《学位论文-—玩具塑件注射成型工艺与模具设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学位论文-—玩具塑件注射成型工艺与模具设计.doc（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 毕业设计（论文） 题 目：脚踏玩具承载底座左盖塑件注射成型工艺与模具设计学 生： XXXXXX 指导老师： XXXXXXX 副教授 系 别： XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 专 业： XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 班 级： XXXXXXXXXXXXXXXXX 学 号： XXXXXXXXXXXXXXX 2012年 6月福建工程学院本科毕业设计(论文)作者承诺保证书本人郑重承诺： 本篇毕业设计(论文)的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。学生签名：年 月 日福建工程学院本科毕业设计(论文)指导教师承诺保证书本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕
2、业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核，该同学的毕业设计（论文）中未发现弄虚作假、抄袭的现象，本人愿承担指导教师的相关责任。指导教师签名：年 月 日目 录摘要IAbstrac.1选题背景32塑料玩具外壳的注塑成型工艺分析32.1塑件分析及设计要求32.2塑件材质分析42.3ABS的注塑成型过程及工艺参数62.4预选注塑机72.4.1体积和质量的计算72.4.2初选注射机83 模具结构形式设计-93.1 分型面位置的确定103.2 形腔数目及排布方式的确定113.1浇注系统设计133.1.1主流道的设计143.1.2分流道的设计153.1.3浇口的设计163.1.4冷料井的设计173.5 成
3、型零件的设计173.5.1 成型零件的结构设计173.5.2成型零件的尺寸计算203.6脱模机构的设计233.7排气槽的设计233.8导向与定位机构的设计243.9模具温度调节系统的设计243.10模具材料的选择273.11模架的选择283.11.1 动定模固定板尺寸的确定283.11.2 模具高度尺寸的确定283.11.3 定模板283.11.4 定模座板293.11.5 动模固定板293.11.6 垫块293.11.7 动模座板294模具的校核计算304.1成型零件的强度、刚度校核304.1.1型腔侧壁厚度的计算304.1.2型腔底板厚度的计算304.2注射机参数校核314.2.1最大注射
4、量的校核314.2.2锁模力的校核314.2.3模具安装尺寸的校核315塑料玩具壳体注射模总装图326总结34致 谢 语34参 考 文 献1II脚踏玩具承载底座左盖塑件注射成型工艺与模具设计摘要为了得到脚踏玩具承载底座左盖的合理成型工艺和模具结构，作者对脚踏玩具底座左盖塑件进行了模具设计。首先，利用三维建模软件对塑件进行造型，并分析了它的成型参数和结构特点。其次，在优化浇口位置的基础上，设定成型参数和模具结构。对填充模腔过程进行了数值模拟，得到合理的模具设计方案。再次，在对设计方案进行CAE分析的基础上，运用注射模具设计的基础理论，完成了脚踏玩具承载底座左盖塑件的模具结构设计。结果表面，运用C
5、AD/CAE方法，能够得到合理的设计方案，设计出符合实际要求的塑件。关键词：脚踏玩具左盖 注塑成型 模具设计 工艺分析 数值模拟The injection molding process and design of mold for plastic toys left shell with footprint patternAbstractAiming to finding out the reasonable injection molding process and designing of mold for the plastic toys shell with footprint pa
6、ttern,the author designed the mold of the plastic toys left shell with footprint pattern.First, with the help of the 3D modeling software,the author made the mold of the plastic product and analysised its molding parameter and structure characteristics.Second,basing on the optimization of the castin
7、g gate,the author set up the molding parameter and molding structure and simulated the process of filling the cavities in order to get the reasonable design scheme.Finnaly,in the use of CAE analysis and the injection molding design knowledge,the author finished the injection molding design of the pl
8、astic toys shell with footprint pattern.The result shows that reasonable design can be found out by the use of the CAD/CAE methods.Key words: left shell of the plastic toy with footprint pattern the injection molding design of mold process analysis digital simulationII1 选题背景随着塑料材料研究的不断深入和塑料应用的日趋广泛，在
9、现代工业和日用产品中所用到的一些传统金属件，也越来越多地采用塑料来制造。小型塑料玩具是整个塑料玩具产业的重要组成部分，其在市场上的占有额也在逐年增加。而在所有的小型塑料玩具中，脚踏型玩具尤为多见，是深受广大消费者亲睐的儿童玩具。用于制造对应玩具的模具设计显得尤其重要。由于小型塑料脚踏玩具使用者多为少年儿童，对其外观吸引性和使用安全性的考虑显得比较突出。而在设计制造对应模具时，玩具的成型工艺分析和相应的CAE分析以及浇注系统的设计是重点所在。通过设计脚踏玩具承载底座左盖塑件的注射模具，并运用CAE方法对其进行分析，进而优化其设计方案，对于整个小型塑料玩具模具的设计具有重要的参考意义，其合理的制造
10、方法值得我们去研究。2 塑料玩具外壳的注塑成型工艺分析2.1 塑件分析及设计要求通过Pro/E来建立塑件3D模型，造型重点是保证塑件形状和尺寸精度，本次设计的塑料玩具外壳造型内部结构比较复杂，通孔、筋较多。绘制立体图时主要通过拉伸和旋转的方式。将3D图转换为二维工程图再用AutoCAD进行修改和尺寸标注。图2-1和图2-2所示分别为玩具壳体的Pro/E三维图和CAD二维图。图2-1 塑料玩具壳体Pro/E三维示意图图2-2 塑料玩具壳体CAD示意图如图2所示，考虑到塑件的使用者多为少年儿童，该塑件有以下特点：在外缘轮廓采用圆弧圆角过渡；内腔为内凹结构，中部布有筋。其外型尺寸为122mm50mm
11、25mm，平均壁厚1.8mm，与另外一半结合部分有厚0.8mm的突起。玩具使用环境不定，要求其具有一定的强度、刚度和耐腐蚀性，精度要求中等，塑件外表面为光滑,无熔接痕及推出痕迹，内表面为抛光面。因此该塑件采用丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）注射而成。2.2 塑件材质分析2.2.1 丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）1 使用性能 综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好；易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和建构零件。2 成型性能1） 无定型塑料。其品种很多，各品种的机械性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及
12、成型条件。2） 吸湿性强。含水量应小于0.3%（质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。3） 流动性中等。溢边料0.04mm左右。4） 模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现白色痕迹。2.2.2 ABS的主要性能指标 其性能指标如表2-1所示密度/gcm-31.02-1.08 屈服强度/MPa 50比体积/cm3g-1 0.86-0.98 拉伸强度/MPa 38 吸水率（%） 0.2-0.4 拉伸弹性模量/MPa 1400 熔点/C 130-160 抗弯强度/MPa 80 计算收缩率（%） 0.4-0.7 抗压强度/MPa 5
13、3比热容/J（kgC）-1 1470弯曲弹性模量/MPa 1400 表2-1 ABS的性能指标3各主要项精度1）表面粗糙度由塑件的表面粗糙度是决定塑件表面质量的主要因素。塑件表面粗糙度主要与模具型腔表面的粗糙度有关，透明塑件要求型腔与型芯的表面粗糙度相同。由塑件外观可知，塑件的内、外表面要求较高，因此其表面粗糙度取Ra0.4mm。一般情况下，模具粗糙度数值要比塑件低12个等级，故取型腔、型芯表面粗糙度为Ra0.2um。2）尺寸精度按（GB/T 14486-93）标准，塑件尺寸公差的代号为MT,公差等级分为7级，其中塑料件尺寸精度分为8级。本塑件所用材料为ABS,由此查塑料模具设计手册可知，本塑件宜选用MT3级精度。零件具体尺寸及其公差值可详见零件图。塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相关，尤以小型精密塑件为甚。从模具制造精度对塑件精度的影响可知，模具制造允许误差和塑件尺寸公差之间具有对应的关系，由塑件零件图可得，模具精度等级为IT6。3）脱模斜度该塑件采用的塑料是ABS，而ABS的成型收缩率较小（0.5%0.8%），而且塑件较复杂，对型芯的包紧面积也较大，所以应取较大的脱模斜度。为保证壁厚的均匀一致，因此取
