茶杯杯盖的注塑模具设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】
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187188 (2007) 690693, 2006 of of of at of is on of is be in of a of do to of is in of to 3. +386 3 490920; +386 3 B. is on of of 1, is of is of of as 1. of In of is in is to to 1. 2006 of in of in of of a in of of 5, 3000 is of be by be a in 6862006be of of on in et 188 (2007) 690693 2. in 2) is a of of a be 1. 2of a is to is in it up 7% of 1,41,4, it be on is a as 1 it to 5. is in is 1,2. It is in to so is to an to e or of in be of in or or of EM is on is it of of is EM of as a be 3. in 3 of ) or to of B). is C) A) as as to or by ). as To D) is F) E)3. EM . et 188 (2007) 6905. of a EM EM to to in 4. EM a an is 4 of a to a as an to be is as 4. is as a or a of in be 3 as of by EM of of of of 3. is of a is by EM 4) on on to as as is of is to a 5) of a a 7) it in of a a to EM as in at 06. EM et 188 (2007) 690693 in of of be in on of a EM in of a be as of 237. in of EM be 6, 5.6 to In to It to 00C in a of 5 s),in EM by as EM it 7). EM it is on of be EM in M 60 C, EM .8 s 5 up 0C, of a45of be of at be EM it to in of is on of EM it is to in of in 025%EM it is to of to in to EM is a of c, u za i c, F. i za i K. Z. an to 002: 996et 004, 1620 2004. 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 外文出处： 材料加工技术杂志 1872007） 附 件： 1. 原文； 2. 译文 2013 年 03 月 自适应系统温度调节的电动注塑 模具 摘要 在开发和生产过程中对注塑模具的控制是否在模具温度条件的控制是一个基本问题。 精确的研究在模具热力学过程 中 表明 ,换热可以操纵热电。这样的系统升级传统冷却系统在模具或可以是一个独立应用热操纵。 论文中 ,作者将目前的研究项目的结果进行了三个阶段 ,其结果是在 2006专利。测试阶段 ,原型阶段和工业化阶段将提 出 。项目的主要成果是 总体加 快在线温度调节的模具的周期时间和总体影响强调变形控制 的 塑料产品的质量。 应用程序的提出是模具温度和产品质量控制在注射成型过程的一个里程碑。 关键词 ： 注塑模具冷却 ； 热电模块 ； 有限元模拟 开发技术的冷却模具通过热电气 (味着推 动 工业实践和 发展， 即在设计、工具制造和开发工具。目前的冷却技术有技术的局限性。其局限性的位置及与事先预测有限元分析 (真包 ， 但不是完全可以避免的。不同状态的结果的艺术分析显示所有现有的冷却系统不提供可控的传热能力足以符合当前聚合物加工要求的工艺窗口 。 只有热容操作功能 的 聚合物加工是当今有限 的 (在任期短传感器的生产周期时间内 ,降低成本 )。其他方产品优化功能已经驱动机械和聚合物加工的局限性 3。 塑料的处理是基于热传导塑料材料和模腔之间的。在计算传热 时， 应该考虑两个主要事实 :首先是所有使用能源 ， 这是基于第一定律热力学定律的能量保护1；第二是速度的传热。 在传热分析的基本任务是随时间和温度计算其分布在 研究系统。 最后取决于速度之间的热传导的系统 与 环境和速度的传热系统内部。 基于传热可以作为热传导、对流和辐射 1。 完成注射模塑过程周期包括模具闭合阶段 ,注入融化成腔、包装测定不同条件下动物血压相补偿收缩效应、冷却阶段 ,开模阶段和部分排出期。 在大多数情况下 ,最长时间的上述所有阶段是冷 却时间。 冷却时间在注射模塑过程被定义为时间需要冷却塑料零件到弹射温度 1。 降低冷却过程的主要目的是减少附加冷却时间，但理论上是不必要的。 在实践中 ,它扩展了从 45% 到 67%的整个周期时间 1,4。 从文学与实验 1,4,它可以看到，模具温度对脱模时间影响极大 ,因此冷却时间 (成本）。 注射成型过程是一个循环过程 ,模具温度变化见图 1,温度也有所不同 ,从平均价值通过整体周期时间。 图 1 模具在一个周期内的温度变化 因为它已经描述 ,已经有 几种不同的技术 ,让用户来冷却模具 5。最传统的方法是用钻井技术 ,即生产模具的洞。 通过这些孔 (冷却线 ),冷却介质流动 ,消除生成和积累的热量从模具 1,2。 它也是非常方便的在不同的材料建造 ,不同的热导率 ,目的是提高控制模具温度条件。 这样的方法是所谓的被动方法对模具温度控制。 这个具有挑战性的任务是使系统活跃 ,它可以改变热条件 ,对于所需的方面 ,比如产品质量或周期时间。对于模具，一个这样的方法是集成热电气模块 (它可以改变热条件期望的性质。用这样的方法 ,一个可以控制传热与时间和空间变量 ,那意味着什么 ,昼 夜可以调节整个注塑周期 ,独立于位置的模具。热控制是通过控制单元 ,输入变量是收到的人工输入或从注塑仿真输入。对于 输出值 ,控制单元模块行为监控 为需要的热操作 ,块集成到模具。热量与电之间的交互变量对于换热是基于珀尔帖效应。珀尔帖效应的现象是众所周知的 ,但直到现在从未用于注塑应用程序。 块 (见图 2)是一个对 P 和 N 型半导体 妥善安排的 设备由 ,在 两个陶瓷板之间的位置形成的热与冷温差冷却器的网站 。 传热 的力度 可以容易控制通过的大小和极性的提供的电力电流。 图 2 图 应用程序的主要想法是插入到墙壁的 块模腔作为主要传热单元。 这些基本的装配中见图 3。二次传热是通过常规流体冷却系统实现 ,允许从模腔热力学系统热流入与流出。 设备呈现在图 3，包括热电模块 (A),使主要的传热来自可控表面模具腔 (B)的温度。 二次传热是通过冷却通道 (C)启用 ,在模具中提供恒温条件。热电模块 (A)作为热泵运行，像这样的操纵与热派生通过流体冷却系统 (C)到模具。系统二次加热与冷 却通道操作作为热交换器。减少热容的可控区域保温 (D)安装在模腔 (F)和模具结构板 (E)之间。 整个应用程序包括 块 ,一个温度传感器和电子装置，来控制系统的完整。 该系统的描述见图 4，包括一个输入单元 (输入界面 )和一个供应单元 (电子单元和电力电子供应 H 桥单元 )。 输入和供应单元与温度传感器回路信息附在一个控制单元 ,作为执行单元试图强加预定义的温带 /时间 /位置关系。 使用珀尔帖效应 ,单元可以用于加热或冷却的目的。 二级除热是通过流体冷却媒体实现视为换热器 ,如图 4。根据目前的冷却技术和作为一个水槽或源的热量第一 单位。这允许完全控制过程从温度、时间和位置通过整个周期。 此外 ,它允许不同的温度 /时间 /位置循环，也为起点和终点的过程。 技术的描述可用于各种工业和研究目的 ,精确的温度 /时间 /位置控制是必需的。 本文系统分析了从理论以及实践的观点见图 3和 4。通过有限元模拟分析了理论方面 ,而实用的开发和实现的原型应用到实际测试。 图 3 却装配的结构 图 4温度检测和监管结构 当前的发展对注塑模具设计包括几个阶段 3。 其中还设计和优化一个冷却系统。 这是通过使用定制的有限元法进行模拟软件包 (模塑仿真分析 4),可以预测冷却系统功能 ,特别是其影响塑料。与这种模拟相似 ,模具设计师收集了关于在产品流变学和变形的信息，由于收缩作为生产时间周期信息。 这个热信息通常是准确的 ,但仍然存在不可靠的情况下的流变材料信息不足。高质量的输入为热调节 要得到一个关于温度分布在周期时间和整个模具表面和整个模具厚度的图片。因此 ,不同的过程模拟是必要的。 有限元分析 有限元分析为开发项目的实现是由于作者长期经历这样的包装 4和在虚拟环境中执行不同测 试的可能性。整个冷却系统设计了原型在有限元环境 (见图 5)通过温度分布在每个部分的原型和联系人之间的冷却系统进行了探讨。为在一个样机上模拟物理特性机 ,仿真模型构建了利用 件多重物理量。结果是一个有限元模型与真实的原型 (见图 7),通过它可以比较和评估结果。 就有限元模型在术语的传热物理的探讨考虑两个热源 :一个水换热器与流体物理和热电模块与传热物理 (只有传导和对流辐射进行分析 ,忽略了由于低相对温度 ,因此低影响温度 )。 在实际测试中，有限元分析的边界条件设定目标达到相同的工作条件。周围的空气和水换热器被 设定在稳定温度 20 。 有限元分析的结果中可以看到，如图 6,即昼夜分布通过模拟区域显示在图 5。图 6表示稳态分析 ,非常准确的原型测试相比。为了模拟时域响应进行了瞬态仿真 ,对于未来的工作也显示非常积极的结果。在很短的时间 (5s)能够实现一个温差200 ,可能会在 构导致一些问题。 这些问题通过几个方案就都解决了 ,如充足的安装 ,选择合适的材料和应用 能电子监管。 图 5 一个原型在有限元环境 的横截面 图 6 有限元分析的温度分布 因为它已经描述 ,原型制作和测试 (见图 7)。结果显示 ,设置的假设被证实。用 块 ,可以在整个周期的时间控制温度分布的不同部分的模具。与实验室测试 ,这是证明了的 ,可以是实际的热操纵监管与 块。 测试是在实验室 ,模拟真实的工业环境 ,注塑成型机 克劳斯马斐公里 60 、温度传感器、红外摄像机和原型 块。 反应温度在 1.8 s 反应温度从 5到 80，这代表了一个在注射成型周期广阔的区域内的热量控制。 图 7 现实环境中的原型 利用热电模块与它直接连接输入和输出 之间的关系是冷却应用程序一个里程碑。 对注塑模具的引入与冷却结构精密问题的处理 ,部分高质量的塑料代表了很高的期望。 作者是假设使用珀尔帖效应可用于温度控制在模具注塑。基于仿真工作的方法和真正的生产实验室设备证明 ,假设被证实。仿真结果显示 ,在注塑过程中一个广泛的领域可能应用 块。 提到的温度曲线跨周期时间的功能 ,注射模塑过程可以完全控制。工业的问题 ,如均匀冷却问题类表面及其后果的塑料零件的外表可以解决。在注射时间过热的一些表面可以解决薄长填充墙的问题。此外 ,这样的应用程序控制流变特性的塑料材料可以获得。在 充填阶段的模腔，用适当的热调节 可能甚至控制熔体流动的模具。 这是做了适当的温度分布的模具 (更高的温度对薄壁零件的产 品 )。 应用 块 ,可以显著减少周期时间在注塑过程。时间的限制可能减少在于框架的额外的冷却时间 10% 25%,在 应用 块可以积极控制产品的翘曲和产品翘曲调节量的方式来达到所需的产品公差。 本文提出了 块冷却应用注射模塑过程，这是是一个优先的选择专利 ,属于 行。 湖南科技大学 本科生毕业设计（论文）任务书 机电工程 学 院 机械设计与制造 系（教研室） 系（教研室）主任 : （签名） 年 月 日 学生姓名 : 张 华 珠 学号 : 2031051 专业 : 机械设计制造及其自动化 1、设计（论文）题目及专题： 某茶杯杯盖的注塑模具设计 2、学生设计（论文）时间： 自 2 月 20 日开始至 6 月 13 日止 3、设计（论文）所用资源和参考资料： 1）图书馆查阅相关化妆品容器模具方面的书籍及科技期刊； 2）网上查阅与课题有关的情报资料； 3）到相关模具生产和研究单位了解有关情报资料。 4、设计（论文）完成的主要内容： 1)本模具的设计目的、用途及国内外典型同类产品等介绍； 2)本模具 的总体结构与工作原理方案选择设计说明； 3)本模具 的结构参数及性 能参数等的设计计算说明； 4)本模具 的重要零件的技术设计计算说明等。 5、提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 1)本模具装配图和主要零件图共折合 2)设计计算说明书一份（ 5 号 字打印 不少于 40 页， 文中可插自画的说明图和表格 ） ； 3)刻碟一张（内容为所有电脑设计图和设计计算说明书）。 6、发题时间： 2006 年 2 月 18 日 指导教师（签名）： 马 克 新 学 生（签名）： 某型茶杯 的杯 盖的注射模设计 机械设计制造及其自动化 作者 : 张华珠 指导老师 : 马克新 摘要 :模具工业 是国民经济的基础工业，而塑料模具又是整个模具行业的霸主。 我国的塑料成型模具设计，制作技术比较晚，整体水平还比较低 ，但近几年发展比较迅速 。目前单单型腔的模具达 80%以上，仍 占主导地位。该设计通过对多种相似塑件的模具结构参考，设计的是聚乙烯 塑件（某型口杯盖） ，采用 的 是 一模两腔 注射。 该产品采用 点浇口注射，和 整体式型腔 设 置。 型腔 是由两瓣合模构成，利用斜导柱侧 向分型， 塑件的螺纹采用强制脱 模 。 。 关键词： 杯盖；注 射模；瓣合模；侧向分型； 设计 ； up he is is in It is of is in is in is 0%,an of I a in on is by is is 目 录 前 言 1 概 述 . 错误 !未定义书签。 料工业简介 . 错误 !未定义书签。 国塑料模现状 . 错误 !未定义书签。 料模发展趋势 . 错误 !未定义书签。 2 制品的分析 . 错误 !未定义书签。 品 (某型口杯盖 )的简介 . 错误 !未定义书签。 射成形过程 . 错误 !未定义书签。 3 拟订模具的结构形式 . 错误 !未定义书签。 定型腔数量及排列方式 . 错误 !未定义书签。 具结构形式的确定 . 错误 !未定义书签。 塑机型号的确定 . 错误 !未定义书签。 型面位置确定 . 错误 !未定义书签。 注系统的设 计 . 错误 !未定义书签。 模推出机构的确定 . 错误 !未定义书签。 向分型与抽芯机构的设计 . 错误 !未定义书签。 模导向机构的设计 . 错误 !未定义书签。 气系统的设计 . 错误 !未定义书签。 度调节系统设计 . 错误 !未定义书签。 架的确定和标准件的选用 . 错误 !未定义书签。 形零件的结构设计和计算 . 错误 !未定义书签。 4 塑料模材料的选用及技术要求 . 错误 !未定义书签。 料模材料的性能要求 . 错误 !未定义书签。 料模零件选材原则 . 错误 !未定义书签。 具的精度要求 . 错误 !未定义书签。 5 模具工作过程 . 错误 !未定义书签。 型前的准备 . 错误 !未定义书签。 射过程 . 错误 !未定义书签。 模过程 . 错误 !未定义书签。 品的后处理 . 错误 !未 定义书签。 总结 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 摘要 模具工业是国民经济的基础工业，而塑料模具又是整个模具行业的霸主。我国的塑料成型模具设计，制作技术比较晚，整体水平还比较低，但近几年发展比较迅速。目前单单型腔的模具达 80%以上，仍占主导地位。该设计通过对多种相似塑件的模具结构参考，设计的是聚乙烯塑件（某型口杯盖），采用的是一模两腔注射。该产品采用点浇口注射，和整体式型腔设置。型腔是由两瓣合模构成，利用斜导柱侧向分型，塑件的螺纹采用强制脱模。 关键词 ：杯盖；注射模；瓣合模；侧向分型；设计； 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 2 he is is in It is of is in is in is 0%,an of I a in on is by is is 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 3 目 录 前 言 1 概 述 . 6 料工业简介 . 6 国塑料模现状 . 7 料模发展趋势 . 7 2 制品的分析 . 8 品的简介 . 8 品的工艺性及结构分析 . 8 射成形过程 . 8 3 拟订模具的结构形式 . 11 . 11 具结构形式的确定 . 11 塑机型号的确定 . 11 型面位置确定 . 14 注系统的设计 . 15 模推出机构的确定 . 28 向分型与抽芯机构的设计 . 29 模导向机构的设计 . 32 气系统的设计 . 31 度调节系统设计 . 31 架的确定和标准件的选用 . 38 形零件的结构设计和计算 . 40 4 塑料模材料的选用及技术要求 . 41 料模材料的性能要求 . 41 料模零件选材原则 . 41 料模材料选用 . 41 具的精度要求 . 42 5 模具工作过程 . 49 型前的准备 . 49 射过程 . 49 模过程 . 50 . 50 总结 . 51 参考文献 . 52 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 4 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 5 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 6 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 7 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 8 前言 塑料模具是利用其特定 形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具。塑料模具对塑料制品的质量和操作难易程度都有相当的影响因此要求模具在生产度，外观，物理性能等各方面都满足使用要求并要求其效率高，操作简便，结构合理，制造容易，成本低廉。现代塑料制品中合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少三项重要因素。尤其是塑料模具要实现塑料加工工艺要求，制件使用要求和造型设计起着十分重要的作用。因此，对塑料模具生产也提出了越来越高的要求。因此促使模具生产不断向前发展。 模具工业是现代工业的基础，它的技术水平很大程度上决定了产品的质量和市 场的竞争能力。随着我国加入“ 伐的日益加快。“入世”将对我国模具工业产生重大而深远的影响，经济全球化的趋势日益明显，同时世界众多知名公司不断进行构调整，国内市场的国际性进一步现，该行业将经受更大的冲击，竞争也会更加激烈。在如此严峻的行业背景下，我国的技术人员经过不断的改革和创新使得我国模具水平有了较大的提高，大型，复杂，精密，高效和长寿命模具有上了新的台阶。 塑料制品的成型是塑料成为具有实用价值制品的重要环节。塑料成型方法已达 40多种。其中最重要的是注射，挤出，吹塑和压制等。它们几乎占了整个塑料成型 的 85%；其中注射尤为突出，占塑料成型的 30%以上。注射模具成形是热塑性塑料成型的一种方法，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型，有些热固性塑料也可以用注射模塑成型。 我国塑料模的发展，极其迅速。现已具有相当规模。无论是设计水平，加工制造技术，还是 要求的周期越来越短、精度越来越高，以加速新产品投产及产品的更新换代，提高经济效益及竞争力。近几年来，许多企业认识到这一点，都在朝这个方向努力发展。把在实际工作中积累的经验收集、整理与总结。逐渐形成一种规范化，标准化的设计。 本设计严 格按照模具设计的步骤，及模具设计中的要求来设计的：塑件工艺性的分析、型腔数量的确定、分型面的确定、浇注系统的设计、成型零件的设计等，这一整套的程序下来，感觉自己这方面的知识丰富了不少。同时在设计中也要求对机械的相关知识有相当的了解：机械制图、公差与配合、机械制造、材料成型、数控技术等。 随着政府和企业界对模具工业的重视程度的不断提高，模具的发展速度在不断加购买文 档送 Q 11970985或 401339828 9 快，技术得到进一步发展，模具工业的发展前景十分的广阔。 1 概 述 料工业简介 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一。自从聚氯乙烯塑 料问世以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改进技术的进步、愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促进塑料工业的发展。 模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工艺装备或工具，它属于型腔模的范畴。通常情况下，塑件质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素占 80%。然而模具的质量的好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新换代周期越来越短、用户对塑件的质量要求也越高，因而模具制造与设计的周期和质量要求也相应提高 ，同时也正是这样促进了塑料模具设计于制造技术不断向前发展。就目前的形式看，可以说，模具技术，特别是设计与制造大型、精密、长寿命的模具技术，便成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。 按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，就中国就有比较远大的市场，所以模具制造业已成为一个大行业。 在高分子材料加工领域中 ,用于塑料制品成形的模具 ,称为塑料成形模具 ,简称塑料模。 塑 料模具的设计是模具制造中的关键工作。通过合理设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的，塑料模的优化设计 ,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。 塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法 的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。 现代塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具，被誉为塑料制品成型技术的“三大支柱”。尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起购买文 档送 Q 11970985或 401339828 10 着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具 ，才能发挥其应有的效能。此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。 塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后，由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水平，常标志一个国家工业化的发展程度。 国塑料模现状 塑料模是现代塑料工业生产中的重要工艺装备，塑料模工业是国民经济的基础工业。用塑料模生产成型零件的主要优点是制造简、材料利用率高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济 效果。 在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的 1/31/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。 随着我国改革开放步伐的进一步加快，我国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入 为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。塑料模的设计、制造技术、 术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和 地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化 商品化尚待规模化； 立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此，我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国，必须要振兴和发展我国的模具工业，努力提高模具工业的整体技术水平，提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力。 料模发展趋势 塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。 由于计算技术和数控加工迅速发展，使得 传统的设计制造方法及组织生产的模式发生了深刻变化。塑料模 少塑料模的设计与制造工时，缩短塑料模生产周期，加快塑件生产和产品的更新换代，而且更主要的是能满足当前用户对塑 料模行业提出的“质量高、交货快、价格低”的要求。 塑料模以后的发展主要有以下几方面： 1、注射模 2、挤塑模 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 11 3、压模 4、塑料专用钢材系列化。 2 制品的分析 品的简介 制品的分析是对所要成型的产品有个初步的了解，在接受设计任务书以后就要对塑料的品种、批量的大小、尺寸精度与技术条件，产品的功用及工作条件有个整体概念，以便在设计模具时优选各种方式来成型塑件。 制品的分析主要包括以下几点 1、 产品尺寸精度及其图纸尺寸的正确 性； 2、 脱模斜度是否合理； 3、 塑件厚度及其均匀性； 4、 塑件种类及其收缩率； 5、 塑件表面颜色及表面质量要求。 设计中塑件各项要求 1、 塑料名称：聚乙烯 ( 2、 色调：淡绿色 不透明； 3、 生产纲领： 大批大量。 品的工艺性及结构分析 构分析 该制品为一口杯盖 ,表面有一阶梯 ,小阶梯的外圆面有突起 ,这就增 大了成型的难度 ,两外圆面分别在两个型腔成型 ,必须保证同轴度 , 所以在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺，以保证传动精度。内部有不规则螺纹，也给脱模带来困难。见图 2 1。 型工艺分析 1、 精度等级：采用一般精度 6级 2、 脱模斜度：因本设计中采用的是瓣合模，所以不需要考虑脱模斜度，也就是说脱模斜度为零度。 料的性能分析 聚乙烯（ 由乙烯聚合而成的，聚乙烯的原料来源充足 ，而且聚乙烯具有优良的电绝缘性能，耐化学腐蚀性能，耐低温性能和良好的加工流动性，因此 其制品生产非常迅速 . 射成形过程 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 12 对 度和均匀度等进行检验。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 注射工艺参数 2 1 塑件零件图 注射机：注塞式 喷嘴形 式：直通式 喷嘴温度 :230 240 料筒温度（ ： 前段 250 280 中段 段 240 260 模具温度（ ： 80 100 注射压力（ ： 80 130 保压力（ ： 40 50 成形时间 （ s ）：注射 0 5 保压时间（ s ）： 20 50 冷却时间（ s ）： 20 50 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 13 成形周期 （ s ）： 50 140 E 的使用性能 耐腐蚀性 ,电绝缘性 (尤其高频绝缘性 )优良 ,可以氯化 ,辐照改性 刚性 ,硬度和强度较高 ,吸水性小 ,有突出的电气性能和良好的耐辐射性 伸长率 ,冲击强度和透明性较好 ,超高分子量聚乙烯冲击强度高 ,耐疲劳 ,耐磨 ,用冷压烧结成型 . E 的主要性能指标 表 2要性能指标 密度 g/性模量 10 比容 g 曲强度 08400 吸水率 %（ 24h） 小于 拉屈服强度 20390 收缩率 % 点 C 105137 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 14 3 拟订模具的结构形式 模具的结构形式，是指设计过程中的注射机的确定，浇注系统的形式和浇口位置的选择，成型零件的设计，脱 模推出机构的设计，侧向分型与抽芯机构的设计，合模导向机构的设计，温度调节系统的设计及各个零件的设计和装配图设计。 定型腔数量及排列方式 当塑料制件的设计已经完 成，并选定所用塑料后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型 腔模。与多型腔模相比，单型腔模具有以下优点： 1、塑料制件的形状与尺寸精度始终一致； 2、工艺参数易于控制； 3、模具结构简单、紧凑，设计制造、维修大为简化。 一般来说，精度要求高的小型制品和中大型制品优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型制品（没有配合精度要求），形状简单，又是 大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。 由以上分析初步定为一模两腔 , 见图 3 具结构形式的确定 型腔单分型面模具 制品外观质量要求不高，尺寸精度要 求一般的小型制品，可采用此结构。 型腔多分型面模具 制品外观质量要求高，尺寸 精度要求一般的小型制品，可采 图 3 1 型腔分布示意图 用此结构。该制品外观质量要求 较高，分析该制品样品采用的浇口位置、分型面位置、推出机构的痕迹，可知浇口为一般侧浇口，并可初步拟定采用两型腔双分型面的模具结构形式，其中双分型面为：水平、垂直分型面。 塑机型号的确定 注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。 注射机规格的确定主要是根据制品的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结购买文 档送 Q 11970985或 401339828 15 构型式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注 射压力、拉杆间距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注塑机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。 射机的选用原则 1、计算塑件及浇道凝料的总容量（体积或重量）应小于注射机额定容量（体积或容量）的 2、模具成型时需用的注射压力应小于所选用注射机的最大注射压力； 3、模具型腔注射时所产生的压力必须要小于注射机的锁模力； 4、模具的闭模高度应 在注射机最大，最小闭合高度之间； 5、模具脱模取出朔件所需的距离应小于所选注射机的开模行程； 6、模具的外形尺寸及安装尺寸必须与所选注射机模板适应，既模具最大外形尺寸安装时应不受拉杆间距的影响，模具安装用的定位环尺寸应与机床定位孔直径相配合；模具的模板各安装孔应与注射机固定模板的安装孔相对应、机床喷嘴孔径和球面半径应与模具进料孔相对应，注射机的开模行程应满足脱件条件。 关制品的计算 根据零件图提供的样品，便可以根据样品测绘得出制品体积，同时也可以借助计算机辅助软件 (如： 软件等 )建立制 品模型（对于没有提供样品的设计，也可以由所提供的制品图样建立模型），这样既便于较精确的计算制品的各个参数，又更为直观、形象。因条件所限 ,本设计是由测绘所的体积： 1）制品的体积为： 质量为： m= ）初步估计浇注系统的体积约为塑件的 ： 本设计中取 5（ 3）该模具一次注射共需塑料的体积约为： 射机型号的确定 根据以上的计算初步选定型号为 125的注射机。 近年来我国引进注射机的机型很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必需的技术准备。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的“注射机使用说明书”上标明的技术参数。 根 据以上的计算初步选定型号为 125的注射机，其主要技术参数如下表： 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 16 表 3125注射机主要技术参数 额定注射量（ 125 螺杆 (柱塞 )直径（ 42 注射压力（ 150 注射行程（ 115 注射时间 (s) 模力（ 900 最大成型面积（ 320 最大开合模行程（ 300 模具最大厚度（ 300 模具最小厚度（ 200 合模方式 液压 机械 喷嘴球头半径（ 杆中心距（ 230 喷嘴孔径（ 4 射机及各个参数的校核 1、 注射压力的校核： 该注射机的注射压力为 1500 130 所以能够满足要求。 2、由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 n： 123 60 0/ M n 上式右边 =2 （符和要求） 式中 K 注射机最大注射量的利用系数，一般取 注射机的额定塑化量（ g/h 或 h） T 成形周期 浇注系统所需塑料质量和体积（ g或 单个制品的质量和体积（ g或 3、按注射机的最大注射量校核型腔数量 n： 12M n =2 （符合要求） 式中 注射机允许的最大注射量（ g或 4、按注射机的锁模（合模）力的校核： 注射模从分型胀开的力（锁模力）应小于注射机的额定锁模力，既 F P（ n 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 17 式子的右面为 合要求） 式中 F 注射机的额定锁模力（ N） 单个制品在模具分型面上的投影面积（ 浇注系统在模具分型面上的投影 面积（ p 塑料熔体在模腔内的平均压力（ 通常模腔内的压力为2040型一 般制品为 2434密制品为 3944 本设计中取模腔内的平均压力为 40n 型腔个数 5、 开模行程的校核： S=2+5 10 上式右边 S=32+34+46+5 =117注射机的最大开模行程是 300以（符合要求） 式中 注射机最大开模行程（ 推出距离（脱模距离）（ 包括浇注系统在内的制品高度（ 型面位置确定 模具上用以取出制品和（或）浇注系统凝料的，可分离的接触表面称之为分型面。分型面的选择不紧关系到塑件的正常成型和脱模具 ,而且涉及模具结构与制造成本 应考虑成形时分型面的形状和位置，否则无法用模具成形。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对制品质量 、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。 型面的选择原则 1、分型面应选择在制品的最大截面处 ,无论塑件以何方位布置型腔 ,都应将此作为首要原则； 2、有利于保证制品的外观质量 ,分型面上型腔壁面稍有间隙 ,熔体就会在塑件上产生飞边； 3、尽可能使制品留在动模一侧 ,因为在动模一侧设置和制造脱模机构简便易行； 4、有利于保证制品的尺寸精度； 5、尽可能满足制品的使用要求； 6、尽量减少制品在合模方向上的投影面积 ,以减小所需锁模力； 7、长型芯应置于 开模方向 ,当塑件在相互垂直方向都需设置型心时 ,将较短的型心设置在 4侧抽芯方向 ,有利于减小抽拔距离； 8、有利于排气； 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 18 9、有利于简化模具结构 ,应尽量避免侧向分型或抽芯； 10、在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。 对于该设计，在进行制品设计时已经充分考虑了上述原则，从所提供样品采用的分型面可知：第一分型面与开模方向垂直；进行模具设计时，在充分考虑上述原则的基础上，可得出：第二分型面与制品推出方向平行。 2341、定模板 2、第一 分型面 3、瓣合模 4、第二分型面 图 3分型面位置图 注系统的设计 浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对制品质量影响很大。他的作用是将塑料熔体顺利地充满到模具行腔深处 ,以获得外形轮廓清晰 ,内在质量优良的塑料制件 . 它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。 该模具采用普通流道浇注系统，其包括：主流道、分流道、冷料穴、浇口。 注系统设计原则 1、浇注系统与塑件一起在分型面上 ,应有压降 ,流量和温度的分布的均衡 布置； 2、结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置； 3、尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间； 4、浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有利于排气和补缩，且应设在塑件较厚的部位，以使熔料从后断面移入薄断面，以利于补料； 5、避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生； 6、浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除和整修； 7、熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔 接痕的部位、形态，以及对制品质量的影响； 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 19 8、尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量； 9、浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有 10、设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施； 11、尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合应使两者的偏离距离尽可能小。 流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。 1、主流道尺寸 1）主流道小端直径 d=注射机喷嘴直径 +1 =4+1 取 d =5（ 这样便于喷嘴和主流道能同轴对准 ,也能使的主流道凝料能顺利脱出 2）主流道球面半径 主流道入口的凹坑球面半径 R,应该大于注射机喷嘴球头半径的 2 两者不能很好的贴合 ,会让塑件熔体反喷 ,出现溢边致使脱模困难 . 射机喷嘴球头半径 +2 3 取 2+2=14（ 3）主流道长度 L 一般按模板厚度确定，但为了减小 充模时压力降和减少物料损耗，以短为好，小模具控制在 50之内在出现过长流道时，可以将主流道衬套挖出深凹坑，让喷嘴伸入模具。本设计中结合该模具的结构 取 L=35（ 4）主流道大端直径 D=d+2锥角为 1 2，取 =2） 8 取 D=8（ 2、主流道衬套的形式及尺寸 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加 工和 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 20 图 3口套 热处理，常采用碳素工具钢，如 处理硬度为 53 57于该模具主流道较长 设计成分体式较宜。 3、定位圈的结构尺寸 定位圈是对浇口套的固定和对注射方向的导正 均布均布图 3位圈 4、主流道衬套的 固定 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 21 （ ）（ ）123451、定位圈 2、内六角螺钉 3、浇口套 4、定模座板 5、浇注凝料 图 3流道衬套的固定 料穴的设计 在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约 10 25深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成形性能不佳， 如果这里相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴（冷料井）。 冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响制件质量。 1、主流道冷料穴 主流道冷料穴常设在主流道的末端，开模时应将主流道中的冷凝料拉出 ,所以冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径 料穴分别开在左右瓣合模上，开模时，将主流道中的凝料 拉出来；侧向分型时，冷料穴中的凝料会制动脱落。 其中 该模具取 d=D=8 ( 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 22 123451、浇注凝料 2、 3、定模板 4、瓣合模 5、拉料杆 图 3流道冷料穴 其中 2为主流道的冷料穴，这样设计的好处是不紧能容纳熔料的冷峰，同时还可以配合拉料杆巧妙的拉出凝料，见图 3 6。 2、分流道冷料穴 当分流道较长时，可将分流道的端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴，以储存前锋冷料，其长度为分 流道直径的 2倍。 该模具的分流道冷料穴与流道的截面形状相同，直径逐渐缩小的半圆形，见图 3 7。 1231 、定模座板 2、分流道冷料穴 3、定模板 图 3流道冷料穴 流道的设计 在多型腔或单型腔多浇口时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一购买文 档送 Q 11970985或 401339828 23 段塑料熔体的动通道，其作用是通过流道截面及方向变化，使熔料能平稳地转换流向注入型腔。分流道最理想的设计就是把流动树脂在流道中的压降降到最 小。在多种常见截面当中，圆形截面的压降是最小的。 1、分流道的形状及尺寸 为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形、梯形、 U 形、半圆形、矩形、六角形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失，希望流道的截面积大、表面积小。因此可以用流道截面积与其周长的比值来表示流道的效率。各种截面的效率见表 3 2。 表 3 2 各种截面的效率表 截面形状 圆形 方形 六边形 半圆形 梯形 矩形 效率 设计在保证塑件质量的前提下，从经济和加工的角度分析，最终采用了半圆形截面，从图 3 8中也可以看出。 因为各种塑料的流动性有差异，所以可以根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径，也常用塑料的分流道直径的推荐值，对于壁厚小于 3量在 200 克以下的塑件，可以用以下的经验公式确定分流道的直径： 式中 B分流道直径（ m流经分流道的塑料量（ g） L分流道的长度（ 根据公式 计算得 4 1 4 09 0 B = （故不在适用范围） 计算结果不在给定的推荐值内，在本设计中取 12 3部分常用塑料常用分流道断面尺寸推荐范围 塑料名称 分流道断面尺寸 料名称 分流道断面尺寸苯乙烯 10 聚乙烯 聚氯乙烯 10 尼龙类 聚氯乙烯 16 聚 甲醛 10 聚氨酯 丙烯 5 10 聚苯醚 10 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 24 丙烯酸塑料 8 10 聚砜 10 1231、定模座板 2、分流道截面形状 3、定模板 图 3流道的截面形状 分流道长度 长度应尽量短，且少弯折，该模具分流道的长度为： 140，见图 3 8。 2、分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想因此分流道的内表面粗糙度 不要求很低，一般 取 m，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。此处取 m。 3、分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分为平衡式与非平衡式两种。不管有多少种布置形式，总的来说应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式 4、分流道与浇口部分的连接 1231、定模座板 2、分流道截面形状 3、定模板 图 3分流道与浇口的连接 口的设计 浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位，它的作用是增加和控制塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料，以保证充填实，确保制品质量。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。 1、浇口的主要作用有如下几点： 1）熔体充模后，首先在浇口处凝结，当注射机螺杆抽回时可防止熔体向流道回流； 购买文 档送 Q 11970985或 401339828 25 2）熔体在流经狭窄 的浇口时会产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模； 3）易于切除浇口尾料； 4）对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料。对于多浇口的单型腔模具，浇口还能用以 控制熔接痕的位置。 2、浇口尺寸的确定 浇口的截面积一般为分流道截面积的 3% 9%，截面的形状多为矩形（宽度与厚度的比为 3： 1）或圆形；浇口长度约为 右。在设计的时候一般取小值，在以便在试模时修正。浇口最终的具体尺寸根据经验和零件的尺寸和形状的要求确定。 3、浇口位置的选择 浇口位置与数量对制品质量影响很大，选择浇口位置时应遵循如下原则 ： 1）浇口应设在能使型腔的各部位、各角落同时充满的位置； 2）浇口应开设在塑件较厚的部位，以使熔料从厚断面移入薄断面，以利于补料； 3）浇口应设在有利于排除型腔中气体的部位； 4）口应设在避免塑件表面产生熔合纹的部位； 5）对于带有长型心的模具，浇口应设置在能使进料沿型心轴向均匀进行，以免型心被熔体冲击而变形； 6）浇口的设置应避免熔体的断裂； 7）浇口的设置应不影响塑件的外观； 8）浇口不要设置在塑件使用中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位。 4、浇口结构的形式 注射模的浇口结构形式较多，不同类型的浇口其尺寸 、特点及应用情况个不相同。按浇口的特征可分为限制浇口（既封闭式浇口，在分流道与型腔之间有突然缩小的阻尼式浇口）和非限制浇口（既开放式浇口，又称直接浇口或主流道式浇口）；按浇口形状可分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环行浇口及薄
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