进气歧管类模具设计规范
基于UG的进气歧管的模具设计
题目：基于UG的进气歧管的模具设计姓名：班级学号：指导教师：摘要摘要近几年，随着机械工业的发展，金属模具技术在国内外得到了快速发展，金属模具产品已在汽车、摩托车制造和家电工业等领域得到越来越广泛的应用。
同时，人们对模具设计的快速性与合理性以及产品铸型质量的要求越来越高。
但是，目前金属模具计算机辅助设计不够普遍，某些结构参数的选取往往凭借操作者的经验来控制，很难保证模具结构的合理性与铸件质量的稳定性。
这种传统的铸型设计与制造已难以适应工业产品不断提高的质量和更新换代速度的要求。
因此，金属模具CAD/CAM/CAE技术开发与研究，已经成为金属模具发展的必然趋势。
UG是当前世界上最先进和紧密继承、面向制造行业的CAD/CAE/CAM高端软件，他为制造业产品开发的全过程提供解决方案，功能包括：概念设计、工程设计、性能分析和制造。
因此，本文在研究进气歧管零件设计的基础上，介绍了三维软件UG的建模方法与模具设计过程中应注意的问题。
关键词：机械；模具；计算机辅助设计；UG；设计；分析AbstractAbstractIn recent years, along with mechanical industry development, the metal mold technology in domestic and foreign obtained the fast development. The metal mold product is obtaining the more and more widespread application in automobile, motorcycle manufacture and electrical appliances industry and so on. At the same time, the request for rapid and rational mold design as well as the product cast quality is more and more high. But at present the metal mold computer-aided design insufficiently is common, certain design parameter selection often relies on operator's experience to control, very difficult to guarantee the mold structure the rationality and the casting quality stability. This traditional cast designs and manufacture adapted difficultly the quality and the renewal speed request which the industry product enhances unceasingly. Therefore, the metal mold CAD/CAM/CAE technology development and research became the inevitable trend which the metal mold developed. In the current world UG is facing manufacture profession CAD/CAE/ CAM the high end software which is the most advanced with close inheritance, he provides the solution for the manufacturing industry product development entire process, the function includes: conceptual design, engineering design, performance analysis and manufacture. Therefore, This article in researching air admission branch pipe components design foundation introduced UG modeling method software in the three dimension and the questions which should pay attention to in the mold design process.Keywords：Machinery; Mold; Computer-aided design; UG; Design; Analysis目录目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (2)第一章绪论 (4)第二章进气歧管的产品设计 (9)2.1 设计依据分析 (9)2.2 消化铸件图和工艺资料 (10)2.3 零件的三维建模 (10)1. 新建文件 (11)2. 绘制图 (11)第三章进气歧管的模具设计 (14)1. 分型面的选择 (14)2. 型腔结构设计 (15)4. 合模导向机构设计 (17)5. 浇注系统设计 (18)6. 脱模机构设计 (18)7. 排气系统设计 (19)8. 冷却系统设计 (20)总结 (23)致谢 (25)参考文献 (26)图A-1-8前言目前，产品的竞争越来越激烈，如何缩短产品的开发周期及时推出适合市场的新产品成为各大公司共同关心的问题。
发动机进气歧管注塑件工艺流程
发动机进气歧管注塑件工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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塑料进气歧管-标准设计手册
• 圆柱形定位销
• 拔模角度0.5 ° • 未注圆角R0.2 • 两定位销位置度公差 与之配合的缸盖安装孔尺寸
相对于尺寸2.5 位置处的直径 出模方向
• 两安装孔位置度公差
2. T-map安装孔
• 拔模角度0.5 °
• 未注圆角R0.2
出模方向
相对于尺寸4 位置处的直径
传感器探头需向下， 允许与垂直方向（实际整车角度）最大为60° 防止冷凝水的积聚
3. 管接头
To 曲通 • 数量8个或更多，均匀分布 • 未注拔模角1°
To 真空 • 数量8个或更多，均匀分布 • 未注拔模角1°
To 碳罐 • 数量8个或更多，均匀分布 • 未注拔模角1°
布置要求： 真空：位于真空度最大地方，如节流阀体喉口位 置；与曲通分开，防止结冰 曲通、碳罐：避免影响单缸混合气过浓
出模方向 槽底尺寸 出模方向
7. 尺寸标注
• 两销一面的基准标注
•销与气道中心平面对齐 • 4缸机，两销之间间隔2个气道；3缸机间隔一个 • 安装孔相对定位销位置度为 • 气道口相对定位销位置度为
•
8. 节流阀体布置
• 限位套：参见图纸
• 铜嵌件：参见图纸
4. 嵌件
• 限位套：参见图纸
• 铜嵌件：参见• 圆形结构设计 • 材料：FKM （S/QR--）
小尾巴截面 •未注拔模角5°
出模方向
主结构尺寸 • 未注拔模角1°
限位凸起 • 数量8个或更多，均匀分布
• 未注拔模角1°
与之匹配的安装槽 • 未注拔模角1°
出模方向
模具设计之模具排气设计标准
模具设计之模具排气设计标准
模具内的气体不仅包括型腔里空气，还包括流道里的空气和塑料熔体产生的分解气体。
在注塑时，这些气体都应顺利的排出。
排气不足的危害性：
( 1 ) 在胶件表面形成烘印、气花、接缝，使表面轮廓不清；
( 2 ) 充填困难，或局部飞边；
( 3 ) 严重时在表面产生焦痕；
( 4 ) 降低充模速度，延长成型周期。
我们常用的排气方法有以下几种：
一、模胚的排气
导柱导套上为了合模的顺利，需开设排气槽
三板模的尼龙胶塞，为了顺利合模及开模的，A 板开排气孔
二、流道末端的排气
三、成型零件的排气
1.分型面开排气槽排气：为了加工与清理的方便，一般的情况下是做在前模仁
如上图，宽度b=(4~8)mm 长度 L为3mm ~5mm左右，排气槽的深度h因树脂不同而异，主要是考虑树脂的粘度及其是否容易分解。
作为原则而言，粘度低的树脂，排气槽的深度要浅。
容易分解的树脂，排气槽的面积要大，各种树脂的排气槽深度可参考下表
2.镶件的排气
填充困难或最后填充的位置，在镶件上注意做排气，排气须引至模外
3.顶针排气
胶件中间位置的困气，可加设顶针,利用顶针和型芯之间的配合间隙，或有意增加顶针之间的间隙来排气
4.疏气钢
它的排气效果是与厚度成反比的，所以，他的一般厚度为30-50MM，精加工时不可以选择机加工，只能放电。
这点特别注意，由于成本等原因，实际上很少用到
另外还有排气栓排气（原理同疏气钢），其为标准件，可直接购买。
基于CREO 铸钢排气歧管模具设计 -加工工艺
学生为老师服务的心得体会
在学校里，老师和学生是互相依存的关系。
老师教导学生，学
生为老师服务，彼此之间形成了良好的互动。
在我的学生生涯中，我也有过为老师服务的经历，这些经历让我受益匪浅。
首先，为老师服务能够培养我的团队精神。
在学生为老师服务
的过程中，我需要和同学们一起协作完成任务。
我们必须密切配合，分工明确，才能取得好的成绩。
这样的过程不仅增进了我的
人际关系，也启发了我的团队合作意识。
其次，为老师服务还有助于强化我的责任感。
作为学生，我们
有义务帮助老师打扫教室、整理书桌、准备教学器材等。
每次帮
助老师完成工作之后，我都会感到满足和自豪，因为我做了一点
力所能及的贡献。
同样的，这也提醒了我在日常生活中应该承担
的责任。
最后，为老师服务也有助于提高我的工作效率和技能。
有时候，老师会给我们分发一些作业或任务，需要学生们集体完成。
在这
个过程中，我能够学会如何高效地分配时间、如何合理地利用资源，同时也能够提升我的动手能力和创造力。
总之，学生为老师服务对于我们来说有多种多样的好处。
它不仅能够培养我们的团队合作精神，增强责任感，也能够提高我们的工作效率和技能。
此外，通过为老师服务，我们也能够建立更紧密的师生关系，感受到老师的关爱和支持。
因此，我希望大家能够珍惜这样的机会，勇于承担责任，为自己和团队取得更好的成绩而努力。
进气歧管之详细设计
扭矩(N*m)
150.0 140.0 130.0 120.0 110.0 100.0 90.0 0 1000 2000 3000 4000 5000
转速(r/min)
6000
700管长 450管长
650管长 400管长
600管长 360管长
550管长 340管长
500管长 原管长
确定进气歧管的性能参数及结构; 确定进气歧管DVP，DFMEA;
完成进气歧管的计算分析;
完成进气歧管工艺分析; 完成进气歧管工装样件模型及图纸;
确定进气歧管样件开发周期及技术协议签订
创新 敬业 诚信 和谐 勤俭 廉洁
发动机工程研究院
更安全 更节能 更环保
2、确定进气歧管的参数及结构
根据发动机热力学开发实验数据，结合质量目标（功率、扭矩、燃油耗）， 选择能达到发动机开发目标的歧管方案或提出尽可能实现目标的歧管参数。
创新 敬业 诚信 和谐 勤俭 廉洁
发动机工程研究院
更安全 更节能 更环保
7、确定进气歧管样件开发周期及技术协议签订
本内容旨在督促供应商按时按量完成此阶段的开发工作，并作为后续开发的依据。 另外技术协议签订一般涉及到标准有： GB18297-2001 发动机性能试验方法 GB19055-2003 发动机可靠性试验方法 GB/T1804-m 一般线性尺寸的未注公差 Q/SQR.04.057 CAC-商标标记 Q/SQR.04.058 汽车零部件标记要求 Q/SQR.04.666 禁用及先用物质规范 Q/SQR.04.1202-2009铝合金进气歧管材料标准 QCN29017-91 汽车模制塑料零件未注公差尺寸的极限偏差 Q/SQR.04.061-2004 氟橡胶材料
进气歧管设计参考资料
- Overlap 1.5(mm) * 4.0t(根据产品要求牢度设计) #一般焊接牢度是毛材强度的70%左右# - 振动空间 Gap 1.8(mm) #设备振动振幅 0 to P (0.8mm)
AIM焊接线
焊接筋OVERLAP (焊接前,下注塑件的焊接面要一致)
sin ∝ * 0.8
AIM 其他参考内容
2) 振动垂直方向产品的分割倾斜角度
• 能够进行焊接的最大倾斜角度是 60˚ -设计时尽量使倾斜角度小，这样对振动焊接有利 - 根据倾斜角度决定产品量产性（焊接质量） (减少注塑变形及塑件变型对焊接质量的影响) • 前，后方向没有偏位 - 能使焊接面均匀得到加压，能得到更好的焊接牢度
3) 产品分割方案主要以注塑模结构来决定，但是最好充分检讨考虑
焊接面不能直接加压时需要增设加强筋
加强筋 加强筋
好 焊接因素后决定为好
AIM 分割参考图 3 SHELL A TYPE
VIBRATION
AIM 分割参靠图 3 SHELL B TYPE
VIBRATION
AIM 分割参靠图 2 SHELL TYPE
VIBRATION
• 若如上图一样，把产品分割成2片时，倾斜区间就变得比较长，此部位与治具 的吻合度调整就比较困难 • 为了达到稳定的焊接品质，建议分割为3片的结构 - 但，两片的结构的优点是减少工程，节减成本 • 根据产品的形状，注塑模具的结构及振动焊接结构特点等原因，两片的 结构不适合振动焊接的情况也有可能会发生。
AIM 分割参考图 4 SHELL TYPE
VIBRATION
AIM 焊接线
焊接筋参考图及各部位结构说明
焊接前
1. 2. 3. 4.
红色 = 焊接筋 Overlap 区间 (1.5mm) 蓝色 = 防止溢料的加强筋Skirt (Flash 防止) 绿色 = 防止产品晃动的加强筋 Skirt 其他
汽车进气歧管成型工艺分析及注射模设计
•塑料注射模技术•!＞料注射模技术:汽车进气歧管成型工艺分析及注射模设计苏金玲群达模具（深圳）有限公司（广东深圳518000）【摘要】通过对汽车发动机核心塑件（一体成型塑料进气歧管）的结构工艺分析，确定模具整体成型和出模结构，通过模流分析，确定胶口位置及布局形式，介绍了一体成型塑料进气歧管注射模设计的关键点和模具制造过程中的注意要点。
关键词：一体成型塑料进气歧管；弧形抽芯;模流分析;模具设计中图分类号:TQ320.66文献标识码：BDOI:10.12147/ki.1671-3508.2019.08.010Molding Process Analysis and Injection Mold Designof Automobile Intake Manifold[Abstract]By analysis the automobile engine core plastic parts:integrated plastic automobile intake mainfold AIM model,determine the molding whole mold structure,and though the moldflow analysis,determine the gate location and the part layout.lt introduces the key points and attention of the integrated plastic intake manifold injection mold design and its machining process.Key words:integrated plastic intake manifold;arc core-pulling;moldflow analysis;mold design1引言随着全球日益显现的能源危机、环境恶化，节能环保越来越受到人们的重视。
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目录1、目的 (3)2、适用范围 (3)3、进气歧管介绍 (3)3.1进气岐管功能介绍 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
3.2进气岐管分类 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.3 塑料进气岐管的优点 (5)4. 进气岐管模具设计要点及注意事项 (6)4.1浇注系统 (6)4.2 冷却系统 (7)4.3 顶出系统 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
4.4 模具材料的选择 (11)4.5 模具尺寸公差控制 (12)5典型模具结构介绍 (15)进气管类模具设计规范页次3/231.目的加强对进气歧管各部分功能的认识，规范进气歧管模具设计。
2.适用范围本标准适用于青岛华涛汽车模具有限公司模具设计部。
3.进气歧管介绍3.1进气岐管功能介绍进气歧管是发动机进气系统最重要的部件，决定着发动机的进气效率，对整机性能有非常大的影响。
进气歧管固定在发动机的气缸盖上，是形状复杂的中空制品，承受气缸盖燃烧室燃料燃烧时传递的热量和振动。
下图为进气歧管总成示意图进气管类模具设计规范页次4/23 3.2进气岐管分类进气岐管按照发动机的类型分为汽油机和柴油机两种。
3.2.1 汽油机进气歧管分为自然吸气式和增压式两类，如下图所示：自然吸气式进气歧管功能图增压式进气歧管功能图进气管类模具设计规范页次5/233.2.2柴油机进气歧管分为一般柴油机进气歧管和带有可变涡流控制系统的进气歧管,如下图所示：一般柴油机进气歧管功能图带有可变涡流控制系统的进气歧管功能图3.3 塑料进气岐管的优点3.3.1 轻量化。
跟传统铝制进气管相比，塑料进气管重量减轻40～60%；3.3.2 降低成本。
塑料产品成本低于铝质产品，生产方式采用注塑成型、振动摩擦焊接的工艺，具有工序少、生产效率高、加工和装配时间短的特点。
进气管类模具设计规范页次6/233.3.3 塑料进气歧管的内表面非常光滑，气流阻力小，有利于提高充气效率，燃油燃烧得更充分；3.3.4 塑料进气歧管的导热性低于铝，气体进入燃烧室的温度降低，不仅改善了热启动性，还可以提高发动机的效率和扭矩，减少废气排放。
3.3.5 降低噪音。
这是因为尼龙（PA）本身具有减振消声和耐磨性。
3.3.6 设计自由度大。
4. 进气岐管模具设计要点及注意事项4.1浇注系统塑料进气歧管材料多采用尼龙（PA66或PA6)填充25%～40%的玻纤，尼龙是典型的的结晶性聚合物，相对于其它热塑性材料，其特点是熔点高、流动性差、易分解。
我公司进气歧管模具均采用热流道进胶系统，前模板与注塑机之间要有至少5mm厚黄尼龙隔热板。
料温要严格控制：PA6填充玻纤一般控制在260～280°C；PA66填充玻纤一般控制在280～300°C。
4.1.1 浇口的设计浇口的设计原则应以各气道同时充满且料流平稳有序为原则。
浇口位置、数量及大小需经模流分析后最终确认。
4.1.2 流道的设计为提高产能降低成本，我公司的进气歧管模具尽量采用无冷流道设计，在不影响产品装配及功能的前提下，进胶点直接设在产品上（客户有特殊要求除外）。
下图为常见的几种浇口方式：（a）（b）进气管类模具设计规范页次7/23（c）a.浇口直接设在不影响外观及装配的产品表面上；b.浇口设在焊接筋的交叉处，浇口尺寸小于焊接筋宽度的1/3, 浇口比附近焊接平面低0.5mm；c.产品加胶，如图示可以是半圆形，也可以是整圆形，以不影响装配为原则。
4.2 冷却系统填充玻纤的尼龙材料对模具温度要求比较高,但是模温太高时产品变形较大，甚至出现烧焦现象；模温过低有利于减小产品变形，但是会导致玻纤外露，影响产品外观。
根据我公司试模经验，前模一般需要接模温机，温度控制在70°～80°左右，后模直接接冷却水，模温控制在50°C比较合适；对于尺寸要求高，而外观不重要的产品，前模温度可以适当降低。
4.2.1冷却水路设计的一般原则冷却水尽量为直通水路，避免水井和拐弯太多，相邻水路一进一出单独循环，见图4.2-1；模具中高而狭窄的成形部位采用铍铜镶拼结构，铍铜镶块必须有运水；前、后模进出水路超过5组时，需要设计集水器。
图4.2-1进气管类模具设计规范页次8/23水路直径的选择见下表我公司部分客户对模具的水嘴及连接方式有要求，见附页。
当客户无要求时，一般采用直头水嘴沉入模板，安装孔尺寸见图4.2－2，水嘴与水管要求耐压8bar, 耐温60°C。
4.2.2 缸盖结合法兰缸盖结合法兰是进气歧管的基准，上面有重要的安装尺寸，此部位形状复杂、镶针孔较多不易运水，为了减小变形保证尺寸公差，法兰成形部分一般采用整块铍铜镶拼，铍铜内部采用循环水路，如图4.2-3所示。
图4.2-34.2.3节流阀结合法兰：节气门法兰部分胶厚不均匀且尺寸要求高，模具宜采用镶拼结构，成形部分采用铍铜材料进气管类模具设计规范页次9/23加强冷却，如图4.2-4所示。
图4.2-44.2.4 斜顶块的运水斜顶杆水路优先采用从顶出板进出，如图4.2-5所示；水嘴采用DME N6系列的快插接头或传统宝塔式水嘴，水管需要喉箍固定，不能用快插（省力接头）。
图4.2-54.2.5产品表面有镜面要求的部位要单独运水,模温一般高于80°C4.2.6热流道进胶时，模具面板需要运水，一组水路绕模板全周循环。
进气管类模具设计规范页次10/234.3顶出系统气道和稳压腔决定气体的流量，影响发动机的性能,此功能区的表面不得设顶杆及活动镶块，模具表面粗糙度要达到0.8；当顶出系统较重时，要考虑在模具地侧方铁上增加支撑块防止顶出板下沉，支撑块采用加硬材料，表面开油槽，见图4.3-1所示。
图4.3-14.3.1顶杆的布置原则顶杆一般不能设置在功能面或外观面上，不可设计在分型面上与前模对碰，顶针不可跨越两个镶件设计，见图4.3-2。
图4.3-24.3.2 扁顶的设计原则为了防止顶白，制品上比较深的筋通常设扁顶杆，图4.3-3所示为常见的两种扁顶形式，方式（1)中扁顶部分的厚度不小于1mm。
图4.3-3进气管类模具设计规范页次11/23扁顶杆不可跨越镶件布置：4.3.3 推管的配合及避空要求如下图所示4.4 模具材料的选择因为进气歧管材料一般为PA6或PA66填充25～40%的玻纤,玻纤的硬度很高会磨损型腔面，而助剂在高温条件下释放出的腐蚀性气体又会腐蚀型腔，因此模具型腔表面既要达进气管类模具设计规范页次12/23到一定的硬度要求，又要耐腐蚀。
一般情况下型腔硬度要达到HRC32～35，预硬2738就可以；寿命要求50万次以上的模具型腔硬度不低于HRC45～48，建议采用镶拼结构，主镶块材料为2344加硬处理。
4.5 模具尺寸公差控制图4.5－1图4.5-1为进气歧管内部功能区简图，气体经稳压腔流经气道进入发动机，因此气道和稳压腔表面要光滑，否则会影响发动机的性能。
在模具设计时，这两个区域尽量不要设顶杆及斜顶块，模具表面粗糙度要达到0.8；4.5.1缸盖结合法兰进气歧管通过缸盖结合法兰与发动机缸体连接，法兰面的平面度和安装孔都有公差要求。
模具设计前一定要关注产品2D图，尺寸公差要求较高的部位要留余量，试模后根据偏差量修正，见图4.5-2。
密封槽底部不得有夹线，防止漏油。
图 4.5-2进气管类模具设计规范页次13/23发动机进气岐管的检测基准设在缸盖结合法兰上，法兰面为第一基准（A)，其中的两冷插孔分别为第二、三基准(B、C)，其余各安装孔都有位置度要求，图4.5-3为常见的基准及公差标注方式。
图 4.5-34.5.2 节气门结合法兰节气门结合法兰面也有平面度要求，中间大孔和4个冷插孔有公差要求，模具设计前一定要关注产品2D图的公差要求，必要时模具要留余量，试模后根据偏差情况修正，见图4.5-4。
密封槽底部不得有夹线，防止漏油。
图4.5－4 图4.5－5下图为节气门结合法兰的公差标注方式，气道孔位置度是以位于缸盖结合法兰上的ABC为检测基准的，而4处冷插孔的位置度则是以气道孔为检测基准的，见图4.5－6中所示的D和E基准。
进气管类模具设计规范页次14/23图4.5－64.5.3 单向阀安装小孔为原身结构，周边及侧壁要光滑无毛刺；小孔附近的安装表面不得设夹线。
钢材一般为2344或SKD61加硬处理，表面抛镜面，见图4.5－5。
4.5.4 温度压力传感器平面不要设夹线，见图4.5－4。
4.5.6 强脱管外壁不得有飞边及夹线，有圆圈标识的2处尺寸比较重要,模具设计时取上偏差，见图4.5-7所示。
强脱管外壁采用镶套结构，钢材一般为2344或SKD61加硬处理；内孔镶针钢材为SKD61加硬处理，镶针前端最好与模具插穿。
图 4.5-74.5.7 进气管旁通水管的两端连接部分装有橡胶密封圈，产品组装后在一定水压下不得出现漏水现象，因此密封圈槽部分的尺寸公差及表面光洁度要求比较高，如图4.5.8所示，3D 设计时需考虑公差，密封槽宽度尺寸取上偏差。
此部分在模具上一般由两半模成型，夹线是影响密封效果的重要因素。
如果两半模为前后模，此部分需设计为镶拼结构；若两半模为滑块结构，两滑块之间必须设计虎口进气管类模具设计规范页次15/23对插定位。
工艺设计时槽底面需留0.1-0.2mm 余量，装配后一起配夹线。
图4.5-85.典型模具结构介绍5.1进气歧管结构一：图5.1-1所示为前模抽芯机构，4个芯柱安装在前模上，开模动作在图5.1-3中有详细说明，该结构的缺点是：①模板需二次分模，产品成形周期较长。
②A0板和A1板只有在后模滑块完全合模到位后才能闭合，芯柱与滑块1插穿的过程中芯柱极易损伤，模具经常因此报修；进气管类模具设计规范页次16/23图5.1-1 图5.1-2图5.1-2所示为改进后的结构， 4个芯柱安装在后模滑块上，油缸驱动抽芯后与滑块同步。
此结构紧凑，顶构运动安全可靠，不再出现芯柱碰伤的情况，产品的成型周期也有所降低。
图5.1-3图5.1-4为缸盖结全法兰的滑块结构，滑块3由斜导柱驱动在滑块2内滑动，斜导柱和铲基进气管类模具设计规范页次17/23安装在滑块1内，滑块3下面的限位块固定在滑块2上，抽芯到位后与滑块2同步。