药瓶盖注塑模工艺分析及模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘要 此模具采用一模两腔，自动脱螺纹结构进行卸料。动力源是由发电机带动滚子链，由滚子链传递给链轮并带动轴转动，使得螺纹自动卸出。 关键词： 链轮 注射模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目录 摘要 1 第一章 概 论 2 3 3 3 4 第二章 塑件工艺规程的编制 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 模行程的校核 10 第三章 模具设计 11 11 12 12 设计 12 13 13 13 13 14 14 14 15 第四章 总装配图 15 第五章 模具成型原理 18 第六章 结束语 19 致 谢 20 参考文献 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 1章 概 论 题背景 随着时代的发展，社会上的事物都在日新月异。病毒也在时刻改变着自己，紧跟着的药物也是在时刻改变着自己。当然，药物的样式也是在日新月异。尤其是鼻炎药物，多种多样。今天我们就看一下喷式鼻炎药的药瓶盖。 国塑料模具发展现状及发展方向 国塑料模具的发展现状 模具工业是国民经济的基础工业，受到国家和企业界的高度重视，发达国家就有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说。当今“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所认可。 我国模具行业 近年来发展很快，据不完全统计，目前模具生产厂点共有 2万多家，从业人员约 50 万人，全年模具产值约 360 亿元，总量供不应求，出口约 2 亿美元。进口约 美元。当前，我国模具行业的发展具有如下特征：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及其生产能力增加较快；“三资”企业及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区。南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最集 中的省份是广东和浙江，其模具产值约占全国总产值的 60以上。我国模具总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家，模具商品化和标准化程度也低于国际水平。 （ 1）成型工艺方面 ,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟 ， 如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在29 34 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术 ， 一些厂家还使用了 辅软件 ， 取得较好的效果。如 上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广 ， 有的厂采用率达 20%以上 ， 一般采用内热式或外热式热流道装置 ， 少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置 ， 少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 但总体上热流道的采用率达不到 10%， 与国外的 50 80%相比 ， 差距较大 。 （ 2） 产品结构方面，我国塑料模具工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大的发展。模具水平有了较大提高，但与国外相比仍有较大差距 ( 表 内外塑料模具技术比较表 （ 3） 制造技术方面 ,术的应用水平 上了一个新台阶 ， 以生产家用电器的企业为代表 ， 陆续引进了相当数量的 统 ， 如美国 、美国 些系统和软件的引进 ， 虽花费了大量资金 ， 但在我国模具行业中 ， 实现了 并能支持 如 填充和冷却等进行计算机模拟 ， 取得了一定的技术经济效益 ， 促进和推动了我国模具术的发展。近年来 ,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢 ，如 :3 ， 对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响 ， 但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用 ，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下 ， 和国外先进工业国家已达到 70%比 ， 仍有很大差距 。 国塑料模具的发展方向 （ 1）提高 大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造 水平及比例 。 由于 塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及高生产率 的 要求 。 （ 2） 在塑料模 模具 设计制造中全面推广应 用 术。 近年来模具 术的硬件与软项目 国外 国内 注塑模型腔精度 型腔表面粗糙度 非淬火钢模具寿命 淬火钢模具寿命 热流道模具使用率 标准化程度 中型塑料模生产周期 10 60万次 160 300万次 80%以上 70 80% 一个月左右 10 30万次 50 100 万次 总体不足 10% 小于 30% 2 4个月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度 ,为其进一步普及创造了良好的条件 ;基于网络的 体化系统结构初见端倪 ,其将解决传统混合型统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题 ； 件的智能化程度将逐步提高 ； 塑料制件及模具的 3 （ 3） 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成 型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量 ,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源 ,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准 ,积极生产价廉高质量的元器件 ,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下 ,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制 ,而且其常用于较复杂的大型制品 ,模具设计和控制的难度较大 ,因此 ,开发气体辅助成型流动分析软件 ,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精 度 ,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要 。 （ 4） 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式 。 （ 5） 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低 ,与国外差距甚大 ,在一定程度上制约着我国模具工业的发展 ,为提高模具质量和降低模具制造成本 ,模具标准件的应用要大力推广。为此 ,首先要制订统一的国家标准 ,并严格按标准生产 ;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本 ;再次是要进一步增加标准件规格品种 。 （ 6） 应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要 。 （ 7） 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第二章 塑件工艺规程的编制 件的工艺性分析 如图 示，该塑件为壳体且壁厚均匀，塑件的尺寸不大且结构也并不复杂。盖内有少量螺纹，盖顶上有六个肋，这使得制造模具型腔有了一定的困难。通过对塑件的结构分析，设计出合理的 工艺方案是模具设计的前提。 型面的选择 经过分析，分型面选在最大圆处。 件的材料分析 聚乙烯塑料的产量为塑料工业之冠，其中以高 压聚乙烯的产量最大。聚乙烯树脂为无毒、无味，呈白色，柔软、半透明的大理石状粒料，结晶型塑料。聚乙烯按聚合时所采用压力的不同，可分为高压、中压和低压聚乙烯。 高压聚乙烯的分子结构不是单纯的线型，而是带有许多支链的树枝状分子。因此它的结晶度不高，密度较低，相对分子质量较小，常称为低密度聚 乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度等都较低。但是它的介电性能好，具有较好的柔软性、耐冲击性及通明性，成形加工性能也较好。中、低压聚乙烯的分子结构是支链很少的线型分子，其相对分子质量、结晶度较高，密度大相对分子质量大，常称为高密度聚乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度等都较高，但柔软性、耐冲击性及透明性、成形加工性能都较差。 聚乙烯的吸水性极小、且介电性能与温度、湿度无关。因此，聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料，在介电性能上只有聚苯乙烯、聚异乙烯及聚四氟乙稀可买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 与之相比。 主要用途：低聚压乙稀可用于 制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等 ;中压聚乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶类、包装用的薄膜以及各种注射成形制品和旋转成形制品，也可用在电线电缆上面；高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外皮等。 件的表面分析 依据教材查 塑料模具设计与制造 表 2面光滑（ ,没表面要求低点（ 件的尺寸精度 塑件的总体尺寸主要取决于塑料品种的流动性。在一 定的设 备和工艺条件下，流动性较好的塑料可以成型较大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件较小。本课题的塑件及所用材料为 乙烯，它有很好的机械特性，流动性；其光泽性好，外观漂亮，由于收缩率较小，制件细小部位的清晰度好，达到设计的要求。一般来讲，为了降低模具的加工难度和模具制造成本。在满足塑件使用要求大前提下应尽量把塑件尺寸精度设计低一些。另外，塑件尺寸精度还与塑料品种有关，根据各种塑料收缩率的不同，又将塑料的公差等级分为高精度、一般精度、低精度三种。依据教材查塑料模具设计与制造表 2 18 取其一般精度为 6 级。 件的壁厚分析 塑件的壁厚首先取决于塑件的使用要求，即强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性能、以及装配等要求。 本塑件壁厚均匀，出最低端边缘壁厚为 ，其它壁厚都为 1 件注射工艺参数的确定 根据塑料模设计手册 查表 1 料的各种性能如下： 注射机类型：螺杆式 密度： 算收缩率： 预热： 1 2h 料筒温度： 后段 140 160 中段 前段 170 200 喷嘴温度： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 模具温度： 60 70 注射压力： 70 150型时间：注射时间 15 60 s 高压时间 0 3 s 冷却时间 15 60 s 总周期 40 130 s 算塑件的体积和质量 定型腔数目 因为塑件是大批量生产，根据模具需求，模具采用一模两腔。 算塑件的体积和质量 通过用软件 把塑件画出，测量其体积 V 件 =2 塑件密度为 =浇注系统内的体积 V 浇注 =V 件 18%=所以质量 m= (V 件 +V 浇注 )= 注射机型号的选择 流道凝料在分型面上的投影面积 在模具设计之前是个未知值，根据多型腔模具的统计分析， 每个塑件在分型面上的投影面积 此可以用 1 来进行估算，所以：总的投影面积 A A=n( 单个面上的投影面积 注系统在面上的投影面积 以面积 A=么所需锁模力 F= =10=240 型 型腔压力， 查表取其为 110以上所计算的注射量和锁模力可知，我们可选用 Z 60注射机 Z 60注射机的主要技术参数如下： 螺杆直径： 38 射容量： 60 射压力： 122文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 锁模力： 500大注射面积： 130 具厚度：最大 200小 70板行程： 180嘴：球半径 12半径 4位孔直径： 55 出：中心孔径 50射机参数的校核 大注射量的校核 必须保证塑件所需的注射量（包括浇注系统及飞边在内）小于注射机允许的最大注射量，一般占注射机理论注射量的 80%以内。 V 总 80%（ V 浇注 +V 件 ） V 总 为注射机理论注射量 V 浇注 为浇注系统内塑件的体 积 V 件 为塑件的体积 因为注射机的标称注射量为 60总的注射量又为 以 V 总 =80%60 故满足。 射机锁模力的校核 P F 型腔内塑料熔体的单位面积压力（ q 塑件及浇注系统在分型面上的投影面积（ P 注射机额定锁模力（ 总的投影面积为 乙烯的熔体压力为 200 代入数据的： F 锁 =00=注射机的锁模力 600以符合要求。 具厚度的校核 由于注射机可安装模具的厚度有一定限制，所以设计模具的闭合厚度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 须在注射机允许安装的最大模具厚度 m a xm HH m 75为 07500 以符合要求。 模行程的校核 单分型面注射模 )105(21 式中 测得， 2在同一水平线上，且为 40。该模具开模行程为 10 。 代入数据得： H =26040+10=50 以符合要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第三章 模具设计 体设计 架的选择 通过对塑件的结构分析，该塑件结构复杂，并且有比较多的侧抽和内抽所以适合做一模一腔。故采用 料注射模中小型模架中 模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推件板推出机构。适用于薄壁壳体类塑料制品的成形以及脱模力大、制品表面不允许留有推出痕迹的注射成形模具。采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。根据塑件的尺寸初选 200200的模架。 统设计 注系统设计 浇注系统是塑料熔体由注塑机喷嘴通向模具型腔的流动通道。因 此它应保证熔体迅速顺利有序地充满行腔各处，获取外观清晰、内在质量优良的塑料件。对浇注系统的具体要求是： a) 模腔的填充迅速有序，并且同时充满各个型腔； b) 热量和压力损失较小，尽可能消耗较少的塑料； c) 能够使型腔顺利排气； d) 冷料不能进入模具型腔； e) 浇注流道凝料容易与塑件制品分离或切除，浇口痕迹对塑料件外观影响很小。 浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。 （ 1）注流道的设计： 主流道为一圆锥孔，其小端正对注射机的喷嘴，因喷嘴端为球面，所以主流道小端的外形应为一凹球面。为了配合紧密，防止溢流，凹球面的半径比喷 嘴的球面半径大 2 3。 （ 2）分流道的设计： 分流道长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置。从减少输送熔体是压力损失和热量损失的要求去发，应力求缩短长度。 分流道截面尺寸取决于多种因素，其中包括塑件质量、壁厚、塑料黏度和分流道本身的长度。分流道截面面积应保证行腔充满并补充因腔内塑件收缩所需的熔体后方可冷却凝固。因此，分流道的截面直径或厚度应大于塑件的壁厚。 为了便于加工和凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 般为圆形、梯形、 U 形、半圆形及矩形等。 圆形流道比表面积小，热量损失和流动阻力 较小，对于流动性不太好的塑料或薄壁塑件，通常采用圆形流道，这样可以减小熔体的流动阻力和热量损失。但是流道应开设在动、定模两个部分，所以对机械加工精度要求比较高。 综合考虑选择原型流道，分流道截面如下图 分流道的截面直径为 4 （ 3）浇口的设计： 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。除了直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分。浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。 根据本方案的特点以及聚乙烯 材料的性能满足，浇口形式采用正浇口。浇口一般开始在产品正上面，塑料熔体于型腔的上面充模，其截面形状多为长方形，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置 （ 4）冷料穴设计 冷料穴位于主流道出口一端，对于立、卧式注塑机用模具，冷料穴位于主分型面的动模一侧，冷料穴是注流道自然延伸 5。因为立、卧式注塑机所用 模具的流道在定模一侧，模具打开时，为了将注流道凝料能够拉向动模一侧，并在推出行程中将它脱出模外，动模一侧应设有拉料杆。应根据脱模机构的不同，正确选取冷料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 气系统设计 从第三章的分析可以看出，由于塑件本身产生的气穴都分布在塑件的上表面，即开设的分型面上；又因为该模具型腔结构简单 ,属于小型模具。因此可以利用其分型面、同时利用配合间隙排气。 温系统设计 在注射成形工艺过程中，模具温度直接影响塑件的充模和塑件的定形，也直接影响注 射周期和塑件质量，因此，必须对模具进行有效冷却，使其温度保持在一定范围内。 因聚乙烯要求的模温为 60 70，不超过 80，故无须设置加热装置。只需要对其冷却系统进行设计。 冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质充分吸收成形塑件所传导的热量，使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内，并且做到使冷却介质的回路系统内流动畅通，无滞留部位。 注塑成型中常用的冷却剂用常温（ 25）的水作为模具冷却介质，取其出口温度为 28，并且冷却水在通道内呈湍流状态。已知模具温度为 60。模具宽度 为 200 模导向机构的设计 导向机构是保证定模和动模合模时，正确定位和导向的零件。导向机构主要有定位、导向和承受一定侧压力三个作用。而导柱导向机构的主要零件是导柱和导套。 套 选用标准导套（ ，材料 理 53用 下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 柱 选用标准导柱（ ，材料 理 53用 H7/间隙 配合镶 入模板，如下图所示： 芯型腔的计算 型芯和型腔是塑件成型的地方，它们的精度高低，就是塑件本身要求的高低。下面就是型芯和型腔的计算 芯的计算 根据型芯的计算公式 ls+ )0 9文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 为制造公差 为塑件公差 入数据得 型腔的计算 根据型腔的计算公式 )0； 计算型腔下部分尺寸： 0 为制造公差 为塑件公差 数据带入得 算型腔上部分尺寸： 3入数据得 四章 总装配图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 主视图 左视图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 俯视图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 第五章 模具成型原理 当分型面分开，将塑件以及浇注系统内的料脱模以后，由于塑件上有螺纹无法脱落。所以，此时电机开始转动，使得螺纹被卸下。随着螺纹的脱落，塑件开始倾斜，慢慢的就完全脱落下来了。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 第六章 结束语 为期三个月的毕业设计即将结束，这不仅是对对大学三年学习的总结，而且是对大学三年所学知识的一次考察和融会。通过着半个学期的毕业设计，提高了我分析问题解决 问题的能力。 无论在专业知识上还是在实际应用上，我都取得长足的进步。更重要的是在着个过程中，提高了我的自学能力。这对我走向社会后继续学习打下了重要的基础。 在设计过程中，首先通过对塑件进行工艺分析，设定几种工艺方案。通过比较确定合理的一种。运用分析软件 可以实现塑件的流动模拟分析。在优化浇道口的摆放位置后，通过可能产生气泡的位置来确定排气孔的位置。根据分析结果为注塑模具设计提供了许多重要的数据，并且还可以预测注塑模具设计结果可能产生的各类缺陷。运用