1、 哈 理 工 荣 成 学 院 塑料模课程设计说明书 题 目： 玩具积木注塑模设计 院、 系 ： 荣成学院 材料工程系 专 业： 模具 11-1 姓 名 ： 孙中银 学 号： 1130330123 指导教师 ： 完成时间： 2013 年 08 月 30 日哈尔滨理工大学塑料模设计说明书 哈理工荣成学院 塑料模课程设计任务书 学生姓名：孙中银 学号： 1130330123 学 院：荣成学院 专业：模具 11-1 任务起止时间： 2013 年 08 月 19 日至 2013 年 08 月 30 日 课程设计题目：玩具积木注塑模 课程设计工作内容与日程： 根据给定的零件结构、使用特性、已知条件等，进行
2、完整的注塑模具设计。设计内容应包括：零件的工艺分析、注塑机的选择、模具结构及尺寸设计、模具材料选择、模具及注塑机校核等。设计过程应有理有据，在适当的地方应配有图例说明。日程安排如下： 8.19 零件分析、查阅资料，确定模具关键结构方案 8.19-8.21 塑件工艺分析及编制塑件成型工艺卡 8.21-8.26 模具结构确定及相关尺寸计算 8.26-8.29 总装图及非标零件图计算机绘图 8.29 -8.30 设计说明书撰写及答辩 资料： 1. 李德群塑料注射成型工艺及模具设计（第二版）。 2. 孙全颖机械精度设计与质量保证。 3. 仝基斌机械制图。 指导教师意见： 签名： 年 月 日 系主任意见
3、： 签名： 年 月 日 哈尔滨理工大学塑料模设计说明书 目 录 第 1 章 塑件工艺分析 . 1 1.1 设计任务 . 1 1.2 塑件工艺分析 . 2 1.2.1 材料工艺性分析 . 2 1.2.2 尺寸精度工艺性分析 . 3 第 2 章 模具结构设计 . 4 2.1 模具总体方案确定 . 4 2.1 成型设备的选择 . 9 第 3 章 模具材料及其热处理方案设计 . 9 3.1 模具型芯型腔材料 . 10 3.2 模具材料热处理方案 . 10 第 4 章 模具及注塑机的校核 . 12 4.1 注塑机工艺 参数的校核 . 12 第 5 章 模具总装图 图 5-1. 13 结论 . 14 参考
4、文献 . 15 哈尔滨理工大学塑料模设计说明书 第 1章 塑件工艺分析 1.1 设计任务 根据 任务设计 玩具 积木 三视图 如下图 1-1 1-1 玩具积木三视图 1-2 玩具积木 实物图 已知技术参数： 材料： ABS 生产批量：大 批量生产 哈尔滨理工大学塑料模设计说明书 - 2 - 1.2 塑件工艺分析 1.2.1 材料工艺性分析 ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型的高聚物。它是在聚丙乙烯基础上改性而发展起来的一种热塑性工程塑料。由于聚苯乙烯的突出缺点是耐冲击性能较差，耐热性不够高，因而限制了它的应用范围。而三种单体合成的 ABS 塑料是一种综合性能优良的在工程
5、技术中广泛应用的新型塑料 。 1.ABS 塑料 的使用性能：由于 ABS 是三种单体聚合而成的，因此它具有三种组成物的综合性能。丙烯腈可使 ABS 具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学稳定性；丁二烯可使 ABS 具有弹性和较高的冲击强度；苯乙烯可使 ABS 具有优良的介电性能和成型加工性能。由此可见，还可以通过改变组成物的比例，生产出不同品种的 ABS 塑料。 ABS 塑料在一定的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度及耐磨性；它的热变形温度为 100 左右，比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺都高；还具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；此外它还有能与其他塑料和橡胶混溶等特性；其制品 尺寸稳定性不好
6、，表面光泽，可以抛光和电镀。 但 ABS 塑料耐热性并不高，耐低温性和耐紫外线性能也不好。实际生产中为进一步提高 ABS 塑料的性能，克服缺点，采取了加入其它单体和增加助剂、填料等方法，以提高其耐热耐寒、耐候性。 2. ABS 塑料的成型性能： ABS 塑料成型性能较好。它的流动性较好，成型收缩率小； ABS 塑料比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也较快，模塑周期短。但 ABS 吸水性大，成型前必须充分干燥，表面要求光泽的制品应进行较长时间的干燥， ABS 塑料可采取注塑、挤出、压延、吹塑、真空成型等方法制 造塑料制品。 3. ABS 塑料的用途：由于 ABS 塑料具有良好的综合性能
7、并易于成型，所以在机械、电器、轻工、汽车、飞机、造船以及日用品等工业中得到较广泛的应用，如管道、计算机外壳等。 哈尔滨理工大学塑料模设计说明书 - 3 - 1.2.2 尺寸精度工艺性分析 塑件上尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按 MT5 级塑件精度查取公差值（详见附录 1 GB/T14486-1993）。带尺寸公差图略 塑件为小孩塑料玩具积木，要求外观美观、无斑点、无熔接痕、表面粗糙度可取 Ra1.6,塑件内部没有较高的粗糙度要求。 此塑件为壳体类零件，塑件长 60mm，宽 30mm，高 23mm 腔体深大约 22mm，壁厚 1mm，表面有八个凸起里面空心的圆台，大圆直径为12mm，小圆直径
8、10mm，圆台高 11mm，每个圆台表面有向里凹进去的圆柱，深为 1mm。总体尺寸适中，塑件成型性能较好。 不需要侧抽芯。 要求成型后轮廓清晰，成型它的模具工作零件可用数控雕铣机加工。 哈尔滨理工大学塑料模设计说明书 - 4 - 第 2章 模具结构设计 2.1 模具总体方案确定 （ 1）分型面的选则 选着如下图 2-1 所示 图 2-1 玩具积木 分型面 分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，有利于排气，保证塑件质量，该零件分型 面如 图所示，取在塑件的底部。 （ 2）型腔数量的确定及型腔的排列 图 2-2 型腔布局 该塑件采用一模四 件成型，型腔布置在模具中间， 利用与浇注系统的哈
9、尔滨理工大学塑料模设计说明书 - 5 - 排列和模具平衡。 （ 3）浇注系统的设计 根据塑料模具大典查得注射机喷嘴有关尺寸如下： 喷嘴前端出口孔径： d0= 2.5mm 喷嘴前端球面半径： R0 10mm 模具浇口套主流道球面半径 R 与注射机喷嘴球面半径 R0 的关系为 : R=R0+(2 3)=10+3=13mm 模具浇口套主流道小端直径 d 与喷嘴前端出口孔径 d0 的关系为 : d=d0+(0.5 1)mm=2.5+1 3.5mm 主流道为圆锥形，锥角取 4； 分流道取半圆形 ，其半径 R=3mm； 浇口采用矩形 浇口，从塑件上端四边形内表面进料，如 R1 d2d1R224图 2-3
10、浇口套 图 2-4 浇注系统 哈尔滨理工大学塑料模设计说明书 - 6 - （ 4）型芯和型腔结构的确定 型芯 如下图 2-5 所示 ： 图 2-5 型芯 型腔 如下图 2-6 所示 ： 图 2-6 型腔 考虑到加工工艺性，型芯、型腔 均采用整体、直通式外形结构。 成型零部件的主要工作尺寸计算如下 : 型腔径向尺寸计算 由零件图分析可知，决定型腔径向尺寸的主要有： 60mm、 30mm、23mm、 R6, 塑件上尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按 MT5 级塑件精度查取公差值 ,分别是： 0 74.0-60 0 56.0-30 0 44.023 0 32.012 型腔 径向尺寸： zxSLL c
11、pSM 0)1( 公式 （ 2-1） 分别代入计算得： 哈尔滨理工大学塑料模设计说明书 - 7 - 185.00185.00 69.5974.04/3)0 0 4.01(60 14.0014.00 7.2956.04/3)0 0 4.01(30 08.0008.00 02.532.0.04/3)0 0 4.01(12 深度尺寸： zxSHH cpSM 0)1( 公式（ 2-2） 11.0011.00 63.2344.03/2)04.01(23 zxSHH cpSM 0)1( 公式 （ 2-3） 0 11.00 11.0 38.2244.03/2)04.01(22 2.凸模尺寸计算 径向尺寸：
12、zxSLL cpSM 0)1( 公式 （ 2-4） 0 1 8 5.00 1 8 5.0 02.574.04/3)004.01(58 0 1 2 5.00 1 2 5.0 02.550.04/3)004.01(28 0 08.00 08.0 02.532.04/3)0 0 4.01(10 深度尺寸： zxSHH cpSM 0)1( 公式 （ 2-5） 0 11.00 11.0 38.2244.03/2)04.01(22 式中 塑件的允许公差； Scp 塑料的平均收缩率，取 Scp=0.6%； z 成型零件制造公差 ,取塑件公差的 1/3； x 修正系数，一般中小型塑件取为 3/4； x 修正系数，一般精度较小型塑件取 2/3； Ls 塑件外型尺寸； SH 塑件高度基本尺寸； sl 塑件内形基本尺寸； sh 塑件孔深基本尺寸 （ 5）导向及推出方式的确定 导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之准确对合，起定位和导向作用。本设计采用导柱、导套滑动配合导向。 此模具的型芯在动模，开模后塑件留在动模一侧，考虑到塑件的结构
