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名牌 注塑 设计 全套 cad 图纸 以及 三维 模型

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:4/1ABS毕业设计（论文）中期检查表设计（论文）题目检 查 项 目是否综合、补充填写学生填写正在按计划完成学生签名： 年 月 日能完成任务书规定的任务工作学习态度端正能遵守纪律、按时出勤每周与指导教师见面累积请假课时累积旷课课时每周与指导教师见面几小时 （小时）指导教师填写任务书填写完整、规范指导教师签字： 年 月 日正按进度计划进行学生态度端正、无旷课每周与学生见面几小时（小时）专业负责人填写是否按要求进行专业负责人签字： 年 月 日包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396摘 要乐高名牌的注塑模设计，主要运用到的软件有UG、AutoCAD。首先对零件的材料，结构，尺寸进行分析。再确定零件的收缩率和拔模斜度。分析零件的浇口位置和流道。然后用UG绘制零件的分型面，型芯，型腔，导出确定好的大水口模架再设计浇注系统。最后导出二维图到AutoCAD中。整个注塑模的设计就基本完成。关键词：注塑模；浇注系统；大水口。. 目 录前 言11 塑件分析21.1 塑件的工艺分析21.2 ABS塑料特性22 注射机及选用32.1 注射机的分类32.1.1 注射机按外形结构特征分类32.1.2 注射机按塑料在料筒的塑化方式分类42.2 注射机的选用53 模具设计73.1 型腔布置73.2 分型面的设计73.3 确定浇注系统83.3.1 主流道设计83.3.2分流道设计93.3.3浇口的形式及位置选择93.3.4冷料穴的设计104 注塑模的设计114.1 成型零件的设计114.1.1 型腔结构设计114.1.2 型芯结构设计114.2 推出机构的设计124.2.1 脱模力的计算124.2.2 推杆的设计12总 结14致 谢15附 录16参考文献17前 言塑料模具是一种生产塑料制品的工具，它是由几组零件部分组成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装在注塑机上，熔融塑料被注入成型的模腔内，并在腔内进行冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模架，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。按照塑料制品成型加工方法的不同，可将塑料模分为以下6大类型：注塑模，压铸模，传递模，挤出模，中空吹塑模，热成型模具。这次设计的乐高名牌就是注塑模。注塑模主要用于热塑性塑料制品成型，近年来也越来越多的用于热固性塑料制品成型。这一类是用途广，占有比重大，技术较为成熟的塑料模具。因为材料、苏建结构或成型过程不同，有热固性塑料注塑模、结构泡沫注塑模和反映成型注射模以及气辅注塑模等。在模具设计时必须要考虑模具在使用过程中的各种要求，这些要求对于模具来说是最基本的。模具设计者在模具的设计中就要考虑到以下问题：精度要求，生产率，物理强度，耐磨性，操作的安全性，保养和互换性，安装，模具的性价比。模具的结构设计：注塑模结构要根据塑料制品的形状，精度，大小，工艺要求和生产批量来决定，包括型腔数目以及排列方式、浇注系统、成型部件、冷却系统、脱模机构、侧抽芯机构等几个部分，根据塑料制品的尺寸和注射机的型号选择适当的模架，UG、AutoCAD主要应用于注塑模的结构设计。乐高名牌的注塑模设计，主要有以下的步骤：绘制零件、型芯、型腔，导出适合的模架，开框、顶针、流道、唧嘴、定位环、弹簧、运水、水嘴，一个完整的模具就基本设计完成了。绘制之前要先根据塑料模具设计基础及项目实践中的数据确定零件材料、边倒圆的尺寸、拔模斜度、缩放率、型芯之间的合适距离、前模、后模的厚度、模架的选择、注射机的选择。运用到的软件有：UG、AutoCAD。UG绘制整个模具的三维设计，AutoCAD绘制模具的二维图。在整个模具的设计过程中，浇注系统最复杂，变化最大，也是要求加工光洁度和精度最高的部分。浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分，主要包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。根据模具的实际应用和分析，这次的注塑模设计主要采用侧浇。1 塑件分析1.1 塑件的工艺分析该塑件为装配件，采用一模两腔。根据实际使用要求和提高成型效率采用侧浇口。型腔，型芯采用镶拼式结构。塑件尺寸如图1-1所示。图1-1 塑件图1.2 ABS塑料特性ABS的性能特征：是一种通用型热塑性聚合物，刚性好、冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药物品腐蚀、机械强度和电气性能优良，便于加工，并有韧，硬，刚的良好特性。加工尺寸稳定性和表面光泽度良好，容易涂装、着色，还可以进行喷涂金属，电镀，焊接和粘接等二次加工性能。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色，无味无毒。ABS工程塑料的优点：具有极好的冲击强度，尺寸稳定性好，电性能，耐磨性，抗化学药物性，染色性，成型加工和机械加工都较好。ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性比较差。ABS应用领域有：电子电器，工业机械，工艺制品以及日常生活用品等领域。ABS成型特点：ABS易吸水，吸水会使成型塑件表面出现斑痕，云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；壁厚，熔料温度对收缩率影响极小；要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，要求塑件光泽和耐热时，温度应控制在6080；ABS溶度低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。2 注射机及选用2.1 注射机的分类2.1.1 注射机按外形结构特征分类1）立式注射机：注射装置与锁模机构的轴线呈一直线垂直排列。如图2-1所示。优点：体积小，模具拆装方便，易于安放嵌件。缺点：重心高，加料困难，容积较小；不易实现自动化，推出的塑件要手工取出。1-注射部分；2-合模部分；3-机身图2-1 立式注射机2）卧式注射机：注射装置与锁模机构的轴线呈一直线垂直排列，使用广泛。如图2-2所示。优点：重心低，机身稳定；加料，操作及维修方便；易实现自动化，塑件可以自行脱落。缺点：模具安装繁琐，嵌件安放不稳，体积较大。1-注射部分；2-合模部分；3机身图2-2 卧式注射机2）角式注射机：注射装置与锁模装置的轴线相互垂直排列。如图2-3所示。优点和缺点介于立式和卧式注射机之间。特别适用于成形中心不许有浇口痕迹的塑件表面。1-注射部分；2-合模部分；3机身图2-3 角式注射机2.1.2 注射机按塑料在料筒的塑化方式分类1）柱塞式注射机：注射柱塞直径为20100mm的金属圆杆，当其后退时物料自动地落入料筒中，柱塞前进，原料通过料筒与分流梭的腔内，将塑料分为薄片，均匀加热，并在剪切作用下塑料进一步混合和塑化，并完成注射。如图2-4所示。1-料斗；2-机筒；3-分流道；4-柱塞；液压油缸图2-4 柱塞式注射机2）螺杆式注射机：螺杆在料筒内旋转时，将料斗内的塑料卷入，逐渐压实、排气和塑化，将塑料熔体推向料筒的前端，积存在料筒顶部和喷嘴之间，螺杆本身受熔体的压力而缓慢后退。当积存的熔体达到预定的注射量时，螺杆停止转动，在液压缸的推动下，将熔体注入模具。卧式注射机大多为螺杆式。如图2-5所示。1-喷嘴；2-机筒；3-螺杆；4-料斗；5-齿轮减速器；6-电动机；7-油缸图2-5 螺杆式注射机2.2 注射机的选用我们在模具设计时候，必须根据塑件的具体情况，选用适当的注射机。在注射模设计时必须对注射机的基本参数进行校核。注射机选用的型号，如图2-6所示。注射机型号XS-ZY-125A理论注射量cm220注射压力/MPa150最大注射面积/cm360锁模力/KN900最大模具厚度/mm325最小模具厚度/mm220拉杆空间(长x宽)/mm360x360定位孔直径/mm100喷嘴球半径/mm12喷嘴空径/mm4图2-6 XS-ZY-125A注射机部分主要技术参数1）注射量的校核通过UG的分析计算得体积：V塑=0.589cm3质量：m塑=4.616gV总=2xV塑（1+0.2）=2x0.58948x1.2 cm3=1.415 cm3注塑机的最大注塑量应该大于制品的质量或体积，注塑机的最大注塑量的80%通常要大于注塑机的实际注塑量。所以选用的注塑机最大注塑量应该满足：0.8 V机 V塑式中V机 注塑机的最大注塑量为220cm3V塑浇注系统凝料和体积塑件的体积，该产品V塑3.74cm30.8V机 3.74cm3，故能满足要求。2）注射压力的校核 塑件材料为ABS，所需要的注射压力为100-140MPa，而我现在所选用的注射机压力为150MPa，所以注射压力符合要求。3）锁模力校核公式：F锁qA式中 q熔融型料在型腔内的压力取q=20MpaA塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=1.168cm2 。F锁注塑机的额定锁模力，为900kN。F锁qA=20 Mpa1.168cm2 ，所以选定的注塑机满足要求。3 模具设计3.1 型腔布置根据零件的尺寸，以及为了节省成本，模具设计从一模一腔改为一模两腔，其余成型条件都一致，模具成本增加了60%左右，但生产产品的时间却缩短了将近一半，对于批量生产的产品，生产效率是可观的。所以这次的型腔布置为一模两腔。如图3-1所示。图3-1 型腔设计图3.2 分型面的设计为了将成品从穴中取出，模穴就必须要分出一个或者几个主要部分，这些可以分离部分的接触面称为分型面。分型面设计的一般原则：1）符合塑件脱模的基本要求。2）要确保塑件能够滞留在后模的一侧，并利于顶杆顶出且顶针不露出外观面。分模线不影响塑件的外观，分型面不能破坏塑件的外表面。3）要确保塑件的质量。4）分型面应尽量避免测孔、测凹，如果需要行位成行，尽量使行位结构简单，要尽量避免前模行位。5）合理安排好浇注系统，最主要的是浇口位置的选择。6）满足模具的锁紧要求，将塑件投影面积大的方向，放在前、后模方向上，要将投影面积小的方向作为侧向分型面；如果，分模面是曲面时，应该加斜面锁紧。7）分型面要有利于模具的加工。根据以上条件，分型面的设计为。如图3-2所示。图3-2 分型面设计3.3 确定浇注系统3.3.1 主流道设计主流道应该位于模具的压力中心，要保证型腔的受力均匀，多型腔的模具要对称分布。根据设计手册查得XZ-ZY-125A型注射机喷嘴的有关尺寸：喷嘴孔的直径：d0=4mm；喷嘴前端球面半径：SR0=12mm；根据喷嘴和模具主流道的关系SR=SR0+(12)mmd=d0+(0.51)mm取主流道球面半径R=13mm；取主流道的小端直径d=4.5mm.为了方便将凝料从主流道中拔出，就将主流道设计成圆锥形，其锥度为13，经换算得大端直径D=8.5mm。为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径r=3mm的圆弧过渡，主流道设计，如图3-3所示。图3-3 主流道设计3.3.2分流道设计分流道的设计时，要有利于塑料的加热，增大摩擦热，使塑料升温。一般小型塑件的深度取24mm，大型塑件的深度取46mm，最浅应该不小于2mm。如果过浅会使塑料模具提早出现硬化，流动性会降低，分流道的宽度应取深度的1.52倍。常用的分流道截面为半圆形或者梯形。分流道大多采用的是平衡式布置，流道应光滑、平直，尽量避免弯折。应该根据塑件的体积、壁厚、形状的注射速率、分流道长度、复杂程度等因素来确定分流道的形状和尺寸。本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的放置方式需要分流道的长度较短，为了便于塑件的加工，所选用的分流道为圆形分流道，查塑料模设计手册得R=3mm，分流道的表面粗糙度应取Ra=1.6mm。3.3.3浇口的形式及位置选择浇口也称之为进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。塑件能否完好、高质量地注射成型主要取决于浇口的设计与位置的选择是否恰当。浇口可分成非限制性浇口与限制性浇口两大类。按浇口的结构形式和特点，常用的浇口可分为以下几种形式。1）直接浇口；2）中心浇口；3）侧浇口；4）环形浇口；5）轮辐式浇口；6）爪形浇口；此零件的外表面要求:表面要求没有明显的缺陷、毛刺、无飞边，要有一定的光泽。模具设计时，浇口的位置及尺寸的要求比较严格，初步试模之后还需要进一步的修改浇口尺寸，无论采用哪种浇口，其浇口位置对塑件的成型及质量影响都较大，因此合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量重要的一部，同时浇口位置的不同还将影响模具的结构。要使塑件具有良好的性能与外表，要认真考虑好浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：1）浇口应选择在塑件壁厚的最大处；2）必须尽量减少塑件的熔接痕；3）应有利于型腔中气体的排出；4）考虑分子定向影响；5）避免注塑时产生喷射和蠕动；6）浇口处避免弯曲；7）尽量缩短塑料的流动距离；综合以上分析，浇口选择侧浇口位置。如图3-4所示。图3-4浇口位置设计3.3.4冷料穴的设计用一个井穴将主流道延长以按收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔产生的井穴称为冷料穴。冷料穴一般设计在主流道下面的动模板上，直径与主流道大端直径相同或略大一些。深度约为直径的11.5倍。冷料穴除了具有容纳冷料的作用外，同时还具有在开模时将主流道和分流道的冷料勾住，使其保留在动模一侧，便于脱模。如图3-5所示。图3-5冷料穴的设计4 注塑模的设计4.1 成型零件的设计4.1.1 型腔结构设计塑件比较简单，但要求精度较高，要求其塑件表面光滑，无毛边。在计算型腔尺寸时，塑件的收缩率不易选的很准确，这时尺寸就要选小一些，否则做大了模具将报废。A=(A1+A1Q-0.75Z)+KA型腔尺寸（大端）A1制件相应的上限尺寸Q收缩率Z制件公差K成型零件其结构，如图4-1所示。图4-1型腔结构设计4.1.2 型芯结构设计型芯是成型塑件的内表面零件。这次所设计的塑件它有两个小孔，它是用小型芯来成型，主型是用来成型塑件的内壁，塑件的内表面相比较外表面精度要求稍微低一些，因此型芯的加工可以精度低一点。型芯采用整体式，结构牢固，固定在动模固定板上。该塑件工件角度都是通过核算而得到的。型芯选择45钢，淬火处理，使其硬度达到40HRC以上，保证型芯硬度，防止它在加工时，变弯、变软。型芯尺寸的计算：B=(B1+B1Q+0.75Z)-KB型芯尺寸（小端）B1制件相应的下限尺寸型芯尺寸根据计算已经确定。4.2 推出机构的设计使塑件从成型零件上脱出的机构称之为推出机构。本副模具是通过推杆顶出方式，把塑件推出的。推出零件通常分为推件板、推杆、推管、成型推杆等。此副模具所设计的塑件是属于壳盖塑件，所以选用推杆推出比较适合。此模具的设计也要满足一般推出机构的设计原则：塑件滞于动模一侧，这样有利于设计推出机构，防止塑件变形、力求塑造一个外观良好、结构完整、脱模工作稳定，运动平稳，制造方便，便于更换。4.2.1 脱模力的计算脱模力的计算其计算公式如下：Ft=Fb （10）Fb=AP=3500x10-9x3x107=105NFt是脱模力，Fb是塑件对型芯的包紧力，P为塑件对型芯的单位面积的包紧力。模外冷却取P约为2.43.9x107Pa，模内冷却就约取0.8x1.2x107Pa，由此式我们可以知道，当塑件体积越大，对型芯的包紧面也越大，所以脱模力也会越大，在模内脱出的脱模力要小于模外脱出的脱模力。但模内脱模会制使塑件变形，因此这个塑件将选用模外脱模。4.2.2 推杆的设计此模具由于塑件是不规则塑件，为了各处平衡，设计推杆时应均匀布置推杆。这样使系统就显得比较平衡了，增加了推杆的寿命。推杆的材料选用45钢，并淬火至55HRC。1）推杆的数量为每个制品设4个，结构形式，布局，尺寸，如图4-2所示。2）顶出机构的导向设计是，采用推杆顶出，则用型芯作为推杆的导向机构。3）推杆顶出的距离不小于20mm，以确保塑件完全脱离动模。4）复位装置设计采用弹簧复位结构。图4-2推杆设计图总 结这次设计是自己对大学学习生涯的一个总结，运用到了，CAD，UG的使用,还有制图的知识。设计的开始总是困难的，从找零件开始就是慎重仔细的考虑，零件的难易程度要适中，还考虑到分型面的选择，通过各方面的考虑，最终选定乐高名牌这个零件。然后就要对零件的材料和结构进行分析，尺寸确定。再查找资料确定塑件的收缩率，拔模斜度和圆角角度。塑件的一些数据确定好之后就要在UG中设计塑件、型芯、型腔，根据注塑机选择合适的模架，最后设计出流道系统和推出系统，整个设计就完成一半了。最后就是出二维的工程图和书写说明书。整个的设计过程是繁琐的，需要自己细心认真有耐心，最终自己克服了困难，为自己交上了一份满意的答卷。致 谢经过自己努力和老师们的悉心指导，最终自己顺利的完成了这次的设计。在此要感谢所有帮助过我的老师和同学。至此，三年的大学生涯画上了圆满的句号，我会永远记得在健雄这片土地上的点点滴滴。附 录 序号图纸名称附录1装配图附录2零件图附录3型芯图附录4型腔图参考文献1 褚建忠.塑料模具设计基础及项目实践.浙江：浙江大学出版社，2015.2 张学文. 注塑模具设计. 北京：化学工业出版社，2007.3 翟震. 塑料成型工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社，2011.4 胡东升. 塑料模具设计基础. 湖北：武汉大学出版社，2009.5 浦学西.模具结构图解. 北京：中国劳动社会保障出版社，2009.6 王栓虎.塑料模具设计与制造.北京：高等教育出版社，2008.7 吴光明. 塑料模具设计. 北京：机械工业出版社，2011.8 李学锋. 塑料模具设计与制造. 北京：机械工业出版社，2010.9 赵华.模具设计与制造. 湖北：清华大学出版社，2009.10 黄健求.模具制造. 北京：机械工业出版社，2001.17任务书一、课题来源、目标及意义乐高积木是塑料积木中的佼佼者，并且乐高积木众所周知，造型小巧，便于设计，很适合作为注塑模毕业设计。这次的设计主要运用到的软件有UG、AutoCAD。UG主要用于三维的模具设计，AutoCAD应用于二维的模具设计。要顺利完成这次设计，首先要对模具的设计流程熟悉，并且要具备注塑模设计的相关知识并且能够熟练地使用设计软件。乐高名牌的注塑模设计首先要对塑件的材料、工艺性能进行分析。再确定零件的收缩率和拔模斜度。分析零件的浇口位置和流道。然后用UG绘制零件的分型面，型芯，型腔，导出确定好的大水口模架再设计浇注系统。最后导出二维图到AutoCAD中。整个注塑模的设计就基本完成。二、毕业设计（论文）内容及要求本次设计将通过对注塑件的分析与计算，合理选择注射机和模架，并对各个参数进行校核，设计出一套合理的模具设计图。本次设计对于学生的能力有很大的提高，既能训练软件的熟练使用，又能让学生熟悉模具设计的整个流程。本次设计可以培养学生自主学习的能力，也是对学生三年学习的一次总结。要求学生认真严谨的按照要求来完成这次设计。三、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称计划时间1确定毕业设计（论文）选题并完成选题审批表2017.3.8前2依据任务书，学生进行准备工作，调研及资料收集2017.3.9-3.163撰写并完成开题报告2017.3.17-3.244完成毕业设计（论文）初稿；填写周记2017.3.25-4.245根据指导教师的建议，完成对毕业设计（论文）修改工作，通过毕业设计（论文）的查重，整理并完善毕业设计（论文）相关资料，上交毕业设计（论文）所有资料（包含纸质档和电子文档，周记不得少于5次），并准备答辩2017.4.25-5.46答辩小组的评阅教师审核并量化打分2017.5.5-5.127学生毕业设计（论文）答辩2017.5.13四、参考书及参考文献1 褚建忠.塑料模具设计基础及项目实践.浙江：浙江大学出版社，2015.2 张学文. 注塑模具设计. 北京：化学工业出版社，2007.3 翟震. 塑料成型工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社，2011.4 胡东升. 塑料模具设计基础. 湖北：武汉大学出版社，2009.5 浦学西.模具结构图解. 北京：中国劳动社会保障出版社，2009.6 王栓虎.塑料模具设计与制造.北京：高等教育出版社，2008.7 吴光明. 塑料模具设计. 北京：机械工业出版社，2011.8 李学锋. 塑料模具设计与制造. 北京：机械工业出版社，2010.指导教师（签字）: 院（系）主任（签字）: 毕业设计（论文）周记专业 模具设计与制造 班级 学号 姓名 周次1日期3.27-4.2课题塑件分析工作内容摘要1.塑料的工艺分析该塑件为装配件，采用一模两腔。根据实际使用要求和提高成型效率，采用侧浇口。型腔，型芯采用镶拼式。2.ABS的性能特性是一种通用型热塑性聚合物，刚性好、冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药物品腐蚀、机械强度和电气性能优良，便于加工，并有韧，硬，刚的良好特性。周次2日期4.3-4.9课题注射机选用工作内容摘要我们在模具设计时候，必须根据塑件的具体情况，选用适当的注射机。在注射模设计时必须对注射机的基本参数进行校核。参考资料以及老师的指导，选择最适合自己模具设计的注射机。专业 模具设计与制造 班级 学号 姓名 周次3日期4.10-4.16课题型腔布置工作内容摘要根据零件的尺寸，以及为了节省成本，模具设计从一模一腔改为一模两腔，其余成型条件都一致，模具成本增加了60%左右，但生产产品的时间却缩短了将近一半，对于批量生产的产品，生产效率是可观的。所以这次的型腔布置为一模两腔。周次4日期4.17-4.23课题分型面的设计工作内容摘要为了将成品从穴中取出，模穴就必须要分出一个或者几个主要部分，这些可以分离部分的接触面称为分型面。再根据分型面的各个要求，最终选择合适的分型面。专业 模具设计与制造 班级 学号 姓名 周次5日期4.24-4.30课题确定浇注系统工作内容摘要1.主流道设计主流道应该位于模具的压力中心，要保证型腔的受力均匀，多型腔的模具要对称分布。2.分流道设计分流道的设计时，要有利于塑料的加热，增大摩擦热，使塑料升温。3.浇口的形式及位置选择浇口也称之为进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。塑件能否完好、高质量地注射成型主要取决于浇口的设计与位置的选择是否恰当。4冷料穴的设计用一个井穴将主流道延长以按收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔产生的井穴称为冷料穴。周次6日期5.1-5.4课题注塑模的设计及检查修改工作内容摘要这周主要完成注塑模的设计，因为之前资料准备的都比较充分，所以这周的工作也不是很困难。完成注塑模的设计整个模具设计就进入尾声了，最后剩下的时间就要进行检查和修改，争取做到最好。 编号 毕业设计（论文）题 目:乐高名牌的注塑模设计学生姓名:学 号:院（系）:专业班级:指导教师:职 称: 2017 年 5 月开题报告一、课题来源、选题依据、课题研究目的、应用价值乐高积木是塑料积木中的佼佼者，并且乐高积木众所周知，造型小巧，便于设计，很适合作为模具毕业生的研究项目。这次的设计主要运用到的软件有UG、AutoCAD。UG主要用于三维的模具设计，AutoCAD应用于二维的模具设计。这次设计能够顺利完成，首先要对模具的设计流程熟悉，并且要具备注塑模设计的相关知识并且能够熟练地使用软件。乐高名牌的注塑模设计首先要对塑件的材料、工艺性能进行分析。再确定零件的收缩率和拔模斜度。分析零件的浇口位置和流道。然后用UG绘制零件的分型面，型芯，型腔，导出确定好的大水口模架再设计浇注系统。最后导出二维图到AutoCAD中。整个注塑模的设计就基本完成。二、课题研究的基本思路、研究的关键问题和研究手段（途径）乐高名牌的注塑模设计的基本思路是：首先对塑件进行分析，再设计型腔型芯，选择合适的注塑机，再根据注塑机的相关参数选择合适的模架，最后设计流道和运水等。到这里基本模具的三维设计已完成。这次设计的关键问题是型腔和流道的设计。关于一模几腔进行了分析，最后根据实际加工需要这次选择一模两腔。由于这次的塑件是一个名牌，表面要光滑无毛刺，所以选择侧浇，尽量减小浇口留下的瑕疵。设计过程中有很多的问题，主要是参考资料和寻求老师和同学的指导。在老师几次的悉心指导下，自己最终完成了设计，交上了满意的答卷。三、论文的主体框架和主要内容概述想要设计出一套正确的塑料模具，必须掌握塑料成型工艺及模具设计的基础知识，设计一套完整的塑料模一般按以下的步骤来完成：1.塑料件分析：1）功能分析2）塑件成型分析2.成型工艺分析：1）塑件的选材3.模具结构设计：1）分型面的选择 2）型腔的布局3）浇注系统的设计4）推出机构的设计5）模架类型的选择6）冷却系统的设计7）排气系统设计8）型芯型腔结构设计9）侧抽芯结构设计10)模具草图绘制11）模具工作原理4.模具尺寸计算与注塑机选择：1）型芯型腔结构尺寸计算 2）模具机构尺寸计算3）侧抽芯尺寸的计算4）注塑量的计算5）锁模力的计算6）注塑机的选择7）其他尺寸计算8）注塑机校核5.模具图纸的绘制：1）模具装配图的绘制）2）零件图的绘制以上5点基本上包括了设计一套模具所需的步骤和要求。同时，在之后的设计过程中，我们将通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识对塑料模具的组成结构（浇注系统、顶料方式）进行系统的认识。四、论文工作进度与安排起讫日期工作内容达到要求2017.3.8前确定毕业设计（论文）选题并完成选题审批表2017.3.9-3.16依据任务书，学生进行准备工作，调研及资料收集2017.3.17-3.24撰写并完成开题报告2017.3.25-4.24完成毕业设计（论文）初稿；填写周记2017.4.25-5.4根据指导教师的建议，完成对毕业设计（论文）修改工作，通过毕业设计（论文）的查重，整理并完善毕业设计（论文）相关资料，上交毕业设计（论文）所有资料（包含纸质档和电子文档，周记不得少于5次），并准备答辩2017.5.5-5.12答辩小组的评阅教师审核并量化打分2017.5.13学生毕业设计（论文）答辩五、指导教师意见 指导教师：年 月 日六、所在专业负责人审查意见 专业负责人：年 月 日七、参考文献阅读清单（要求8篇以上）序号题 目（及作者）出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）1褚建忠.塑料模具设计基础及项目实践.浙江：浙江大学出版社，2015.2张学文.注塑模具设计.北京：化学工业出版社，2007.3翟震.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，2011.4胡东升.塑料模具设计基础.湖北：武汉大学出版社，2009.5浦学西.模具结构图解.北京：中国劳动社会保障出版社，2009.6王栓虎.塑料模具设计与制造.北京：高等教育出版社，2008.7吴光明.塑料模具设计.北京：机械工业出版社，2011.8李学锋.塑料模具设计与制造.北京：机械工业出版社，2010.毕业设计（论文）评价表（指导教师用）学生： 设计（论文）题目：评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。602难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。403理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。5能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。1305综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。1106研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。707实验技能和实践能力已基本掌握了专业技能和研究设计方法，实践能力较强。908创新意识能够在前人工作的基础上，进行科学的分析与综合，提出问题，探索解决问题的方法、手段有一定的特色或新意，结论有新见解。7设计（论文）质量09内容与写作较完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容基本正确，数据可靠，结果可信。710结构与水平结构较严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，分析较深入，结论基本正确。1111要求与规范化程度符合本院的毕设工作的规范要求，论文中的术语、格式、图表、数据、公式、引用、标注及参考文献均符合规范。1212成果与成效有一定的实用价值；有实物作品、实际运行的原型系统；初步得到应用或具有应用前景的成果。8综合意见100指导教师签字：时间： 2017 届学生毕业设计（论文）材料袋题 目：乐高名牌的注塑模设计学生姓名：学 号：院（系）：专业班级：指导教师：职 称：材 料 目 录序号名 称数量备注1毕业设计（论文）选题审批表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）开题报告14毕业设计（论文）指导教师评阅表15毕业设计（论文）评阅教师评阅表16毕业设计（论文）答辩记录17毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表18毕业设计（论文）（附所有电子资料）1双面打印、装订（封面用牛皮纸）9其它材料（如大学生论文检测报告单等） 2017年5月 4日毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表设计(论文)题目毕业设计（论文）答辩资格审查以下各项，已完成的打“”，否则打“”任务书、开题报告、评阅表等材料齐全已完成任务书基本要求无严重违纪现象（如：旷课达1/3者、论文检测总文字复制比大于50%、违反规定造成重大损失者）审查结果指导教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日评阅教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日毕业设计（论文）答辩成绩答辩小组评审意见：成 绩（百分制）：组长（签字）：年 月 日答辩委员会评定成绩组成部分分值比例指导教师评阅分30%评阅教师评阅分30%答辩成绩40%最终得分毕业设计等第（五级分制）：答辩委员会主席（签章）：年 月 日毕业设计（论文）答辩记录毕业设计（论文）题目指导教师职 称工作单位答辩日期、时间答辩组成员（签字）：答辩记录：记录人（签字）：年 月 日答辩组组长（签字）：年 月 日摘 要乐高名牌的注塑模设计，主要运用到的软件有UG、AutoCAD。首先对零件的材料，结构，尺寸进行分析。再确定零件的收缩率和拔模斜度。分析零件的浇口位置和流道。然后用UG绘制零件的分型面，型芯，型腔，导出确定好的大水口模架再设计浇注系统。最后导出二维图到AutoCAD中。整个注塑模的设计就基本完成。关键词：注塑模；浇注系统；大水口。. 目 录前 言11 塑件分析21.1 塑件的工艺分析21.2 ABS塑料特性22 注射机及选用32.1 注射机的分类32.1.1 注射机按外形结构特征分类32.1.2 注射机按塑料在料筒的塑化方式分类42.2 注射机的选用53 模具设计73.1 型腔布置73.2 分型面的设计73.3 确定浇注系统83.3.1 主流道设计83.3.2分流道设计93.3.3浇口的形式及位置选择93.3.4冷料穴的设计104 注塑模的设计114.1 成型零件的设计114.1.1 型腔结构设计114.1.2 型芯结构设计114.2 推出机构的设计124.2.1 脱模力的计算124.2.2 推杆的设计12总 结14致 谢15附 录16参考文献17前 言塑料模具是一种生产塑料制品的工具，它是由几组零件部分组成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装在注塑机上，熔融塑料被注入成型的模腔内，并在腔内进行冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模架，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。按照塑料制品成型加工方法的不同，可将塑料模分为以下6大类型：注塑模，压铸模，传递模，挤出模，中空吹塑模，热成型模具。这次设计的乐高名牌就是注塑模。注塑模主要用于热塑性塑料制品成型，近年来也越来越多的用于热固性塑料制品成型。这一类是用途广，占有比重大，技术较为成熟的塑料模具。因为材料、苏建结构或成型过程不同，有热固性塑料注塑模、结构泡沫注塑模和反映成型注射模以及气辅注塑模等。在模具设计时必须要考虑模具在使用过程中的各种要求，这些要求对于模具来说是最基本的。模具设计者在模具的设计中就要考虑到以下问题：精度要求，生产率，物理强度，耐磨性，操作的安全性，保养和互换性，安装，模具的性价比。模具的结构设计：注塑模结构要根据塑料制品的形状，精度，大小，工艺要求和生产批量来决定，包括型腔数目以及排列方式、浇注系统、成型部件、冷却系统、脱模机构、侧抽芯机构等几个部分，根据塑料制品的尺寸和注射机的型号选择适当的模架，UG、AutoCAD主要应用于注塑模的结构设计。乐高名牌的注塑模设计，主要有以下的步骤：绘制零件、型芯、型腔，导出适合的模架，开框、顶针、流道、唧嘴、定位环、弹簧、运水、水嘴，一个完整的模具就基本设计完成了。绘制之前要先根据塑料模具设计基础及项目实践中的数据确定零件材料、边倒圆的尺寸、拔模斜度、缩放率、型芯之间的合适距离、前模、后模的厚度、模架的选择、注射机的选择。运用到的软件有：UG、AutoCAD。UG绘制整个模具的三维设计，AutoCAD绘制模具的二维图。在整个模具的设计过程中，浇注系统最复杂，变化最大，也是要求加工光洁度和精度最高的部分。浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分，主要包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。根据模具的实际应用和分析，这次的注塑模设计主要采用侧浇。1 塑件分析1.1 塑件的工艺分析该塑件为装配件，采用一模两腔。根据实际使用要求和提高成型效率采用侧浇口。型腔，型芯采用镶拼式结构。塑件尺寸如图1-1所示。图1-1 塑件图1.2 ABS塑料特性ABS的性能特征：是一种通用型热塑性聚合物，刚性好、冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药物品腐蚀、机械强度和电气性能优良，便于加工，并有韧，硬，刚的良好特性。加工尺寸稳定性和表面光泽度良好，容易涂装、着色，还可以进行喷涂金属，电镀，焊接和粘接等二次加工性能。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色，无味无毒。ABS工程塑料的优点：具有极好的冲击强度，尺寸稳定性好，电性能，耐磨性，抗化学药物性，染色性，成型加工和机械加工都较好。ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性比较差。ABS应用领域有：电子电器，工业机械，工艺制品以及日常生活用品等领域。ABS成型特点：ABS易吸水，吸水会使成型塑件表面出现斑痕，云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；壁厚，熔料温度对收缩率影响极小；要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，要求塑件光泽和耐热时，温度应控制在6080；ABS溶度低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。2 注射机及选用2.1 注射机的分类2.1.1 注射机按外形结构特征分类1）立式注射机：注射装置与锁模机构的轴线呈一直线垂直排列。如图2-1所示。优点：体积小，模具拆装方便，易于安放嵌件。缺点：重心高，加料困难，容积较小；不易实现自动化，推出的塑件要手工取出。1-注射部分；2-合模部分；3-机身图2-1 立式注射机2）卧式注射机：注射装置与锁模机构的轴线呈一直线垂直排列，使用广泛。如图2-2所示。优点：重心低，机身稳定；加料，操作及维修方便；易实现自动化，塑件可以自行脱落。缺点：模具安装繁琐，嵌件安放不稳，体积较大。1-注射部分；2-合模部分；3机身图2-2 卧式注射机2）角式注射机：注射装置与锁模装置的轴线相互垂直排列。如图2-3所示。优点和缺点介于立式和卧式注射机之间。特别适用于成形中心不许有浇口痕迹的塑件表面。1-注射部分；2-合模部分；3机身图2-3 角式注射机2.1.2 注射机按塑料在料筒的塑化方式分类1）柱塞式注射机：注射柱塞直径为20100mm的金属圆杆，当其后退时物料自动地落入料筒中，柱塞前进，原料通过料筒与分流梭的腔内，将塑料分为薄片，均匀加热，并在剪切作用下塑料进一步混合和塑化，并完成注射。如图2-4所示。1-料斗；2-机筒；3-分流道；4-柱塞；液压油缸图2-4 柱塞式注射机2）螺杆式注射机：螺杆在料筒内旋转时，将料斗内的塑料卷入，逐渐压实、排气和塑化，将塑料熔体推向料筒的前端，积存在料筒顶部和喷嘴之间，螺杆本身受熔体的压力而缓慢后退。当积存的熔体达到预定的注射量时，螺杆停止转动，在液压缸的推动下，将熔体注入模具。卧式注射机大多为螺杆式。如图2-5所示。1-喷嘴；2-机筒；3-螺杆；4-料斗；5-齿轮减速器；6-电动机；7-油缸图2-5 螺杆式注射机2.2 注射机的选用我们在模具设计时候，必须根据塑件的具体情况，选用适当的注射机。在注射模设计时必须对注射机的基本参数进行校核。注射机选用的型号，如图2-6所示。注射机型号XS-ZY-125A理论注射量cm220注射压力/MPa150最大注射面积/cm360锁模力/KN900最大模具厚度/mm325最小模具厚度/mm220拉杆空间(长x宽)/mm360x360定位孔直径/mm100喷嘴球半径/mm12喷嘴空径/mm4图2-6 XS-ZY-125A注射机部分主要技术参数1）注射量的校核通过UG的分析计算得体积：V塑=0.589cm3质量：m塑=4.616gV总=2xV塑（1+0.2）=2x0.58948x1.2 cm3=1.415 cm3注塑机的最大注塑量应该大于制品的质量或体积，注塑机的最大注塑量的80%通常要大于注塑机的实际注塑量。所以选用的注塑机最大注塑量应该满足：0.8 V机 V塑式中V机 注塑机的最大注塑量为220cm3V塑浇注系统凝料和体积塑件的体积，该产品V塑3.74cm30.8V机 3.74cm3，故能满足要求。2）注射压力的校核 塑件材料为ABS，所需要的注射压力为100-140MPa，而我现在所选用的注射机压力为150MPa，所以注射压力符合要求。3）锁模力校核公式：F锁qA式中 q熔融型料在型腔内的压力取q=20MpaA塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=1.168cm2 。F锁注塑机的额定锁模力，为900kN。F锁qA=20 Mpa1.168cm2 ，所以选定的注塑机满足要求。3 模具设计3.1 型腔布置根据零件的尺寸，以及为了节省成本，模具设计从一模一腔改为一模两腔，其余成型条件都一致，模具成本增加了60%左右，但生产产品的时间却缩短了将近一半，对于批量生产的产品，生产效率是可观的。所以这次的型腔布置为一模两腔。如图3-1所示。图3-1 型腔设计图3.2 分型面的设计为了将成品从穴中取出，模穴就必须要分出一个或者几个主要部分，这些可以分离部分的接触面称为分型面。分型面设计的一般原则：1）符合塑件脱模的基本要求。2）要确保塑件能够滞留在后模的一侧，并利于顶杆顶出且顶针不露出外观面。分模线不影响塑件的外观，分型面不能破坏塑件的外表面。3）要确保塑件的质量。4）分型面应尽量避免测孔、测凹，如果需要行位成行，尽量使行位结构简单，要尽量避免前模行位。5）合理安排好浇注系统，最主要的是浇口位置的选择。6）满足模具的锁紧要求，将塑件投影面积大的方向，放在前、后模方向上，要将投影面积小的方向作为侧向分型面；如果，分模面是曲面时，应该加斜面锁紧。7）分型面要有利于模具的加工。根据以上条件，分型面的设计为。如图3-2所示。图3-2 分型面设计3.3 确定浇注系统3.3.1 主流道设计主流道应该位于模具的压力中心，要保证型腔的受力均匀，多型腔的模具要对称分布。根据设计手册查得XZ-ZY-125A型注射机喷嘴的有关尺寸：喷嘴孔的直径：d0=4mm；喷嘴前端球面半径：SR0=12mm；根据喷嘴和模具主流道的关系SR=SR0+(12)mmd=d0+(0.51)mm取主流道球面半径R=13mm；取主流道的小端直径d=4.5mm.为了方便将凝料从主流道中拔出，就将主流道设计成圆锥形，其锥度为13，经换算得大端直径D=8.5mm。为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径r=3mm的圆弧过渡，主流道设计，如图3-3所示。图3-3 主流道设计3.3.2分流道设计分流道的设计时，要有利于塑料的加热，增大摩擦热，使塑料升温。一般小型塑件的深度取24mm，大型塑件的深度取46mm，最浅应该不小于2mm。如果过浅会使塑料模具提早出现硬化，流动性会降低，分流道的宽度应取深度的1.52倍。常用的分流道截面为半圆形或者梯形。分流道大多采用的是平衡式布置，流道应光滑、平直，尽量避免弯折。应该根据塑件的体积、壁厚、形状的注射速率、分流道长度、复杂程度等因素来确定分流道的形状和尺寸。本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的放置方式需要分流道的长度较短，为了便于塑件的加工，所选用的分流道为圆形分流道，查塑料模设计手册得R=3mm，分流道的表面粗糙度应取Ra=1.6mm。3.3.3浇口的形式及位置选择浇口也称之为进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。塑件能否完好、高质量地注射成型主要取决于浇口的设计与位置的选择是否恰当。浇口可分成非限制性浇口与限制性浇口两大类。按浇口的结构形式和特点，常用的浇口可分为以下几种形式。1）直接浇口；2）中心浇口；3）侧浇口；4）环形浇口；5）轮辐式浇口；6）爪形浇口；此零件的外表面要求:表面要求没有明显的缺陷、毛刺、无飞边，要有一定的光泽。模具设计时，浇口的位置及尺寸的要求比较严格，初步试模之后还需要进一步的修改浇口尺寸，无论采用哪种浇口，其浇口位置对塑件的成型及质量影响都较大，因此合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量重要的一部，同时浇口位置的不同还将影响模具的结构。要使塑件具有良好的性能与外表，要认真考虑好浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：1）浇口应选择在塑件壁厚的最大处；2）必须尽量减少塑件的熔接痕；3）应有利于型腔中气体的排出；4）考虑分子定向影响；5）避免注塑时产生喷射和蠕动；6）浇口处避免弯曲；7）尽量缩短塑料的流动距离；综合以上分析，浇口选择侧浇口位置。如图3-4所示。图3-4浇口位置设计3.3.4冷料穴的设计用一个井穴将主流道延长以按收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔产生的井穴称为冷料穴。冷料穴一般设计在主流道下面的动模板上，直径与主流道大端直径