【毕业设计论文】瓶盖注射模设计-毕业设计说明书[1][1]【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计 题目 瓶盖塑模设计说明书 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 目 录 一、 塑件的分析 ( 1 ) 二、 塑件的形状尺寸 ( 2 ) 三、 形腔数目的决定及排布 ( 3 ) 四、 分型面的选择 ( 4 ) 五、 浇注系统的设计 ( 5 ) 六、 注射机的型号和规格校核 ( 6 ) 七、 成型零部件的工作尺寸计算 ( 7 ) 八、 导柱导向机构的设计 ( 1 1 ) 九、 推出机构的设计 ( 1 3 ) 十、 温控系统的设计 ( 1 4 ) 十一、设计小结 ( 1 6 ) 十二、参考文献 ( 1 6 ) 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 1 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 第一部分 塑料 PS PS：聚苯乙烯 一、基本特性： 聚苯乙烯无色透明、无毒无味。落地有清脆的金属声、密度为 1 . 0 5 4 g / c m 。聚苯乙烯的力学 性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和质量有关，相对分子质量越大机械强度越高。它 有优良的电性能（尤其是高频绝缘性能）和一定的化学稳定性。它能耐碱、硫酸、磷酸、1 0 % - 3 0 % 的盐酸、稀醋酸及其他的有机酸。但不耐硝酸及氧化剂的作用，对水、乙醇、汽油、植物油及各 种盐溶液也有足够的抗蚀能力。但耐热性能低，热变形温度一般在7 0 - 8 0 度，只能在不高的温度 下作用。 主要用途： 在工业中做仪表、灯罩、化学仪器、零件、透明模型等。在电器方面做良好的绝缘材料、接线盒 电池盒等。在日用品方面广泛的用于包装材料、各种容器、玩具等。 成型特性： 1. 无定形料、吸湿性小，不易分解，性脆易裂，热膨胀系数大，易产生应力开裂。 2. 流动性能较好，溢边值 0.03mm 左右。 3. 塑件壁后均匀，不宜有镶件，缺口，尖角，各方面应圆滑连接。 4. 可用螺杆或柱塞式注射机加工，喷嘴可用直通式或自锁式。 5. 宜用高料温、模温、低注射压力，延长注射时间有利降低内应力，防止缩孔，变形， 但是温高易出银丝，料温低或脱模剂多则透明性差。 6. 可采用各种形式进料口、进料口与塑件应圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件；脱 模斜度宜取 2 度以上， 顶出均匀以防止脱模不良发生开裂、 变形、 可用热浇道系统。 综合性能： 比热容： 1340J/（kg.k） 热变形温度： 65- 950oC 抗拉屈服强度: 35- 63Mpa 拉伸弹性模量： 2.8- 3.5%Gpa 抗弯强度： 61- 98Mpa 抗压强度： 80- 112MPa 断裂伸长率 ： 1.0% 抗拉强度： 35- 63MPa PS 的注射工艺参数： 注射机类型： 柱塞式 参见 塑料 橡胶成型 模 具 设 计 手 册 表 1- 2- 2 P16 参见塑 料 成 型 工 艺 与 模 具 设 计 表 3- 1 P55 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 2 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 螺杆转速： 48（r/min） 喷嘴形式： 直通式 喷嘴温度： 160- 170 oC 料筒温度：前段 170- 190 oC 后段 140- 160 oC 模具温度： 20- 60 oC 注射压力： 60- 100 Mpa 保压力： 30- 40 Mpa 注射时间： 0- 3 S 保压时间： 15- 40 S 冷却时间： 15- 30 S 成型周期： 40- 90 S 适用注射机类型： 螺杆、柱塞均可 第二部分 塑件的形状尺寸 塑件图如下所示： 塑件图 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计 共 16 页 第 3 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 塑件的工作条件对精度要求较高， 根据 ABS 的性能可选择其塑件的精度等级为 3 级精 度（查阅塑料成型工艺与模具设计P67表 3- 9） 。 得塑件的体积为：V塑=9.825cm3 塑件的质量为：W塑 =V塑r塑=12.56(g)。 第三部分 型腔数目的决定及排布 已知的体积 V塑或质量 W塑 ，又因为此产品属大批量生产的塑件，但制件尺寸、精度、 表面粗糙度较高，综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素，以及注射机的型号 选择，初步确定采用一模两腔对称性排布,分流道直径可选 1.59.5mm。由塑件的外形尺寸 和机械加工的因素，确定采用侧浇口，根椐塑件的材料及尺寸，浇口直径可选 1.41.8mm。 排布图如下图示： 型腔数目及排布图 第四部分 分型面的选择 塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上，故从塑件脱模件精度要角度考虑，应有 利于塑件滞留在动模一侧，以便于脱模，而且不影响塑件的质量和外观形状，以及尺寸精 度。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计 共 16 页 第 4 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计 计 算 内 容 说 明 分型如下图： 分型面图 第五部分 浇注系统的初步估计 浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。 浇注系统的设计应保证塑件熔体的流动平稳、流程应尽量短、防止型芯变形、整修应方便、防 止制品变形和翘曲、应与塑件材料品种相适用、冷料穴设计合理、尽量减少塑料的消耗。 根据塑件的形状采用推杆推出。由于采用复式点浇口，双分型面，分流道采用半圆形截 面，分流道开设在中间板上，在定模固定板上采用浇口套, 不设置冷料穴和拉料杆。 浇注系统图 注 射 机 型 号 参 见 塑 料 成 型 工 艺 与 模 具 设 计 表 4- 1 P100 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 5 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 根据塑件的外形尺寸和质量等决定影响因素，初步取值如下： d=4mm D=6mm R=15mm h=5mm d1=1mm H1=4.5mm l=6070mm L=20mm a=4 。 初步估算浇注系统的体积，V浇=89cm3。 其质量约为：W浇=V浇r塑=7.58.5g。 S=(nW塑+ W浇) /0.8=2324g。 所以，选择用注射机型号为：XS- Z- 60。 第六部分 注射机的型号和规格 注射机的技术规格如下: 型号： SX- Z- 60 额定注射量(cm3)： 60 柱塞直径(mm)： 38 注射压力 (MPa)： 122 注射行程（mm） ： 170 注射时间（s） ： 2.9 注射方式： 柱塞式 最大成型面积(cm3)： 130 合模力（kN） ： 500 最大开（合）模行程（mm） ： 180 模具最大厚度（mm） ： 200 模具最小厚度（mm） ： 70 模板最大距离（mm） ： 380 动、定模固定板尺寸（mm） ： 330440 合模方式： 液压- 机械 电动机功率（kw） ： 11 加热功率（kw） ： 2.7 机械外型尺寸（mm） ： 31608501550 喷嘴圆弧半径（mm） ： 12 喷嘴孔径（mm） ： 4 喷嘴移动距离（mm） 120 收 缩 率 见 塑 料 成 型工艺与 模具设计 附录 B 计算参考 塑 料 成 型工艺与 模具设计 第 五 章 第 三节 P151 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 6 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 第七部分 成型零部件的工作尺寸计算 1、产生偏差的原因： 塑料的成型收缩 成型收缩引起制品产生尺寸偏差的原因有： 预定收缩率 （设 计算成型零部件工作尺寸所用的收缩率）与制品实际收缩率之间的误差；成型过程中，收缩 率可能在其最大值和最小值之间发生的波动。 s= ( Sm a x- Sm i n) 制品尺寸 s 成型收缩率波动引起的制品的尺寸偏差。 Sm a x、Sm i n分别是制品的最大收缩率和最小收缩率。 . 成型零部件的制造偏差 工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和装配偏差。 成型零部件的磨损 、本产品为 L D P E制品，属于大批量生产的小型塑件，预定的收缩率的最大值和最 小值分别取 0 . 4 % 和 0 . 8 。平均收缩率s 为 0.6%,此产品采用 6 级精度，属于一般精度制品。 因此，凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数 x 取值可在 0.50.75 的范围之间， 凸凹模各处工作尺寸的制造公差， 因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可 达到 ITIT级，综合参考，相关计算具体如下： 图一 (LM 1 )0 + z = (1+ s )LM 1 s - 0.50 + z = ( 1+0.6%) 60- 0.50.480 + 0 . 4 8 / 4 = 60.640 + 0 . 1 2 mm 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计 共 16 页 第 7 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 (HM) 0 + z = (1 + s ) HM S- 0.5 0 + z = (1+0.6%)25- 0.50 . 4 0 + 0 . 4 / 4 =25.3750 + 0 . 1 m m (C1)z / 2 =( 1 + s ) C1 Sz / 2 =(1+0.6%)5 0 . 3 2 / 2 =5.070 . 1 6 m m 图二 (hQ1) 0 - z =(1+ s )hQ1s+0.5 0 - z = (1+0.6%)1 8 - 0 . 5 0 . 3 2 0 - 0 . 3 2 / 4 =18.19 0 - 0 . 0 8 (lQ1) 0 + z = (1+ s )LQ1s - 0.50 + z = (1+0.6%)18- 0.50.32 + 0 . 3 2 / 4 0 =18.19 + 0 . 0 8 0 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 8 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 (lM 1) 0 - z = (1+ s )lM 1 S+0.5 0 - z = (1+0.6%)5 6 +0.50 . 4 8 0 - 0 . 4 8 / 4 =56.85 0 - 0 . 1 2 计算螺纹型芯的工作尺寸： （1）螺纹型芯大径： (dM大) 0 - z= ( 1+ s ) ds大+ 中 0 - z 螺纹型芯中径： (dM中) 0 - z= ( 1+ s ) ds中+ 中 0 - z 螺纹型芯小径： (dM小) 0 - z= ( 1+ s ) ds小+ 中 0 - z dM大, dM中, dM小 分别为螺纹型芯的大，中，小径； d s大， ds中，ds小 分别为塑件内螺纹大，中，小径基本尺寸； 中塑件螺纹中径公差； z 螺纹型芯的中径制造公差，其值取/ 5 。 则 (dM大) 0 - z = ( 1+0.6%)56+0.03 0 - 0 . 0 3 / 5 = 5 6 . 5 8 0 - 0 . 0 0 6 计算参考 塑 料 成 型工艺与 模具设计 第 五 章 第 三节 P153 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 9 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 (dM中) 0 - z = ( 1+0.6%)55.401+0.03 0 - 0 . 0 3 / 5 = 5 5 . 7 4 9 0 - 0 . 0 0 6 (dM小) 0 - z = ( 1+0.6%)54.135+0.03 0 - 0 . 0 3 / 5 = 5 4 . 5 6 1 0 - 0 . 0 0 6 3、成型零件的强度、刚度计算 注射模在其工作过程需要承受多种外力，如注射压力、保压力、合模力和脱模力等。 如果外力过大，注射模及其成型零部件将会产生塑性变形或断裂破坏，或产生较大的弹性 弯曲变形，引起成型零部件在它们的对接面或贴合面处出现较大的间隙，由此而发生溢料 及飞边现象，从而导致整个模具失效或无法达到技术质量要求。因此，在模具设计时，成 型零部件的强度和刚度计算和校核是必不可少的。 一般来说，凹模型腔的侧壁厚度和底部的厚度可以利用强度计算决定，但凸模和型芯通常 都是由制品内形或制品上的孔型决定，设计时只能对它们进行强度校核。 因在设计时采用的是镶嵌式圆形型腔。因此，计算参考公式如下： 侧壁： 按强度计算： 按刚度计算： 底部： 按强度计算： 按刚度计算： p m h rrP t 4 3 = 3 4 1758.0 p m h E rP t = ) 1 2 ( = mp p c p rt )1 )1( )1( ( + = u rP E u rP E rt m p m p c 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 10 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 凸模、型芯计算公式： 按强度计算： 按刚度计算： 由公式分别计算出相应的值为： 按强度计算得：tc=4.93mm th=4.38mm r=8.52mm 按刚度计算得：tc=0.93mm th=1.91mm r=3.97mm 参数符号的意义和单位： Pm 模腔压力（MPa）取值范围 5070； E 材料的弹性模量（MPa）查得 2.06 105； p 材料的许用应力（MPa）查得 176.5； u 材料的泊松比 查表得 0.025； p 成型零部件的许用变形量（mm）查得 0.05； 采用材料为 3Gr2W8V，淬火中温回火， 46HRC。 第八部分 导柱导向机构的设计 导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。 一、 导柱导向机构的作用： 1、 定位件用：模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精 确，在模具的装配过程中也起定位作用，便于装配和调整。 p mP Lr 2= 3 4 p m E LP r = 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 11 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 2、 导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型 芯先进入型腔造成成型零件损坏。 3、 承受一定的侧向压力。 二、 导柱导套的选择： 一般在注射模中，动、定模之间的导柱既可设置在动模一侧，也可设置在定模 一侧，视具体情况而定，通常设置在型芯凸出分型面最长的那一侧。根据我们所要进行的 设 计 的 模 具 的 要 求 我 们 所 用 的 导 柱 导 套 如 下 图 所 示 ： 模具结构图 H中间板的厚度（mm） 。 s1=46.5mm s=49.551.5mm H=34.5mm L92mm 定端与模板间用 H7/m6 或 H7/k6 的过渡配合,导向部分通常采用 H7/f7 或 H8/f7 的间隙 配合。 布局形式如图示： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 12 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 导柱排布图 第九部分 推出机构的设计 1、 推出机构的组成 推出机构由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位部件组成。即 推件板、推件板紧固螺钉、推板固定板、推杆垫板、顶板导柱、顶板导套以及推板紧固螺 钉。 2、 设计原则： a、 推出机构应尽量设在动模一侧； b、 保证塑件不因推出而变形损坏； c、 机构简单动作可靠； 合模时的正确复位。 3、脱模力的计算： 根据力平衡原理，列出平衡方程式： Fx=0 Ft+Fbsina=Fcosa Fb 塑件对型芯的包紧力； F 脱模时型芯所受的摩擦力； Ft 脱模力； ? 型芯的脱模斜度。 又： F=Fb 于是 Ft=Fb( cosa- sina) 而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，即：Fb=Ap 由此可得：Ft=Ap( cosa- sina) 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 13 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 式中： 为塑料对钢的摩擦系数，约为 0.10.3； A 为塑件包容型芯的总面积； p 为塑件对型芯的单位面积上的包紧力，在一般情况下，模外冷却的塑件 p 取 2.43.9107Pa;模内冷却的塑件 p 约取 0.81.2107Pa。 所以:经计算，A=615.44mm2 ,取 0 . 2 5 , p 取 1107Pa,取=45 。 Ft=615.4410- 61107(0.25cos45 - sin45) =1457.91N。 因此，脱模力的大小随塑件包容型芯的面积增加而增大，随脱模斜度的增加而减小。 由于影响脱模力大小的因素很多，如推出机构本身运动时的摩擦阻力、塑料与钢材间的粘 附力、大气压力及成型工艺条件的波动等等，因此要考虑到所有因素的影响较困难，而且 也只能是个近似值。 4、 用推件板推出机构中，为了减少推件板与型芯的摩擦，在推件板与型芯间留 0.200.25mm 的间隙，并用锥面配合，防止推件因偏心而溢料。 5、 零件： 可以在推板上设置复位杆使能够精确的复位。 6、 排气系统： 当塑料熔体填充型腔时,必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生 的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净,一方面将会在塑件 上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小 而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦（褐色斑纹） ，同时积存的气体还会产生反向压力而 降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。有时在注射成型过程中，为保证型腔 充填量的均匀合适及增加塑料熔体汇合处的熔接强度，还需在塑料最后充填到的型腔部位 开设溢流槽以容纳余料，也可容纳一定量的气体。 通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模 板的配合间隙进行排气，其间隙为 0.030.05mm。 第十部分 温控系统设计 基本原则：熔体热量 95%由冷却介质（水）带走，冷却时间占成型周期的 2/3。 注射模冷却系统设计原则： 1.冷却水道应尽量多、 截面尺寸应尽量大 型腔表面的温度与冷却水道的数量、 截面 尺寸及冷却水的温度有关。 2冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 当塑件壁厚均匀时，冷却水道到型腔表 面最好距离相等，但是当塑件不均匀时，厚的地方冷却水道到型腔表面的距离应近一些， 间距也可适当小一些。一般水道孔边至型腔表面的距离应大于 10mm，常用 1215mm. 参考塑料 成 型 工 艺 与 模具设计 第 五 章 第 七节 P226 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 共 16 页 第 14 页 毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 计 算 内 容 说 明 3浇口处加强冷却 塑料熔体充填型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度 就越低，因此浇口附近应加强冷却，通常将冷却水道的入口处设置在浇口附近，使浇口附 近的模具在较低温度下冷却，而远离浇口部分的模具在经过一定程度热交换后的温水作用 下冷却。 4冷却水道出、入口温差应尽量小 如果冷却水道较长，则冷却水出、入口的温 差就比较大，易使模温不均匀，所以在设计时应引起注意。 冷却水道的总长度的计算可公式：Lw=Aw/ Lw冷却