玩具外壳注塑模具设计
日期 2018年3月20日 【】本次设计主要基于工业生产中，针对壳类相关产品注塑成型相关机构的设计，主要是对该产品的整体模具设计，从分型面的位置上考虑，使用了推杆推出结构的方式。在零部件方面，采用单分型面侧浇口来提升注射质量。此外，再配合全自动化的生产模式，来提高生产效率。分析了成型零件的工艺和结构方面，详细设计了模具中塑件的结构、排溢系统、模具顶出机构、浇注系统、冷却系统以及注塑机的选择。经过实际生产验证，设计是合理的。
目 录
引言 1
一、课题介绍 2
二、塑料制品在模具中的位置及注塑机的选择校核 2
（一）成型腔数的选择 2
（二）型腔的分布 3
（三）注塑机的确定 3
（四）注塑机的校核 4
（五）分型面的设计 5
三．玩具外壳塑件的可行性分析 5
（一）塑件的结构工艺性 5
（二）塑件的材料分析 6
四．成型零件结构设计 7
（一）型腔的结构设计 7
（二）型芯的结构设计 8
（三）模具成型零件的工作尺寸确定 8
五．浇注系统的设计 9
（一）主流道的设计 10
（二）分流道的设计 10
（三）浇口的设计 11
（四）定位圈的设计 11
六．导向与推出机构的设计 12
（一）导柱的设计 12
（二）导套的设计 13
（三）推出机构的确定 14
七、排溢系统的设计 14
八．冷却系统设计 14
九．其它结构零部件的设计 15
（一）模具安装尺寸校核 15
（二）开模行程的效核 16
十．模具结构简述 16
总结 19
参考文献 20
谢词 21
引言
塑料工业，早前是一门新兴的工业，是石油化工发展后带动的新生力量，给塑料工业带来了廉价的原料，经过近年来聚合技 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
术的不断开拓，成型加工相关技术也同样不断的被完善起来，同时带动了注塑模具相关方面的发展。塑料制品对比原始的金属制品具有诸多的优点，在体积相差不多的情况下，塑料件的轻巧这一优势便被不断放大起来，这对于一辆汽车的使用来说，就意味着功耗的减少以及能源的节约，所以塑料已经成为当今发展中不可或缺的一部分了，直接与经济效益息息相关。而精密模具设计俨然已经成为了塑料工业的方向标，决定着实际工业产品生产的发展和质量。近些年来，注塑模具愈演愈烈，俨然成为了新工业体系的领军者，技术水平也大大提高，在这个市场上占据了越来越大的比重。一个完整的注塑成型模具工作原理，即是高温融化后的塑料材料在注塑机的推动下，在模具型腔中固化成型的一个过程。
本次任务就是对玩具外壳的注塑模具设计，通过了解该塑件模具成型的原理，分析玩具外壳的结构，结合实际工艺过程及工艺参数，在模具的浇注系统、冷却系统以及顶出系统等等方面都分别有具体的设计。在本次的课程设计过程中，我更详尽的了解了塑料模具以及塑料模的现代化生产，每遇到不懂的东西，就会通过查阅资料来丰富足迹，仿佛给自己打开了新世界的大门，带来了浓厚的兴趣，为以后在设计这条路上更长远的学习打下了坚实的基础。
一、课题介绍
本次课题主要是对一个玩具外壳的注塑模具设计，本课题是本人在昆山市金恒亿电子科技有限公司出差学习时所定下的，该塑件为这家公司新研发的产品，具体结构如图11所示，该塑件是工业用品，材料为POM，作为孩童的玩具，在工业中就需要进行大批量的生产，根据此塑料件的结构特点，我在模具设计这块应用了脱模板顶出结构的设计，也是现今工厂里比较实用，简易，普遍的顶出结构。通过考究到塑件的整体尺寸参数，最大化的让模具与注射机相匹配，从而带来更大的生产力和实际效益，而且保证塑件精度。我的任务就是完成这样一个塑件的注塑模具设计。
图11玩具外壳主观图
二、塑料制品在模具中的位置及注塑机的选择校核
在实际的设计当中，我们可以先确定注塑机的型号，然后根据注塑机的具体参数以及塑件产品的技术要求来计算型腔数目 ，也可以根据经验，通过计算各种相关费用以及实际情况的考核先确定型腔数目，然后计算校核出选择的注塑机型号。
（一）成型腔数的选择
一般我们确定型腔数目需要考虑的因素无非就是如下几个方面。如塑料件的订单量以及订单的交期，要求短时间内达到大批量的产品，那么就可提供多腔型的模具；若有严格的塑件精度尺寸上的要求，那么我们就不宜选用多腔模具设计了，因为每增加一个型腔，就意味着要承受实际制造上带来的误差累积，带来较低的尺寸精度，导致塑件不合格；同时，塑件的材料以及塑件的外形尺寸都要加以考虑在内。通过查阅资料可进行简单的计算来确定型腔数目的选择。
塑件的成型加工总的费用C：
（21）
其中N是塑件的生产批量的总数，Y是单位时间的加工费用，t是成型周期，n是型腔数目，、、分别是相关的费用，从节约成本的角度来考虑，即使C取最小值，无限接近于0，假设、、为常数，即不难得到n:
（22)
通过上述要点以及我们实际计算，在保证产品的质量和最佳的技术经济性，我们即可确定该模具型腔数目为一模两穴。
（二）型腔的分布
在设计规划型腔的分布时，最主要的关键点在于，能实现均衡进料和同时充满型腔的目的，根据型腔布局的要求，在充模时能够同时充满两个型腔，因此采用了平衡式的布置，所以最后得出的结果如图21所示。
图21 型腔的分布简图
（三）注塑机的确定
型腔数量的不同就决定了模具的整体大小，模具的整体大小要与注塑机相契合，模具方可合适的安装在注塑机上；此外，塑件的注塑成型所需要的锁模力相关数值，注射量相关范围，开模行程所在区间以及安装固定尺寸等等数据也要保持满足模具使用与安装的需要。，因此，必须校核注塑机的参数。
1.估算塑件的体积和质量
如下图22所示，通过建模分析可知道该塑件体积：，单侧的投影面积以总体积：
（23）
查阅资料可知，POM的密度：，所以总质量：
（24）
2.锁模力及注射压力的确定
经过查阅资料可得，锁模力：
目 录
引言 1
一、课题介绍 2
二、塑料制品在模具中的位置及注塑机的选择校核 2
（一）成型腔数的选择 2
（二）型腔的分布 3
（三）注塑机的确定 3
（四）注塑机的校核 4
（五）分型面的设计 5
三．玩具外壳塑件的可行性分析 5
（一）塑件的结构工艺性 5
（二）塑件的材料分析 6
四．成型零件结构设计 7
（一）型腔的结构设计 7
（二）型芯的结构设计 8
（三）模具成型零件的工作尺寸确定 8
五．浇注系统的设计 9
（一）主流道的设计 10
（二）分流道的设计 10
（三）浇口的设计 11
（四）定位圈的设计 11
六．导向与推出机构的设计 12
（一）导柱的设计 12
（二）导套的设计 13
（三）推出机构的确定 14
七、排溢系统的设计 14
八．冷却系统设计 14
九．其它结构零部件的设计 15
（一）模具安装尺寸校核 15
（二）开模行程的效核 16
十．模具结构简述 16
总结 19
参考文献 20
谢词 21
引言
塑料工业，早前是一门新兴的工业，是石油化工发展后带动的新生力量，给塑料工业带来了廉价的原料，经过近年来聚合技 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
术的不断开拓，成型加工相关技术也同样不断的被完善起来，同时带动了注塑模具相关方面的发展。塑料制品对比原始的金属制品具有诸多的优点，在体积相差不多的情况下，塑料件的轻巧这一优势便被不断放大起来，这对于一辆汽车的使用来说，就意味着功耗的减少以及能源的节约，所以塑料已经成为当今发展中不可或缺的一部分了，直接与经济效益息息相关。而精密模具设计俨然已经成为了塑料工业的方向标，决定着实际工业产品生产的发展和质量。近些年来，注塑模具愈演愈烈，俨然成为了新工业体系的领军者，技术水平也大大提高，在这个市场上占据了越来越大的比重。一个完整的注塑成型模具工作原理，即是高温融化后的塑料材料在注塑机的推动下，在模具型腔中固化成型的一个过程。
本次任务就是对玩具外壳的注塑模具设计，通过了解该塑件模具成型的原理，分析玩具外壳的结构，结合实际工艺过程及工艺参数，在模具的浇注系统、冷却系统以及顶出系统等等方面都分别有具体的设计。在本次的课程设计过程中，我更详尽的了解了塑料模具以及塑料模的现代化生产，每遇到不懂的东西，就会通过查阅资料来丰富足迹，仿佛给自己打开了新世界的大门，带来了浓厚的兴趣，为以后在设计这条路上更长远的学习打下了坚实的基础。
一、课题介绍
本次课题主要是对一个玩具外壳的注塑模具设计，本课题是本人在昆山市金恒亿电子科技有限公司出差学习时所定下的，该塑件为这家公司新研发的产品，具体结构如图11所示，该塑件是工业用品，材料为POM，作为孩童的玩具，在工业中就需要进行大批量的生产，根据此塑料件的结构特点，我在模具设计这块应用了脱模板顶出结构的设计，也是现今工厂里比较实用，简易，普遍的顶出结构。通过考究到塑件的整体尺寸参数，最大化的让模具与注射机相匹配，从而带来更大的生产力和实际效益，而且保证塑件精度。我的任务就是完成这样一个塑件的注塑模具设计。
图11玩具外壳主观图
二、塑料制品在模具中的位置及注塑机的选择校核
在实际的设计当中，我们可以先确定注塑机的型号，然后根据注塑机的具体参数以及塑件产品的技术要求来计算型腔数目 ，也可以根据经验，通过计算各种相关费用以及实际情况的考核先确定型腔数目，然后计算校核出选择的注塑机型号。
（一）成型腔数的选择
一般我们确定型腔数目需要考虑的因素无非就是如下几个方面。如塑料件的订单量以及订单的交期，要求短时间内达到大批量的产品，那么就可提供多腔型的模具；若有严格的塑件精度尺寸上的要求，那么我们就不宜选用多腔模具设计了，因为每增加一个型腔，就意味着要承受实际制造上带来的误差累积，带来较低的尺寸精度，导致塑件不合格；同时，塑件的材料以及塑件的外形尺寸都要加以考虑在内。通过查阅资料可进行简单的计算来确定型腔数目的选择。
塑件的成型加工总的费用C：
（21）
其中N是塑件的生产批量的总数，Y是单位时间的加工费用，t是成型周期，n是型腔数目，、、分别是相关的费用，从节约成本的角度来考虑，即使C取最小值，无限接近于0，假设、、为常数，即不难得到n:
（22)
通过上述要点以及我们实际计算，在保证产品的质量和最佳的技术经济性，我们即可确定该模具型腔数目为一模两穴。
（二）型腔的分布
在设计规划型腔的分布时，最主要的关键点在于，能实现均衡进料和同时充满型腔的目的，根据型腔布局的要求，在充模时能够同时充满两个型腔，因此采用了平衡式的布置，所以最后得出的结果如图21所示。
图21 型腔的分布简图
（三）注塑机的确定
型腔数量的不同就决定了模具的整体大小，模具的整体大小要与注塑机相契合，模具方可合适的安装在注塑机上；此外，塑件的注塑成型所需要的锁模力相关数值，注射量相关范围，开模行程所在区间以及安装固定尺寸等等数据也要保持满足模具使用与安装的需要。，因此，必须校核注塑机的参数。
1.估算塑件的体积和质量
如下图22所示，通过建模分析可知道该塑件体积：，单侧的投影面积以总体积：
（23）
查阅资料可知，POM的密度：，所以总质量：
（24）
2.锁模力及注射压力的确定
经过查阅资料可得，锁模力：
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