注塑-玩具模具设计(机械专业设计含cad图纸).zip

桂林航天工业高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 别 机械工程系 专 业 模具设计与制造学生班级 2004032103 姓 名 骆 雄 学 号 200403210301指导老师 叶 东 职 称 设计（论文）题目及专题 设计所用原始资料： 设计的主要内容 任务下达日期： 200 年 月 日学生提交设计期限：200 年 月 日至 200 年 月 日组织实施单位： 教研室主任意见： 签 字： 200 年 月 日系领导小组意见： 签 字： 200 年 月 日桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 1 页 共 25 页 1目 录第一章 设计任务书………………………………………2第二章 塑件分析…………………………………………2第三章 成型设备的选择与校核…………………………6第四章 成型零部件的设计与计算………………………10第一节 成型零件的结构设计……………………………10第二节 排气系统…………………………………………11第三节 浇注系统…………………………………………11第四节 模架的选取………………………………………13第五章 脱模机构的设计…………………………………13第一节 脱模力的计算……………………………………13第二节 推出机构的计算…………………………………15第六章 侧向分型与抽芯机构的设计……………………16第七章 合模导向机构的设计……………………………16第八章 温度调节系统……………………………………16第九章 注射机参数的校核………………………………17第十章 模具零件加工……………………………………18谢辞………………………………………………………………25参考文献…………………………………………………………25桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 2 页 共 25 页 2第一章 设计任务书一、 目的：本设计是在完成了《塑料成型工艺与模具设计》等专业课后进行的一项重要的教学实践活动，是使学生综合运用所学知识，掌握塑料模具设计的方法、步骤和思路；以及塑料模具成型零件的制造工艺的编制方法。二、任务和要求：１．设计一副塑料模具，绘制模具装配图和非标准零件图。２．说明书。内容包括：１）产品零件的成型工艺分析和结构分析。２）必要的计算过程。３）模具结构的选择分析。４）模具工作原理（动作）分析；零件制造工艺选择分析（内容包括：成本经济性、加工精度、加工质量、加工效率等） 。第二章 塑件分析一：材料的选择该塑件为玩具。根据参考资料 2《塑料成型工艺与模具设计》 ，选择其材料为丙烯腈——丁二烯——苯乙共聚物（ABS）工程材料，ABS 的介绍如下：⒈基本特性： 桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 3 页 共 25 页 3ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 ABS 具有良好的综合力学性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS 无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。密度为 1.02～1.05g/cm³。ABS 有极好的抗冲压强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70°C 左右，热变形温度为 93°C 左右。耐气候性差，在紫外线作用下变硬变脆。2.主要用途：ABS 广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等。3.成型特点：ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大，ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50～60°C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在 60～80°C桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 4 页 共 25 页 4ABS 的注射工艺参数注射类型 螺杆式螺杆转速（r/min） 30~60喷嘴形式 直通式温度（℃） 190~200前段 （℃） 200~210中段 （℃） 210~230料筒温度后段 （℃） 180~200模具温度（℃） 50~80注射压力（MPa） 70~120保压力（MPa） 50~70注射时间（S） 3~5保压时间（S） 15~30冷却时间（S） 15~30成型周期（S） 40~70二：塑件结构分析结构特点：该塑件最大壁厚大概是 3mm 厚的壳体，壳体外部没有很高的要求，，所以可以采用点浇口的形式。由于该塑件较小，采用一模多腔比较合适。壳体内部结构较复杂，所以采用镶嵌式凸凹模结构。改塑件分为上下两壳，如图 1、图 2 和图 3 所示：桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 5 页 共 25 页 5图 1 塑件后盖图图 2 塑件前盖图桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 6 页 共 25 页 6图 3 塑件前盖图第三章 设备的选择与校核为了保证注射质量和充分发挥设备的能力,应根据注射模一次成型的塑料体积和质量来初步确定注射机的类型。根据理论和在实际生产中的经验得出塑件和浇注道之间材料的总和应该在注射机理论注射量的50%~80%之间。（一） 、型腔数量的确定要点：既要保证最佳的生产经济性，技术上又要充分保证产品的质量，也就是应保证塑料件最佳的技术经济性。⑴塑料制作的批量和交货周期方面：该塑件是大批量生产的产品，交货周期要短，使用多型腔模具可提供独特的优越条件。桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 7 页 共 25 页 7⑵质量控制要求方面：该塑件不属于高精度生产要求的产品，精度要求不高采用多型腔有较高的生产效率。⑶塑料品种和其他方面：该塑件所用塑料为 ABS 工程塑料，流动性能好；浇口位置在靠近塑件边缘上，另外塑料尺寸小，形状简单。经过以上分析和本人经验所得，总结出：采用一模四腔是最佳形式，具有最佳的经济性。（二）型腔的布局要点：型腔的排布与浇注系统布置密切相关，型腔排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短，尽可能地采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。经分析本人确定的型腔布局为平衡式型腔布局如图 4 所示：桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 8 页 共 25 页 8图 4 型腔布局图（三）选用注塑机1．锁模力 注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢料现象，应使塑料熔体对形腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即：F > （nA1 + A2）P = 1014.4 × 90 × 80% = 7.30 kN式中：F－注射机的额定锁模力（N）P－塑件熔体对形腔的成型压力（MPa）其大小一般是注射压力的80%。ABS 的注射压力取 90MPa。桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 9 页 共 25 页 92．注射量 模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切相关,设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量的范围内，根据生产经验，注射机最大注射量是其允许最大注射量（额定注射量）的 80%，由此有：m≥（nm1+m2）/80% = 75/80% = 93.75 g 式中：m－注射机允许的最大注射量（g）3．开模行程 S（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离，它的大小直接影响模具所能成型的塑件高度，注射机最大开模行程 Smax应大于开模行程 S：Smax ≥ S = H1 + H2 + 5～10 = 12 + 23 + 10 = 45 mm式中：H1－推出距离（脱模距离）（mm)H2－包浇注系统凝料在内的塑件高度（mm)根据以上计算和所用塑料的有关数据，选用注射机为：注射机的参数合模力（KN） 500注射压力（MPa） 122额定注射量（cm³） 60最大开(合)模行程（mm） 180拉杆空间（mm） 190*300桂林航天工业高等专科学校毕业设计说明书2018-8-25 第 10 页 共 25 页 10注射行程（mm） 170最大 200模具厚度（mm）最小 70喷嘴球面半径（mm） 12喷嘴直径（mm） 2（四）分型面要点：1、分型面选在塑件最大轮廓处；2、要便于塑件顺利脱模；3、满足塑件外观质量要求；4、便于模具加工制造。分析：塑料件表面有外观质量要求，不允许留下痕迹，而且有较大的拔模角，分型面设在塑件中部不能顺利脱模。塑件开模后要留在动模上侧，以便于顶出脱模如果设计在塑件边缘上，则采用平直分型面，分型面设计如图 5 所示：图（5）分型面形式这种设计虽然不够曲面分型面的排气效果好，但模具加工制造要简易得多，加式费用也可节省很多，总之是利大于弊了。第四章 成型零部件的设计与计算