積木玩具的塑料注塑模具設(shè)計-注射模含NX三維及4張CAD圖,積木,玩具,塑料,注塑,模具設(shè)計,注射,nx,三維,cad
設(shè)計（論文）任務(wù)書
課題名稱：
積木玩具的塑料模具設(shè)計
學(xué)生姓名：
學(xué) 號：
院（系）：
專業(yè)班級：
指導(dǎo)教師：
起止日期 年 月 日至 年 月 日
一、課題來源、目標(biāo)及意義
積木玩具是日常生活中常見的物品。它是孩子游戲的親密伴侶，有利于促進(jìn)孩子身心的全面發(fā)展。積木玩具上午注塑成型要求不高，所以選這個課題。
本次設(shè)計學(xué)生將綜合所學(xué)知識，對塑件材料的選擇和分析及結(jié)構(gòu)工藝分析，分型面的設(shè)計，型腔型芯的設(shè)計，模架的選擇，注塑機(jī)的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計及冷卻系統(tǒng)的布局，完成塑料件的模具設(shè)計。利用UG,AutoCAD等軟件設(shè)計與繪制積木玩具塑料模具。
通過這次設(shè)計，對于UG,AutoCAD等電腦輔助軟件的使用更加熟練，提高制圖能力。對注塑模具有了進(jìn)一步了解。
二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求
本次論文主要內(nèi)容利用一些電腦輔助軟件和參考文獻(xiàn)對塑件材料的分析，結(jié)構(gòu)的工藝分析，分型面的設(shè)計，型腔型芯的設(shè)計，模架的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計和冷卻系統(tǒng)的布置，對各個參數(shù)進(jìn)行校核，最終得到一片格式正確，條理清晰，文字通順的論文。
三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)程安排
序號
設(shè)計（論文）各階段名稱
計劃時間
1
畢業(yè)設(shè)計輔導(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)生完成開題報告，教師審核。
3
學(xué)生上交開題報告，開始設(shè)計。教師指導(dǎo)
4
學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計，并上報周記5次，教師指導(dǎo)
5
學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
6
畢業(yè)設(shè)計答辯。
四、參考書及參考文獻(xiàn)
[1] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.
[2] 褚建忠.塑料模具設(shè)計基礎(chǔ)及項目實踐. 浙江：浙江大學(xué)出版社，2015.
[3] 李學(xué)鋒. 塑料模具設(shè)計與制造. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
[4] 張景黎．塑料模具設(shè)計與制造實訓(xùn)教程． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009．
[5] 王剛 單巖．Moldf low模具分析應(yīng)用實例． 北京：清華大學(xué)出版社，2005．
[6] 謝鵬程．高分子材料注射成型CAE理論及應(yīng)用． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010．
[7] 吳光明．塑料模具設(shè)計．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011．
[8] 曹麗平 趙祝和. 塑料模具設(shè)計步驟與實例精解. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）:
設(shè)計(論文)開題報告
題 目：
積木玩具的塑料模具設(shè)計
學(xué)生姓名：
學(xué) 號：
院（系）：
專業(yè)班級：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價值
積木玩具是日常生活中常見的物品。它是孩子游戲的親密伴侶，有利于促進(jìn)孩子身心的全面發(fā)展。積木玩具上午注塑成型要求不高，所以選這個課題。
本次設(shè)計學(xué)生將綜合所學(xué)知識，對塑件材料的選擇和分析及結(jié)構(gòu)工藝分析，分型面的設(shè)計，型腔型芯的設(shè)計，模架的選擇，注塑機(jī)的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計及冷卻系統(tǒng)的布局，完成塑料件的模具設(shè)計。利用UG,AutoCAD等電腦輔助軟件來設(shè)計與繪制積木玩具塑料模具。
通過這次設(shè)計，對于UG,AutoCAD等電腦輔助軟件的使用更加熟練，提高制圖能力。對注塑模具有了進(jìn)一步了解。
塑料產(chǎn)品從設(shè)計到成型生產(chǎn)是一個十分復(fù)雜的過程，它包括產(chǎn)品設(shè)計，澆注系統(tǒng)優(yōu)化分析，冷卻系統(tǒng)優(yōu)化分析，注塑工藝參數(shù)優(yōu)化等幾個主要方面，它是一個設(shè)計、修改、再設(shè)計的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的注射成型工藝已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。
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）
首先要考慮該注塑件是否滿足制造要求及是是否適合批量生產(chǎn)。然后運用注塑模所學(xué)知識及查閱相關(guān)資料，對該塑件的材料及結(jié)構(gòu)工藝進(jìn)行分析，學(xué)習(xí)并運用UG和AutoCAD軟件進(jìn)行模具的分析和設(shè)計，完成該塑件的三維圖和二維裝配圖及各零件圖。
該模具設(shè)計首先要確定分型面的位置，依據(jù)分型面設(shè)計原則選擇合理的分型面，選擇一模幾腔的排列方式比較合理。接著，布置澆注系統(tǒng)，澆口，主流道，分流道的計算，怎樣設(shè)計合理。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計，使用哪一種推出方式合理。最后是注塑機(jī)的選擇及校核。
通過老師對塑料模相關(guān)知識的講解和翻閱很多有關(guān)沖壓模具設(shè)計的書籍、文獻(xiàn)，確定合理的工藝方案，設(shè)定合理的模具。
三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述
通過老師對塑料模相關(guān)知識的講解和翻閱很多有關(guān)沖壓模具設(shè)計的書籍、文獻(xiàn)，利用一些電腦輔助軟件對模具進(jìn)行合理的分析及設(shè)計。論文的主要內(nèi)容如下所示：
1、 產(chǎn)品分析：1）注塑件分析 2）材料分析
2、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計：1）分型面選擇 2)型腔數(shù)量確定及布局 3）型腔模板計算 4）模架選擇 5）澆注系統(tǒng)設(shè)計 6）頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計 7)冷卻系統(tǒng)布置
3、 模具尺寸計算與注塑機(jī)選擇：1）型芯型腔結(jié)構(gòu)尺寸計算 2）各模板尺寸確定 3）注塑件質(zhì)量體積計算 4）注射機(jī)選擇5）注塑機(jī)校核
4、模具圖紙的繪制：1）模具裝配圖的繪制）2）零件圖的繪制
通過以上幾點，我們基本可以設(shè)計出一套模具。在之后設(shè)計過程中，我們通過查閱資料，最終得到一篇格式正確，條理清晰，圖紙規(guī)范，有完整的設(shè)計方案的畢業(yè)設(shè)計。
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)生完成開題報告，教師審核。
完成開題報告
學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計，教師指導(dǎo)。
開題報告審核完成，并已開始設(shè)計
老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。
畢業(yè)設(shè)計最終稿完成
提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
材料上交完成
畢業(yè)設(shè)計答辯。
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
題 目（及作者）
出處
（書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等）
1
屈華昌. 塑料成型與模具設(shè)計
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.
2
褚建忠.塑料模具設(shè)計基礎(chǔ)及項目實踐.
浙江：浙江大學(xué)出版社，2015.
3
李學(xué)鋒. 塑料模具設(shè)計與制造.
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
4
張景黎．塑料模具設(shè)計與制造實訓(xùn)教程．
北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009．
5
王剛 單巖．Moldflow模具分析應(yīng)用實例．
北京：清華大學(xué)出版社，2005．
6
吳光明．塑料模具設(shè)計．
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011．
7
曹麗平 趙祝和. 塑料模具設(shè)計步驟與實例精解.
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
8
付宏生 劉京華. 塑料制品與模具設(shè)計.
北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.
9
王孝培．塑料成型工藝及模具簡明手冊．
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000．
積木玩具的塑料模具設(shè)計
摘 要
本篇論文是關(guān)于塑料積木玩具的設(shè)計，主要內(nèi)容包括塑件材料的分析，結(jié)構(gòu)的工藝分析，分型面的設(shè)計，型腔型芯的設(shè)計，模架的選擇，注塑機(jī)的選擇及校核，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計和冷卻系統(tǒng)的布置。在正確分析塑件材料和結(jié)構(gòu)工藝之后，我們使用AutoCAD、UG9.0、Moldflow等電腦輔助軟件對注塑件進(jìn)行分析和模具的設(shè)計。注塑件的模具設(shè)計，根據(jù)其自由精度，設(shè)計和計算注塑模具的成型零件，澆注系統(tǒng)，推出機(jī)構(gòu)，和冷卻系統(tǒng)等等。
關(guān)鍵詞：分型面；型芯型腔；澆注系統(tǒng)；推出機(jī)構(gòu)
Ⅰ
目 錄
前 言 1
1 產(chǎn)品分析 2
1.1 注塑件分析 2
1.1.1外形尺寸 2
1.1.2 脫模斜度 2
1.2 材料分析 2
2 模具模架結(jié)構(gòu)方案的確定 4
2.1 分型面的選擇 4
2.2 確定型腔數(shù)量及布局 4
2.3 型腔模板計算 5
2.4 模架的選擇 5
3 選擇注塑設(shè)備 6
3.1 注塑件的質(zhì)量體積計算 6
3.2 注射機(jī)的選擇 6
3.2.1凝料的初步估算 6
3.2.2 選擇注射機(jī) 6
3.2.2 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 6
4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 8
4.1 澆口的設(shè)計 8
4.2 主流道設(shè)計 8
4.3 分流道設(shè)計 9
5 成型零件的設(shè)計 10
5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 10
5.1.1 型腔件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 10
5.1.2 型芯件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 10
5.2 各模板尺寸的確定 11
5.2.1 定模板尺寸 11
5.2.2 動模板尺寸 11
5.2.3尺寸校核 11
6 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 12
7 冷卻系統(tǒng)的布置 13
總 結(jié) 14
致 謝 15
附 錄 16
參考文獻(xiàn) 17
蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）
前 言
塑料模具是生產(chǎn)塑料制品的一種工具。它一般由定模和動模兩部分組成，定模安裝在注射機(jī)的固定板上，動模安裝在注射機(jī)的移動模板上。在注射成型時，動模與定模閉合構(gòu)成型芯型腔和澆注系統(tǒng)，開模時動模與定模分離取出注塑件。由于塑料的品種及性能、注塑件的形狀和結(jié)構(gòu)以及注塑機(jī)的類型等不同，模具的結(jié)構(gòu)可能千變?nèi)f化，但是基本結(jié)構(gòu)都是一致的。模具主要是由澆注系統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、成型零件等組成。其中成型零件和澆注系統(tǒng)是與塑料直接接觸的，隨塑料和產(chǎn)品而變化，是塑料模具中最復(fù)雜的部分。
根據(jù)成型方式的不同，塑料模具又可以分為注射成型模具、擠出成型模具、吸塑成型模具、高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具等。而本次畢業(yè)論文的設(shè)計中，選用的是注塑模具。注塑模具又稱注塑成型，它的成型周期短，可以一次成型外形復(fù)雜、帶有嵌件的產(chǎn)品，大大的提高了生產(chǎn)效率，所以廣泛的用于塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中。
隨著中國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對塑料產(chǎn)品的性能要求、使用要求和經(jīng)濟(jì)要求等的提高，一些普通傳統(tǒng)的注射成型工藝已經(jīng)很難滿足現(xiàn)在市場的需求。因為工業(yè)化整體水平的提高，新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，注塑模得到了很大的提升。模具工業(yè)也迅速發(fā)展，塑料技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，特別是設(shè)計與制造一些大型、精密、壽命長的模具。本次畢業(yè)設(shè)計的是積木玩具，積木玩具是小孩子的游戲伴侶，有利于開發(fā)小朋友的智力，增加他們的想象力和創(chuàng)造力。
積木玩具的塑料模具設(shè)計，主要內(nèi)容是從注塑件的形狀和尺寸確定之后，進(jìn)行分析、設(shè)計和制造。我們主要從注塑件的材料與結(jié)構(gòu)分析，分型面的合理選擇，型腔型芯的設(shè)計，模架的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，合理的脫模方式、冷卻系統(tǒng)的布置以及注射機(jī)的選用等多個方面進(jìn)行塑料模具的設(shè)計。其中我們用到了Moldflow的分析軟件，對注塑件進(jìn)行分析；運用AutoCAD、UG9.0等軟件進(jìn)行設(shè)計。
1 產(chǎn)品分析
1.1 注塑件分析
圖1-1 產(chǎn)品零件
1.1.1外形尺寸
該注塑件的外形尺寸是20×20×12mm,壁厚是2mm,如圖1-1產(chǎn)品零件圖所示。
1.1.2 脫模斜度
該注塑件的材料為ABS,查資料得ABS的成型收縮率為0.4～0.9%,所以該注塑件的成型收縮率取0.5%。查1-1表，得該注塑件的脫模斜度均取為40′。
表1-1 塑料常用的脫模斜度
塑料名稱
脫模斜度
型芯
型腔
PE、PP、IPVC、PA、CPT、PC、
25′～ 45′
20′～ 45′
PVC、PC、PSF
35′～ 40′
30′～ 50′
PS、PMMA、ABS、POM
35′～ 1°30′
30′～ 40′
PF、UF、MF、OAP、EP
25′～ 40′
20′～ 50′
1.2 材料分析
ABS具有較高的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性；具有良好的彈韌性、沖擊強(qiáng)度及較高的抗拉強(qiáng)度；具有良好的成型加工性、著色性，使ABS產(chǎn)品表面光滑平整。ABS廣泛地運用在汽車產(chǎn)業(yè)、家用電子電器以及日常生活用品等。
2 模具模架結(jié)構(gòu)方案的確定
2.1 分型面的選擇
分型面是模具開模時將成品與凝固流道從模穴中取出的分離部分，分型面可以是一個或者多個平面。分型面的設(shè)計要有利于脫模，盡量使模具結(jié)構(gòu)的簡單化，保證塑件的質(zhì)量和精度。根據(jù)注塑件的結(jié)構(gòu)分析，選出合理的分型面。由于我設(shè)計的注塑件形狀結(jié)構(gòu)簡單，所以選擇一個分型面。如圖2-1所示。
圖2-1 分型面
2.2 確定型腔數(shù)量及布局
型腔布局一般可以采用對稱排位或者對角排位，一來可以保證模具的壓力和溫度平衡，二來在對于澆口位置的設(shè)計時可以減少很多麻煩。
由于該注塑件形狀尺寸簡單，精度要求較低，相應(yīng)的制作也比較簡單，所以采用一模四腔，兩注塑件之間的距離是30mm。如圖2-1所示。
圖2-2 型腔的排列方式
2.3 型腔模板計算
根據(jù)注塑件的外形尺寸，查表2-2可以確定型腔模板的尺寸。型腔模板的尺寸為：110×110×30mm。
表2-1 型腔模板側(cè)壁厚度與底部厚度推薦表
型腔長度尺寸/mm
型腔深度/mm
型腔模板側(cè)壁厚度/mm
型腔模板底部厚度/mm
≤80
5～50
15～30
≥15
＞80～120
10～60
20～35
≥20
＞120～160
15～80
25～40
≥25
＞160～220
20～100
30～45
≥30
＞220～300
30～120
35～50
≥35
＞300～400
40～140
40～60
≥40
＞400～500
50～160
45～80
≥45
2.4 模架的選擇
模架分為兩板模和三板模兩種類型，又稱大水口和細(xì)水口。兩板模和三板模中又有多種不同的類型。兩板模是由A、B、C、D和I、H、T組合成的十二種不同的模架。其中A類是只有托班沒有推板的模架，B類是推板、托板都有的模架，C類是托板、推板都沒有的模架，D類是只有推板而沒有托板的模架；I是指工字模，H是指直身模，T是指直身模加面板。三板模也有多種不同的模架。該塑件所采用的的模架是大水口的CI類型。
根據(jù)以上分析，所以采用的模架型號為20×20cm的龍記（LKM)大水口系列。A板的厚度為60mm,B板的厚度為60mm，C板的厚度為80mm。如圖2-2所示。
圖2-3 模架
3 選擇注塑設(shè)備
3.1 注塑件的質(zhì)量體積計算
1）注塑件的體積：根據(jù)UG軟件中的測量得出V1≈22.2cm3；
2）注塑件的質(zhì)量：ABS材料的密度為1.02～1.20 g/ cm3，這里取1.10 g/ cm3。由于體積已經(jīng)知道，所以注塑件的質(zhì)量為ω=ρV=22.2x1.10=24.42g。
3.2 注射機(jī)的選擇
3.2.1凝料的初步估算
澆注系統(tǒng)在還未設(shè)計之前，凝料的體積只能大致估算。估算的依據(jù)是根據(jù)經(jīng)驗按注塑件體積的0.2～1倍來計算。本次設(shè)計中采用凝料按照注塑件體積的0.2倍來估算。所以一次注入模具型腔的總體積是V=4 xV（1+0.2 ）=106.6 cm3。
3.2.2 選擇注射機(jī)
根據(jù)上一步的計算得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量為106.6cm3，如果想要滿足實際注塑的需要，就要與注塑機(jī)理論注射量的0.8倍相比配。所以，注塑機(jī)的理論注射量為：V/0.8 cm3=106.6/0.8 cm3=133.3 cm3。初步選用注射機(jī)的型號為XS-ZY-125A臥式注射機(jī)，該注射機(jī)技術(shù)參數(shù)如下表3-1。
表3-1 注射機(jī)技術(shù)參數(shù)
一次注射量（cm3）
220
螺桿直徑（mm）
42
注射壓力（MPa）
150
注射 方式
螺桿式
鎖模力（kN)
900
最大注射面積（cm2）
360
最大開模行程（mm）
300
模具最大厚度（mm）
350
模具最小厚度（mm）
220
拉桿間距（mm）
360×360
3.2.2 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核
1）注射壓力校核
ABS材料所需的壓力為80～110MPa，這里取P1=100MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力P=150MPa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.25～1.4，這里取k1=1.4，則：k1p1=1.4x100=140
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