个零件的材料选择是否合理，热处理要求和表面粗糙度要求是否合理。 3）制图方法审核。其方法是否正确，是否符合有关规范表中（包括工厂企业的规范标准）、图面表达的几何图形与技术内容是否理解。
管状三通铸件铸造工艺的CAE毕业设计 第1章绪论 1.1铸造工艺和CAE的发展概况 随着我国经济的快速发展，管道连接件的需要日益增多，而且管件的种类也越来越多。由于采用锻造-切削加工的制造工艺不仅材料利用率低、模具寿命短而且后续加工切断了金属流线，影响其性能。改为铸造方法，并利用CAE进行数值模拟，不仅可以减少工序，而且材料的利用率也可以大大提高，其经济效益和社会效益更为可观。 铸造技术正向着精确化、轻量化、节能化和绿色化的方向发展。在传统的铸件工艺设计过程中，一直采用试错法来得到生产工艺，其工艺的定型是通过多次的浇注和修改, 反复摸索，直到得到能够满足设计要求的工艺方案，这就不可避免地带来了铸件工艺定型周期长、生产质量不稳定、作业成本高等许多不利因素，尤其是对于一些大型铸件和中小型企业的小批次铸件的工艺设计，更加增加了设计难度。因此，就铸件的生产准备而言，迫切需要一种新的方法来解决这些问题。计算机数值模拟技术在铸造中的应用，为解决这一问题提供了有效的手段。利用计算机虚拟制造技术，可以在制造铸造工艺装备及浇注铸件之前，综合评价各种工艺方案与铸件质量的关系，并在计算机上模拟整个成型过程，预测铸造缺陷。这样，铸造工艺人员就能够根据模拟结果及时修改工艺设计，省去了大量用于生产试验和摸索可行性铸造工艺而消耗的宝贵时间和费用。将CAE 技术应用到铸造工艺的设计中是现代铸造工艺设计发展的方向。 1.1.1发展现状 模具作为工业生产中的基础工艺装备, 是一种高附加值的高技术密集型产品, 也是高新技术产业化的重要领域, 尤其在汽车、电子、仪表、家电和通讯行业中应用广泛。研究和发展模具技术, 对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义, 模具技术的水平及科技含量高低, 直接影响到模具工业产品的发展, 在很大程度上决定了产品的质量, 新产品的开发能力、企业的经济效益, 是衡量一个国家制造业水平的重要标志。由于制造业产品信息相当复杂, 要实现企业生产自动化,在分离的CAD、CAE、CAM 之间还需要大量的人工工作, 这给企业自动化生产带来了极大地障碍, 且模具设计与制造周期可进一步缩短的空间较大, 模具CAD/CAE/ CAM 技术的使用, 极大地提高了产品质量, 加速了产品的开发, 缩短了从设计到生产的周期, 缩短了产品的上市周期, 实现了产品设计的自动化, 使设计人员从繁琐的绘图中解放出来, 集中精力进行创造性的劳动, 模具CAD/ CAE/ CAM 技术是模具工业发展的必然趋势。 尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。第一,专业化程度不高,生产规模小。我国每年每厂的平均生产量是815t,远远低于美国的4606t和日本的4878t。第二,技术含量及附加值低。我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。第三,产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。第四,管理水平不高,有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。第五,材料损耗及能耗高污染严重。中国铸铁件能耗比美国、日本高70%～120%。第六,研发投入低、企业技术自主创新体系尚未形成。 发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作）。
你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1） 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向
图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System） 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]： （1）汽车覆盖件模； （2）精密冲模； （3）大型及精密塑料模； （4）主要模具标准件； （5）其它高技术含量的模具 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三 其中 冲压模占模具总量的40%以上[2] 但在整个模具设计制造水平和标准化程度上 与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距 以大型覆盖件冲模为代表 我国已能生产部分轿车覆盖件模具 轿车覆盖件模具设计和制造难度大 质量和精度要求高 代表覆盖件模具的水平 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平 模具结构功能方面也接近国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面 以国外相比还存在一定的差距 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具 是我国重点发展的精密模具品种 在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上 与国外多工位级进模和多功能模具相比 存在一定差距[2-3]
改性聚丙烯汽车保险杠 高材0911 贾建明 行业现状 据有关资料介绍, 1990 年世界每辆汽车平均用PP 料 22. 5kg , 1995 年为38kg ,1998 年达到45kg 。我国在汽车塑料化方面起步较晚, 目前车用塑料仅占整车质量的 5 %～6 % 。随着我国轿车工业的发展及一些引进车型的大量投产, 使国内车用塑料用量平均水平提高到国外80 年代中后期水平。在车用塑料品种构成中,欧洲和日本较为相近, 主要以聚丙烯( PP) 为主, 约占总量的28 % ,其中80 %以上用于生产保险杠。这不仅因为PP 成本低, 更由于轻量化、可循环再用等独特优点。汽车塑料保险杠的发展与各国的立法及技术发展有关。美国在1966 年公布了汽车安全法,规定当车速为5km/ h ( 现已提高到 8km/ h) 时,保障汽车安全构件在汽车冲撞时不碎裂。由此在美国出现了用热塑性聚氨酯( TPU ) 、三元乙丙橡胶( EPDM ) 及反应注塑成型聚氨酯( R IM PU R ) 材料处理的金属保险杠。欧洲许多国家也推出了类似的安全法规,规定车速2. 5km/ h时,保险杠不碎裂。国外许多塑料及汽车厂家都致力于汽车保险杠的研究。目前用作汽车保险杠的材料主要有 PP、PC 、 PC/ PBT 、TPO 。 国外情况。 近年来,随着PP复合技术和塑料成型加工技术的进展,使用PP 改
性材料生产的保险杠已占70 %。改性PP保险杠具有成本低、质量轻、可循环再用等优势,用量正逐渐增大, 并正取代其他各种类型的保险杠。1976年,意大利菲亚特公司采用德国赫斯特公司聚丙烯与乙丙共聚物的共混料制作出世界上第一副保险杠,并使用在F IA T 126型小轿车上。此后, PP 作为一种物美价廉的新型通用塑料在汽车领域内广泛应用。日本在塑料保险杠的开发方面始终处于世界的前列。日本本田CR2X 型汽车是世界上较早采用注射模塑法生产改性汽车保险杠的汽车。日产汽车公司和三菱油化公司也研制了由PP 嵌段共聚物、苯乙烯弹性体和聚烯烃系乙丙橡胶3 种组分配成的新材料制作的保险杠。用该体系生产的保险杠具有高刚性、耐冲击性、抗损伤并具有良好的光泽、弹性和涂装性。将保险杠装车后, 在8km/ h受冲撞时可不碎裂,并具有复原的弹性。 国内情况 我国聚丙烯在汽车工业中的应用起步较晚,远落后于发达国家,目前车用塑料仅占整车质量的5 %～10%。近些年,我国引进了几条轿车
“永冠杯”第二届中国大学生铸造工艺设计大赛 参赛作品 铸件名称：B-十字头 自编代码：AB1990ZP 方案编号：［单击此处键入方案编号］
目录 1零件概述 (1) 1.1零件信息................................................................................... (1) 1.2技术要求 (1) 2铸造工艺方案拟定 (1) 2.1 铸造方法选择............................................................... . (1) 2.2 分型面选择 (1) 2.3浇注位置选择 (2) 3铸造主要参数 (3) 4 浇注系统设计计算 (3) 5 冒口设计 (4) 5.1模数与补缩分析 (4) 5.2冒口尺寸设计 (5) 6模拟与优化 (6) 6.1Procast主要参数设定 (6) 6.2整体思路 (7) 6.3模拟结果及分析 (8)
6.3.1表面状况 (8) 6.3.2内部缩孔情况 (9) 6.4加冒口模拟 (10) 6.5加冷铁模拟 (11) 7砂芯设计 (13) 8模板 (14) 总结 (14) 参考文献............................................................................................ (14) 附图 (14)
1零件概述 1.1零件信息 名称：十字头 材料： QT450-12 外形尺寸：1140×605×256mm 体积: 41.878×103 cm 3 质量: 302kg 生产批量：中小批量生产（自定） 零件三维图如图1.1所示，具体尺寸件附件1。 1.2技术要求 （1）铸件加工后，加工面不得有任何的铸造缺陷，非加工表面不得有明显的夹渣、凹陷， 上下型错模不得大于1mm 。 （2）保证该件受力较大的工作部分的力学性能。 2铸造工艺方案拟定 2.1 铸造方法选择 基于铸件的生产批量、铸件材料、尺寸、精度及技术要求等综合考虑，采用木模，自硬树脂砂，手工造型。 图1.1 零件三维图
新乡职业技术学院 毕业设计 题目：V型(1)冲压模具设计 系别：材料工程系 专业：模具设计与制造
内容摘要 介绍V型零件的弯曲工艺及其模具的设计，简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，釆用模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和裝配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。 关键词：弯曲工艺，冲压设计，参数计算
Abstract This text introductive V type parts bending process and the mold design, the usage convenience is dependable, first according to the work piece the diagram calculate the work piece to launch size, at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts, the material utilization，painting row kind diagram. According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size, adoption compound the mold hurtle to press, so be advantageous to an exaltation production an efficiency, molding tool design and manufacturing also opposite in simple.When all parameter calculations are over after, requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project that whets to have.During the period of design in addition to designing manual, also include the assemble diagram of the molding tool, the spare parts diagram of the not- standard spare parts, the work piece processes the craft card, the craft rules distance card, the not- standard spare parts processes craft process card. Keyword: Bending process、hurtle to press、design
壳体铸造工艺设计 ＤｅｓｉｇｎｏｆＣａｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＨｏｕｓｉｎｇ
目录 一简介----------------------------------------------------------------------3 1.1设计（或研究）的依据与意义 1.2中国古代铸造技术发展 1.3中国铸造技术发展现状 1.4发达国家铸造技术发展现状 1.5我国铸造未来发展趋势 二生产条件-----------------------------------------------------------------4 三工艺分析-----------------------------------------------------------------5 四浇注系统设计、工艺参数计算及措施-----------9 4．１工艺参数的计算 4．２工艺参数的校核 4．３工艺措施 五模具设计要点--------------------------------------------------------10 六冷铁设计-----------------------------------------------------------------13七结束语----------------------------------------------------------------------13 八参考文献------------------------------------------------------------------16
汽车保险杠注射工艺分析及注射模设计 发表时间：2019-01-16T10:04:59.573Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：崔鸽白音苏都 [导读] 摘要：随着经济的快速发展，人们生活水平得到提高，物质生活越来越好，汽车几乎成为了人们出行必备的交通工具。 （吉利汽车研究院（宁波）有限公司浙江宁波 315000） 摘要：随着经济的快速发展，人们生活水平得到提高，物质生活越来越好，汽车几乎成为了人们出行必备的交通工具。汽车后保险杠是汽车最重要的外观件之一，早期的汽车后保险杠采用金属制造，但现代的汽车后保险杠都采用塑料，由模具注射成型。塑料保险杠不但成本大大降低，缓冲性能好，比金属更具有弹性，更能吸收撞击力，而且可以自动回弹和自动修复。后保险杠外形尺寸大，结构复杂，外观要求很高，所以模具设计难度也非常高。 关键词：汽车保险杠；注射工艺；注射模设计 汽车保险杠的质量是汽车安全问题中重要的一环。汽车在发生轻微碰撞后，保险杠可以吸收碰撞能量，即使汽车发生严重碰撞，冲击力也会通过保险杠系统合理地分配给整个车身，避免造成过大的局部变形，从而保护乘客的安全，因此，汽车保险杠对于材料的要求十分严格。 1汽车保险杆的发展情况 1896年卡尔本茨发明了第一辆汽车(三轮汽车)，当时的汽车没有保险杠，只有一个安装喇叭和车灯用的金属横梁，后来为了达到美观的效果，增加了装饰用的前盖板，这就是最初的保险杆原型。随着交通事故的频繁发生，人们逐渐意识到保险杠对车辆及行人的保护作用，有人考虑在前盖板上增加保护功能，具体采用与前横梁留有一定间隙的保险杠盖板，后来进一步发展成在保险杠盖板与横梁之间增加能吸能缓冲的橡胶构件，这样做能够很大程度降低汽车对行人的冲击，这种结构最终演变成后来的金属保险杠总成。随后汽车保险杠又出现了由外板、缓冲材料和横梁三部分组成的保险杠结构。近些年随着各行各业技术的大力发展，新型的保险杠结构也不断涌现，如液压吸能式、带气腔式等。另外，出于保护行人的要求，现在国外也在研究安全气囊式保险杠。 2成型保险杠模具结构介绍 以普通整车车身作为参考，保险杠长1.5~2.5m，宽0.5~1m，纵深深度0.5~1m。假设某一保险杠外形尺寸为1720mm×940mm×540mm，按此塑件外形尺寸设计的注射模尺寸大概在2500mm×1200mm×2000mm。 对于保险杠，通常在两侧轮毂区域都有装配挡泥板用的翻边，此翻边倒扣量大，在注射模上需要设置斜顶块进行脱模。按常规的设计方法，由于保险杠呈U型，在斜顶块的前端会出现锐角，为了避免在注射模零件上出现锐角，会在斜顶块的前端设置一个直顶结构。直顶结构的作用既要能将塑件均匀地顶出，又要能避免斜顶块前端出现锐角。由于保险杠左右两端呈对称结构，可以把注射模中两侧斜顶块前端的直顶结构连接成一体，尽管保险杠造型千差万别，但其成型注射模的基本结构都是类似的大直顶块与大斜顶块形式。 3汽车保险杠注射模设计 3.1动模 动模型芯采用五片相拼，其中单数型芯共(三块)为固定型芯，固定在动模板上。双数型芯(两块)则为活动型芯，做成型和顶出用，通过推杆固定在推板上。每个活动型芯用三个推杆，推杆与动模板之间由于滑动连接增加了导套，回程时由定模在分型面上推动活动型芯使其复位。为使其复位对正另外两边亦增加了斜面，对单数型芯，利用键将其定位，防止其左右移动而卡住活动型芯，上下则由动模板的周边定位。 3.2侧模 侧模每个零件有两处，为局部侧孔，在模具的上下方向利用斜导柱进行侧抽，其中左件有一避让排汽管的内凹也需侧抽，故侧抽滑块比右件大。考虑安装和调试的方便性，将斜导柱装在锁紧块上再固定于定模板上，侧抽斜角16°、22°各一处。由于侧抽行程小，故其复位弹簧设计在模具内。 3.3塑件顶出 除成型型芯的顶出外每个塑件还加了五个推杆一并顶出 3.4模具冷却 由于塑件大且注射温度较高，需进行强制冷却。本模具在定模，动模固定型芯上都加设了水道，不仅如此，还在顶出型芯上加了冷却水道，水从一顶杆中进，在型芯内循环后从另一顶杆中出。 4模具制造 由于产品的三维曲面特征，故模具加工难度大，主要是模具加工面复杂，包括成型型面(三维)和分型型面(两维半)，模具尺寸大(1500mm×750mm)，尽管采用了5轴数控铣床，但有些零件在加工过程中还是需多次装夹。模具设计采用了二维和三维相结合的方式，在二维用AutoCAD软件，三维用UG软件，先将塑件产品设计的数模转入UG，在UG中进行动、定模、侧滑块的三维设计，其中一些分型面也借助了UG软件的相应功能将其找出，自动编程也是在UG中进行的。其模具加工过程如下: (1)模架制造，包括四周边的锁紧扣。 (2)定模加工，由UG软件编程加工，先加工型腔，后加工侧滑块斜楔安装处等。 (3)动模板加工，即加工动模型芯的安装沉池，侧滑块安装处等。 (4)动模型芯部分(除型面)加工，加工各动模型芯的周边斜面。 (5)将动模型芯装配入动模板，进行紧固(活动型芯需另加装备)后，加工动模型面和分型面，并与定模研配好后，加工出塑件壁厚 5mm。 (6)拆开动模型芯对8、9、11、12四型芯之未加工型面进行再加工。 (7)侧滑块的加工与研配，在加工过程中应尽量减少零件的安装次数，因为多次定位会降低模具精度。 5模具工作过程 模具开启时，动、定模分开，浇注系统凝料由拉料杆拉住，与塑件一起随动模移动，开模一段距离后，动模停止运动，注塑机顶杆推动推板，推板带动斜顶、推杆推出塑件，合模时推出机构在氮气弹簧和复位杆强制复位作用下复位。
锻造模具设计 摘要 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。 本文主要是以轴类锻件的生产，加工工艺等，设计制造了，一些模具，包括，堕轮锻件的镦粗，终锻等后期加工模具。 首先介绍了，模具的一些简单情况，模具的分类，发展现状和趋势等，其次介绍了，零件的工艺性，毛坯的制定，镦粗，终锻模膛的设计，包括飞边槽的设计。 关键词：模具，终锻模膛，飞边槽，钳口，镦粗
An inert wheel forging the design specification Abstract Mold is mechanical manufacturing technology advanced, profoundly important technical equipment，High production efficiency, material with high efficiency and good quality, technology parts good adaptability etc. Characteristics.Widely used in motor vehicles, machinery, aerospace, aviation, light industry, electronics, electric appliances, instruments and other industries.With the rapid development of China's automobile industry,The car's performance to improve, Auto parts of high precision, complicated shape of forging an increasing demand for,Forging new craft, material, energy saving technology province technology development for new type of car parts production is especially important.Our country stamping die in the number no matter, or in quality, technology and ability are already has great development,But with the national economy needs and the advanced world level, compared to a gap still, Some large, sophisticated, complex, the long life of high-grade die every year in the importation of large still, Especially in high-grade car covering mould, at present still mainly rely on imports. The paper is an inert round of forging production, Processing techniques, Design and manufacturing, some mould, including, fall round of forgings upsetting, eventually forging, and trimming punching production processing mould. Firstly introduces, die some simple case, the classification of mould, development situation and trends,Secondly introduces, the technology of parts, blank the formulation, the upsetting, and the design of the chamber forging die,Including flash slots of design, Introduced again, trimming punching the design of the composite film. Key words:Mould,Finally bore, Flash tank,Clamp mouth,Upsetting,Trimming, punching
材料成型过程控制 院系：材料科学与工程学院 专业：材料成型与控制工程 姓名： 学号： 指导老师： 日期：2012.9.19至2012.10.15
目录 一、铸造工艺分析 (1) 二、砂芯设计 (3) 三、冒口设计 (5) 四、浇注系统的设计及计算 (7) 五、沙箱铸件数量的确定 (10) 六、参考数目、资料 (11)
图1所示的事U型座，主要用于拆卸主轴上的皮带轮。 材料为ZG25（主要元素含量：W C%=0.22~0.32%，W Mn%=0.5~0.8%，W Si%=0.2~0.45%）。 技术要求：①未标示的铸造圆角半径R=3~5。②未标铸造倾斜度按工厂规格H59~21。③铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。 图1
一、铸造工艺分析 1.确定铸型种类和造型、制芯方法 此铸件是铸钢件，铸件最大三维尺寸270x110x220 mm，为中小型铸件，铸件结构简单，仅有两个加工面，其他非加工面表面光洁度要求不高，采用温型普通机器造型，砂芯外形简单，采用热芯盒射芯机制芯。 2.确定浇注位置和分型面 方案1：将铸件放置于下箱，分型面选取如图2所示，采用顶注式浇注，此方案浇注系统简单，不用翻箱操作；但是浇注时金属液对型腔冲刷力大，难以下芯，不便设置冒口进行补缩。容易产生夹砂、结疤类缺陷，补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。 方案2：将铸件放于上箱，分型面选取如图3所示，采用底注式浇注，此方案浇注系统相对复杂，下芯方便，可以将冒口设计在顶部，补缩效果好。 综合以上两种方案考虑，选择方案2较为合理。 图2 图3 铸件全部位于上箱，下表面为分型面 上 下 上 下
铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图； 2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注； 5）落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程
铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构，如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。 2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。 4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法： 手工造型因其操作灵活、适应性强，工艺装备简单，无需造型设备等特点，被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低，劳动强度较大。手工造型的方法很多，常用的有以下几种： 1．整模造型 对于形状简单，端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便，造型时整个模样全部置于一个砂箱内，不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件，如齿轮坯、轴承座、罩、壳等（图2）。
冲压模具毕业设计 1. 绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济 方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因 为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可 达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量, 而模具的寿命一般较长, 所以冲压的质量稳定, 互换性好, 具有“一模一样”的特征。 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 1.2冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。