毕业设计（论文）-四孔斜面积木塑料模具设计（全套图纸）.pdf

毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 题题 目：目： 四孔斜面积木注塑模具设计 四孔斜面积木注塑模具设计 摘 要 该设计仿制市面上普通积木的外观，在结构上进行改造的产品结构。通过分析，个人 考虑，和一些相关文献资料而确认的产品尺寸、进度、表面处理等要求。然后在此基础上 进行型腔数量选择，分型面选择，确定模仁尺寸，模架选择，以及浇注系统和运水系统的 分析选择等。最终大致确定了模架中各个零部件、系统分布的尺寸和相对尺寸，利用 Auto CAD 2012 和 UG8.5 软件完成制图。 制图时通过 UG 外挂和 CAD 的工具外挂使整个制图流程相对流畅顺利。 关键词：模仁尺寸；模架；浇注系统、运水系统 全套图纸加 153893706 目 录 前 言 . 1 1 塑件分析 . 2 1.1 塑件材料 . 2 1.2 结构分析 . 2 1.3 成型分析 . 2 1.4 结构设计 . 2 1.5 具体尺寸设计 . 3 1.6 分型面选择 . 3 2 模仁设计 . 4 2.1 模仁尺寸设计 . 4 2.1.1 母模仁设计 . 5 2.1.2 公模仁结构设计 . 5 2.2 运水系统设计 . 6 2.2.1 运水系统尺寸设计 . 6 3 模架设计 . 7 3.1 模架选择 . 7 3.2 唧嘴和定位环尺寸选择 . 7 3.3 点胶口位置 . 8 3.4 拉料针尺寸及固定方式 . 8 3.5 顶针位置及尺寸 . 9 4 模具装配图绘制 . 10 总 结 . 10 致 谢 . 11 附 录 . 12 参考文献 . 13 1 前 言 经济高速发展的今天，中国制造业也在不断发展，模具制造技术在不断发展更新。 模具的质量高低，设计好坏影响着产品的质量，它能促进工业产品得发展与提高，带 弧度带动国家的经济发展。因此收到很多国家的重视。近年来，塑料模具的产量水平发展 迅速，自动化、高精密、长寿命的精密模具所占产量比重越来越大。注塑模具就是将塑料 先加在注塑机的料筒内，加热融化后，注入模具的型腔内，冷却固化成型。此次课题的主 要任务是塑料积木注塑模具设计，来实现自动化生产，提高产量。 通过此次设计，使学生们对塑料模具设计有所了解；同时对设计过程有所了解，对模 具结构作用有所认知。为其将来独立设计模具有所想法。 2 1 塑件分析 1.1 塑件材料 PVC 材料即聚氯乙烯，它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛， 聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末，单独不能使用，必须经过改性。PVC 为无定形结构的 白色粉末，支化度较小，对光和热的稳定性差。虽然化学稳定性差，但在室温下化学稳定 性较好。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和 力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。塑 件如图 1-1 图 1-2 所示。 图 1-1 塑件图 图 1-2 塑件结构 1.2 结构分析 该塑件结构简单（见图 1-1） ，厚度较薄的薄壁件，原料采用 PVC，拔模角度适中，取 件方便。有加强筋结构（见图 1-2） ，强度好。壁厚较薄，大批量生产适合用注塑。 1.3 成型分析 该塑件结构简单，壁厚多为 2mm 相对均匀，脱模斜度为 0.5 度，外表面要抛光处理。 其余表面精度为 TM8 级，塑件侧表面并无孔无需侧抽芯结构。 1.4 结构设计 塑件有加强筋结构，有良好的强度，并利用加强筋可以做到积木间良好配合。 3 1.5 具体尺寸设计 外尺寸长宽都为 50mm，相对于儿童食道大小要大，可以避免误入口中的危险，未注边 有倒圆角防止使用时割伤等安全事故。 图 1-3 塑件尺寸图 1.6 分型面选择 分型面通常选择塑件截面，一方面方便加工，二一个方便取件等，分型面如图 1- 4 所 示 图 1- 4 分型面 4 2 模仁设计 2.1 模仁尺寸设计 由于是大批量生产的积木玩具，我选择一模四穴，分型面选择最大截面处考虑到之后 要有水路经过模具和每个塑件之间的间隔加工难的问题塑件之间间隔为 20mm ，与模仁外 边间隔为 25mm。模仁长宽皆为 170mm。其厚度根据比塑件厚度高 15 到 30mm 所以模仁总高 度为塑件高度 55+25=80mm 除以 2 后母模仁高度为 40mm。公模仁总高度（厚度）为 40（分 型面以下公模高度）+55（塑件高度）-2（壁厚）为 93mm。 （如图 2-1 所示） 图 2-1 模仁尺寸 5 2.1.1 母模仁设计 母模仁的型腔表面要抛光处理，为了积木外观好看美观。由于母模仁没有顶针孔只有 浇注孔其空位并不影响模仁的水路位置，加上积木注塑的塑料多在型腔表面所以在母模仁 处加工水路，有助于塑件成型时充分冷却。型腔位置如图 2-2 所示。 图 2-2 母模仁 2.1.2 公模仁结构设计 型芯出尺寸并没太大的表面要求，拔模斜度为 0.5 度。白点为顶针孔。如图 2-3 所示。 图 2-3 公模仁 6 2.2 运水系统设计 水路直径为 8mm 为单向冷却水路，其实该图水堵位置有问题，为了防止水堵在相邻两 面出接触加工而影响母模仁的性能水都位置实则要岔开（该出岔开方法与水路钻孔时的钻 孔点有关）做到四面最多并至少有一个水堵得情况（水堵位置以图 2-5 为准） 。运水方向 如图 2-4 所示。 图 2-4 运水系统 2.2.1 运水系统尺寸设计 水路直径为 8mm 其到型腔壁和螺纹孔间隔至少为 3mm。则水路位置如图 4-4 所示。 图 2-5 水路位置尺寸 7 3 模架设计 3.1 模架选择 模仁厚度为 80mm，公母模仁各为 40，A 板的厚度为公模尺寸加上 35 到 45mm 以上，A 板为 40+40=80mm 同理 B 板厚度也为 80mm。介于安全定出塑件距离为 50mm 左右，以及顶针 板（厚度为 20mm） ，顶针固定板（厚度 25mm） ，C 板高度为 100mm 左右。所以模架选择吸水 口、DIC、3535 型号的三板模模架如图 3-1。 图 3-1 模架 3.2 唧嘴和定位环尺寸选择 改尺寸选择与注塑机选择有关，由于材料用得是 PVC，由于 PVC 流动性较差，其浇口 直径要大些防止高压状态下料过热变黑。PVC 成型参数如表 3-1。 成型温度 160190 熔化温度 185205 注射压力 1500bar 保压压力 1000bar 成型收缩率 0.61.5 表 3-1 PVC 成型参数表 8 3.3 点胶口位置 位于塑件的圆台圆心处。点胶口尺寸较小，并且在圆台中点处，积木组合之后其部位 并不影响积木间组合顺畅问题。外观上影响不大。位置如图 3-2 所示。 图 3-2 点浇口位置 3.4 拉料针尺寸及固定方式 拉料针由于唧嘴部分螺钉占了位置拉料针不能太长利用唧嘴来压肩固定只能将其固 定在锁模板上，固定方式使用压肩式，直径为 6mm 压肩部分圆台直径为 10mm。其位置关系 如图 3-3 所示。 图 3-3 浇注系统 9 3.5 顶针位置及尺寸 顶针尺寸直径为 4mm，由于塑件壁厚较薄，防止顶针将塑件顶坏顶针顶出的地方设置 两处与加强筋部分，有利于塑件成型后顶出。一模四穴，每个塑件由四根顶针定出，为防 止出现顶破塑件产生变形问题，其中两根顶针定在加强筋位置上，保证定出时塑件受力大 些且不易因受力而变形。顶针位置如图 3-4 所示。 图 3-4 顶针位置数量图 10 4 模具装配图绘制 模具注塑时，闭合上下模，加热模具注入塑料填充型腔型芯饱压。冷却系统通水冷却， 开模小拉杆拉住浇注废料在 A 板 A 板固定板出的分型面掉落，受开闭器影响第二个分型面 后开（即公母模仁开合处打开）顶针定出塑件，在第二个分型面掉落，之后再和膜完成一 次注塑成型过程。其模具装配图如图 4-1 所示 图 4-1 模具总装配图 总 结 这次设计并不是在 2D 先完成状况下后做 3D 完成的而是两个制图软件同时使用，利用 软件的外挂互补状态下制作完成。 通过学校参考书和上网查阅的资料和寻求老师同学帮助，解决了材料的所需模温范围 和注塑压力选择，以及浇注系统的尺寸问题。 在模具绘制过程中遇到挺多问题的 比如外挂调出来的零件有些在尺寸形状调节上有 所不便，需要原来软件一些指令进行修改，CAD 中可以利用爆炸指令将原本带有参数关系 的样条、线条等关系破坏，对其进行修改。或者在原本零件中对其单独编辑界面上修改， 但是由于要算尺寸和实际图纸没有结合在一块看会有重复修改浪费时间的问题，用第一种 方式该会比较好，相对的 UG 中题在于零件成型时候方向方面有些死板需要多次测试会比 较好。修改外形上比较方便利用偏执、移动、拉伸、替换面进行修改零件外形速度比较。 虽然大多尺寸都定下来，但是不得不说该设计上还有很多考虑不足，需要进一步研究 11 改良来解决其不足之处。 致 谢 12 附 录 13 参考文献 1 百度文献.PVC 的注塑参数 2 黄志高.塑料模具设计基础及项目实践.浙江大