玩具汽车车轮塑料模具设计.docx

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课程设计
汽车玩具车轮塑料模具设计
目录
塑件工艺分析与材料选择5








模具结构方案的确定7






模具浇注系统的设计10




2



4模具成型系统设计14





5模具温度系统设计17




6模具顶出脱模机构21



7标准模架的选用23



8注塑机的选择与校核24
3
注塑机的概述24






设计总结29
参考文献30
4
塑件工艺分析与材料选择

根据已知塑件的结构分析,,采用三维建模完成塑件的模型绘制,该塑件的结构属于中等难度,该塑件尺寸不大,壁厚比较均匀,适合采用注塑模具生产和制造,塑件的生产批量为中等批量注塑成型生产,精度等级可以采用一般精度等级。
塑件整体外形呈现一个圆柱形类似壳体状,结构简单,但内部有三肋板。


ABS塑料的特点
该塑料适合采用ABS高分子材料,该塑料为热塑性材料中的一种,查材料的物性表分析ABS的性能指标可以得得知,该材料吸水性小,有一定的强度和刚度,绝缘不导电,耐磨,抗弯折性能好,对于成型塑件的的壁厚不能取太大或者太小,一般ABS材料的壁厚取值可以采用1-3mm之间,脱模斜度取1-5。范围值均可。ABS材料的综合性能好,价格也不贵,所以应用非常广泛。
ABS的技术指标
ABS材料的技术参数如下表所示:
收缩率
比重
g/cm3
熔融温度
°C
成型温度
C
成型压力
Mpa
射速
5


195-240
40-90
120-140
中等速度

ABS材料的成型工艺参数中主要的几个要求就是注射温度,模具温度,注射压力,注射速度这几个参数。注射的温度就包含了料筒的温度,料筒分为前中后三段的温度,和喷嘴的温度,需要通过查表,了解其基础工艺温度,然后结合塑件与模具的实际情况来调节注塑机的温度。模具的温度可以通过在模具上面设置冷却水道,根据水温高低,控制水流大小流速来实现,保证模具的整体温度在一个可控的范围内,能够与实现注塑生产的稳定性。最后通过材料物性表控制注射的压力和射速,来进行较好的工艺生产。以下为该材料的基础成型工艺参考内容。
注塑机类型:螺杆式
螺杆转速:35-65r/min
料筒温度:后段:195-200°C;中段200-210°C;前段210-220°C
喷嘴温度:220-225C
预热温度:50-60C
注塑压力:75-95Mpa
注射时间:15-20S
冷却时间:20-50S

ABS材料主要应用领域在汽车、电子电信、电器仪表、装饰件、工程件、办公设备家用电器外壳、装饰工程配件,各类小型家电设备,大中小型玩具外壳和配件等领域。
ABS具有很好的综合性能以及非常好的二次加工能力,可以在塑件的表面进行表面喷涂,电镀,钻孔加工,丝印,移印等,在该材料中增加和改变不同的成分,可以变成不同的改性材料,该材料的延伸改性材料在日常生活中已经是非常常见的的材料之一,在众多的材料中脱颖而出。
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塑件的体积与质量
本次设计中,采用三维软件进行塑件模型的建立,可以通过三维软件直接测量得到塑件的体积(由于给予的尺寸不足,因此塑件的某些尺寸由个人来确定),玩具汽车车轮体积=。
然后根据质量公式:M=PV,可以计算得到塑件的质量:
M=PV==

塑件的壁直接影响的注塑成型的质量,通过三维软件分析塑件壁厚在1-3mm之间,满足材料一般注塑成型要求。
模具结构方案的确定

为保证注塑模具与生产能力之间互相适应,提高生产能力和效率,以及保证合理的经济指标能力,注塑模具在设计的同时需要考虑模具的出模数量,一般有以下几种方法:
结合结合经济指标确定型腔数量;
结合注塑机的额定注塑量来确定型腔数量;
结合注塑机的锁模力来确定型腔的数量;
结合塑件的精度等级来确定型腔数量。
通过分析本次设计的塑件,该塑件尺寸不大,塑件结构难度为中等难度,精度等级要求一般,经济性要求合理,然后考虑后续的模具结构设计形式,注塑机的参数能综合性,本次设计采用一模14腔的结构形式,其型腔结构布局如下图所示。采用对称布局的结构形式,保证注塑充填的均匀性。
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爲



分型面是指分开模具取出塑件的浇注系统凝料的分分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面,分型面可以是垂直于合模方向,也可以与合模方向平行或倾斜。
分型面出受排位的影响外,还受塑件的形状、外观、精度、浇口位置、滑块、推出、加工等多种因素影响。分型面选择是否合理是塑件能否完好成型的先决条件,一般应考虑以下几个方面::
符合塑件脱模的基本要求,就是能使塑件从模具内取出,分型面位置应设在塑件脱模方向最大的投影边缘部位。
分型线不影响塑件外观,即分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面。
确保塑件留在动模一侧,利于推出且推杆痕迹不显露于外观面。
确保塑件质量,例如,将有同轴度要求的塑件部分放到分型面的同一侧等。
应尽量避免形成侧孔、侧凹,若需要滑块成型,力求滑块结构简单,尽量避免定模滑块。
满足模具的锁紧要求,将塑件投影面积大的方向放在定、动模的合模方向上,而将
投影面积小的方向作为侧向分型面;另外,分型面是曲面时,应加斜面锁紧。
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合理安排浇注系统,特别是浇口位置。

模具的分型面一般分为单分型面和多分型面。其类型特点如下:
(1)单分型面模具
一般此类模具结构都比较简单,也是注塑模具中最常见的结构形式之一。可以设计为单腔模具或者是多腔模具,从分型面打开后,可以之间看见型芯和型腔,浇注系统的结构形式也比较简单,可以直接用动模的勾料针勾出来。这种单分型模具结构简单,工作安全可靠,制造便利,能够很容易的实现自动化生产。
(2)多分型面模具
多分型面模具的结构形式一般指的是三板模,和单分型面的模具相比,他多了一块脱料板,一般适合采用的是点式浇口注塑成型的模具,浇口在塑件的顶面,在脱模的时候开业实现浇注系统与塑件的自动分离。但是缺点就是模具结构复杂,制造困难,修模装配麻烦,制造经济成本高。
分型面宽度的确定
在模具合模后,注射机的锁模力主要作用在分型面上,因此,分型面要有一定的宽度,即保证一定的承压面积,否则,会影响型芯、凹模以及侧向抽芯机构,甚至导致模具的变形和破坏。但是,为了防止注射时溢料而产生飞边,分型面配合的精度要求较高,如果分型面的面积过大又会大大增加钳工的工作量。另外,为了防止分型面接触面较小而造成的“翘模”现象,可在镶块的四个角上加工出带有锥面的结构,如下图所以。
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分型面的具体结构形式的确定
结合塑件的实际结构形式,以及考虑模具结构形式,适合采用如下图所示的分型面
该分型面能够保证模具制造方便,结构合理,注塑充填工艺性能好。

模具浇注系统的设计

注射模的浇注系统,是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑料熔体平稳而有序地填充到型腔中,以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。浇注系统一般分为普通流道和无流道两种,普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。无流道系统,一般是指采用了专门的热流道浇注系统,这类一般造价昂贵,结构复杂,在大型精密模具中才会应用。该塑件的浇注系统如下图所示。
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