玩具四驱车底座的成型工艺与模具设计

皖西学院本科毕业论文（设计）

玩具四驱车底座的成型工艺与模具设计

QQ:1020194453

摘要：模具在现代的工业生产中起着巨大的作用，有着极其广泛的应用领域。而注塑模在最近几年的发展速度很快，在模具工业中占有很大的地位。因此，研究注塑模对了解塑料制品的生产过程和提高塑料制品的产品质量都有很大的意义。此次设计中，通过对玩具四驱车底座进行成型工艺分析和模具设计，介绍了注塑模设计的基本过程。包括对塑件结构的工艺性分析和使用材料的工艺性分析，在模具设计中，介绍了注塑机的选择方法，浇口，冷料口、排气槽等的设计，还详细介绍了型腔数量确定的方法，分型面、侧向抽芯机构、合模导向机构、脱模机构、冷却机构等的设计原则。通过此次设计，可以对注塑模的发展和设计方法有一个基本的认识，能注意到设计过程中的细节问题，了解模具结构和工作原理。

关键词：玩具四驱车底座、成型工艺、模具设计、注塑模

The Base Four-wheel Toys Molding Process and Mold Design

Abstract：Mold plays a huge role in modern industrial production,Has a very wide range of applications.Injection molds quickly, the pace of development in recent years to account for a large position in the mold industry. Study injection molds for the plastics production process and improve the plastics product quality has a lot of sense.The design, toy four-wheel base molding process and mold design, injection mold design process. Plastic structure analysis of the process and the use of materials, process analysis, mold design, introduced the design of the choice of method of injection molding machines, gate, cold discharge port, and exhaust ducts, and also gave details of the cavity to determine the number of methods, parting surfaces, lateral pulling mechanism, the design principles of the guiding mechanism of mold, mold release, institutions, cooling institutions.With this design, injection mold development and design methods can have a basic understanding of to notice the details in the design process to understand the mold structure and working principle.

Key words：base of four-wheel toys、m olding process、mold design、injection mold

皖西学院本科毕业论文（设计）

目录

1 绪论 (1)

1.1 模具，模具在国民经济中的地位 (1)

1.2 模具工业的发展方向 (1)

1.3 模具工业在我国的发展现状 (2)

1.4 模具工业在国际上的发展水平 (3)

1.5 本课题研究的意义 (3)

2 工艺分析 (4)

2.1 塑件结构的工艺性分析 (4)

2.2塑件使用材料的分析 (5)

3 模具设计 (6)

3.1概述 (6)

3.2确定型腔数目 (7)

3.3 注射机型号确定 (8)

3.4注射机及型腔数目的校核 (9)

3.5浇口设计 (11)

3.6冷料井的设计 (12)

3.7排气槽的设计 (13)

3.8分型面的设计 (13)

3.9侧向抽芯机构的设计 (14)

4 合模导向机构设计 (14)

4.1机构的作用 (14)

4.2导向机构的总体设计 (15)

4.3导柱的设计 (15)

4.4导套的设计 (16)

4.5导柱与导套的配合形式 (16)

5 模架的确定和标准件的选用 (17)

5.1模架的选用 (17)

5.2凹模部分的结构设计 (18)

5.3凸模部分的结构设计 (20)

5.4 型腔成型尺寸计算 (22)

皖西学院本科毕业论文（设计）

6 脱模机构设计 (24)

6.1 脱模机构的作用和设计原则 (24)

6.2脱模阻力的计算 (24)

6.3 具体的脱模机构设计 (24)

7 加热、冷却装置设计 (25)

7.1 加热装置的设计 (25)

7.2 冷却装置的设计 (25)

8 总结 (26)

致谢 (28)

参考文献 (29)

皖西学院本科毕业论文（设计）

1. 绪论

1.1 模具、模具在国民经济中的意义

模具是一种重要的工艺装备，它主要作用是成型各种机械制造工业中的毛坯和零件。模具在现代的工业生产中起着巨大的作用，有着极其广泛的应用领域。例如：模锻件、冲压件等都是将金属材料放入模具中，通过塑性变形加工出来的，而压铸件、粉末冶金件等则是在模具中充填通过加压成型的，非金属材料如塑料、陶塑等材料的制品大多数都是靠模具加工成型。

模具加工在机械制造工业领域使用广泛，主要原因是由于它有以下两个优点：

（1）使用模具成型技术可以实现少甚至无切削加工。少、无切削加工意味着能节约材料，减少加工步骤，对于机械工业的发展意义重大。

（2）模具成型属于低成本、低消耗、高效高精度的加工，所以模具成型有广泛的应用。根据相关资料统计，家电产品的80%以上都是利用模具制造零部件的，像手表、自行车这类的轻工业产品甚至达到了85%以上。

模具大体上可以分为金属模具和塑料模具。金属模具主要有：铸造模（水龙头，机器模板）、锻造模（曲轴、连杆）、冲压模（汽车车身覆盖）、压铸模（汽缸体、手机壳）等。塑料模具主要有：注射成型模（电视机外壳）、吹气模（饮料瓶）、压缩成型模（电木开关）、热成型模（透明成型包装外壳）等。

1.2模具工业的发展方向

随着现代工业的快速发展，尤其是电子工业以及汽车业的发展，模具在工业生产中的重要性更加突出，模具工业有着广泛的前景，同时也有了新的挑战。现代工业产品的特征为：产品的结构和功能越来越复杂；对表面粗糙度和加工尺寸精度的要求更高；对能够耐摩擦、高温等恶劣环境的产品的需求越来越多。鉴于现代工业产品的各方面都有所提高，现代工业对模具工业的要求也不断提高，对模具的需求量加大，要求模具的种类更多、结构更复杂、性能更优良、精度更准确、寿命更长并能适应更恶劣的工作环境。总的来说，模具的发展趋势主要是以下的几个方面：

（1）要求模具更精密、更高效、更长寿

在20世纪60年代，精密件的尺寸公差要求为0.01~0.02，而到了70年代的时候，精密件的尺寸公差要求为0.001~0.0001.在当代，有一些领域的精度已达到了0.2um，例如：大型棱镜、光纤连接器等。所以说，现代的模具要求有更高的精度，更小的粗糙度。

第1页

皖西学院本科毕业论文（设计）

现代的产品不断的更新换代，要满足市场经济的发展，所制造的模具必须是高效率的，高效模具主要是可以提高机床的生产率，显然长寿命对于高效也是至关重要的。

（2）提高模具制造水平

只有提高了模具制造水平，才能获得高质量的模具。现代模具的精度主要依靠各种数控机床、加工中心和精密加工机床来保证。

（3）发展简易模具技术

工业中有70%是进行多品种小批量产品的生产，发展简易模具技术就是为了适应这种生产模式。简易模具以为着低成本，短周期，可方便实现快速更新。通常制造简易模具的材料是铝合金、铍铜合金甚至是塑料等。

（4）改善模具的钢性能，研发新型的模具钢种。

现代工业对模具的性能提出了更高的要求，要求模具具有高韧性、耐高温耐腐蚀性等。传统模具是经过热处理、表面处理等方式提高性能，这已经很难满足现代工业的要求。为制造更好的模具，应提高热处理、表面处理的工艺水平，同时研究开发出新型模具材料也是一项重要手段。

（5）实现模具专业化生产

模具制造作为现代工业生产不可或缺的一部分，应该进行专业化生产，目前一些工业先进的国家模具的专业化程度已经达到了75%，专—业化生产可以使用更先进的制造设备和工艺，同时也更利于新产品的研发。

1.3 模具工业在我国的发展现状

随着我国工业技术的发展，我国的模具制造技术在最近几年也发展迅速，中、低档模具已经能100%满足国内使用，甚至还有一些模具向美国、泰国、新加坡等国家出口。虽然我国的模具工业发展迅速，但因为我国工业总体起步较晚，模具工业在很多方面与发达国家还有很大的差距。例如：我国的模具制造中CAD/CAM技术普及率很低，一些精密加工设备相对缺乏，缺少一些先进的模具加工技术，很多精密、复杂、高质量的模具仍需要从国外进口。根据有关资料显示，目前我国的模具有60%左右时自己生产的，有40%靠从国外进口。

目前我国的模具制造业与国外先进技术相比，主要有以下几点的不足:

（1）模具的精度低

一般国外的模具厂都有成套的模具设备，如数控电火花机床、CNC坐标磨床等，这些设备可以很好的保证加工出来的模具的精度。我国目前的模具厂中，设备陈旧而且很多都不配

第2页

皖西学院本科毕业论文（设计）

套，数控机床的配置率低，新工艺采用较少等，这些原因导致了国内生产的模具精度比国外的低1~2级，而且生产的周期更长。

（2）模具的寿命短，材料利用率不高

国外为了提高模具的使用寿命，采用冶炼和热处理等先进的技术，国内一般采用常规的热处理方法，因此质量较差，且材料的利用率低，一般只有60%。

（3）管理水平差

由于工业起步晚，从事模具生产的专业人才缺乏，生产过程中缺乏科学的管理。

虽然以上的几个问题在我国的模具制造业中依然存在，但最近几年也得到了很大的改善，我国的模具工业与国际先进水平的差距也在逐渐缩小。很多以前只能依靠进口的模具现在也可以在国内进行生产制造了。例如在以前，一汽、东风等公司的汽车覆盖件模具完全是靠进口的，进几年，这些公司的一部分汽车覆盖件已经可以自己生产了，这说明了我国的模具制造水平在不断提高着，虽然总体仍远低于国际先进水平，但我们相信我国的模具工业终有一天也将在国际市场上占有一席之地。

模具工业可以促进工业总体水平的提高，而且可以获得极大的经济效益，模具制造必将引起各个国家的高度重视。

1.4模具工业在国际上的水平

目前在模具制造技术上处于先进水平的是德国、美国、加拿大、法国、日本、英国、意大利、西班牙、韩国等国家。这些国家的模具材料优良，制造的模具能够在强摩擦、高温等恶劣环境下使用，模具精度高，制造模具的专业人才众多，很早就实现大规模模具专业化生产，大范围使用数控设备，成熟应用CAD/CAM技术。

1.5 本课题研究的意义

我研究的课题名称是玩具四驱车底座的成型工艺与模具设计，将采用注塑成型的方式。使用塑料模具生产的优点是设计加工的成本低，制造简单，生产率高。为了能够设计出更加节约成本和提高生产效率的模具，就要不断的尝试新的材料和技术，我国的注塑模具生产还有很长的一段路要走，所以玩具四驱车底座成型技术的研究与模具设计将有重要的理论意义和实用价值。通过对它的研究可以带动和促进相关塑件产品零件注塑成形技术的发展与创新，也将产生很高的经济价值。

第3页

皖西学院本科毕业论文（设计）

第 4 页

2 工艺分析

2.1 塑件结构的工艺性分析

塑件结构图如图所示：

图2.1 塑料结构图

该塑件为玩具四驱车底座，外形和尺寸如图2.1所示，现从该塑件的几何形状、尺寸精度和表面质量进行分析。

2.1.1 塑件的几何形状

（1） 形状

该塑件的形状复杂，侧边的孔要采用侧向抽芯成型。为使模具结构简化，使用整体式凹模（凸模）结构。

因为玩具四驱车底座需要承受一定的冲击，所以将该塑件设计成带凸缘的形状以提高制品的强度和刚度。

（2）加强肋

皖西学院本科毕业论文（设计）

第 5 页 加强肋可以防止塑件变形，在某些情况下也可以改善成型时的塑料熔体的流动状况。如上图所示，该塑件的加强肋选择了在底座中心位置附近布置。比较均匀，可以避免产生气泡和缩孔。

（3） 圆角

该玩具四驱车底座的前端采用圆角，这样就避免了应力集中，提高了产品的强度，而且在成型时有助于塑料流动，同时也有助于脱模。

（4） 孔

孔的设计应该不影响产品的强度和刚度，并应保证加工简单，该产品中的所有的孔都是规则的圆形和方形，同时孔与孔，孔与壁之间的距离合理，所有的孔全部为通孔。

2.1.2 塑件的尺寸精度

影响塑件的尺寸精度主要是以下五个因素：

成型材料、成型条件、塑件形状、模具和成型后的条件。该塑件对尺寸的精度有一定的要求，具体计算在材料分析中介绍。

2.1.3 塑件的表面质量

塑件的表面质量包括是否有斑点、裂痕、气泡等。同时还有表面的光泽性及表面的粗糙度。该塑件对表面质量要求不高，根据塑料制品精度等级的选用标准，可以选择一般精度。

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新综合文库玩具四驱车底座的成型工艺与模具设计全文阅读和word下载服务。