【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目：腳踏玩具承載底座左蓋塑件注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： 系 別： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 2012年 6月目 錄摘要 IAbstrac………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………Ⅱ1 選題背景 32 塑料玩具外殼的注塑成型工藝分析 3 塑件分析及設(shè)計(jì)要求 3 塑件材質(zhì)分析 4 ABS的注塑成型過(guò)程及工藝參數(shù) 6 預(yù)選注塑機(jī) 7 體積和質(zhì)量的計(jì)算 7 初選注射機(jī) 83 模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)9 分型面位置的確定 10 形腔數(shù)目及排布方式的確定 11 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 主流道的設(shè)計(jì) 14 分流道的設(shè)計(jì) 15 澆口的設(shè)計(jì) 16 冷料井的設(shè)計(jì) 17 成型零件的設(shè)計(jì) 17 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 成型零件的尺寸計(jì)算 20 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23 排氣槽的設(shè)計(jì) 23 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 24 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 模具材料的選擇 27 模架的選擇 28 動(dòng)定模固定板尺寸的確定 28 模具高度尺寸的確定 28 定模板 28 定模座板 29 動(dòng)模固定板 29 墊塊 29 動(dòng)模座板 294 模具的校核計(jì)算 30 成型零件的強(qiáng)度、剛度校核 30 型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 30 型腔底板厚度的計(jì)算 30 注射機(jī)參數(shù)校核 31 最大注射量的校核 31 鎖模力的校核 31 模具安裝尺寸的校核 315 塑料玩具殼體注射模總裝圖 326 總結(jié) 34致 謝 語(yǔ) 34參 考 文 獻(xiàn) 1II腳踏玩具承載底座左蓋塑件注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)摘要為了得到腳踏玩具承載底座左蓋的合理成型工藝和模具結(jié)構(gòu)，作者對(duì)腳踏玩具底座左蓋塑件進(jìn)行了模具設(shè)計(jì)。首先，利用三維建模軟件對(duì)塑件進(jìn)行造型，并分析了它的成型參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。其次，在優(yōu)化澆口位置的基礎(chǔ)上，設(shè)定成型參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)。對(duì)填充模腔過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到合理的模具設(shè)計(jì)方案。再次，在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行CAE分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用注射模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，完成了腳踏玩具承載底座左蓋塑件的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)果表面，運(yùn)用CAD/CAE方法，能夠得到合理的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際要求的塑件。關(guān)鍵詞：腳踏玩具左蓋 注塑成型 模具設(shè)計(jì) 工藝分析 數(shù)值模擬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 pattern,the author designed the mold of the plastic toy’s left shell with footprint , with the help of the 3D modeling software,the author made the mold of the plastic product and analysised its molding parameter and structure ,basing on the optimization of the casting 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 ,in the use of CAE analysis and the injection molding design knowledge,the author finished the injection molding design of the plastic toy’s shell with footprint 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 選題背景隨著塑料材料研究的不斷深入和塑料應(yīng)用的日趨廣泛，在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中所用到的一些傳統(tǒng)金屬件，也越來(lái)越多地采用塑料來(lái)制造。小型塑料玩具是整個(gè)塑料玩具產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，其在市場(chǎng)上的占有額也在逐年增加。而在所有的小型塑料玩具中，腳踏型玩具尤為多見(jiàn)，是深受廣大消費(fèi)者親睞的兒童玩具。用于制造對(duì)應(yīng)玩具的模具設(shè)計(jì)顯得尤其重要。由于小型塑料腳踏玩具使用者多為少年兒童，對(duì)其外觀吸引性和使用安全性的考慮顯得比較突出。而在設(shè)計(jì)制造對(duì)應(yīng)模具時(shí)，玩具的成型工藝分析和相應(yīng)的CAE分析以及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)所在。通過(guò)設(shè)計(jì)腳踏玩具承載底座左蓋塑件的注射模具，并運(yùn)用CAE方法對(duì)其進(jìn)行分析，進(jìn)而優(yōu)化其設(shè)計(jì)方案，對(duì)于整個(gè)小型塑料玩具模具的設(shè)計(jì)具有重要的參考意義，其合理的制造方法值得我們?nèi)パ芯俊? 塑料玩具外殼的注塑成型工藝分析 塑件分析及設(shè)計(jì)要求通過(guò)Pro/E來(lái)建立塑件3D模型，造型重點(diǎn)是保證塑件形狀和尺寸精度，本次設(shè)計(jì)的塑料玩具外殼造型內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，通孔、筋較多。繪制立體圖時(shí)主要通過(guò)拉伸和旋轉(zhuǎn)的方式。將3D圖轉(zhuǎn)換為二維工程圖再用AutoCAD進(jìn)行修改和尺寸標(biāo)注。圖21和圖22所示分別為玩具殼體的Pro/E三維圖和CAD二維圖。圖21 塑料玩具殼體Pro/E三維示意圖圖22 塑料玩具殼體CAD示意圖如圖2所示，考慮到塑件的使用者多為少年兒童，該塑件有以下特點(diǎn)：在外緣輪廓采用圓弧圓角過(guò)渡；內(nèi)腔為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，中部布有筋。其外型尺寸為122mm50mm25mm。玩具使用環(huán)境不定，要求其具有一定的強(qiáng)度、剛度和耐腐蝕性，精度要求中等，塑件外表面為光滑,無(wú)熔接痕及推出痕跡，內(nèi)表面為拋光面。因此該塑件采用丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）注射而成。 塑件材質(zhì)分析 丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）1 使用性能 綜合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好；易于成型和機(jī)械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機(jī)械零件、減摩零件、傳動(dòng)零件和建構(gòu)零件。2 成型性能1） 無(wú)定型塑料。其品種很多，各品種的機(jī)械性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種來(lái)確定成型方法及成型條件。2） 吸濕性強(qiáng)。%（質(zhì)量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。3） 流動(dòng)性中等。4） 模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。 ABS的主要性能指標(biāo) 其性能指標(biāo)如表21所示密度/gcm3 屈服強(qiáng)度/MPa 50比體積/cm3g1 拉伸強(qiáng)度/MPa 38 吸水率（%） 拉伸彈性模量/MPa 1400 熔點(diǎn)/176。C 130160 抗彎強(qiáng)度/MPa 80 計(jì)算收縮率（%） 抗壓強(qiáng)度/MPa 53比熱容/J（kg176。C）1 1470彎曲彈性模量/MPa 1400 表21 ABS的性能指標(biāo)3各主要項(xiàng)精度1）表面粗糙度由塑件的表面粗糙度是決定塑件表面質(zhì)量的主要因素。塑件表面粗糙度主要與模具型腔表面的粗糙度有關(guān)，透明塑件要求型腔與型芯的表面粗糙度相同。由塑件外觀可知，塑件的內(nèi)、外表面要求較高。一般情況下，模具粗糙度數(shù)值要比塑件低1～2個(gè)等級(jí)，故取型腔、。2）尺寸精度按（GB/T 1448693）標(biāo)準(zhǔn)，塑件尺寸公差的代號(hào)為MT,公差等級(jí)分為7級(jí)，其中塑料件尺寸精度分為8級(jí)。本塑件所用材料為ABS,由此查塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，本塑件宜選用MT3級(jí)精度。零件具體尺寸及其公差值可詳見(jiàn)零件圖。塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相關(guān)，尤以小型精密塑件為甚。從模具制造精度對(duì)塑件精度的影響可知，模具制造允許誤差和塑件尺寸公差之間具有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，由塑件零件圖可得，模具精度等級(jí)為IT6。3）脫模斜度該塑件采用的塑料是ABS，而ABS的成型收縮率較?。?~%），而且塑件較復(fù)雜，對(duì)型芯的包緊面積也較大，所以應(yīng)取較大的脫模斜度。為保證壁厚的均勻一致，因此取塑料件的內(nèi)外表面的脫模斜度一致。再由零件設(shè)計(jì)圖紙要求可知α＝1176。4） 壁厚由圖紙可知，該塑件有許多中不同的壁厚，壁厚不均勻，這就