積木玩具的塑料注塑模具設計-注射模含NX三維及4張CAD圖,積木,玩具,塑料,注塑,模具設計,注射,nx,三維,cad
設計（論文）任務書
課題名稱：
積木玩具的塑料模具設計
學生姓名：
學 號：
院（系）：
專業(yè)班級：
指導教師：
起止日期 年 月 日至 年 月 日
一、課題來源、目標及意義
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。
本次設計學生將綜合所學知識，對塑件材料的選擇和分析及結構工藝分析，分型面的設計，型腔型芯的設計，模架的選擇，注塑機的選擇，澆注系統(tǒng)的設計及冷卻系統(tǒng)的布局，完成塑料件的模具設計。利用UG,AutoCAD等軟件設計與繪制積木玩具塑料模具。
通過這次設計，對于UG,AutoCAD等電腦輔助軟件的使用更加熟練，提高制圖能力。對注塑模具有了進一步了解。
二、畢業(yè)設計（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對塑件材料的分析，結構的工藝分析，分型面的設計，型腔型芯的設計，模架的選擇，澆注系統(tǒng)的設計，推出機構的設計和冷卻系統(tǒng)的布置，對各個參數(shù)進行校核，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)設計（論文）進程安排
序號
設計（論文）各階段名稱
計劃時間
1
畢業(yè)設計輔導，學生進行相關準備工作，選題并審批。
2
教師下發(fā)任務書，學生完成開題報告，教師審核。
3
學生上交開題報告，開始設計。教師指導
4
學生完成畢業(yè)設計，并上報周記5次，教師指導
5
學生提交畢業(yè)設計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
6
畢業(yè)設計答辯。
四、參考書及參考文獻
[1] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.
[2] 褚建忠.塑料模具設計基礎及項目實踐. 浙江：浙江大學出版社，2015.
[3] 李學鋒. 塑料模具設計與制造. 北京：機械工業(yè)出版社，2010.
[4] 張景黎．塑料模具設計與制造實訓教程． 北京：化學工業(yè)出版社，2009．
[5] 王剛 單巖．Moldf low模具分析應用實例． 北京：清華大學出版社，2005．
[6] 謝鵬程．高分子材料注射成型CAE理論及應用． 北京：化學工業(yè)出版社，2010．
[7] 吳光明．塑料模具設計．北京：機械工業(yè)出版社，2011．
[8] 曹麗平 趙祝和. 塑料模具設計步驟與實例精解. 北京：機械工業(yè)出版社，2010.
指導教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）:
設計(論文)開題報告
題 目：
積木玩具的塑料模具設計
學生姓名：
學 號：
院（系）：
專業(yè)班級：
指導教師：
年 月 日
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應用價值
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。
本次設計學生將綜合所學知識，對塑件材料的選擇和分析及結構工藝分析，分型面的設計，型腔型芯的設計，模架的選擇，注塑機的選擇，澆注系統(tǒng)的設計及冷卻系統(tǒng)的布局，完成塑料件的模具設計。利用UG,AutoCAD等電腦輔助軟件來設計與繪制積木玩具塑料模具。
通過這次設計，對于UG,AutoCAD等電腦輔助軟件的使用更加熟練，提高制圖能力。對注塑模具有了進一步了解。
塑料產(chǎn)品從設計到成型生產(chǎn)是一個十分復雜的過程，它包括產(chǎn)品設計，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，它是一個設計、修改、再設計的反復迭代、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知識及查閱相關資料，對該塑件的材料及結構工藝進行分析，學習并運用UG和AutoCAD軟件進行模具的分析和設計，完成該塑件的三維圖和二維裝配圖及各零件圖。
該模具設計首先要確定分型面的位置，依據(jù)分型面設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，怎樣設計合理。推出機構的設計，使用哪一種推出方式合理。最后是注塑機的選擇及校核。
通過老師對塑料模相關知識的講解和翻閱很多有關沖壓模具設計的書籍、文獻，確定合理的工藝方案，設定合理的模具。
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知識的講解和翻閱很多有關沖壓模具設計的書籍、文獻，利用一些電腦輔助軟件對模具進行合理的分析及設計。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、 模具結構設計：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)設計 6）頂出機構設計 7)冷卻系統(tǒng)布置
3、 模具尺寸計算與注塑機選擇：1）型芯型腔結構尺寸計算 2）各模板尺寸確定 3）注塑件質(zhì)量體積計算 4）注射機選擇5）注塑機校核
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，我們基本可以設計出一套模具。在之后設計過程中，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，有完整的設計方案的畢業(yè)設計。
四、論文工作進度與安排
起訖日期
工作內(nèi)容
達到要求
畢業(yè)設計輔導，學生進行相關準備工作，選題并審批。
選題審批完成
教師下發(fā)任務書，學生完成開題報告，教師審核。
完成開題報告
學生提交開題報告并開始設計，教師指導。
開題報告審核完成，并已開始設計
老師指導，學生更改并定稿。
畢業(yè)設計最終稿完成
提交畢業(yè)設計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
材料上交完成
畢業(yè)設計答辯。
五、指導教師意見
指導教師：
年 月 日
六、所在專業(yè)負責人審查意見
專業(yè)負責人：
年 月 日
七、參考文獻閱讀清單（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. 塑料成型與模具設計
北京：機械工業(yè)出版社，2008.
2
褚建忠.塑料模具設計基礎及項目實踐.
浙江：浙江大學出版社，2015.
3
李學鋒. 塑料模具設計與制造.
北京：機械工業(yè)出版社，2010.
4
張景黎．塑料模具設計與制造實訓教程．
北京：化學工業(yè)出版社，2009．
5
王剛 單巖．Moldflow模具分析應用實例．
北京：清華大學出版社，2005．
6
吳光明．塑料模具設計．
北京：機械工業(yè)出版社，2011．
7
曹麗平 趙祝和. 塑料模具設計步驟與實例精解.
北京：機械工業(yè)出版社，2010.
8
付宏生 劉京華. 塑料制品與模具設計.
北京：化學工業(yè)出版社，2007.
9
王孝培．塑料成型工藝及模具簡明手冊．
北京：機械工業(yè)出版社，2000．
積木玩具的塑料模具設計
摘 要
本篇論文是關于塑料積木玩具的設計，主要內(nèi)容包括塑件材料的分析，結構的工藝分析，分型面的設計，型腔型芯的設計，模架的選擇，注塑機的選擇及校核，澆注系統(tǒng)的設計，推出機構的設計和冷卻系統(tǒng)的布置。在正確分析塑件材料和結構工藝之后，我們使用AutoCAD、UG9.0、Moldflow等電腦輔助軟件對注塑件進行分析和模具的設計。注塑件的模具設計，根據(jù)其自由精度，設計和計算注塑模具的成型零件，澆注系統(tǒng)，推出機構，和冷卻系統(tǒng)等等。
關鍵詞：分型面；型芯型腔；澆注系統(tǒng)；推出機構
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 模具模架結構方案的確定 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 選擇注塑設備 6
3.1 注塑件的質(zhì)量體積計算 6
3.2 注射機的選擇 6
3.2.1凝料的初步估算 6
3.2.2 選擇注射機 6
3.2.2 注射機相關參數(shù)的校核 6
4 澆注系統(tǒng)的設計 8
4.1 澆口的設計 8
4.2 主流道設計 8
4.3 分流道設計 9
5 成型零件的設計 10
5.1 成型零件的結構設計 10
5.1.1 型腔件的結構設計 10
5.1.2 型芯件的結構設計 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 頂出機構的設計 12
7 冷卻系統(tǒng)的布置 13
總 結 14
致 謝 15
附 錄 16
參考文獻 17
蘇州健雄職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（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，定模安裝在注射機的固定板上，動模安裝在注射機的移動模板上。在注射成型時，動模與定模閉合構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、注塑件的形狀和結構以及注塑機的類型等不同，模具的結構可能千變?nèi)f化，但是基本結構都是一致的。模具主要是由澆注系統(tǒng)、推出機構、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、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，塑料技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，特別是設計與制造一些大型、精密、壽命長的模具。本次畢業(yè)設計的是積木玩具，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計，主要內(nèi)容是從注塑件的形狀和尺寸確定之后，進行分析、設計和制造。我們主要從注塑件的材料與結構分析，分型面的合理選擇，型腔型芯的設計，模架的選擇，澆注系統(tǒng)的設計，合理的脫模方式、冷卻系統(tǒng)的布置以及注射機的選用等多個方面進行塑料模具的設計。其中我們用到了Moldflow的分析軟件，對注塑件進行分析；運用AutoCAD、UG9.0等軟件進行設計。
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、耐化學腐蝕性；具有良好的彈韌性、沖擊強度及較高的抗拉強度；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 模具模架結構方案的確定
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。分型面的設計要有利于脫模，盡量使模具結構的簡單化，保證塑件的質(zhì)量和精度。根據(jù)注塑件的結構分析，選出合理的分型面。由于我設計的注塑件形狀結構簡單，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 注射機的選擇
3.2.1凝料的初步估算
澆注系統(tǒng)在還未設計之前，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
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，就要與注塑機理論注射量的0.8倍相比配。所以，注塑機的理論注射量為：V/0.8 cm3=106.6/0.8 cm3=133.3 cm3。初步選用注射機的型號為XS-ZY-125A臥式注射機，該注射機技術參數(shù)如下表3-1。
表3-1 注射機技術參數(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 注射機相關參數(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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