塑料积木的模具设计含零件图与装配图如有需要可索取.docx
《塑料积木的模具设计含零件图与装配图如有需要可索取.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料积木的模具设计含零件图与装配图如有需要可索取.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
塑料积木的模具设计含零件图与装配图如有需要可索取
得分
江 汉 大 学
机械原理课程设计
塑料模具设计说明书
课程编号课程设计
姓名学号王永峰112209102126
院系班级材料成型与控制工程2
指导老师刘 红 姣
任务书
一、设计目的：
塑料模具设计是为使学生在学习塑料成型模具的基础上培养并获得实践动手能力所设置的一个重要实践性教学环节，其目的在于：
1.综合应用本专业所学课程的理论和实际生产知识，进行塑料模具设计的训练，初步培养学生模具设计的能力。
2.使学生掌握塑料模具设计的方法和步骤。
3.使学生掌握塑料模具设计的基本技能，具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
4.树立正确的设计思想。
二、主要任务：
1.设计一套较为简单的、具有典型结构的中小型模具。
总图量为1.5张零号图，其中一张A1模具装配图，若干张零件图；
2.设计计算说明书一份（不少于20页）；
3.课程设计完成后进行答辩。
三、主要内容及进度安排：
设计阶段
主要内容
时间安排
设计准备
1、准备设计所需的标准、手册、图册等技术资料和用具。
2、认真研究任务书，分析设计题目，明确设计内容和要求。
3、通过调研，研究同类制品模具设计经验，进行可行性分析。
二天
设计阶段
1、初步拟定结构方案：
⑴确定型腔数；⑵确定分型面；⑶确定浇注系统；⑷确定成型零件的结构形式；⑸确定模架形式；⑹确定脱模形式；（7）确定冷却形式及其它。
2、计算：
⑴成型零件工作尺寸；⑵成型零件壁厚；⑶脱模阻力及脱模距离；⑷模具的三维尺寸；⑸塑件及浇注系统重量；⑹冷却面积。
五天
设计阶段
3、选择设备、校核有关工艺参数，确定浇口套及定位环尺寸。
4、方案论证：
⑴塑料成型工艺性；⑵模具制造工艺性；⑶成本。
5、绘制模具装配图（包括塑件图）及零件图。
五天
编写设计说明书
1、整理有关计算、编写设计说明书。
2、指导老师审核图纸。
二天
答辩
总结设计内容，参加答辩。
一天
四、模具设计时的注意事项：
1.浇口位置对塑件质量的影响；
2.成型零件的尺寸和粗糙度对塑件质量的影响；
3.冷却系统对生产效率及塑件质量的影响；
4.成型零件的结构对加工难易程度的影响；
5.采用标准化零部件，缩短设计制造周期，降低成本。
五、图纸要求：
1.所有图纸均用计算机绘出。
2.总装图：
（1）至少两个视图。
1主视图：
应为模具在注射机上安装方位的剖视图，在此视图上尽可能表示出主要成型机理、所有成型零件、所有结构零部件。
如若不能，需另加视图表达。
2侧（俯）视图：
从分型面将模具打开、取出制件画动模，若是三板模应将两分型面各画一半。
3标出模具总体尺寸、侧向抽芯的极限位置。
当模具中心与注射机中心不重合时，应标出中心线偏移距离。
4其余符合机械制图的相关要求。
（2）总装图上应附制件图，并标出关键尺寸。
（3）技术要求：
1标出所选注射机的型号；
2说明模具的运动过程；
3说明对模具某些系统的装配要求。
如密封问题、装配要求等。
4对模具装配工艺的要求。
如分型面的贴合间隙、模具上、下面的平行度要求等。
5有关成型设备、成型工艺的要求。
（4）标题栏：
1按制图老师要求来。
3.零件图：
（1）、图形要求：
主视图应为装配图上主视图位置，然后添加其它视图。
尽量采用1∶1的比例，允许放大或缩小。
（2）、零件图应标出所有的尺寸、相应的脱模斜度、平行度、垂直度、粗糙度。
（3）、技术要求、标题栏要正确。
六、考核指标：
1图纸：
45%
2说明书：
30%
3平时表现：
15%
4答辩：
10%
七、塑件图附后。
塑料模具设计说明书
姓名：
王永峰学号：
2011
1结构工艺分析
1.1原始设计依据
本塑件的外观要求表面光洁，要求无裂痕、斑纹、脱皮、分层、变形等缺陷。
该塑件选用材料为ABS。
塑件的二维图如图所示：
图1-1
1.2塑件的结构及工艺性分析
根据塑件图，使用Pro/e软件绘制其三维造型图，通过三维图可以较为直观地认识塑件的结构。
塑件的壁厚均匀，依外形特点恰避免了侧抽芯，内壁有八条加强筋以增强塑件的强度和刚度。
塑件三维图如下所示：
图1－2
1.3塑件材料及成型特性分析
根据塑件的工艺性分析可知，本设计选用ABS材料较为恰当。
ABS是AcrylomtrileBidadieneStyrene的缩写形式，全称为丙稀腈－丁二稀－本乙稀三元共聚物，属于无定性聚合物，密度为1.05g/cm3。
2.注射机型号的选择
2.1估算塑件的体积及注射剂型号的确定
以下是制件的体积计算，制件的质量来选择注射机的型号，并列出所选注射机各种技术参数：
据经验统计每个制件所需浇注系统的体积是制件的0.2-1倍。
有proe测量分析出的塑件的有`关参数如下表格可知：
表2-1
注射量/CM
125250500100020004000600010000
注射速率/CM/S125200333570890133016002000
注射时间/S11.251.51.752.2533.755
制件体积V1=4.495cm3
浇注系统体积V2=21.268cm3
总体积V=（8V1+V2）=57.228cm3
ABS密度ρ=1.04g/cm3
总质量M=Vρ=59.58
可以假设塑化时间为十五分钟，选择注射机的型号为XS-ZY-500
注射机的额定塑化量为
故暂选型号为xs-zy-500的注射机
k-注射机最大注射利用系数，一般取0.8
M-注射机额定塑化量，
t-预塑时间，s
2.2型号为XS-ZY-500型的注射机的主要技术参数规格
机械外形尺寸/mmxmmxmm＝6500x1300x2000
表2-2
工艺参数
取值范围
工艺参数
取值范围
螺杆直径（mm）
65
模具厚度
最大厚度H（mm）
450
最大理论注射容量（
）
500
最小厚度H
（mm）
300
塑化的能力
24
模板参数
螺杆转速
10-125
注射压力（Mpa）
145
移模行程L
（mm）
500
锁模力（KN）
3500
尺寸（mm×mm）
700×850
注射速率
200
喷嘴参数
喷嘴圆弧半径R（mm）
18
模具定位孔直径（mm）
Φ180（深20）
喷嘴口孔径d（mm）
3
拉杆空间（mm×mm）
540×440
喷嘴球半径
SR18
顶出中心孔（mm）
Φ60
合模方式
液压－机械
3型腔数量的确定
其数目的决定与下列条件有关：
（1）塑件尺寸精度：
开腔数越多时，精度也相对地降低，1、2级超精密注塑件，只能一模一腔，当尺寸数目少时，可一模二腔。
3、4级的精密注塑件，最多一模四腔。
（2）模具制造成本：
多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比，从塑件成本中所占的模具费比例看，多腔模比单腔模具低。
（3）注塑成形的生产效益：
多腔模从表面上看，比单腔模经济更为效益高。
但是多腔模所使用的注射机大，每一注射循环长而维持费较高，所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数。
（4）制造难度：
多腔模的制造难度比单腔模大，当其中某一腔先损坏时，应立即停机维修，影响生产。
塑料的成形收缩是受多方面影响的，如塑料品种，塑件尺寸大小，几何形状，熔体温度，模具温度，注射压力，充模时间，保压时间等。
影响最显著的是塑件的壁厚和同何形状的复杂程度。
（5）按注射机最大注射量确定型腔数目：
n
试中k-注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8
Mp-注射机最大注射量，g
M1-浇注系统凝料
M-单个塑件质量
本设计根据塑件结构的特点，塑件形状较简单，质量较小，生产批量大较。
所以应使用多型腔注射模具。
考虑到塑件无孔，侧不必侧抽芯，所以模具采用一模四腔、平衡布置。
这样模具适中，生产效率高。
如图所示：
图3-1
4分型面的设计
分开模具取出塑件的面称为分型面；注射模有一个分型面或多个分型面，分型面的位置，一般垂直于开模方向。
分型面的形状有平面和曲面等。
但也有将分型面作倾斜的平面或弯折面，或曲面，这样的分型面虽加工难，但型腔制造和制品脱模较易。
有合模对中锥面的分型面，分型面自然也是曲面。
选择分型面时，应考虑的基本原则：
（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处：
当已经初步确定塑件的分型方向后分型面应选在塑件外形最大轮廓处，即通过该方向塑件的截面积最大，否则塑件无法从形腔中脱出。
（2）确定有利的脱模方式，便于塑件顺利脱模：
从制件的顶出考虑分型面要尽可能地使制件留在动模边，当制件的壁相当厚但内孔较小时，则对型芯的包紧力很少常不能确切判断制件中留在型芯上还是在凹模内。
这时可将型芯和凹模的主要部分都设在动模边，利用顶管脱模，当制件的孔内有管件（无螺纹连接）的金属嵌中时，则不会对型芯产生包紧力。
（3）保证制件的精度和外观要求：
与分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求较高，或同轴度要求高的外形或内孔，为保证其精度，应尽可能设置在同一半模具腔内。
因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕迹或接合缝的痕迹，故分型面最好不选在制品光亮平滑的外表面或圆弧的转角处。
（4）分型面应使模具分割成便于加工的部件，以减少机械加工的困难。
（5）妨碍制品脱模和抽芯：
在安排制作在型腔中的方位时，要尽量避免与开模运动相垂直方向的避侧凹或侧孔。
（6）有利于浇注系统的合理处置。
（7）尽可能与料流的末端重合，以利于排气。
本次设计产品的分型面选择平直分型面如下图4－1：
图4－1
5浇注系统的设计
5.1主流道设计
（1）浇口套的内孔（主流道）呈圆锥形，锥度20~60.若锥度过大会造成压力减弱，流速减慢，塑料涡流，熔体前进时易混进空气，产生气孔；锥度过小，会使阻力增大，热量损耗大，表面黏度上升，造成注射困难。
（2）浇口套进口的直径d应比注射机喷嘴孔直径d1大0.5~1mm。
若等于或小于注射机喷嘴直径，在注射成型时会造成死角，并积存塑料，注射压力下降，塑料冷凝后，脱模困难。
（3）浇口套内孔出料口处（大端）应设计成圆角r，一般为0.5~3mm。
（4）浇口套与注射机喷嘴在接触处的圆弧度必须吻合，设球面浇口套球面半径为SR，注射机球面半径为r,其关系式如下：
SR=r+0.5~1mm
浇口套球面半径比注射机喷嘴球面半径大，接触时圆弧度吻合的好。
（5）浇口套长度（主流道长度）应尽量短，可以减少冷料回收量，减少压力损失和热量损失。
（6）浇口套锥度内壁表面粗糙度为Ra1.6~Ra0.8um,保证料流顺利，易脱模。
（7）浇口套不能制成拼块结构，以避免塑料进入接缝处，造成冷料脱模困难。
（8）浇口套的长度应与定模板厚度一致，它的端部不应凸出在分型面上，否则会造成合模困难，不严密，产生溢料，甚至压坏模具。
（9）浇口套部位是热量最集中的地方，为了保证注射工艺顺利进行和塑件质量，要考虑冷却措施。
5.2浇口套的结构形式
浇口套的结构形式有两种，一种是整体式，既定位圈与浇口套为一体，并压配于定模板内，一般用于小型模具；另一种为将浇口套和定位圈设计成两个零件，然后配合在模板上，主要用于中、大型模具。
本设计的模具为一副小型模具，故采用后一种结构形式，如下图：
图5-1
浇注系统组成名称及尺寸如下表:
表5-1浇注系统组成名称及尺寸
名称
符号
尺寸/㎜
主流道小端直径
d
注射机喷
升级会员 