玩具飞机模具设计说明书

1、玩具飞机设计2班08 计算机辅助设计与制造肖叶林 08621030指导老师：匡和碧1目录引言 31 制品分析32 塑料的选择33 成型零件设计44 模架的选择55 注塑模侧向分型机构66 浇注系统设计67 温度控制系统88 脱模系统设计89 排气系统设计910 导向定位系统设计1011 注射机的选择1012 模具装配与零件图11设计总结22#引言塑料是 20 世纪人类的重大发明， 它的发明和广泛使用， 为人类的物质文明谱写了新的篇章， 现在人民对塑料的运 用成了生活不可缺少的一部分，大大推动了人类社会的进步 和繁荣。1 制品分析本人设计的是一个玩具飞机，飞机由上盖和下盖组成，上 盖 尺 寸 为

2、 110MM*121MM*35MM ， 下 盖 尺 寸 为 110MM*121MM*12.5MM ，零件不是很大，所以我做成一模 两腔，对角排位，采用侧浇口直接进胶，上盖有两只灯凸起 来了，所以产品内部要做成斜顶，产品外面可以做成滑块， 也可以做成枕位，如果做成滑块那模坯要加大，增加了模具 制造成本，模具加工增加了困难，使模具结构变的复杂，模 具结构越复杂就越容易损坏，所以本人采用了做用了做成枕 位.2 塑料的选择由于是玩具飞机所以小孩子在玩的时候会经常丢到地上去，所以对制品材料要求硬度比较高，本人采用了 ABS （丙 烯腈丁二烯苯乙烯共聚物） ABS 的收缩率在 0.4% 0.7% 之间。常

3、用收缩率为 0.5%，这里采用 0.5%。ABS 制品强度高、刚性好、硬度、耐冲击性、制品表面光 泽性好，耐磨性好。ABS 有优良的成型加工性， 尺寸稳定性好， 着色性能也好。ABS 缺点：不耐有机溶剂，耐气候性差，在紫外线下易老 化。3 成型零件设计成型零件由前模和后模组成，是塑料在里面成型的位置， 塑料温度都很高，冲击力也很大，所以对模具的钢材料要求 很高，选材料要根据模具的批量来确定，批量越大钢材要求 就更高，本人这里采有了P20预硬注塑模具钢，P20硬度比中碳钢高，变形也比中碳钢稳定，机械切削也不太困难，所 以这种钢在注塑模具被广泛采用。成型零件设计的一般步骤：1 确定模具型腔数量2

4、确定制品分型线和模具分型面3 确定是否要侧向抽芯4 计算型腔的成型尺寸，确定脱模斜度5 排位确定成型零件的大小6 确定成型零件的组合方式和固定方式1.1 型腔数量这里采用了一模两腔对角排位 .2.1 制品上盖从止口上端开始然后在从玩具飞机灯对半做个 枕位，下盖就从飞机底部分型。3.1 成型尺寸的计算， ABS 的收缩率为 0.5%计算公式为 D M= D（ 1+S）DM 模具开腔尺寸D 制品的基本尺寸S 收缩率4.1 飞机灯是凸起在外侧做了枕位，在底面就要采用斜顶将 产品推出。5.1 成 型 零 件 的 大 小 ， 制 品 上 盖 外 型 尺 寸 为 110MM*121MM*35MM 不是很大

5、，前模尺寸：依据个人经 验本人采用了在制品最外边加大 25MM ，厚度也在最外边加 大 25MM 。后模尺寸与前模一样，但厚度就比前模大些，因 为后模是活动的，承受的奋力也大很多，本人在分型面以下 加大了 30MM 。制品下盖外型为 110MM*121MM*12.5MM 由于要加究对称原则，所以也是采用求上盖前后模尺寸一 样。6.1 确定成型零件的组合方式和固定方式，本模没有镶件， 所以就直接用螺钉坚固在 A B 板上。4 模架的选择这套模没有滑块，依据个人经验，就在模仁宽度和长度上加上 100MM ，如果和小于等于 250MM 那就是小型模具， 如 果和在 250 350MM 之间那就为中型

6、模具，如果和大于 350MM 那就为大型模具，对于小型模具的定模板、动模板 的长、宽尺寸在模仁长宽上单边加上 40MM ，然后取模具宽 度的标准值，中型模具就单边加上 50MM ，在取模具宽度标 准值，大型模具就单边加上 60MM ，在取模具标准值。本模 为中型模具， 所以单边加上 50MM 后在去找和标准模架相差 不远的模架。5 注塑模侧向分型机构 由于飞机的灯是凸出来的，所以飞机内部就凹进去了，在后 模里面形成了倒扣， 无法将产品推出， 这里采用了斜顶推出。 斜推杆的倾斜角度取决于侧向抽芯距离和推杆板推出的距 离。计算公式为tana=S/HS侧向凹凸深度 S1+(2 - 3)MMH推杆板推

7、出的距离斜推杆的倾斜角度不能太大，在推出过程中斜推杆会受到很 大的扭矩的作用，从而导致斜推杆磨损，甚至卡死或断裂。 角度一般取 3- 15 度，常用角度 8- 10 度，在设计过程中， 这角度能小不大。6 浇注系统设计浇注系统是模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的 一段熔体通道，他可分为普通流道浇系统和热流道浇注系统 两大类型。普通流道浇注系统又分为侧浇口和点浇口浇注系 统，他们都由主流道、分流道、冷料穴和浇口组成。由于注 塑机喷嘴要与模具重复碰撞，容易损坏，所以要单独用一块 料做成唧嘴，要选用优质钢材加工并热处理。选择浇注系统的类型，根据制品的结构、大小、形状以及 制品批量大小，分析其填充

8、过程，确定是采用侧浇口还是点 浇口，还是热流道。主流道要做有斜度，一般斜度为2 4 度，主流道长度越短越好，主流道越短，模具排气负担越轻，流道料越少，缩 短了成型周期，减少了熔体的能量、温度、压力的损失。主 流道要尽量和模具中心重合，避免浇口套位置偏心。主流道 偏离模具中心时，导致锁模力和胀型力不在一条线上，使模 具在生产时受到扭矩的作用，这个扭矩会使模具一侧张开产 生飞边，或者使型芯错位变形，最终还会导致模具导柱，甚 至注射机拉杆变形等严重后果。分流道是连接主流道的，分流道起分流和转向的作用。分 流道有圆形、 U 形、梯形、正六角形、矩形、半圆形，流动 率最好的是圆形，分流的直径要根据产品大

9、小来确定，产品 越大直径就越大，反之就相反，一般直径取3.5 7MM 之间最大直径可取 810MM ，在 10MM 以后在增大对塑料的流 动改善影响已经很小了。 而且分流道直径超过 10MM 流道熔 体难以冷却，效率低。这里采用了6MM 。分流道的布置尽量平衡。冷料穴是为储存熔体与低温模具接触而在料流前锋产生 的冷料而设置的，这些冷料如果进入型腔将减慢熔体填充速 度，最终影响制品的成型质量。冷料穴一般设置在主流道的 末端，分流道较长时，分流道的末端也应设冷料穴。冷料穴 的深度为（1 - 1.5） D，直径为和分流道一样大。浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系 统的最后部分，作用是

10、使塑料以较快速度进入并充满型腔。 他能很快冷却封闭，防止型腔内还未冷却的熔体倒流。浇口形式很多，有侧浇口、潜伏式浇口、点浇口、扇形浇 浇口中、 环形浇口。 选择浇口时要根据产品大小形状来选择， 这里选择了侧浇口。7 温度控制系统在塑料注射成型中，注入模腔中熔体的温度一般在 200300 度之间，熔体在模腔中成型、冷却、固化成制品，当制 品取出时，温度一般在 60 度左右，熔体释放的热量都传递 给了模具。为保证正常生产，模具必须将这部分热量及时传 递出去，使模具的温度始终控制在合理的范围内。模具中将 这部分热量及时传递出去的结构就叫做冷却系统。行水越多 越好，行水孔大小依据个人经验：模宽在 20

11、0MM 以下行水 孔直径为 5MM ，在 200- 300MM 为 6MM ，在 300- 400MM 为 6-8MM 在400 500为 8-10MM 大于 500MM 以上就 10- 13MM 。行水孔到型腔表面的距离尽可能相等。分布尽 量平衡。8 脱模系统设计在注塑模中，将冷却固化后的塑料制品及浇注系统凝料从模具中安全无损坏地推出的机构叫脱模系统。注塑模的脱模系统包括推杆、推管、推板、推块等推出零件，复位杆、复位 弹簧及推杆板先复位机构等推出零件的复位零件，推杆固定 板和推杆底板等推出零件的固定零件。防止制品在推出时变 形或损坏，正确分析制品对型芯的包紧力和对模腔的粘附力 的大小及其所在

12、部位，有针对性地先择合适的推出方式，使 脱模力施于制品对模具包紧力最大，以及能够承受脱模力的 部位。结构合理，工作稳定可靠，脱模系统应推出可靠，复 位准确，运动灵活，制造方便，更换容易，且具有足够的强 度和刚度。 脱模系统应使其磨损最小， 寿命最高。 位置合理， 推出安全，模具的推杆要设置于制品包紧力最大的地方，且 不能和其他零件发生干涉，中间保持钢厚3 5MM 。9 排气系统设计注塑模属于型腔模，型腔中有大量空气，熔体快速进入型 腔时，需要将这些空气及时排出。另外，当熔体在型腔内成 型固化后开模时，制品和型腔之间会产生真空，空气必顺及 时进入。注塑模中将气体排出和引进的结构称为排气系统。排气

13、槽分为两个级，一级排槽中允许气体排出而不允许熔 体泄漏，靠近型腔的那部分为一级排气槽，深度一般为 0.03 0.05MM 长度为 3 5MM 二级排气槽深度为 0.1MM 要通 到模坯以外，分型面是气体主要排出的地方。也有专门为排 气面增加的小镶件。排气槽尽量开设在料流末端，熔料最后汇合处或制品厚壁处。10 导向定位系统设计在注塑模具上，所有运动的零件都必顺得到准确的导向和 定位。原因是模具要反复开、合。注塑模在生产过程中，活 动零件较多，每次开合模时都要有精确的导向和定位，以保 证成型零件每次合模后的配合精度，最终保证制品尺寸精度 的稳定性和延续性。定模板、动模板之间的定位机构常用于 大型模

14、架模宽在 400MM 以上，承担模具在生产时的侧向压 力，提高模具的配合精度和生产寿命。这种机构又包括锥面 定位块，锥面定位柱，边锁和定模板、定模板原身定位角。 11 注射机的选择注射机大小必顺与模具大小相匹配。注射机太小，难以生 产出合格的制品，注射机太大，运转费用贵，且动作缓慢， 增加了模具的生产成本。在选用注射机时，一般要校核其额 定注射量、锁模力、注射压力、模具在注射机安装部分相关 尺寸、开模行程和推出置等。模具成型的塑料制品和流道凝料总质量应小于注射机的 额定注射量的 80% 。如：塑料制品和流道凝料的总质量为 300G，则注射机的额定注射量大于或等于300/80% = 375G锁模力的选用：当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产 生使模具分型面胀开的力，即胀型力。胀型力的大小等于塑 料制品和浇注系统在分型面上的投影积之和乘以型腔的压9强，它就小于注射机的额定锁模