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1、南南京京化化工工职职业业技技术术学学院院 毕毕业业设设计计（论论文文） 题目 勺子玩具塑料模具设计 姓 名 霍正华 所在系部 机械技术系 专业班级 模具 1021 班 指导教师 杨素萍、蔡华 2013 年 04 月 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） I 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：勺子玩具塑料模的设计 指导教师：杨素萍职称：副教授类别：毕业设计 1、设计（论文）的主要任务。 1)设计一张勺子玩具塑料模的组立图，和若干张零件图。 2)利用 CAD 技术对模具总装配图进行造型设计。 3)根据学院的毕业设计要求编写设计说明书。 4)学会查阅模具设计、制造、模具材料等手册。 5)在设
2、计过程中，复习在校所学知识。 2、设计（论文）的主要内容。 1)设计一张注射模的组立图，和若干张零件图，并对装配图进行造型设计。 2)根据学院的毕业设计要求编写设计说明书。 3、设计（论文）的基本要求 1)了解我国塑料模具的研究现状及展望。 2)组立图应清楚表明模具结构和各系统的设计要求。 3)零件图应清楚表明尺寸精度等级、表面粗糙度、材料热处理。 4)模架要求按标准选用。 5)设计说明书应条理清晰、计算准确、详细。 4、主要参考文献 1)屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.北京.高等教育出版社.2005. 2)曹岩等编.模具设计实例精解.北京.机械工业出版社.2007. 3)刘建超主编.模具
3、 CAD/CAM.北京.化学工业出版社.2005. 4)张兴友主编.塑料成型工艺与模具设计.北京.冶金工业出版社. 2009. 备注 附：勺子玩具的零件图 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） II 勺子零件图 图 1 材料：ABS 大批量生产 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） III 摘 要 模具是由机械零件构成的，它在适当的压力作用下将金属、塑料、陶瓷等材料加 工成具有一定形状和用途的工件。 在塑料件广泛应用的今天，塑料模具就成了模具行业的重要组成部分。在加热、 加压条件下塑料会具有可塑性，在常温下为柔韧固体。使用模具成型可以得到我们需 要的塑件制品。 塑料工业是一门新兴的工业。从 1
4、910 年生产酚醛塑料开始，塑料品种渐多，在生 产技术和方法上都有显著的改进。虽然塑料工业发展只有很短的历史，但发展却十分 迅速，1910 年世界塑料产量只有 2 万 t，到 2012 年产量已达到 2.7 亿 t。目前塑料品种 已有 300 多种，并且每年仍然在以 10%左右的速度增长。 我国的塑料工业起步于 20 世纪 50 年代初期。中国塑料机械技术通过消化吸收国 外先进制造技术，开发具有国际具有先进水平的产品，新产品新技术开发速度加快， 进行重大创新，也取得了显著成绩。总之，塑料在开发研究与应用上都取得了显著成 就。 本设计依据注射成型的基本原理，特别是注射模具的结构与工作原理，对注塑
5、产 品做出了详细的分析，让我们更直观更清楚的看到这副模具的内部结构。在结合了传 统的机械设计后把 CAD/CAM 技术应用在注塑模具的设计上，在 CAD 系统实行了模型和 注塑模具的设计。对浇注系统、成型零件、脱模机构、合模导向机构、温度调节系统、 排气系统和部分零件的加工工艺做了完整的设计计算。 关键词 玩具勺子;ABS 塑料;浇注系统;成型零部件;注塑模具 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） IV 目录 摘摘 要要III 1.我国塑料模具的研究现状及展望我国塑料模具的研究现状及展望 1 2.塑件工艺分析塑件工艺分析 3 2.1.模具工艺规程的编制3 2.1.1.制品的工艺性分析3 2.1
6、.2.模塑方法选择及工艺流程的确定4 2.1.3.确定成型工艺4 3.模具的具体结构形式模具的具体结构形式 5 3.1分型面及型腔5 3.2具体结构形式7 3.2.1.中小型模架标准7 4.注射设备选择注射设备选择 9 4.1模具所需塑料熔体注射量9 4.2塑件和流道凝料，在分型面上的投影面积及所需锁模力9 4.3选择注射机型号:10 4.4注射机有关参数的校核11 4.4.1.注射压力的校核11 4.4.2.模具闭合高度的校核11 4.4.3.开模行程校核11 4.4.4.推出机构的校核11 4.4.5.模架尺寸与注射机拉杆内间距校核12 5.浇注系统的设计浇注系统的设计 13 5.1主流道
7、的作用13 5.2主流道设计要点13 5.3浇口设计15 6.成型零件的设计与计算模架的确定成型零件的设计与计算模架的确定 16 6.1.凹模的结构设计16 6.1.1.整体式凹模结构16 6.2.型芯的结构设计16 6.3.塑件的公差16 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） V 6.4型腔的径向尺寸与深度21 6.5型芯的径向尺寸与深度22 6.6模具型腔侧壁的确定22 7.模架的确定模架的确定 23 7.1.标准模架的选用要点23 7.2支承零部件的设计23 7.3合模导向机构的设计24 7.3.1.导向机构的作用有以下24 7.3.2.导柱结构的技术要求24 7.3.3.导套技术要求2
8、5 7.4推出机构的结构组成与分类25 7.4.1.推出机构的结构组成25 7.4.2.推出机构的分类25 7.4.3.推出机构的设计要求25 7.4.4.推出力的计算26 7.5.排气槽的设计26 7.6.其它零件的设计26 参考文献参考文献.27 致谢致谢.28 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） 1 1.我国塑料模具的研究现状及展望 我国的塑料模具起步较晚，但发展很快，特别是近几年，无论在质量、技术和制 造能力上都有很大的发展，取得了很大的成绩。按产值计算，目前我国塑料模具产值 约占全部模具的左右。2006 年，在第十届中国国际模具技术和设备展览会上，温州31 市丰日模具厂的各类电器、
9、开关、手机、汽配等注塑模具；精展精机有限公司的塑胶 模具零配件；东莞精宝模具配件厂的各种精密模具零配件都显示了其强大的优势。 CAD/CAE/CAM 技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍；气体辅助注射成型技 术的使用更去趋成熟，不少企业已能在电视机外壳、洗衣机外壳、汽车饰件以及一些 厚壁塑料件的模具上成功的运用气辅技术，一些厂家还使用 CMOLD 气辅软件，取得 了良好效果；热流道技术更加广泛，近年来，热流道技术发展很快，热流道模具比例 不断提高；精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高；模具寿命不断提高。 塑料成型模具是应用得最为广泛的一类模具。近年来，我国塑料模行业有了长足 的进步。
10、在大型塑料模方面，已能自行生产 34大屏幕彩电塑壳模具，6kg 大容量洗 衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整 体仪表板等的塑料模具。模具重量可达 10-20 吨。 在精密塑料模具方面，能生产多型腔小模数齿轮模具和 600 腔塑封模具，还能生产厚 度仅为 0.08mm 的一模两腔的航空杯模具和难度 较高的塑料门窗挤出模等。在制造技 术方面，首先是采用 CAD/CAM 技术，用计算机造型、编程并由数控机床加工已是主要 手段，CAE 软件也得到应用。一般均采用内热式或外热式热流道装置。少数单位采用具 有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具，完全消除了制件的浇口痕迹。气体辅助 注射技术已成功得到应用。在
11、高效多色注射的应用和抽芯脱模机构的创新 设计方面， 也取得较大进展 。在精度方面，塑件的尺寸精度可达 IT6-7 级，分型面接触间隙为 0.02mm，模板的弹性变形为 0.05mm，型面的表面粗糙度为 Ra0.02-0.025m。塑料模 寿命已达 100 万次，但模具制造周期仍比国外长 2-4 倍，总体水平与国外比尚有较大 差距。 近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、 微型、精密、高寿命估整个模具产量中所占的比例越来越大。从模具设计和制造用度 看，模具的发展趋势可归纳为以下几方面： 加深理论研究 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） 2 在模具设计中，对工艺原
12、理的研究越来越深入，模具设计已由经验设计阶段逐渐 向理论计算设计方面发展。尤其是挤出机头的设计，这使挤出制品产量和质量都得到 很大的提高。 高效率、自动化 大量采用各种高效率、自动化的模具机构。如高效冷却以缩短成型周期；各种能 可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流道浇注系统注射模具等。高速自动 化的塑料成型机械配合以先进的模具，对提高生产效率、降低成本起了很大的作用。 大型、超小及高精度 由于塑料应用的扩大，塑料制件已应用到建筑、机械、电子、仪器等各工业领域。 于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型码具，为了满足这些要求，研制了各种高 强度、高硬度、高耐磨性且易加工、热变形小、导热性优
13、异的制模材料。 革新模具制造工艺 为了更新产品花色和适应小批量产品的生产要求，除大力发展高强度、高耐磨性 的材料外，同时又重新简易制模工艺的研究。如采用低熔点有色金属合金浇铸或喷涂 制模；经铝粉或铁粉填充的环氧树脂以及聚氨酯弹性体制模，这大大缩短了模具的制 造周期，降低了成本。在模具制造工艺上，这缩短模具生产周期减少钳工手工操作的 工作量，在模具制造工艺上做了许多改进工作，特别异形型腔的加工，采用了各种仿 形机床、光控机床、数控机床、座标机床等。这不仅大大提供了机械加工的比重，而 且提高了加工精度。采用精密铸造、冷挤压、电加工等新工艺技术使模具型加工发生 了根本性的变革。 标准化 开展模具标准
14、化工作，使模板导柱等通用零件标准化、商品化，以适应大规模地成 批地生产塑料模具。 专业化 此外，以一些特殊的研制品，研究了各种特殊结构的模具，低发泡制品挤出机头， 多层薄膜复合机头，双色注射模具等。模具标准化和专业化是缩短模具制造周期，降 低模具成本和重要手段。 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） 3 2.塑件工艺分析 2.1.模具工艺规程的编制 要求：该产品为 ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）所生产的玩具勺子产品， 按要求属于大批量生产。 2.1.1. 制品的工艺性分析 对制品的原材料分析:ABS 无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。 密度为 1.051.18g/cm
15、,收缩率为 0.4%0.9%,弹性模量值为 0.2Gpa,泊松比值为 3 0.394，吸湿性250。原料的价格便宜，原 料易得，常用于机械工业上制造零件。ABS 还可用于制造各种玩具，电子产品的外壳。 制品的结构，尺寸精度与表面质量分析：从结构上来看该零件是一个玩具勺子零 件，一端为勺子头部由直径为50 的半球体组成另一端为圆环形结构；该零件为轴对 称结构。在勺子的下部有一个加强筋，用于增加手柄的强度！从图可以看出玩具勺子 的最小壁厚为 1.5mm。 勺子零件图 图 2.1 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） 4 2.1.2. 模塑方法选择及工艺流程的确定 由于 ABS 属于热塑性塑料，AB
16、S 适合热塑性成型加工的各种成型工艺，成型加工 性好，如注塑、挤塑、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型等。由于现阶段只 有注塑机在这里因，此我们选用注塑成型加工工艺！ 成型特性（ABS） 、ABS 易吸水，使成型制品表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此，成型加工前应 进行干燥处理。 、在正常条件下，壁厚熔料温度对收缩率影响极小。 、要求制品精度高时，模具温度可控制在 5060；要求制品光泽和耐热时，应 控制在 6080. 、ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 、ABS 的表面黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口 形式。 2.1.3. 确定成型工艺 原料检验预热干燥添加着色剂后处理喷涂 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） 5 3.模具的具体结构形式 3.1分型面及型腔 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，
