玩具飞机模具设计说明书.docx

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玩具飞机模具设计说明书

玩具飞机设计

　　　　　08计算机辅助设计与制造2班

　　　　　肖叶林08621030

　　　　指导老师：

匡和碧

　　引言――――――――――――――――――――3

1制品分析――――――――――――――――――3

2塑料的选择―――――――――――――――――3

3成型零件设计――――――――――――――――4

4模架的选择―――――――――――――――――5

5注塑模侧向分型机构―――――――――――――6

6浇注系统设计――――――――――――――――6

7温度控制系统――――――――――――――――8

8脱模系统设计――――――――――――――――8

9排气系统设计――――――――――――――――9

10导向定位系统设计―――――――――――――10

11注射机的选择―――――――――――――――10

　12模具装配与零件图―――――――――――――11

　13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DM=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，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AB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/H

S――侧向凹凸深度S1+（2－3）MM

H――推杆板推出的距离

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8－10MM，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200－300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200MM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强，它就小于注射机的额定锁模力，通常取额定锁模力的80%左右。

以保证注射时不发生溢料现象．

胀型力与胶料流动性，制品壁厚，料温有关．胀型力的计算公式：

　　　　　胀型力＝制品投影面积Ａ*型腔压强Ｐ

　　　　　　　锁模力Ｆ大于等于胀型力/80％

12模具装配图

零件图

Ａ板

Ｂ板

唧咀

Ｂ板

方铁

顶针扳

底板

顶针

前模仁

后模仁

斜顶　斜顶底座

边锁

13设计总结

通过这次设计让我更加对塑胶模设计的思路更加清晰了，对ＵＧ软更加熟练了，是一次很大的进步，以后更加努力的学习专业知识．

　最后感谢指导老师：

匡和碧