玩具小车上壳注塑模具设计
本次设计的题目是塑料玩具小车上壳注塑模具设计。通过市场调研了解玩具小车在玩具市场上是否畅销，以市场的塑料玩具小车作为参考，改进玩具小车的外形及结构，以达到畅销的效果。毕业设计也是对自己所学模具设计知识的一次检验。利用三维绘图软件UG对其进行造型与改进，综合考虑塑件的分型与脱模，设计一款几乎全部由曲面组成的塑料玩具小车；然后对塑料玩具小车上壳材料进行选择，考虑到使用要求，其必须抗摔，所以选择了机械性能好，韧性强的ABS做为成型塑料小车的材料。其次通过分析塑件的结构工艺性、玩具小车的体积和重量以及塑料原料的成型要求确定注塑成型用的注塑机；其次是模具的设计过程中，通过前面所得到的结果，借助西门子的三维设计软件UG6.0中的注塑模具向导进行设计，对最佳浇口位置进行分析选择、对充填过程中容易产生缺陷的部位进行改进或者通过调整工艺参数达到所需的效果。从而达到生产合格塑件的要求。通过本次设计，我对模具设计过程有了更深层次的了解。
目录
引言 1
一、塑料玩具小车上壳材料选择 2
（一）塑料玩具小车上壳造型 2
（二）塑料件的尺寸精度分析 2
（三）塑料件的使用性能分析 2
（四）塑件表面质量分析 2
（五）塑料件的结构分析 3
（六）ABS材料分析 3
（七）塑件注塑工艺性能分析 4
二、注塑设备选择和注塑工艺制定 5
（一）塑料玩具小车上壳的体积和重量的计算 5
（二）模具所需塑料熔体注射量 5
（三）锁模力的计算 6
（四）设备选择 6
三、模具的模架选择 6
四、成型零件的设计 7
（一）可注塑性分析 7
（二）塑料玩具小车上壳在模具中的位置 8
（三）成型零件的设计 9
（四）成型零件工作尺寸的计算 11
五、浇注系统的设计 11
（一）浇口的位置确定 11
（二）玩具小车的充填分析 12
（三）主流道设计 12
（四）分流道的设计 13
（五）分流道的布局 13
（六）浇口的设计 13
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六、导向机构 14
（一）导向机构的作用 14
（二）导向机构的设计 14
七、冷却系统的设计 15
（一）冷却系统的简单计算 15
（二）冷却系统的布局 16
八、推出机构的设计 17
（一）推出力计算 17
（二）推杆的设计 17
（三）复位杆和复位弹簧 18
九、侧抽芯机构的设计 18
（一）抽芯距和抽芯力的计算 19
（二）斜导柱的设计 19
（三）滑块的设计 19
（四）楔紧块设计 20
十、模具总装图 20
总结 22
谢辞 23
参考文献 24
引言
近几年来，随着塑料工业的快速发展和更多先进的机械加工机床，“整个产业发展的秘密”是“进入富裕社会的原动力”在模具工业产值。这就意味着从事模具设计的工作人员必须熟料掌握设计软件，学习相关设计制造经验，充分考虑到可能影响模具质量与生产速度的各个问题。现在模具厂分工明细，通常在接到一款产品需要开模时，在厂内需按流程进行分析、设计、制造等。
同时，作为产品设计人员或产品设计厂家，在产品的开发初期，由于需要考虑的问题很多，很容易忽视与模具车间相关人员或模具设计制造厂家的沟通配合问题。实际上在产品设计方案初步确定后，提前与模具厂商沟通有很多好处，可以减少开发试产过程中的很多不必要的修改问题与产品投入时间。提前沟通可以使相关开发人员了解模具厂家的生产能力、模具生产时间、机床设备情况和厂家生产模具质量程度，同时也可使模具厂家提前订制所需的生产配件物料、备料。由于设计一款较好的模具需要考虑的问题，使很多细节考虑不周详，影响生产工期与模具质量，以保证塑料件产品有较好的成型工艺。
本课题来源：通过市场调研了解玩具小车在玩具市场上是否畅销，以市场上现售的塑料玩具小车作为参考，改进玩具小车的外形及结构。
本毕业设计的课题的要求：
1.根据玩具小车所设计的模具各成型零件位置稳定可靠，在成型过程中不会出现松动现象；
2.抽芯机构与复位机构不会产生干涉现象；
3.顶出机构、弹簧复位结构设计合理，工作过程中稳定可靠，不产生任何位移；
4.模具在注塑成型过程中运动稳定，工作的位置可靠，模具结构简单，模具安装与拆卸方便，便于维修人员检查、维修与调试整改；
一、塑料玩具小车上壳材料选择
（一）塑料玩具小车上壳造型
根据市场调研，综合参考市场上现销的塑料模具玩具小车，利用三维绘图软件UG对其进行改进与造型，再利用AutoCAD绘制二维图，如图11所示：
图11塑件CAD图
设计塑料件需要考虑的问题：塑料件设计不合理，容易在成型过程中产生困难，比如使成型后的塑料件产生明显的收缩凹陷、气穴、形变、烧焦、充填不满等缺陷或者贴模力较大等工艺性问题，所以对于塑料件的浇口位置选择、型腔数目、排气系统等因素有重要影响。另外与塑料件的拐角、塑料件壁厚度、塑料件的脱模斜度、筋骨位的设计等因素有重要影响。
（二）塑料件的尺寸精度分析
根据使用要求，初步选定ABS作为塑料玩具小车的成型塑料，精度要求MT4即可。
（三）塑料件的使用性能分析
塑料玩具小车上壳外表面必须光亮平整，因为外观因素首先是消费者的第一感觉，要想有更好的销售市场，就必须具有良好的外观以吸引消费者。前端长孔处需要有良好的力学性能。
（四）塑件表面质量分析
该塑料玩具小车上壳表面要求外形美观，外表面光滑，成型后不会产生任何斑点以及熔接痕现象，侧孔要求结构形状与预期效果一样，便于后期上壳与底座的安装配合。
（五）塑料件的结构分析
塑料玩具小车形状比较复杂，几乎完全由曲面构成的壳体零件，玩具小车前端带有小孔，因此只有借助UG三维软件造型分析塑料玩具小车上壳。
如下图12所示：
图12
分型面主要由与玩具底座接触面和轮胎安装位置面构成，前端孔采用侧向分型。从塑料玩具小车上壳的表面质量要求看，由于塑料玩具小车上壳整体结构尺寸一般，生产批量比较大等。综合考虑本次设计使用一模两腔的注塑成型。
塑料原料的应用范围很广泛，现在用于模具成型塑件塑料种类很多，各种塑料的成形性能与成型条件不相同。在设计注塑模具的过程中，制造模具的钢材选择、流道及浇注系统的布置、冷却方案与塑件成型后推出机构的布置设计，上述都与塑料本身的性质密切相关。
目录
引言 1
一、塑料玩具小车上壳材料选择 2
（一）塑料玩具小车上壳造型 2
（二）塑料件的尺寸精度分析 2
（三）塑料件的使用性能分析 2
（四）塑件表面质量分析 2
（五）塑料件的结构分析 3
（六）ABS材料分析 3
（七）塑件注塑工艺性能分析 4
二、注塑设备选择和注塑工艺制定 5
（一）塑料玩具小车上壳的体积和重量的计算 5
（二）模具所需塑料熔体注射量 5
（三）锁模力的计算 6
（四）设备选择 6
三、模具的模架选择 6
四、成型零件的设计 7
（一）可注塑性分析 7
（二）塑料玩具小车上壳在模具中的位置 8
（三）成型零件的设计 9
（四）成型零件工作尺寸的计算 11
五、浇注系统的设计 11
（一）浇口的位置确定 11
（二）玩具小车的充填分析 12
（三）主流道设计 12
（四）分流道的设计 13
（五）分流道的布局 13
（六）浇口的设计 13
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六、导向机构 14
（一）导向机构的作用 14
（二）导向机构的设计 14
七、冷却系统的设计 15
（一）冷却系统的简单计算 15
（二）冷却系统的布局 16
八、推出机构的设计 17
（一）推出力计算 17
（二）推杆的设计 17
（三）复位杆和复位弹簧 18
九、侧抽芯机构的设计 18
（一）抽芯距和抽芯力的计算 19
（二）斜导柱的设计 19
（三）滑块的设计 19
（四）楔紧块设计 20
十、模具总装图 20
总结 22
谢辞 23
参考文献 24
引言
近几年来，随着塑料工业的快速发展和更多先进的机械加工机床，“整个产业发展的秘密”是“进入富裕社会的原动力”在模具工业产值。这就意味着从事模具设计的工作人员必须熟料掌握设计软件，学习相关设计制造经验，充分考虑到可能影响模具质量与生产速度的各个问题。现在模具厂分工明细，通常在接到一款产品需要开模时，在厂内需按流程进行分析、设计、制造等。
同时，作为产品设计人员或产品设计厂家，在产品的开发初期，由于需要考虑的问题很多，很容易忽视与模具车间相关人员或模具设计制造厂家的沟通配合问题。实际上在产品设计方案初步确定后，提前与模具厂商沟通有很多好处，可以减少开发试产过程中的很多不必要的修改问题与产品投入时间。提前沟通可以使相关开发人员了解模具厂家的生产能力、模具生产时间、机床设备情况和厂家生产模具质量程度，同时也可使模具厂家提前订制所需的生产配件物料、备料。由于设计一款较好的模具需要考虑的问题，使很多细节考虑不周详，影响生产工期与模具质量，以保证塑料件产品有较好的成型工艺。
本课题来源：通过市场调研了解玩具小车在玩具市场上是否畅销，以市场上现售的塑料玩具小车作为参考，改进玩具小车的外形及结构。
本毕业设计的课题的要求：
1.根据玩具小车所设计的模具各成型零件位置稳定可靠，在成型过程中不会出现松动现象；
2.抽芯机构与复位机构不会产生干涉现象；
3.顶出机构、弹簧复位结构设计合理，工作过程中稳定可靠，不产生任何位移；
4.模具在注塑成型过程中运动稳定，工作的位置可靠，模具结构简单，模具安装与拆卸方便，便于维修人员检查、维修与调试整改；
一、塑料玩具小车上壳材料选择
（一）塑料玩具小车上壳造型
根据市场调研，综合参考市场上现销的塑料模具玩具小车，利用三维绘图软件UG对其进行改进与造型，再利用AutoCAD绘制二维图，如图11所示：
图11塑件CAD图
设计塑料件需要考虑的问题：塑料件设计不合理，容易在成型过程中产生困难，比如使成型后的塑料件产生明显的收缩凹陷、气穴、形变、烧焦、充填不满等缺陷或者贴模力较大等工艺性问题，所以对于塑料件的浇口位置选择、型腔数目、排气系统等因素有重要影响。另外与塑料件的拐角、塑料件壁厚度、塑料件的脱模斜度、筋骨位的设计等因素有重要影响。
（二）塑料件的尺寸精度分析
根据使用要求，初步选定ABS作为塑料玩具小车的成型塑料，精度要求MT4即可。
（三）塑料件的使用性能分析
塑料玩具小车上壳外表面必须光亮平整，因为外观因素首先是消费者的第一感觉，要想有更好的销售市场，就必须具有良好的外观以吸引消费者。前端长孔处需要有良好的力学性能。
（四）塑件表面质量分析
该塑料玩具小车上壳表面要求外形美观，外表面光滑，成型后不会产生任何斑点以及熔接痕现象，侧孔要求结构形状与预期效果一样，便于后期上壳与底座的安装配合。
（五）塑料件的结构分析
塑料玩具小车形状比较复杂，几乎完全由曲面构成的壳体零件，玩具小车前端带有小孔，因此只有借助UG三维软件造型分析塑料玩具小车上壳。
如下图12所示：
图12
分型面主要由与玩具底座接触面和轮胎安装位置面构成，前端孔采用侧向分型。从塑料玩具小车上壳的表面质量要求看，由于塑料玩具小车上壳整体结构尺寸一般，生产批量比较大等。综合考虑本次设计使用一模两腔的注塑成型。
塑料原料的应用范围很广泛，现在用于模具成型塑件塑料种类很多，各种塑料的成形性能与成型条件不相同。在设计注塑模具的过程中，制造模具的钢材选择、流道及浇注系统的布置、冷却方案与塑件成型后推出机构的布置设计，上述都与塑料本身的性质密切相关。
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