hcl支架零件的注塑模具设计分析
日期 2018年4月15 【】论文对HC-L支架零件进行零件图绘制，根据零件图纸利用UG建模，并通过对另零件进行DFM分析，根据分析的最后结论，对产品进行模具设计。零件图绘制利用CAXA 2013电子图版进行，该软件是按照中国工程师的思维模式研究和开发，并且软件中提供了国家标准的图框、标题栏、和明细表等等，在图层中的颜色、线性、线宽等也都按国家标准设置，与Auto CAD相比，使用更加方便和简单。3D建模和模具设计均用UG软件进行。UG软件的功能非常的强大，能够完成在建模、设计和加工等一体化分析、模拟，这是其他任何软件都无法比拟的地方。
目录
引言 4
一、HC_L支架相关分析 5
二、注塑模具设计 6
三、模架的选用 11
四、注塑机的选择及校核四、注塑机的选择及校核 11
（一）注塑量的确定 12
（二）锁模力的计算 12
（三）拉杆间距校核 12
五、 模具工程图的绘制 12
（一）型腔2D图 12
（二）型芯2D图 13
（三）模具总装图 14
总结 15
参考文献 16
引言
为了方便数据化信息管理，提高生产效率以及成本、缩短加工、制造周期，在企业进行模具设计和生产中，普遍使用计算机软件进行分析、设计以及加工，手工绘图的时代一去不复返。
在塑料模具行业，进行模具设计一般使用Pro/E或UG，因为UG软件在建模、设计和加工等一体化的分析、模拟方面的优点，在企业中使用UG软件逐渐多于Pro/E。
本设计利用UG软件对HCL塑料件进行模具设计，由于软件版本的升级换代，UG现如今已经更新到了12.0，从软件的可操作性和稳定性考虑，本设计选用UG10.0。在软件中，Moldwizard模块是专门为塑料模具设计而开发，它利用wave和clone技术模拟注塑模具设计的整个过程。本次设计主要涉及HCL零件的分型面选择、成型零件结构设计、浇注系统、排气系统、推出机构以及模架的选择与调用、各种标准件的选择调用和参数设计。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
一、HC_L支架相关分析
（一）零件图纸
HC_L支架是汽车上的连接零件，主要起支撑和连接作用，零件图如图11所示。
图11 HC_L支架图纸
该零件3D模型如图12所示，零件底部有意个较大C角，上有长圆形凸台及圆柱形凹槽，零件左侧顶部倒圆的类长方体有一圆形凸台和方形凹槽。该塑件尺寸为40×24×15mm，塑件平均壁厚为2.5mm， 最大壁厚为4mm，最小壁厚为1.5mm，如图13 HC_L支架壁厚分析，产品壁厚相对均匀，利于注塑成型。
图12 HC_L支架3D模型
图13 HC_L支架壁厚分析
（二）产品材料分析
零件材料为聚苯乙烯，简写为PS工程塑料。聚苯乙烯的收缩率一般在0.4%左右，吸水率低，制品的成型稳定性较好。玻璃化温度在80~90℃，晶体密度为1.11~1.12克立方厘米左右，非晶态密度约在1.04~1.06g克立方厘米之间，熔融的温度在240℃，电阻率约为1020~1022欧厘米。聚苯乙烯综合性能优良，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐腐蚀性、强度高，还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点。其主要的缺点为性脆和热性低。
二、注塑模具设计
为减轻设计工作者的劳动强度和节省设计时间，现代化的设计摒弃了传统的手工绘图，实现了全过程软件操作，不仅缩短了模具的生产周期，在对模具的检验和修模也有着很大的便利。运用较为广泛的模具设计3D软件有Pro/E、UG，但由于UG软件模块多，操作简单，可以大幅提高工作效率，因此，在模具设计中，该软件被广泛应用；而Pro/E则是因为精度高，曲面功能强大，故在进行产品设计中应用较多。
由于软件也在不断的修复自身的不足，更新的时间也在不断缩短，目前，UG软件已经更新到10.0。太高版本的软件需要经过一段时间的验证修复才能实现其稳定性，低版本的则在操作的便捷和用户体验上满足不了要求。故从软件的稳定性以及可操作性方面选择，本设计选用UG10.0。moldwizard模块是使模具参数化设计得以实现的重要要模块，运用该模块进行设计，在缩短设计周期，提高模具的设计精度，减轻设计人员的劳动强度等方面意义很大。
（一）分型面
分型面是模具中动、定模模仁彼此接触的部分。其作用是在充型结束，模具打开时，产品零件或浇口废料等从模具分型面中掉落。合适的分型面的选用，能够简化模具结构，缩短生产h和制造加工的周期，降低成本。
根据HC_L支架的结构特点，该零件有两类分型面的选择方式，一种如图21。这种分型面的设置，有利于产品脱模，但两侧的模仁深度较大，成型加工较为复杂。另一种如图22。若选用这种分型面，模具需要设计侧向抽芯机构，否则，成型后零件不能顺利脱模，这便使得模具结构变复杂，但该方法可以得到较好的表面质量的产品。由于HCL零件产量大，且不属于外观件，精度要求不算很高，从简化模具结构，和便于修模等方面考虑，本设计选用第一种分型方式。
图21分型面1 图22分型面2
（二）成型部件的设计
1.型腔、型芯的设计
模具的成型零部件包含了型芯，型腔，各种型环，镶拼件等。作为直接影响产品结构和表面质量的零件，成型零部件的结构设计不仅影响模具修模，还会决定模具的产量和寿命。在模具设计过程中，在满足产品基本的功能和用途的基础上，为简化其结构，降低加工难度，缩短模具的生产周期，故模具的成型零部件尽可能简单。
模具成型零部件常见的形式主要分为整体式，组合式和整体嵌入式结构。整体式结构由于是直接在模板上进行加工，适用于小型模具，且强度，硬度相对较高，成型质量较好，但，加工精度要求较高，且不易修模，模具花费的成本较高。组合式的结构适用于结构复杂，成型中易损坏，需经常更换或不易直接进行加工的零件。整体嵌入式是将模仁直接嵌入模板中，根据产品结构还可以拆镶件，150该结构中和了整体式和组合式结构的优点，不仅可以保证产品的质量精度，在加工时也可以灵活变换，对降低模具制造成本，简化模具结构有重大意义。由于整体嵌入式结构优势突出，本设计选用整体嵌入式结构，且因为动模仁出有一较高的凸台，极易在成型中磨损，属于易损件，需要经常更换，故进行拆分做成镶件。
由于零件的尺寸很小，且采用一出二的方式，根据经验，模仁外形距成型表面2025mm，故，定模仁尺寸为150×90×25，动模仁尺寸为150×90×40。为保证零件成型精度，在模仁四角设置虎口进行精定位。小模具虎口常用尺寸为10×10×8，并进行3~5°拔模处理，突出部分倒C4斜角，凹下部分底部倒R3圆角，具体结构如图23。
图23 虎口
（三）浇注系统的设计
浇注系统是熔体进入模腔的桥梁。在高温以及高压下熔体通过该系统充满型腔。注塑模具的浇注系统包含主流道、浇口、分流道和冷料穴。
目录
引言 4
一、HC_L支架相关分析 5
二、注塑模具设计 6
三、模架的选用 11
四、注塑机的选择及校核四、注塑机的选择及校核 11
（一）注塑量的确定 12
（二）锁模力的计算 12
（三）拉杆间距校核 12
五、 模具工程图的绘制 12
（一）型腔2D图 12
（二）型芯2D图 13
（三）模具总装图 14
总结 15
参考文献 16
引言
为了方便数据化信息管理，提高生产效率以及成本、缩短加工、制造周期，在企业进行模具设计和生产中，普遍使用计算机软件进行分析、设计以及加工，手工绘图的时代一去不复返。
在塑料模具行业，进行模具设计一般使用Pro/E或UG，因为UG软件在建模、设计和加工等一体化的分析、模拟方面的优点，在企业中使用UG软件逐渐多于Pro/E。
本设计利用UG软件对HCL塑料件进行模具设计，由于软件版本的升级换代，UG现如今已经更新到了12.0，从软件的可操作性和稳定性考虑，本设计选用UG10.0。在软件中，Moldwizard模块是专门为塑料模具设计而开发，它利用wave和clone技术模拟注塑模具设计的整个过程。本次设计主要涉及HCL零件的分型面选择、成型零件结构设计、浇注系统、排气系统、推出机构以及模架的选择与调用、各种标准件的选择调用和参数设计。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
一、HC_L支架相关分析
（一）零件图纸
HC_L支架是汽车上的连接零件，主要起支撑和连接作用，零件图如图11所示。
图11 HC_L支架图纸
该零件3D模型如图12所示，零件底部有意个较大C角，上有长圆形凸台及圆柱形凹槽，零件左侧顶部倒圆的类长方体有一圆形凸台和方形凹槽。该塑件尺寸为40×24×15mm，塑件平均壁厚为2.5mm， 最大壁厚为4mm，最小壁厚为1.5mm，如图13 HC_L支架壁厚分析，产品壁厚相对均匀，利于注塑成型。
图12 HC_L支架3D模型
图13 HC_L支架壁厚分析
（二）产品材料分析
零件材料为聚苯乙烯，简写为PS工程塑料。聚苯乙烯的收缩率一般在0.4%左右，吸水率低，制品的成型稳定性较好。玻璃化温度在80~90℃，晶体密度为1.11~1.12克立方厘米左右，非晶态密度约在1.04~1.06g克立方厘米之间，熔融的温度在240℃，电阻率约为1020~1022欧厘米。聚苯乙烯综合性能优良，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐腐蚀性、强度高，还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点。其主要的缺点为性脆和热性低。
二、注塑模具设计
为减轻设计工作者的劳动强度和节省设计时间，现代化的设计摒弃了传统的手工绘图，实现了全过程软件操作，不仅缩短了模具的生产周期，在对模具的检验和修模也有着很大的便利。运用较为广泛的模具设计3D软件有Pro/E、UG，但由于UG软件模块多，操作简单，可以大幅提高工作效率，因此，在模具设计中，该软件被广泛应用；而Pro/E则是因为精度高，曲面功能强大，故在进行产品设计中应用较多。
由于软件也在不断的修复自身的不足，更新的时间也在不断缩短，目前，UG软件已经更新到10.0。太高版本的软件需要经过一段时间的验证修复才能实现其稳定性，低版本的则在操作的便捷和用户体验上满足不了要求。故从软件的稳定性以及可操作性方面选择，本设计选用UG10.0。moldwizard模块是使模具参数化设计得以实现的重要要模块，运用该模块进行设计，在缩短设计周期，提高模具的设计精度，减轻设计人员的劳动强度等方面意义很大。
（一）分型面
分型面是模具中动、定模模仁彼此接触的部分。其作用是在充型结束，模具打开时，产品零件或浇口废料等从模具分型面中掉落。合适的分型面的选用，能够简化模具结构，缩短生产h和制造加工的周期，降低成本。
根据HC_L支架的结构特点，该零件有两类分型面的选择方式，一种如图21。这种分型面的设置，有利于产品脱模，但两侧的模仁深度较大，成型加工较为复杂。另一种如图22。若选用这种分型面，模具需要设计侧向抽芯机构，否则，成型后零件不能顺利脱模，这便使得模具结构变复杂，但该方法可以得到较好的表面质量的产品。由于HCL零件产量大，且不属于外观件，精度要求不算很高，从简化模具结构，和便于修模等方面考虑，本设计选用第一种分型方式。
图21分型面1 图22分型面2
（二）成型部件的设计
1.型腔、型芯的设计
模具的成型零部件包含了型芯，型腔，各种型环，镶拼件等。作为直接影响产品结构和表面质量的零件，成型零部件的结构设计不仅影响模具修模，还会决定模具的产量和寿命。在模具设计过程中，在满足产品基本的功能和用途的基础上，为简化其结构，降低加工难度，缩短模具的生产周期，故模具的成型零部件尽可能简单。
模具成型零部件常见的形式主要分为整体式，组合式和整体嵌入式结构。整体式结构由于是直接在模板上进行加工，适用于小型模具，且强度，硬度相对较高，成型质量较好，但，加工精度要求较高，且不易修模，模具花费的成本较高。组合式的结构适用于结构复杂，成型中易损坏，需经常更换或不易直接进行加工的零件。整体嵌入式是将模仁直接嵌入模板中，根据产品结构还可以拆镶件，150该结构中和了整体式和组合式结构的优点，不仅可以保证产品的质量精度，在加工时也可以灵活变换，对降低模具制造成本，简化模具结构有重大意义。由于整体嵌入式结构优势突出，本设计选用整体嵌入式结构，且因为动模仁出有一较高的凸台，极易在成型中磨损，属于易损件，需要经常更换，故进行拆分做成镶件。
由于零件的尺寸很小，且采用一出二的方式，根据经验，模仁外形距成型表面2025mm，故，定模仁尺寸为150×90×25，动模仁尺寸为150×90×40。为保证零件成型精度，在模仁四角设置虎口进行精定位。小模具虎口常用尺寸为10×10×8，并进行3~5°拔模处理，突出部分倒C4斜角，凹下部分底部倒R3圆角，具体结构如图23。
图23 虎口
（三）浇注系统的设计
浇注系统是熔体进入模腔的桥梁。在高温以及高压下熔体通过该系统充满型腔。注塑模具的浇注系统包含主流道、浇口、分流道和冷料穴。
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