PP-R三通接头注塑模具设计分析及主要加工工艺研究

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1、第28页共28页1引言模具是工业生产的基础工艺装备。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节省能源和原材料等一系列优点。它已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代工业品的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。因此模具工业对国

2、民经济和社会的发展，将会起越来越大的作用。模具工业薄弱将严重影响工业产品造型的变化和新产品的开发。随着塑料工业的迅速发展，塑料新品种的不断出现以及塑料制品在结构、外观上要求的日益提高，以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越来越高，传统的模具设计方法已无法适应当今的要求。随着工业产品不断向多样化和高性能化发展，产品厂要求模具制造业在短时间内为新产品的开发和投产提供高精度模具。模具制造业为了适应用户的这一要求，充分利用数控加工及模具计算机辅助制造为主的新阶段。因为产品需要创新,因此,模具设计也需要能够体现产品的创新,如在逆向工程中更

3、重要的是对产品结构和产品的外观进行创新再设计。模具CAD/CAE是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺进行设计和优化。模具CAD/CAE技术能显著缩短模具设计与制造周期、降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。自二十一世纪以来，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高。近年来，我国自主开发的CAD/CAM系统有了很大发展，开发出一些软件具有适应国内模具发展形势和具体情况，应用广泛，价格低廉等特点，为进一步普及模

4、具CAD/CAM技术创造了良好条件。当今流行的三维造型软件有Pro/E、UG和Solidworks等，其中Pro/E的功能强大，应用范围广泛。本次设计题目是塑料三通注射模具设计，设计过程中利用CAE软件Moldflow进行流动模拟分析，用Pro/E中的模具模块进行造型。第28页共28页2产品工艺性2.1产品结构性能简介该产品是塑料水管三通，该产品的质量为48克。外形结构比较复杂，但两侧对称，形状、分布规则。基本结构是有三根抽芯圆柱垂直组成。根据产品的使用要求，产品必须具有较高的配合精度，以及耐磨性、抗压性能，配合要求较高，该产品的模具的结构主要难点是侧向抽芯机构，因为该产品必须使

5、用侧抽芯机构。该模具还在该机构的基础上设计了双型腔点浇口凝料自动推出机构。所以设计时就要仔细考虑其结构的工艺性和布局的完善性。图2.1三通2.2产品工艺分析2.2.1塑件材料三型聚丙烯（PP-R）管是以无规共聚聚丙烯（采用先进的气相共聚工艺，将PE在PP的分子链中随机，均匀地进行聚合，从而获得更加优良的性能）为原料，通过专有技术工艺一次加工成型的"健康环保"型绿色产品。耐腐蚀性PP-R管的管件可耐大多数化学物质腐蚀，可在很大的温度范围内承受PH值范围在1-14的高浓度的酸和碱的腐蚀。PP-R管材质量轻，安装操作方便，并且具有可在焊性。可焊性这一特点尤为重要，使用一个简单的焊接工具

6、，可在几秒钟内很容易地将管子和管件焊接在一起，比传统连接方法可节省40%-50%的时间。PP-R组份单纯，基本成份为碳和氢，符合食品卫生规定，无毒使用PP-R管可免去使用镀锌钢管所造成的内壁结垢，生锈而引起的水质"二次污染"，更适合于饮用水输送，属于绿色建材。第28页共28页2.2.2注塑机的选择在设计模具时，为了生产出合格的塑料制件，除了应掌握注塑成型工艺过程外，还应对所选用的注塑机的有关技术参数进行全面的了解。注塑机是塑料注塑成型所用的主要设备。注塑成型时模具安装在注塑机的动模板和定模板上，通过注塑机的液压锁模机构使动定模处于合模状态。这就需要较核该模具所需要的锁模力。是否在

7、注塑既允许范围内。另外模具的开模行程和最大闭和高度都应该通过较核。由于本次设计中的实践部分均在学校注塑成型实验室中进行，所以在选择注塑机时以实验室所用注塑机为主要选择对象。该注塑机为震雄公司所生产，其型号为JN128E，主要技术参数如下：表2.1震雄捷霸JN128E注塑机参数表理论注塑容积cm183实际注塑量g（克）172射胶压力MPa185锁模力KN1280开模行程mm340模板尺寸mm×mm600×560连接柱内距mm×mm410×370容模量（最薄—最厚）mm145～380