论文总字数：13448字

摘 要

塑料制品在我们的生活中随处可见，而且性能稳定良好、应用领域甚广。则本文以玩具铲子为对象，研究其注塑模具设计。于是，先分析产品成型条件，理清ABS材料的特性和工艺参数；由此方可选择合适的注射设备，并且完成对应的数据校核；下一步进行模具结构详细设计，其中包含了型腔布局、浇注系统、脱合模机构，以及成型零件的尺寸计算等；继而通过UG来完成模具的三维建模，同时结合MOLDFLOW执行模流分析，从而验证玩具铲子注塑模具设计的合理性和可行性，最终利用AutoCAD绘制装配图和非标零件图。

关键词：玩具铲子；ABS；注塑模；结构设计；模流分析

Design of Injection Mold for Toy Shovel

Abstract

Plastic products can be found everywhere in our lives, with stable performance and a wide range of applications. This article uses the toy shovel as the object to study the design of its injection mold. Therefore, first analyze the product molding conditions, and clarify the characteristics and process parameters of the ABS material; thus, the appropriate injection equipment can be selected, and the corresponding data check can be completed; the next step is to design the mold structure, which includes the cavity layout. , the pouring system, the disengagement mechanism, and the size calculation of the molded parts; then the UG is used to complete the 3D modeling of the mold, and MOLDFLOW is used to perform the mold flow analysis to verify the rationality and feasibility of the toy shovel injection mold design. Finally, AutoCAD is used to draw assembly drawings and non-standard parts drawings.

Keywords: Toy shovel; ABS; Injection mold; Structural design; Mold flow analysis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 模具在加工工业中的地位 1

1.2 模具的发展趋势 2

第二章 塑料的工艺分析 3

2.1 塑件图及技术要求 3

2.2 原料（ABS）的特性和成型工艺参数 4

2.2.1 ABS塑料主要的性能指标 4

2.2.2 ABS的注射成型工艺参数 4

第三章 注射设备的选择 5

3.1 注射成型工艺条件 5

3.1.1 模具所需塑料熔体注射量 5

3.1.2 分型面上的投影面积及所需锁模力 5

3.2 选择注射机 6

3.3 模架的选定 6

3.4 注射机的校核 7

3.4.1 最大注射量的校核 7

3.4.2 锁模力校核 7

3.4.3 模具与注射机安装部分相关尺寸校核 7

第四章 型腔布局与分型面设计 9

4.1 型腔的布局 9

4.2 分型面的设计 9

第五章 浇注系统的设计 11

5.1 主流道的设计 11

5.2 主流道衬套的设计 11

5.3 浇口的选择 12

5.3.1 浇口的选用 12

5.3.2 浇口位置的选用 12

5.3.3 浇注系统的平衡 13

5.3.4 排气的设计 13

第六章 成型零件的设计 14

6.1 成型零件的结构设计 14

6.1.1 型腔的结构设计 14

6.1.2 型芯的结构设计 14

6.2 成型零件工作尺寸计算 15

第七章 合模导向机构的设计 17

7.1 导柱结构 17

7.2 导套结构 17

7.3 侧抽芯机构的设计 18

7.3.1 抽拔力 18

7.3.2 抽芯距 19

第八章 脱模机构的设计 20

8.1 脱模机构设计的总原则 20

8.2 推杆设计 20

8.2.1 推杆的结构 20

8.2.2 推杆的布局 20

第九章 温度调节系统的设计 22

9.1 模具冷却系统的设计 22

9.2 模具加热系统的设计 23

第十章 模流分析 24

第十一章 结论 27

致 谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

对于塑料模具制造行业，我们需要掌握一定的专业理论和技能，才能够真正融入和了解透彻注射成型的基本机理。因此见得，对于型腔结构组成而言，为了满足产品的工艺条件，因此衍生了浇注系统、脱模机构等装置，通过温度自我调节机制保证生产品质。其次，机械原理也是十分重要的，它会直接影响了设计人员的思维，从中起到引导和依赖的关键作用。继而能够为每一步的分析和结论提供有效的理论依据，确保结构的合理性。

另一方面，常见的浇注结构细分成许多类别，例如中心浇口、侧浇口，还有爪式浇口等，不同的型式有独特的优势和用处，这个需要结合到实际的塑件外形和尺寸中，根据生产需求和材料特性等，设定适宜的模架零件，以及分型面的合理选择和注射机型号。此外，在设计和计算成型部件的时候，我们亟需翻阅模具设计和基础原理等书籍来参照，里面已经有许多参数表格和图等，能够帮助我们快速确定出想要的数据，避免疏忽马虎导致设计错误，则前功尽弃。除此之外，随着工业的突飞发展，现在的机械技术逐步完善，并且许许多多的三维设计软件也越来越先进和便捷，同时被广泛应用到实际项目中。通过虚拟的实体造型和装配，能够减少设计过程的纰漏，从而节省样板成本；更为重要的是，对于一些制造类设备，还可以利用软件专业模块，来执行有限元模拟分析，最终分析其结构的科学性和准确性。由此见得，想多角度了解透彻注塑模的构造，需要接触更多实用的工具，和不断提升自我技能含量，这样也是大学几年时光积淀的收获。

综述可得，通过毕业设计，能够结合大学吸收的专业知识，应用到实际项目中来，是对我职业生涯的一次提升，为以后的就业提供技术保障。

1.1 模具在加工工业中的地位

对于机械加工范畴而言，所谓模具，即就是能够依照特定的结构或者外形，从而通过液态原料成型冷固得到制品。这样的制造方式可以避开许多工艺因素，弥补机加工生产的缺陷。与此同时，模具可用于加工金属或塑料件，因而由材料特性的差异，使得模具结构构架不同，比如注塑模、压铸模以及锻造模等。然而，合格的模具应该需要具备几项优点：产品的加工精度、外观和性能等满足预期要求；模具整体结构组成合理简单，而且方便拆装和维护；加工难度不高、零件通用性好、经济成本较低；生产效率可观。

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