四凸臺(tái)積木注塑模設(shè)計(jì)

四凸臺(tái)積木注塑模設(shè)計(jì),四凸臺(tái),積木,注塑,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 設(shè)計(jì)（論文）題目 四凸臺(tái)積木注塑模設(shè)計(jì) 檢 查 項(xiàng) 目 是 否 綜合、補(bǔ)充填寫 學(xué) 生 填 寫 正在按計(jì)劃完成 ü 學(xué)生簽名： 年 月 日 能完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù) ü 工作學(xué)習(xí)態(tài)度端正 ü 能遵守紀(jì)律、按時(shí)出勤 ü 每周與指導(dǎo)教師見面 ü 累積請(qǐng)假課時(shí) 累積曠課課時(shí) 每周與指導(dǎo)教師見面幾小時(shí) （小時(shí)） 指導(dǎo)教師填寫 任務(wù)書填寫完整、規(guī)范 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 正按進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行 學(xué)生態(tài)度端正、無曠課 每周與學(xué)生見面幾小時(shí) （小時(shí)） 專業(yè)負(fù)責(zé)人 填寫 是否按要求進(jìn)行 （存在的問題或其它） 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 任務(wù)書 一、課題來源、目標(biāo)及意義 通過小組討論選用積木作為研究項(xiàng)目。積木是生活中比較常見的玩具，它給兒童以及大多年輕人帶來了很多歡樂。而且塑料積木注塑成型精度要求不高，很適合作為模具畢業(yè)生的研究項(xiàng)目。 研究該項(xiàng)目是為了更好的去學(xué)習(xí)積木注塑模具設(shè)計(jì)的流程。熟悉掌握UG、CAD軟件，來繪制三立體維圖、平面二維裝配圖及零件工程圖。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生將對(duì)注塑模有更進(jìn)一步的了解。 對(duì)于此次設(shè)計(jì)，學(xué)生將運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、分型面的選擇、型芯型腔尺寸的確定、模架的選用、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后完成注塑模設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生就知道如何設(shè)計(jì)出合理的模具。并讓同學(xué)對(duì)注塑模具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生濃厚的興趣。 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求 本次設(shè)計(jì)將通過對(duì)注塑件進(jìn)行材料分析，然后找出塑件的分型面分割出型芯、型腔。根據(jù)型芯型腔的尺寸計(jì)算以及澆口形式，確定模架尺寸。然后做出澆注系統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)等。 本次設(shè)計(jì)最終完成UG三維圖、AutoCAD二維裝配圖以及部分零件工程圖。設(shè)計(jì)出一副合理，經(jīng)濟(jì)、適用的積木注塑模具。 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排 序號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 計(jì)劃時(shí)間 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 2 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報(bào)告，教師審核。 3 學(xué)生提交開題報(bào)告并開始設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)。 4 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 5 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 四、參考書及參考文獻(xiàn) [1] 褚建忠，甘輝. 塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及項(xiàng)目實(shí)踐. 浙江：浙江大學(xué)出版社，2015. [2] 張玉龍. 塑料品種與性能手冊(cè). 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2007. [3] 王瑋. 塑料配方設(shè)計(jì)與實(shí)例解析. 北京： 中國紡織出版社，2009. [4] 林榮德. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù). 北京：國防工業(yè)出版社，2012. [5] 張子成，邢紀(jì)綱. 注塑產(chǎn)品設(shè)計(jì). 北京：國防工業(yè)出版社，2006. [6] 程軍．通用塑料手冊(cè)．　北京：國防工業(yè)出版社，2007． [7] 喬丹·羅泰澤爾．塑料連接技術(shù)．化學(xué)工業(yè)出版社，2006． [8] 徐佩弦．塑料制品設(shè)計(jì)指南．　北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007． 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: 購買后包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 摘 要 本文主要介紹的是塑料積木的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，要求設(shè)計(jì)出ABS塑料積木的注射模具。我們此次采用的是三板模設(shè)計(jì)，點(diǎn)澆口形式澆注。里面運(yùn)用到了復(fù)位桿、頂針、冷卻水道等機(jī)構(gòu)。最終完成整套UG三維立體圖和二維AutoCAD裝配圖。 關(guān)鍵詞：三板模；點(diǎn)澆口；ABS塑料 Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 塑件的工藝分析 3 1.1 塑件的成型工藝性分析 3 1.1.1 產(chǎn)品說明 3 1.1.2 材料介紹及分析 4 1.2 加工特性和應(yīng)用范圍 5 1.2.1 塑件ABS加工特性 5 1.2.2 塑件ABS的應(yīng)用范圍 5 2 模具的基本結(jié)構(gòu) 6 2.1 分型 6 2.1.1 收縮率 6 2.1.2 拔模斜度設(shè)計(jì)及分型面的確定 6 2.2 腔體的確定 7 2.2.1 型芯型腔 7 2.2.2 型腔數(shù)目的決定及排布 7 3 模架的選用 8 3.1 模架 8 3.1.1 調(diào)模架 8 3.1.2 開框 9 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成及作用 10 3.2.2 澆注系統(tǒng)的部件設(shè)計(jì) 10 4 脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 4.1 推出機(jī)構(gòu)的介紹 14 4.1.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 14 4.1.2 設(shè)計(jì)思路 14 4.2 推出機(jī)構(gòu)的選擇 14 4.2.1 開閉器 14 4.2.2 小拉桿 15 4.2.3 頂針 16 5 冷卻系統(tǒng) 18 5.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 5.1.1 冷卻系統(tǒng)的介紹 18 5.1.2 水道 18 5.2 模具總圖 19 5.2.1 三維圖 19 5.2.2 二維裝配圖 19 總 結(jié) 21 致 謝 22 參考文獻(xiàn) 23 前 言 隨著人類生活水平的提高，工業(yè)的迅速發(fā)展，在此時(shí)，模具便產(chǎn)生了。模具是強(qiáng)國之本，他的發(fā)達(dá)可以使一個(gè)國家軍事強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)繁榮昌盛。它具有著工業(yè)之母的美稱，我們的日常生活處處離不開它，可見模具的重要性。 近代西方人把模具行業(yè)的起源歸納給了德國的一名鞋匠，是他發(fā)明了模具，目的就是為了證明西方的人要比東方人聰明。其實(shí)，早在我國古代就出現(xiàn)了模具，它就是“鼎”，用的是模具澆鑄，脫蠟法，至今現(xiàn)代中國和西方都無法超越我國商代先輩們的智慧工藝。可以說，如果沒有模具，人類就沒有文明。 模具有著許多類種，分為五金模具、塑料模具兩個(gè)大類，而注塑模具就是塑料模具中的一種。中國作為人口大國，隨著工業(yè)的發(fā)展，需求越來越多，對(duì)于塑料產(chǎn)品的需要顯然更是必不可少的。在我國，塑料模具大約占著總模具的三分之一。 注塑成型已經(jīng)成為當(dāng)今市場(chǎng)上最熱銷、最常用的塑料成型方法了。所以注塑模具作為塑料模的一種，是有很大市場(chǎng)需求量的。 注塑成型模具，如今塑件制造中最常用的方法了，它具有低勞動(dòng)力成本，而且材料可以廣泛的應(yīng)用。注塑模具它的廢料損失是很小的、材料也是可以反復(fù)使用的，這些都是我們注塑模具技術(shù)的特點(diǎn)。 塑料的主要成分是樹脂，樹脂分為天然樹脂和合成樹脂兩大類。塑料一般采用合成樹脂居多，它是一種加入了添加劑的有機(jī)高分子材料。塑料產(chǎn)品一般根據(jù)需要可以向其中加入不超過國家規(guī)定含量的添加劑，改善性能、增加產(chǎn)品的強(qiáng)度，從而降低生產(chǎn)成本。常有的添加劑有固化劑、發(fā)泡劑、填料、助燃劑、抗氧劑、著色劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、穩(wěn)定劑等等。 隨著塑料模具的快速增長(zhǎng)，它在強(qiáng)度和精度的方面不斷提升，自動(dòng)化、高效率、精密、微型以及大型、壽命長(zhǎng)的模具在整個(gè)模具產(chǎn)值中所占比例越來越大。有一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件，一般能夠卻代多個(gè)普通傳統(tǒng)的金屬件。塑料模具在日常中處處可見，比如生活用品中有臉盆、塑料飯盒、礦泉水瓶、手機(jī)蓋、塑料水杯、電腦外殼等等。 如今，市場(chǎng)上的兒童玩具各式各樣，有很多，相信大家都知道樂高的拼接小積木，它是專為開發(fā)智力、拓展想象力而設(shè)計(jì)的一款產(chǎn)品。不僅孩子們玩的是不亦樂乎，作為大學(xué)生的我們也在玩。積木是注塑成型的，屬于注塑模。本篇文章主要闡述的是，樂高四凸臺(tái)拼接小積木的整個(gè)設(shè)計(jì)過程。從塑性材料的工藝分析（材料的選擇；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析；尺寸的計(jì)算）——分型——型芯型腔——模架選擇——開框——澆注系統(tǒng)——冷卻等等。 注塑模有兩板模和三板模，此次，采用的是三板模來設(shè)計(jì)積木。 通過此次設(shè)計(jì)，使我對(duì)點(diǎn)澆口塑料模具有了深刻的認(rèn)識(shí)，在此過程中通過查閱教科書、手冊(cè)、大量資料，也讓我對(duì)注塑模具框架結(jié)構(gòu)（澆注系統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)、冷卻水道、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。讓我對(duì)自己專業(yè)的發(fā)展更是充滿了信心，為日后走上社會(huì)積累了工作經(jīng)驗(yàn)。 1 塑件的工藝分析 1.1 塑件的成型工藝性分析 1.1.1 產(chǎn)品說明 此次模具設(shè)計(jì)的產(chǎn)品原件是四凸臺(tái)小積木，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于成型。產(chǎn)品材料為ABS，本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品在AutoCAD2010、UG9.0的輔助下完成的。積木的產(chǎn)品設(shè)計(jì)草圖如圖1-1所示，三維圖如圖1-2所示： 圖1-1 積木草圖 1:1 圖1-2 積木三維圖 1:1 1.1.2 材料介紹及分析 產(chǎn)品材料選用:ABS塑料 化學(xué)名為：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，該塑料為熱塑性樹脂，非結(jié)晶型，成型收縮率為0.4％～0.9％，綜合性能較好，其流動(dòng)性中等，易吸收潮濕，外表又能沾附水分。熱穩(wěn)定性好，尺寸穩(wěn)定，易成型和機(jī)械的加工，因此ABS適用于積木的制造設(shè)計(jì)。 1.2 加工特性和應(yīng)用范圍 1.2.1 塑件ABS加工特性 ABS塑料吸水性能強(qiáng)，在其成型之前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，使它充分干燥。否則，會(huì)給產(chǎn)品成型帶來困難以及影響外觀的質(zhì)量和機(jī)械的強(qiáng)度顯著下降。常用的干燥方法有：真空干燥、循環(huán)熱風(fēng)干燥、紅外線干燥等。ABS塑料冷卻速度較慢，模具的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該選以用短、粗為原則，并設(shè)有冷料穴。 1.2.2 塑件ABS的應(yīng)用范圍 ABS塑料在日常生活中很常見，它的應(yīng)用范圍很廣，主要制造洗衣機(jī)、電話、錄音機(jī)、傳真機(jī)、兒童玩具的殼體。同時(shí)辦公用品、機(jī)械、汽車、家用電器和造船都有運(yùn)用。 其它制品：文具、攪拌器、噴氣式雪橇車、手柄以及儀表板等。 2 模具的基本結(jié)構(gòu) 2.1 分型 2.1.1 收縮率 塑料都有一定收縮性，不管是熱固性還是熱塑性塑料，在成型脫模后都會(huì)因?yàn)闇囟葻崦浝淇s的影響造成，尺寸小于模具的型腔尺寸，因此我們?cè)诮o塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)，要把收縮量給補(bǔ)償?shù)叫颓簧?。這就是設(shè)計(jì)時(shí)要給積木零件添加的收縮率，從材料分析中得知ABS塑料收縮率為0.4％～0.9％，在UG偏置/縮放率命令中輸入縮放率0.8％。 2.1.2 拔模斜度設(shè)計(jì)及分型面的確定 產(chǎn)品成型后脫模時(shí)，需要考慮，塑件留在動(dòng)模還是定模上，再加上塑件本身冷卻收縮以及模具分型使摩擦等作用，會(huì)使塑件在脫模時(shí)產(chǎn)生磨損，造成脫模困難。因此會(huì)加上一定的拔模斜度，本產(chǎn)品積木設(shè)計(jì)，塑件脫模后留在動(dòng)模上，拔模斜度為1°。 在塑料模具設(shè)計(jì)過程中，離不開的便是分型面，有了分型，才能分割出型芯型腔，它是確定塑件成型時(shí)開模的方向以及確定開模的位置。從資料中以及老師說分型面的是在零件的最大截面處。因此分型面是在最底面。 分型面設(shè)計(jì)的一般原則： （1） 在開模時(shí)應(yīng)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi)，一般取在脫模方向最大投影的邊緣部位。 （2） 應(yīng)合理安排塑件在型腔里的方位。 （3） 保證塑件的質(zhì)量 （4） 合理的安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置。 （5） 分模時(shí)應(yīng)盡量不破壞塑件的外觀，光滑的外表面。 積木塑件分型面如圖2-1所示： 圖2-1分型面 2.2 腔體的確定 2.2.1 型芯型腔 型芯和型腔是塑料模具的重要組成部分，它是用來成型塑件的關(guān)鍵部件，型芯型腔的質(zhì)量直接影響著模具使用壽命和成型件的質(zhì)量。 2.2.2 型腔數(shù)目的決定及排布 型腔布局的原則： （1） 確保模具的溫度和受壓力平衡 （2） 澆口位置的統(tǒng)一原則 （3） 分流道應(yīng)盡量最短 （4） 成型的塑件尺寸最小的原則 （5） 送料的平衡原則 值得注意的是型腔數(shù)目越多，模具發(fā)生故障的幾率也就越大。 根據(jù)模具制造的成本、制造難度和生產(chǎn)的效率綜合考量，以及根據(jù)同學(xué)Moldflow軟件分析測(cè)試最終確定一模兩腔。 分型面做好之后，便可以打開UG的拆分體的命令分割出型芯和型腔，型腔尺寸為：190mm×120mm×55mm,型芯尺寸為: 190mm×120mm×40mm，如圖2-2所示： 圖2-2型芯、型腔 3 模架的選用 3.1 模架 3.1.1 調(diào)模架 根據(jù)型芯和型腔的尺寸，以及該積木塑件的分析。本設(shè)計(jì)采用的是點(diǎn)澆口形式進(jìn)行澆注、因此選用三板模最適合。A/B板寬度尺寸：D1=W1+2T1=120+2×70=260mm、A/B板長(zhǎng)度：D2=W2+2T2=190+2×70=330mm、A板厚度：H1=V1+N1=80mm、B板厚度：H2=V2+N2=90mm、C板方鐵高度H=頂針面板厚度+頂針底板厚度+限位釘高度+頂出距離+12mm=100mm。所以， 打開胡波外掛，調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)模架，細(xì)水口DCI-350mm×350mm-A80-B90-C100模架。如圖3-1所示： 圖3-1 模架 3.1.2 開框 在型芯型腔設(shè)計(jì)好之后，為了便于型芯型腔合理的放置在動(dòng)模和定模上。因此，需要對(duì)模仁進(jìn)行開框處理，打開胡波外掛里開框命令，選擇清角型并對(duì)A板模仁進(jìn)行切削。輸入數(shù)據(jù)值，清角直徑為?20，模仁寬X值190mm，模仁長(zhǎng)Y值120mm，模仁高Z值為55mm。B板模仁，清角直徑為?20，模仁寬X值190mm，模仁長(zhǎng)Y值120mm，模仁高Z值為40mm。如圖3-2所示： 圖3-2 開框 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成及作用 注塑模的澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括主流道、分流道、澆口以及冷料穴四個(gè)部分組成。需要考慮主流道的選擇、分流道尺寸以及位置的確定、澆口位置和澆口形式的確定。澆注系統(tǒng)是十分重要的，它的作用是使塑件熔料平穩(wěn)有序的充填到型腔內(nèi)，從而獲得塑件組織精密，外形輪廓較為清晰的塑件。 3.2.2 澆注系統(tǒng)的部件設(shè)計(jì) （1）澆口設(shè)計(jì)：一般澆注系統(tǒng)的澆口形式有三大類，分為直接澆口、側(cè)澆口、以及點(diǎn)澆口。當(dāng)然，還有其它的演化而來的澆口，比如，潛伏式澆口、扇形澆口、搭接式澆口以及圓弧形澆口等。本次積木設(shè)計(jì)采用的是點(diǎn)澆口形式，經(jīng)過同組成員使用Moldflow軟件對(duì)塑件進(jìn)行多次分析測(cè)試，得到點(diǎn)澆口位置在積木上表面的中心點(diǎn)上效果最佳。點(diǎn)澆口的澆口直徑為?5，點(diǎn)澆口位置如圖3-3所示： 圖3-3 點(diǎn)澆口 （2）主流道設(shè)計(jì)：主流道形狀一般由澆口套決定，為了方便塑件的脫模，我們大多采用圓錐形的主流道，本次設(shè)計(jì)主流道采用圓錐形，如圖3-4所示 圖3-4 主流道及澆口套 （3）分流道設(shè)計(jì)：對(duì)于多腔而言，要保證的是各個(gè)型腔澆口位置相同并且熔料到達(dá)每個(gè)腔穴的速度相等。本產(chǎn)品采用的一模二腔形式，為了減少流道中的傳熱損失以及壓力損失，同時(shí)為提高工作效率，此次，我們這里分流道選用為U形道，因?yàn)楦鱾€(gè)塑料的流動(dòng)性都不同，可根據(jù)其塑料的特性粗略來估算分流道尺寸，打開胡波外掛中的水口系列命令，調(diào)用U形道，高度為4mm,位置選用點(diǎn)澆口上面的兩個(gè)圓心點(diǎn)即可。如圖3-5所示 圖3-5 分流道 (4)定位環(huán)：安裝定位環(huán)目的是使模具在注射機(jī)上使用時(shí)準(zhǔn)確、安全、可靠。定位環(huán)的選用和設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，這里，采用A型定位環(huán)進(jìn)行定位，定位環(huán)最大長(zhǎng)度為135mm,兩個(gè)定位螺釘間距為120mm，高度為15mm,放置澆口套的直徑為?104mm,定位環(huán)底面與上面板的間距為5mm。打開胡波外掛的模具標(biāo)準(zhǔn)件命令，調(diào)用A型定位環(huán)，輸入以上值即可。定位環(huán)如圖3-6所示： 圖3-6 定位環(huán) （5）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)整體思路： ①澆口設(shè)計(jì)：確認(rèn)澆口是何種形式、大小以及數(shù)量。 ②主流道設(shè)計(jì)：確認(rèn)主流道尺寸和位置。 ③分流道設(shè)計(jì)：確認(rèn)分流道尺寸和形狀。 4 脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 推出機(jī)構(gòu)的介紹 4.1.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 為了使廢料和塑件成型后順利的脫出，保持模具生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行，推出機(jī)構(gòu)是必不可少的。 設(shè)計(jì)的基本要求： ⑴設(shè)計(jì)的推桿和推塊要符合產(chǎn)品的要求。 ⑵產(chǎn)品在推出的時(shí)候應(yīng)避免損壞及變形。 ⑶合模時(shí)要確保推出去的機(jī)構(gòu)能夠正確復(fù)位。 ⑷推出去的塑件應(yīng)盡量留在動(dòng)模一側(cè)。 4.1.2 設(shè)計(jì)思路 目的：保證合理無損的推出成型后的塑件以及澆注的廢料。 設(shè)計(jì)過程： ⑴確認(rèn)推出的方向。 ⑵確認(rèn)推出的距離。 ⑶估計(jì)推出力。 ⑶選擇推出的方式。 ⑷設(shè)計(jì)出推出的零部件。 4.2 推出機(jī)構(gòu)的選擇 4.2.1 開閉器 我們?cè)谶@里選用開閉器安裝在定模和動(dòng)模之間。胡波外掛里選擇膠塞命令，選用模胚開閉器。如圖4-1所示： 圖4-1 開閉器 4.2.2 小拉桿 在胡波外掛找到模具標(biāo)準(zhǔn)件，選用螺絲襯套小拉桿。輸入具體拉桿數(shù)值，然后用四角鏡像命令直接鏡像出四個(gè)對(duì)稱小拉桿，拉桿直徑為?20，小拉桿的位置以及尺寸如下圖。小拉桿位置二維圖、三維示意圖，如圖4-2所示 圖4-2 小拉桿 4.2.3 頂針 頂針是負(fù)責(zé)將塑件成型后推出去的輔助工具。作為頂出機(jī)構(gòu)，在一套完整的注塑模具中是少不了它的。這里需要將積木成型后將其順利的頂出，那么接下來需要確定頂針的安裝位置。這里我們?cè)O(shè)計(jì)了四個(gè)頂針來頂出積木，頂出位置在四個(gè)凸臺(tái)，兩兩的中心點(diǎn)上。 如圖4-3所示： 圖4-3 頂針 5 冷卻系統(tǒng) 5.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.1.1 冷卻系統(tǒng)的介紹 塑件積木在成型過程中，模具因?yàn)樗芰系奶畛涑掷m(xù)工作而導(dǎo)致溫度升高，它會(huì)很容易的影響到塑料的填充、塑件的質(zhì)量以及成型的周期。因此，在注塑模具上應(yīng)該加上冷卻系統(tǒng)來幫助模具降溫。 5.1.2 水道 本次采用的是參數(shù)調(diào)節(jié)型環(huán)形的水道，添加在動(dòng)模上來進(jìn)行冷卻。經(jīng)過同組成員用Moldflow軟件對(duì)積木分析測(cè)試水道冷卻效果之后，下面這種方式冷卻效果最佳。在胡波外掛里選用運(yùn)水系列里的參數(shù)調(diào)節(jié)型冷卻管道。塑件離管道的高度為8mm，離管道四周距離為11mm。如圖4-4所示： 圖4-3 冷卻水道 5.2 模具總圖 5.2.1 三維圖 模具三維立體總圖，如圖4-4所示 圖4-4 模具三維圖 5.2.2 二維裝配圖 模具二維裝配圖，如圖4-5所示 圖4-5 模具二維裝配圖 總 結(jié) 在此設(shè)計(jì)過程中，遇到了很多困難，比如怎么進(jìn)行工藝分析、如何做分型面，經(jīng)過老師的細(xì)心指導(dǎo)以及同學(xué)們的幫助，種種困難也就迎刃而解了。讓我知道了自己其實(shí)還有很多不足的地方。經(jīng)過整套模具的設(shè)計(jì)之后，才知道自己在很多專業(yè)地方是無知的，自己了解的還是太片面了。很多看似一個(gè)簡(jiǎn)單的步驟，當(dāng)你真正去做的時(shí)候才知道并不那么容易。比如一個(gè)簡(jiǎn)單的材料分析就要查閱大量的資料，這讓我學(xué)習(xí)到了很過知識(shí)。 在做分型面的時(shí)候，總是分割不了實(shí)體，后來才發(fā)現(xiàn)分型面必須是一個(gè)完整的面，里面不可以有缺口，如果有得把它修補(bǔ)上。才可以進(jìn)行分割，分割出型芯、型腔。還有就是在給模仁開框的時(shí)候，做不了，以為是什么地方或者方式做的不對(duì)，試了很多次才發(fā)現(xiàn)原來是給Z軸反方向一下就可以了。是給塑件開框的時(shí)候沒有調(diào)整好方向，往往簡(jiǎn)單的事情出問題，偏要往復(fù)雜了想。所以，做設(shè)計(jì)的時(shí)候先把里面的小細(xì)節(jié)做好，可以為你后面省去很多時(shí)間。 做注塑模具其實(shí)并不是一蹴而就、一個(gè)簡(jiǎn)單的事情，它需要對(duì)你所做的產(chǎn)品進(jìn)行分析研究，怎樣做最合適，什么樣的設(shè)計(jì)方法最合理。而整個(gè)設(shè)計(jì)過程是一個(gè)相當(dāng)耗時(shí)間的事情，因此，做設(shè)計(jì)人員必須要靜得了心，不可浮躁。 經(jīng)過此次設(shè)計(jì)我最大的收益是，讓我懂得了在今后的生活中，我依然要不斷的去學(xué)習(xí)，要有不怕苦、不怕難、堅(jiān)持不不懈、持之以恒的精神。更何況我們是做模具這一行業(yè)的，更是要耐下心、吃得了苦。 致 謝 寫到這里，不僅僅是意味著論文快要完結(jié)了，也代表著我在健雄學(xué)院三年的大學(xué)生涯即將結(jié)束完美落幕。心里不經(jīng)有點(diǎn)不舍，不舍與同學(xué)的離別，從此各奔東西，為各自的生活而忙碌，再相聚不知又是何時(shí)。不舍與母校的離別，還記三年前自己獨(dú)自一人，來到了這個(gè)陌生的城市—太倉。 本論文是在老師的教導(dǎo)下完成的，他從我剛來大學(xué)時(shí)就一直是我們的專業(yè)導(dǎo)師。因?yàn)榭烊炅耍晕覀兝蠋熯€是很了解的，他對(duì)待自己的學(xué)生是非常關(guān)愛負(fù)責(zé)的。老師認(rèn)真、負(fù)責(zé)的教導(dǎo)我們?cè)O(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。他知識(shí)淵博、嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)，對(duì)待工作的認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，讓我們跟著后面學(xué)到了很多。不僅學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)，也讓我們對(duì)待自己的工作要有一顆認(rèn)真負(fù)責(zé)的心。在這里特向我們的老師表示衷心的感謝。 此外，我還要感謝在設(shè)計(jì)過程中幫助我的同學(xué)們。他們給了我很多設(shè)計(jì)該產(chǎn)品的寶貴意見，使我有信心完成整套設(shè)計(jì)。能夠完成整篇設(shè)計(jì)離不開你們，在此衷心感謝他們。 參考文獻(xiàn) [1] 褚建忠，甘輝. 塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及項(xiàng)目實(shí)踐. 浙江：浙江大學(xué)出版社，2015. [2] 張玉龍. 塑料品種與性能手冊(cè). 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2007. [3] 王瑋. 塑料配方設(shè)計(jì)與實(shí)例解析. 北京： 中國紡織出版社，2009. [4] 林榮德. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù). 北京：國防工業(yè)出版社，2012. [5] 張子成，邢紀(jì)綱. 注塑產(chǎn)品設(shè)計(jì). 北京：國防工業(yè)出版社，2006. [6] 程軍．通用塑料手冊(cè)．　北京：國防工業(yè)出版社，2007． [7] 喬丹·羅泰澤爾．塑料連接技術(shù)．化學(xué)工業(yè)出版社，2006． [8] 徐佩弦．塑料制品設(shè)計(jì)指南．　北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007． [9] 申開智．塑料制品設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用實(shí)例．　北京：國防工業(yè)出版社，2005． [10] 羅河勝．塑料工藝與實(shí)用配方．　廣東：廣東科技出版社，2005． 23 編號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目: 四凸臺(tái)積木注塑模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 院（系）: 專業(yè)班級(jí): 指導(dǎo)教師: 職 稱: 年 月 開題報(bào)告 一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價(jià)值 通過小組討論選用積木作為研究項(xiàng)目。積木是生活中比較常見的玩具，它給兒童以及大多年輕人帶來了很多歡樂。而且塑料積木注塑成型精度要求不高，很適合作為模具畢業(yè)生的研究項(xiàng)目。 研究該項(xiàng)目是為了更好的去學(xué)習(xí)積木注塑模具設(shè)計(jì)的流程。熟悉掌握UG、CAD軟件，來繪制三立體維圖、平面二維裝配圖及零件工程圖。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生將對(duì)注塑模有更進(jìn)一步的了解。 對(duì)于此次設(shè)計(jì)，學(xué)生將運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、分型面的選擇、型芯型腔尺寸的確定、模架的選用、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后完成注塑模設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生就知道如何設(shè)計(jì)出合理的模具。并讓同學(xué)對(duì)注塑模具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生濃厚的興趣。 二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑） 對(duì)于塑料積木的設(shè)計(jì)而言，我們首先要考慮我們所設(shè)計(jì)的塑料件是否符合制造要求，然后運(yùn)用注塑成型工藝以及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，并查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)。要求設(shè)計(jì)出塑料積木的注塑模具。將采用三板模設(shè)計(jì)，點(diǎn)澆口形式澆注。里面運(yùn)用到了復(fù)位桿、頂針、冷卻水道等機(jī)構(gòu)。最終根據(jù)UG三維立體圖繪制出二維裝配圖和部分零件工程圖。 再此設(shè)計(jì)過程中，我們將遇到很多問題，其中要研究的關(guān)鍵問題主要有塑料件材料的選用；澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；冷卻的方式等。 還有一些細(xì)節(jié)方面，也是我們此次設(shè)計(jì)中將遇到的的問題。比如繪制零件圖型芯型腔以及裝配圖時(shí)，要考慮一些細(xì)節(jié)。如尺寸、圖紙布局等。 通過老師對(duì)塑料模相關(guān)知識(shí)的講解和研討小組的討論，并查閱了很多相關(guān)塑料模具設(shè)計(jì)的書籍，我們會(huì)對(duì)上述的關(guān)鍵問題進(jìn)行解決。 三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述 想要設(shè)計(jì)出一套完美的設(shè)計(jì)，必須掌握本設(shè)計(jì)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，此次設(shè)計(jì)按以下的主體步驟來完成： 1、塑件的工藝分析：1）產(chǎn)品說明2）材料介紹及分析3）塑件ABS加工特性4）塑件ABS應(yīng)用范圍。 2、模架基本結(jié)構(gòu)：1）收縮率2）拔模斜度的設(shè)計(jì)及分型面的確定3）型芯型腔4）型腔數(shù)目的決定及排布。 3、模架的選用：1）調(diào)模架 2）開框3）澆注系統(tǒng)的組成及作用4）澆注系統(tǒng)的部件設(shè)計(jì)。 4、脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1）推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則2）設(shè)計(jì)思路3）開閉器4）小拉桿5）頂針。 5、冷卻系統(tǒng)及圖紙：1）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)）2）零件工程圖和裝配圖的繪制。 以上5點(diǎn)基本上包括了設(shè)計(jì)一套模具所需的步驟和要求。同時(shí)，在之后的設(shè)計(jì)過程中，我們將通過查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)塑料模具的組成結(jié)構(gòu)（澆注系統(tǒng)、頂料方式）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。 四、論文工作進(jìn)度與安排 起訖日期 工作內(nèi)容 達(dá)到要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 選題審批完成 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報(bào)告，教師審核。 完成開題報(bào)告 學(xué)生提交開題報(bào)告并開始設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)。 開題報(bào)告審核完成，并已開始設(shè)計(jì) 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 畢業(yè)設(shè)計(jì)最終稿完成 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 材料上交完成 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 年 月 日 七、參考文獻(xiàn)閱讀清單（要求8篇以上） 序號(hào) 題 目（及作者） 出處 （書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號(hào)等） 1 褚建忠，甘輝. 塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及項(xiàng)目實(shí)踐. 浙江：浙江大學(xué)出版社，2015. 2 張玉龍. 塑料品種與性能手冊(cè). 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2007. 3 王瑋. 塑料配方設(shè)計(jì)與實(shí)例解析. 北京： 中國紡織出版社，2009. 4 林榮德. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù). 北京：國防工業(yè)出版社，2012. 5 張子成，邢紀(jì)綱. 注塑產(chǎn)品設(shè)計(jì). 北京：國防工業(yè)出版社，2006. 6 程軍．通用塑料手冊(cè)． 北京：國防工業(yè)出版社，2007． 7 羅河勝．塑料工藝與實(shí)用配方． 廣東：廣東科技出版社，2005． 8 申開智．塑料制品設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用實(shí)例． 北京：國防工業(yè)出版社，2005． 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)價(jià)表 （指導(dǎo)教師用） 學(xué)生： 設(shè)計(jì)（論文）題目：四凸臺(tái)積木注塑模設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià) 項(xiàng)目 評(píng)價(jià)要素 評(píng)價(jià)內(nèi)涵 成績(jī)?cè)u(píng)定 滿分 得分 檢查 選題 質(zhì)量 01 選題方向 和范圍 符合本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，基本達(dá)到科學(xué)研究和實(shí)踐能力培養(yǎng)和鍛煉的目的。 6 02 難易度 滿足專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中對(duì)素質(zhì)、能力和知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求，有一定難度，工作量適當(dāng)。 4 03 理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 選題符合本學(xué)科專業(yè)的發(fā)展，符合科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，解決理論或?qū)嶋H工作中的問題，并能理論聯(lián)系實(shí)際，具有一定的科技、應(yīng)用的參考價(jià)值。 5 能力 水平 04 查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 基本掌握檢索中外文獻(xiàn)資料的方法，對(duì)資料進(jìn)行初步分析、綜合、歸納等整理，并能適當(dāng)應(yīng)用。 13 05 綜合運(yùn)用 知識(shí)能力 能夠綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)課題所研究問題進(jìn)行分析，研究目標(biāo)明確，內(nèi)容具體，且具有一定的深度。 11 06 研究方法 與手段 較熟練運(yùn)用本專業(yè)的方法、手段和工具開展課題的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)施工作。 7 07 實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力 已基本掌握了專業(yè)技能和研究設(shè)計(jì)方法，實(shí)踐能力較強(qiáng)。 9 08 創(chuàng)新意識(shí) 能夠在前人工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的分析與綜合，提出問題，探索解決問題的方法、手段有一定的特色或新意，結(jié)論有新見解。 7 設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量 09 內(nèi)容與寫作 較完整地反映實(shí)際完成的工作，概念清楚，內(nèi)容基本正確，數(shù)據(jù)可靠，結(jié)果可信。 7 10 結(jié)構(gòu)與水平 結(jié)構(gòu)較嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，立論正確，論據(jù)充分，分析較深入，結(jié)論基本正確。 11 11 要求與規(guī)范 化程度 符合本院的畢設(shè)工作的規(guī)范要求，論文中的術(shù)語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、公式、引用、標(biāo)注及參考文獻(xiàn)均符合規(guī)范。 12 12 成果與成效 有一定的實(shí)用價(jià)值；有實(shí)物作品、實(shí)際運(yùn)行的原型系統(tǒng)；初步得到應(yīng)用或具有應(yīng)用前景的成果。 8 綜合 意見 100 指導(dǎo)教師簽字： 時(shí)間： 2017 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料袋 題 目： 四凸臺(tái)積木注塑模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 院（系）： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 材 料 目 錄 序號(hào) 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題審批表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱表 1 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄 1 7 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯審查及成績(jī)?cè)u(píng)定表 1 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（附所有電子資料） 1 雙面打印、裝訂（封面用牛皮紙） 9 其它材料（如大學(xué)生論文檢測(cè)報(bào)告單等） 1 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯審查及成績(jī)?cè)u(píng)定表 設(shè)計(jì)(論文)題目 四凸臺(tái)積木注塑模設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查 以下各項(xiàng)，已完成的打“√”，否則打“×” 任務(wù)書、開題報(bào)告、評(píng)閱表等材料齊全 已完成任務(wù)書基本要求 無嚴(yán)重違紀(jì)現(xiàn)象（如：曠課達(dá)1/3者、論文檢測(cè)總文字復(fù)制比大于50%、違反規(guī)定造成重大損失者） 審查結(jié)果 指導(dǎo)教師意見：同意答辯 □ 暫緩答辯 □ 簽字： 年 月 日 評(píng)閱教師意見：同意答辯 □ 暫緩答辯 □ 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績(jī) 答辯小組評(píng)審意見： 成 績(jī)（百分制）： 組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日 答辯委員會(huì)評(píng)定成績(jī) 組成部分 分值 比例 指導(dǎo)教師評(píng)閱分 30% 評(píng)閱教師評(píng)閱分 30% 答辯成績(jī) 40% 最終得分 畢業(yè)設(shè)計(jì)等第（五級(jí)分制）： 答辯委員會(huì)主席（簽章）： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 四凸臺(tái)積木注塑模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 職 稱 工作單位 答辯日期、時(shí)間 答辯組成員（簽字）： 答辯記錄： 記錄人（簽字）： 年 月 日 答辯組組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日 摘 要 本文主要介紹的是塑料積木的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，要求設(shè)計(jì)出ABS塑料積木的注射模具。我們此次采用的是三板模設(shè)計(jì)，點(diǎn)澆口形式澆注。里面運(yùn)用到了復(fù)位桿、頂針、冷卻水道等機(jī)構(gòu)。最終完成整套UG三維立體圖和二維AutoCAD裝配圖。 關(guān)鍵詞：三板模；點(diǎn)澆口；ABS塑料 Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 塑件的工藝分析 3 1.1 塑件的成型工藝性分析 3 1.1.1 產(chǎn)品說明 3 1.1.2 材料介紹及分析 4 1.2 加工特性和應(yīng)用范圍 5 1.2.1 塑件ABS加工特性 5 1.2.2 塑件ABS的應(yīng)用范圍 5 2 模具的基本結(jié)構(gòu) 6 2.1 分型 6 2.1.1 收縮率 6 2.1.2 拔模斜度設(shè)計(jì)及分型面的確定 6 2.2 腔體的確定 7 2.2.1 型芯型腔 7 2.2.2 型腔數(shù)目的決定及排布 7 3 模架的選用 8 3.1 模架 8 3.1.1 調(diào)模架 8 3.1.2 開框 9 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成及作用 10 3.2.2 澆注系統(tǒng)的部件設(shè)計(jì) 10 4 脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 4.1 推出機(jī)構(gòu)的介紹 14 4.1.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 14 4.1.2 設(shè)計(jì)思路 14 4.2 推出機(jī)構(gòu)的選擇 14 4.2.1 開閉器 14 4.2.2 小拉桿 15 4.2.3 頂針 16 5 冷卻系統(tǒng) 18 5.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 5.1.1 冷卻系統(tǒng)的介紹 18 5.1.2 水道 18 5.2 模具總圖 19 5.2.1 三維圖 19 5.2.2 二維裝配圖 19 總 結(jié) 21 致 謝 22 參考文獻(xiàn) 23 前 言 隨著人類生活水平的提高，工業(yè)的迅速發(fā)展，在此時(shí)，模具便產(chǎn)生了。模具是強(qiáng)國之本，他的發(fā)達(dá)可以使一個(gè)國家軍事強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)繁榮昌盛。它具有著工業(yè)之母的美稱，我們的日常生活處處離不開它，可見模具的重要性。 近代西方人把模具行業(yè)的起源歸納給了德國的一名鞋匠，是他發(fā)明了模具，目的就是為了證明西方的人要比東方人聰明。其實(shí)，早在我國古代就出現(xiàn)了模具，它就是“鼎”，用的是模具澆鑄，脫蠟法，至今現(xiàn)代中國和西方都無法超越我國商代先輩們的智慧工藝?？梢哉f，如果沒有模具，人類就沒有文明。 模具有著許多類種，分為五金模具、塑料模具兩個(gè)大類，而注塑模具就是塑料模具中的一種。中國作為人口大國，隨著工業(yè)的發(fā)展，需求越來越多，對(duì)于塑料產(chǎn)品的需要顯然更是必不可少的。在我國，塑料模具大約占著總模具的三分之一。 注塑成型已經(jīng)成為當(dāng)今市場(chǎng)上最熱銷、最常用的塑料成型方法了。所以注塑模具作為塑料模的一種，是有很大市場(chǎng)需求量的。 注塑成型模具，如今塑件制造中最常用的方法了，它具有低勞動(dòng)力成本，而且材料可以廣泛的應(yīng)用。注塑模具它的廢料損失是很小的、材料也是可以反復(fù)使用的，這些都是我們注塑模具技術(shù)的特點(diǎn)。 塑料的主要成分是樹脂，樹脂分為天然樹脂和合成樹脂兩大類。塑料一般采用合成樹脂居多，它是一種加入了添加劑的有機(jī)高分子材料。塑料產(chǎn)品一般根據(jù)需要可以向其中加入不超過國家規(guī)定含量的添加劑，改善性能、增加產(chǎn)品的強(qiáng)度，從而降低生產(chǎn)成本。常有的添加劑有固化劑、發(fā)泡劑、填料、助燃劑、抗氧劑、著色劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、穩(wěn)定劑等等。 隨著塑料模具的快速增長(zhǎng)，它在強(qiáng)度和精度的方面不斷提升，自動(dòng)化、高效率、精密、微型以及大型、壽命長(zhǎng)的模具在整個(gè)模具產(chǎn)值中所占比例越來越大。有一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件，一般能夠卻代多個(gè)普通傳統(tǒng)的金屬件。塑料模具在日常中處處可見，比如生活用品中有臉盆、塑料飯盒、礦泉水瓶、手機(jī)蓋、塑料水杯、電腦外殼等等。 如今，市場(chǎng)上的兒童玩具各式各樣，有很多，相信大家都知道樂高的拼接小積木，它是專為開發(fā)智力、拓展想象力而設(shè)計(jì)的一款產(chǎn)品。不僅孩子們玩的是不亦樂乎，作為大學(xué)生的我們也在玩。積木是注塑成型的，屬于注塑模。本篇文章主要闡述的是，樂高四凸臺(tái)拼接小積木的整個(gè)設(shè)計(jì)過程。從塑性材料的工藝分析（材料的選擇；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析；尺寸的計(jì)算）——分型——型芯型腔——模架選擇——開框——澆注系統(tǒng)——冷卻等等。 注塑模有兩板模和三板模，此次，采用的是三板模來設(shè)計(jì)積木。 通過此次設(shè)計(jì)，使我對(duì)點(diǎn)澆口塑料模具有了深刻的認(rèn)識(shí)，在此過程中通過查閱教科書、手冊(cè)、大量資料，也讓我對(duì)注塑模具框架結(jié)構(gòu)（澆注系統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)、冷卻水道、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。讓我對(duì)自己專業(yè)的發(fā)展更是充滿了信心，為日后走上社會(huì)積累了工作經(jīng)驗(yàn)。 1 塑件的工藝分析 1.1 塑件的成型工藝性分析 1.1.1 產(chǎn)品說明 此次模具設(shè)計(jì)的產(chǎn)品原件是四凸臺(tái)小積木，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于成型。產(chǎn)品材料為ABS，本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品在AutoCAD2010、UG9.0的輔助下完成的。積木的產(chǎn)品設(shè)計(jì)草圖如圖1-1所示，三維圖如圖1-2所示： 圖1-1 積木草圖 1:1 圖1-2 積木三維圖 1:1 1.1.2 材料介紹及分析 產(chǎn)品材料選用:ABS塑料 化學(xué)名為：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，該塑料為熱塑性樹脂，非結(jié)晶型，成型收縮率為0.4％～0.9％，綜合性能較好，其流動(dòng)性中等，易吸收潮濕，外表又能沾附水分。熱穩(wěn)定性好，尺寸穩(wěn)定，易成型和機(jī)械的加工，因此ABS適用于積木的制造設(shè)計(jì)。 1.2 加工特性和應(yīng)用范圍 1.2.1 塑件ABS加工特性 ABS塑料吸水性能強(qiáng)，在其成型之前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，使它充分干燥。否則，會(huì)給產(chǎn)品成型帶來困難以及影響外觀的質(zhì)量和機(jī)械的強(qiáng)度顯著下降。常用的干燥方法有：真空干燥、循環(huán)熱風(fēng)干燥、紅外線干燥等。ABS塑料冷卻速度較慢，模具的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該選以用短、粗為原則，并設(shè)有冷料穴。 1.2.2 塑件ABS的應(yīng)用范圍 ABS塑料在日常生活中很常見，它的應(yīng)用范圍很廣，主要制造洗衣機(jī)、電話、錄音機(jī)、傳真機(jī)、兒童玩具的殼體。同時(shí)辦公用品、機(jī)械、汽車、家用電器和造船都有運(yùn)用。 其它制品：文具、攪拌器、噴氣式雪橇車、手柄以及儀表板等。 2 模具的基本結(jié)構(gòu) 2.1 分型 2.1.1 收縮率 塑料都有一定收縮性，不管是熱固性還是熱塑性塑料，在成型脫模后都會(huì)因?yàn)闇囟葻崦浝淇s的影響造成，尺寸小于模具的型腔尺寸，因此我們?cè)诮o塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)，要把收縮量給補(bǔ)償?shù)叫颓簧?。這就是設(shè)計(jì)時(shí)要給積木零件添加的收縮率，從材料分析中得知ABS塑料收縮率為0.4％～0.9％，在UG偏置/縮放率命令中輸入縮放率0.8％。 2.1.2 拔模斜度設(shè)計(jì)及分型面的確定 產(chǎn)品成型后脫模時(shí)，需要考慮，塑件留在動(dòng)模還是定模上，再加上塑件本身冷卻收縮以及模具分型使摩擦等作用，會(huì)使塑件在脫模時(shí)產(chǎn)生磨損，造成脫模困難。因此會(huì)加上一定的拔模斜度，本產(chǎn)品積木設(shè)計(jì)，塑件脫模后留在動(dòng)模上，拔模斜度為1°。 在塑料模具設(shè)計(jì)過程中，離不開的便是分型面，有了分型，才能分割出型芯型腔，它是確定塑件成型時(shí)開模的方向以及確定開模的位置。從資料中以及老師說分型面的是在零件的最大截面處。因此分型面是在最底面。 分型面設(shè)計(jì)的一般原則： （1） 在開模時(shí)應(yīng)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi)，一般取在脫模方向最大投影的邊緣部位。 （2） 應(yīng)合理安排塑件在型腔里的方位。 （3） 保證塑件的質(zhì)量 （4） 合理的安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置。 （5） 分模時(shí)應(yīng)盡量不破壞塑件的外觀，光滑的外表面。 積木塑件分型面如圖2-1所示： 圖2-1分型面 2.2 腔體的確定 2.2.1 型芯型腔 型芯和型腔是塑料模具的重要組成部分，它是用來成型塑件的關(guān)鍵部件，型芯型腔的質(zhì)量直接影響著模具使用壽命和成型件的質(zhì)量。 2.2.2 型腔數(shù)目的決定及排布 型腔布局的原則： （1） 確保模具的溫度和受壓力平衡 （2） 澆口位置的統(tǒng)一原則 （3） 分流道應(yīng)盡量最短 （4） 成型的塑件尺寸最小的原則 （5） 送料的平衡原則 值得注意的是型腔數(shù)目越多，模具發(fā)生故障的幾率也就越大。 根據(jù)模具制造的成本、制造難度和生產(chǎn)的效率綜合考量，以及根據(jù)同學(xué)Moldflow軟件分析測(cè)試最終確定一模兩腔。 分型面做好之后，便可以打開UG的拆分體的命令分割出型芯和型腔，型腔尺寸為：190mm×120mm×55mm,型芯尺寸為: 190mm×120mm×40mm，如圖2-2所示： 圖2-2型芯、型腔 3 模架的選用 3.1 模架 3.1.1 調(diào)模架 根據(jù)型芯和型腔的尺寸，以及該積木塑件的分析。本設(shè)計(jì)采用的是點(diǎn)澆口形式進(jìn)行澆注、因此選用三板模最適合。A/B板寬度尺寸：D1=W1+2T1=120+2×70=260mm、A/B板長(zhǎng)度：D2=W2+2T2=190+2×70=330mm、A板厚度：H1=V1+N1=80mm、B板厚度：H2=V2+N2=90mm、C板方鐵高度H=頂針面板厚度+頂針底板厚度+限位釘高度+頂出距離+12mm=100mm。所以， 打開胡波外掛，調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)模架，細(xì)水口DCI-350mm×350mm-A80-B90-C100模架。如圖3-1所示： 圖3-1 模架 3.1.2 開框 在型芯型腔設(shè)計(jì)好之后，為了便于型芯型腔合理的放置在動(dòng)模和定模上。因此，需要對(duì)模仁進(jìn)行開框處理，打開胡波外掛里開框命令，選擇清角型并對(duì)A板模仁進(jìn)行切削。輸入數(shù)據(jù)值，清角直徑為?20，模仁寬X值190mm，模仁長(zhǎng)Y值120mm，模仁高Z值為55mm。B板模仁，清角直徑為?20，模仁寬X值190mm，模仁長(zhǎng)Y值120mm，模仁高Z值為40mm。如圖3-2所示： 圖3-2 開框 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成及作用 注塑模的澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括主流道、分流道、澆口以及冷料穴四個(gè)部分組成。需要考慮主流道的選擇、分流道尺寸以及位置的確定、澆口位置和澆口形式的確定。澆注系統(tǒng)是十分重要的，它的作用是使塑件熔料平穩(wěn)有序的充填到型腔內(nèi)，從而獲得塑件組織精密，外形輪廓較為清晰的塑件。 3.2.2 澆注系統(tǒng)的部件設(shè)計(jì) （1）澆口設(shè)計(jì)：一般澆注系統(tǒng)的澆口形式有三大類，分為直接澆口、側(cè)澆口、以及點(diǎn)澆口。當(dāng)然，還有其它的演化而來的澆口，比如，潛伏式澆口、扇形澆口、搭接式澆口以及圓弧形澆口等。本次積木設(shè)計(jì)采用的是點(diǎn)澆口形式，經(jīng)過同組成員使用Moldflow軟件對(duì)塑件進(jìn)行多次分析測(cè)試，得到點(diǎn)澆口位置在積木上表面的中心點(diǎn)上效果最佳。點(diǎn)澆口的澆口直徑為?5，點(diǎn)澆口位置如圖3-3所示： 圖3-3 點(diǎn)澆口 （2）主流道設(shè)計(jì)：主流道形狀一般由澆口套決定，為了方便塑件的脫模，我們大多采用圓錐形的主流道，本次設(shè)計(jì)主流道采用圓錐形，如圖3-4所示 圖3-4 主流道及澆口套 （3）分流道設(shè)計(jì)：對(duì)于多腔而言，要保證的是各個(gè)型腔澆口位置相同并且熔料到達(dá)每個(gè)腔穴的速度相等。本產(chǎn)品采用的一模二腔形式，為了減少流道中的傳熱損失以及壓力損失，同時(shí)為提高工作效率，此次，我們這里分流道選用為U形道，因?yàn)楦鱾€(gè)塑料的流動(dòng)性都不同，可根據(jù)其塑料的特性粗略來估算分流道尺寸，打開胡波外掛中的水口系列命令，調(diào)用U形道，高度為4mm,位置選用點(diǎn)澆口上面的兩個(gè)圓心點(diǎn)即可。如圖3-5所示 圖3-5 分流道 (4)定位環(huán)：安裝定位環(huán)目的是使模具在注射機(jī)上使用時(shí)準(zhǔn)確、安全、可靠。定位環(huán)的選用和設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，這里，采用A型定位環(huán)進(jìn)行定位，定位環(huán)最大長(zhǎng)度為135mm,兩個(gè)定位螺釘間距為120mm，高度為15mm,放置澆口套的直徑為?104mm,定位環(huán)底面與上面板的間距為5mm。打開胡波外掛的模具標(biāo)準(zhǔn)件命令，調(diào)用A型定位環(huán)，輸入以上值即可。定位環(huán)如圖3-6所示： 圖3-6 定位環(huán) （5）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)整體思路： ①澆口設(shè)計(jì)：確認(rèn)澆口是何種形式、大小以及數(shù)量。 ②主流道設(shè)計(jì)：確認(rèn)主流道尺寸和位置。 ③分流道設(shè)計(jì)：確認(rèn)分流道尺寸和形狀。 4 脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 推出機(jī)構(gòu)的介紹 4.1.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 為了使廢料和塑件成型后順利的脫出，保持模具生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行，推出機(jī)構(gòu)是必不可少的。 設(shè)計(jì)的基本要求： ⑴設(shè)計(jì)的推桿和推塊要符合產(chǎn)品的要求。 ⑵產(chǎn)品在推出的時(shí)候應(yīng)避免損壞及變形。 ⑶合模時(shí)要確保推出去的機(jī)構(gòu)能夠正確復(fù)位。 ⑷推出去的塑件應(yīng)盡量留在動(dòng)模一側(cè)。 4.1.2 設(shè)計(jì)思路 目的：保證合理無損的推出成型后的塑件以及澆注的廢料。 設(shè)計(jì)過程： ⑴確認(rèn)推出的方向。 ⑵確認(rèn)推出的距離。 ⑶估計(jì)推出力。 ⑶選擇推出的方式。 ⑷設(shè)計(jì)出推出的零部件。 4.2 推出機(jī)構(gòu)的選擇 4.2.1 開閉器 我們?cè)谶@里選用開閉器安裝在定模和動(dòng)模之間。胡波外掛里選擇膠塞命令，選用模胚開閉器。如圖4-1所示： 圖4-1 開閉器 4.2.2 小拉桿 在胡波外掛找到模具標(biāo)準(zhǔn)件，選用螺絲襯套小拉桿。輸入具體拉桿數(shù)值，然后用四角鏡像命令直接鏡像出四個(gè)對(duì)稱小拉桿，拉桿直徑為?20，小拉桿的位置以及尺寸如下圖。小拉桿位置二維圖、三維示意圖，如圖4-2所示 圖4-2 小拉桿 4.2.3 頂針 頂針是負(fù)責(zé)將塑件成型后推出去的輔助工具。作為頂出機(jī)構(gòu)，在一套完整的注塑模具中是少不了它的。這里需要將積木成型后將其順利的頂出，那么接下來需要確定頂針的安裝位置。這里我們?cè)O(shè)計(jì)了四個(gè)頂針來頂出積木，頂出位置在四個(gè)凸臺(tái)，兩兩的中心點(diǎn)上。 如圖4-3所示： 圖4-3 頂針 5 冷卻系統(tǒng) 5.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.1.1 冷卻系統(tǒng)的介紹 塑件積木在成型過程中，模具因?yàn)樗芰系奶畛涑掷m(xù)工作而導(dǎo)致溫度升高，它會(huì)很容易的影響到塑料的填充、塑件的質(zhì)量以及成型的周期。因此，在注塑模具上應(yīng)該加上冷卻系統(tǒng)來幫助模具降溫。 5.1.2 水道 本次采用的是參數(shù)調(diào)節(jié)型環(huán)形的水道，添加在動(dòng)模上來進(jìn)行冷卻。經(jīng)過同組成員用Moldflow軟件對(duì)積木分析測(cè)試水道冷卻效果之后，下面這種方式冷卻效果最佳。在胡波外掛里選用運(yùn)水系列里的參數(shù)調(diào)節(jié)型冷卻管道。塑件離管道的高度為8mm，離管道四周距離為11mm。如圖4-4所示： 圖4-3 冷卻水道 5.2 模具總圖 5.2.1 三維圖 模具三維立體總圖，如圖4-4所示 圖4-4 模具三維圖 5.2.2 二維裝配圖 模具二維裝配圖，如圖4-5所示 圖4-5 模具二維裝配圖 總 結(jié) 在此設(shè)計(jì)過程中，遇到了很多困難，比如怎么進(jìn)行工藝分析、如何做分型面，經(jīng)過老師的細(xì)心指導(dǎo)以及同學(xué)們的幫助，種種困難也就迎刃而解了。讓我知道了自己其實(shí)還有很多不足的地方。經(jīng)過整套模具的設(shè)計(jì)之后，才知道自己在很多專業(yè)地方是無知的，自己了解的還是太片面了。很多看似一個(gè)簡(jiǎn)單的步驟，當(dāng)你真正去做的時(shí)候才知道并不那么容易。比如一個(gè)簡(jiǎn)單的材料分析就要查閱大量的資料，這讓我學(xué)習(xí)到了很過知識(shí)。 在做分型面的時(shí)候，總是分割不了實(shí)體，后來才發(fā)現(xiàn)分型面必須是一個(gè)完整的面，里面不可以有缺口，如果有得把它修補(bǔ)上。才可以進(jìn)行分割，分割出型芯、型腔。還有就是在給模仁開框的時(shí)候，做不了，以為是什么地方或者方式做的不對(duì)，試了很多次才發(fā)現(xiàn)原來是給Z軸反方向一下就可以了。是給塑件開框的時(shí)候沒有調(diào)整好方向，往往簡(jiǎn)單的事情出問題，偏要往復(fù)雜了想。所以，做設(shè)計(jì)的時(shí)候先把里面的小細(xì)節(jié)做好，可以為你后面省去很多時(shí)間。 做注塑模具其實(shí)并不是一蹴而就、一個(gè)簡(jiǎn)單的事情，它需要對(duì)你所做的產(chǎn)品進(jìn)行分析研究，怎樣做最合適，什么樣的設(shè)計(jì)方法最合理。而整個(gè)設(shè)計(jì)過程是一個(gè)相當(dāng)耗時(shí)間的事情，因此，做設(shè)計(jì)人員必須要靜得了心，不可浮躁。 經(jīng)過此次設(shè)計(jì)我最大的收益是，讓我懂得了在今后的生活中，我依然要不斷的去學(xué)習(xí)，要有不怕苦、不怕難、堅(jiān)持不不懈、持之以恒的精神。更何況我們是做模具這一行業(yè)的，更是要耐下心、吃得了苦。 致 謝 寫到這里，不僅僅是意味著論文快要完結(jié)了，也代表著我在健雄學(xué)院三年的大學(xué)生涯即將結(jié)束完美落幕。心里不經(jīng)有點(diǎn)不舍，不舍與同學(xué)的離別，從此各奔東西，為各自的生活而忙碌，再相聚不知又是何時(shí)。不舍與母校的離別，還記三年前自己獨(dú)自一人，來到了這個(gè)陌生的城市—太倉。 本論文是在老師的教導(dǎo)下完成的，他從我剛來大學(xué)時(shí)就一直是我們的專業(yè)導(dǎo)師。因?yàn)榭烊炅?，所以我們老師還是很了解的，他對(duì)待自己的學(xué)生是非常關(guān)愛負(fù)責(zé)的。老師認(rèn)真、負(fù)責(zé)的教導(dǎo)我們?cè)O(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。他知識(shí)淵博、嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)，對(duì)待工作的認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，讓我們跟著后面學(xué)到了很多。不僅學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)，也讓我們對(duì)待自己的工作要有一顆認(rèn)真負(fù)責(zé)的心。在這里特向我們的老師表示衷心的感謝。 此外，我還要感謝在設(shè)計(jì)過程中幫助我的同學(xué)們。他們給了我很多設(shè)計(jì)該產(chǎn)品的寶貴意見，使我有信心完成整套設(shè)計(jì)。能夠完成整篇設(shè)計(jì)離不開你們，在此衷心感謝他們。 參考文獻(xiàn) [1] 褚建忠，甘輝. 塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及項(xiàng)目實(shí)踐. 浙江：浙江大學(xué)出版社，2015. 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