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1、哈理工荣成学院塑料模课程设计说明书题 目：玩具积木注塑模设计院、 系：荣成学院 材料工程系专业：模具11-1姓 名：王兆国学号：27指导教师：梁月完成时间： 2013年 08月 30 日哈理工荣成学院塑料模课程设计任务书学生姓名：王兆国学号：27学院：荣成学院专业：模具11-1任务起止时间：2013年08月19日至2013年08月30日课程设计题目：玩具积木注塑模课程设计工作内容与日程：根据给定的零件结构、使用特性、已知条件等，进行完整的注塑模具设计。设计 内容应包括：零件的工艺分析、注塑机的选择、模具结构及尺寸设计、模具材料 选择、模具及注塑机校核等。设计过程应有理有据，在适当的地方应配有图
2、例说 明。日程安排如下：零件分析、查阅资料，确定模具关键结构方案塑件工艺分析及编制塑件成型工艺卡模具结构确定及相关尺寸计算总装图及非标零件图计算机绘图设计说明书撰写及答辩资料：1.李德群.塑料注射成型工艺及模具设计（第二版）。2 .孙全颖.机械精度设计与质量保证。3 .仝基斌.机械制图。指导教师意见：签名：年月日系主任意见：签名：年月日目录第1章塑件工艺分析错误!未定义书签。设计任务错误 ! 未定义书签。塑件工艺分析错误!未定义书签。材料工艺性分析错误!未定义书签。尺寸精度工艺性分析错误!未定义书签。第 2章模具结构设计错误!未定义书签。模具总体方案确定错误!未定义书签。错误 ! 未定义书签。
3、成型设备的选择错误 !未定义书签。第 3章 模具材料及其热处理方案设计模具型芯型腔材料错误 !未定义书签。模具材料热处理方案错误!未定义书签。第 4章 模具及注塑机的校核错误 ! 未定义书签。注塑机工艺参数的校核错误!未定义书签。第 5章 模具总装图图 5-1 错误!未定义书签。结论 错误!未定义书签。参考文献错误 ! 未定义书签。第一章塑件工艺分析设计任务根据任务设计玩具积木三视图如下图1-11-1玩具积木三视图1-2玩具积木实物图已知技术参数：材料：ABS生产批量：大批量生产塑件工艺分析材料工艺性分析ABS是丙烯睛、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型的高聚物。它是在聚丙乙烯基础上改性
4、而发展起来的一种热塑性工程塑料。由于聚苯乙烯的突出缺点是耐冲击性能较差，耐热性不够高，因而限制了它的应用范围。而三种单体合成的ABS塑料是一种综合性能优良的在工程技术中广泛应用的新型塑料。塑料的使用性能：由于ABS是三种单体聚合而成的，因此它具有三种组成物的综合性能。丙烯睛可使 ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学稳定性；丁二烯可使ABS具有弹性和较高的冲击强度；苯乙烯可使ABS 具有优良的介电性能和成型加工性能。由此可见，还可以通过改变组成物的比例，生产出不同品种的 ABS塑料。ABS 塑料在一定的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度及耐磨性；它的热变形温度为 100 左右，比聚苯乙
5、烯、聚氯乙烯、聚酰胺都高；还具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；此外它还有能与其他塑料和橡胶混溶等特性；其制品尺寸稳定性不好，表面光泽，可以抛光和电镀。 但 ABS 塑料耐热性并不高，耐低温性和耐紫外线性能也不好。实际生产中为进一步提高ABS 塑料的性能，克服缺点，采取了加入其它单体和增加助剂、填料等方法，以提高其耐热耐寒、耐候性。2. ABS塑料的成型性能：ABS塑料成型性能较好。它的流动性较好，成型收缩率小；ABS塑料比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也较快，模塑周期短。但 ABS 吸水性大，成型前必须充分干燥，表面要求光泽的制品应进行较长时间的干燥， ABS 塑料可采取注塑、
6、挤出、压延、吹塑、真空成型等方法制造塑料制品。3. ABS 塑料的用途：由于ABS 塑料具有良好的综合性能并易于成型，所以在机械、电器、轻工、汽车、飞机、造船以及日用品等工业中得到较广泛的应用，如管道、计算机外壳等。尺寸精度工艺性分析塑件上尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按MT5 级塑件精度查取公差值（详见附录 1 GB/T14486-1993 ）。带尺寸公差图略塑件为小孩塑料玩具积木，要求外观美观、无斑点、无熔接痕、表面粗糙度可取 ,塑件内 部没有较高的粗糙度要求。此塑件为壳体类零件，塑件长60mm ，宽 30mm ，高 23mm 腔体深大约 22mm ，壁厚1mm ，表面有八个凸起里面空心
7、的圆台，大圆直径为12mm ，小圆直径10mm ，圆台高11mm ，每个圆台表面有向里凹进去的圆柱，深为 1mm 。总体尺寸适中，塑件成型性能 较好。不需要侧抽芯。要求成型后轮廓清晰，成型它的模具工作零件可用数控雕铣机加工。第二章 模具结构设计模具总体方案确定（ 1）分型面的选则选着如下图 2-1 所示分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，有利于排气，保证塑件质 量，该零件分型面如图所示，取在塑件的底部。(2)型腔数量的确定及型腔的排列L图2-2型腔布局 该塑件采用一模四件成型，型腔布置在模具中间，利用与浇注系统的排列和模具平衡。(3)浇注系统的设计根据塑料模具大典查得注射机喷嘴有关
8、尺寸如下：喷嘴前端出口孔径：d0=喷嘴前端球面半径：R0= 10mm模具浇口套主流道球面半径R与注射机喷嘴球面半径R0的关系为：R=R0+(23)=10+3=13mm模具浇口套主流道小端直径d与喷嘴前端出口孔径d0的关系为： d=d0+ 1)mm = 4 +1=(|)主流道为圆锥形，锥角取4分流道取半圆形，其半径R=3mm；浇口采用矩形浇口，从塑件上端四边形内表面进料，如2图2-3浇口套图2-4浇注系统(4)型芯和型腔结构的确定型芯如下图2-5所示:图2-6型,考虑到加工工艺性，型芯、型腔均采用整体、 成型零部件的主要工作尺寸计算如下：型腔径向尺寸计算由零件图分析可知，决定型腔径向尺寸的主要有
9、:60mm、30mm、23mm、R6,塑件上尺型腔如下图2-6所示:图2-5寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按MT5级塑件精度查取公差值，分别是：6000.7430023012-0. 56 0 0.44型腔径向尺寸：00. 32Lm Ls(1Scp)公式(2-1)分别代入计算得:60(10. 004)3/0. 7430(10. 004)3/0. 560. 18500. 14012；10. 004)3/0. 080. 0. 32 059. 690 0.18529. 7。0.145. 0200.08公式（ 2-2 ）深度尺寸：H M H S(1Scp)x23(10. 04)2/0. 110. 44
10、023. 630 0. 11公式（ 2-3 ）HMHS( 1Scp )22（10. 04）2. 凸模尺寸计算径向尺寸：2/00. 44 0. 1122. 380 0. 11公式（ 2-4 ）LMLS(1Scp)58(10. 004)3/0. 7428(10. 004)3/0. 5010（ 1深度尺寸：0. 004)3/0. 3200. 18500. 12500. 085. 020 0. 1855. 020 0. 1255. 020 0. 08公式（ 2-5 ）HMHS( 1Scp )22(10. 04)2/ 300. 44 0. 1122. 380 0. 11式中 塑件的允许公差；Scp塑料的
11、平均收缩率，取 Scp=%；S z成型零件制造公差，取塑件公差的1/3 ;x 修正系数，一般中小型塑件取为 3/4 ；x 修正系数，一般精度较小型塑件取2/3 ；Ls塑件外型尺寸；H S 塑件高度基本尺寸；ls 塑件内形基本尺寸；hs 塑件孔深基本尺寸（ 5）导向及推出方式的确定导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之准确对合，起定位和导向作用。本设计采用导柱、导套滑动配合导向。此模具的型芯在动模，开模后塑件留在动模一侧，考虑到塑件的结构特点，宜采用推杆脱模结构，用四根顶杆顶在塑件的不同位置 , 推杆固定在推杆固定板与推板之间，由注射机顶出机构推动，使推杆运动实现脱模动作，并由
12、复位杆快速复位。（ 6）温度调节系统的设计塑件对模具温度的要求较低，所以此次采用较简单的直流冷却回路，采用软管将直通的管道连接起来，虚线表示冷却水道。图2-7温度调节系统模架的选择,选择A1型中小型模架，周界尺寸300X 300mm。 如下图所示:图2-8标准模架成型设备的选择(1)计算塑件的体积根据零件的三维模型，利用三维软件可直接查询塑件的体积为：V1 =。生产中，每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的一1)倍，考虑到流道较长，我们取倍，初步估算流道的体积V2= mm3。一次注射所需要的塑料总体积V= V1+ 4 V2= mm3。(2)计算塑件的质量查相关手册，ABS的密度为p =cm3塑
13、件与浇注系统的总质量为M=VX p =(3)选用注射机初选FL-50G型螺杆式注射机，其各项参数如下表 2-1:表2-1注塑机参数规格/g60螺杆(柱塞)直径/则28注射压力/Mpa190锁模力/KN500拉杆内间距/咖400X 350移模行程/mm200最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm150喷嘴圆弧半径/则10喷嘴孔孔径/mm第三章模具材料及其热处理方案设计模具型芯型腔材料45号钢价格低廉，来源方便。目前用作塑料模具仍较为广泛，但其渗透性差，制作较大 型模具尺寸模具时，一般用热轧、热锻的退火态或正火态，由于硬度低，耐磨性差，故 寿命较低，可以采用调制处理获得一定的硬度及强韧性，用来
14、制作中低档次的中小型模 具。材料名称：优质碳素钢标准号：GB699-8试样尺寸：25试样态：退火钢抗拉弓S度：600 (MPa)屈服强度：355 (MPa)延长率：16%断面收缩率：40%布氏硬度：197 (Hblack eye)化学成分：材料化学成分组成：元素比例():碳C:铭Cr:&镒Mn:银Ni:磷P:&硫S:硅Si:未热处理时:HB229热处理： 正火冲击功： Aku 39J强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件。模具材料热处理方案（ 1 ）根据塑料制品的种类和质量要求选用。（2 ）根据塑料件的生产批量选用。在
