塑料茶杯盖模具设计与制造毕业设计（论文） .doc

河 南 工 业 职 业 技 术 学 院henan polytechnic institute毕业设计（论文）题 目 塑料茶杯盖模具设计与制造 班 级 模具0903 姓 名 付景涛 指导教师 陆茵 机械工程系2012届毕业生毕业设计任务书二o一一年九月姓名：付景涛 专业： 模具设计与制造 班级：模具0903 学号： 13 设计题目： 塑料茶杯盖模具设计与制造 塑料件简图：塑料件主要技术要求：1. 产品材料：pp2.材料厚度：2.0mm3.产品数量：大批量生产4.未注公差按it14级确定指导老师（签名）： 2011年 月 日前 言随着近代工业的发展，塑料成为一种新材料也发展起来了，且应用日趋广泛。它在国发经济中许多领域不同程度地替代了金属、木材及其他材料，成为当前社会使用的一大类材料。只有迅速地发展塑料加工业，才可能把各种性能优良的高分子材料变成功能各异的塑件产品，在国民经济中各领域充分地发挥作用。模具是塑料成型加工的一种重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”，模具是一种高附加值产品和技术密集型产品，其生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。注塑成型工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科，不仅随着高分子材料合成技术的提高注塑成型设备的革新成型工艺的成熟而改进，而且随着计算机技术，快速造型技术，数值模拟技术、数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展。注塑成形工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科，不仅随高分子材料合成技术的提高，注塑成型设备的革新，成型工艺的成熟而改进，而且随着计算机技术快速造型技术，注塑成模拟技术，数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展，注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在机械化工、军事国防，家用电器等都有广泛应用，且生产的制件具有精度高，复杂度高，一致性高，生产率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和广泛的发展前景。本次设计是对三年高职学知识的一次综合性总结与运用，通过本次设计，提高了对模具的理性认识，掌握了设计步骤，能够更加系统地串联了三年的专业知识，使模具这块知识在认识中合理化，系统化。本说明是依据实用注塑成型及模具设计以及相关的参考书籍而编写成的，本模具是幅比较简单的注塑模具。本说明介绍了设计的任务要求，模具加工的一系列步骤，在叙述中文字与图形杨互补充说明，能够更详尽地展出了本人的编写内容。由于编者水平有限，在设计过程中不妥和错误之处在所难免，恳请老师的批评与指正，以便得心修正。在此表示忠心的感谢！摘 要本次的毕业设计是茶杯盖的注塑模的设计，依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用点浇口，因此选用双分型面注射模，点浇口自动脱模结构。模具的型腔采用一模四腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为四推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。关键词：双分型面注射模具 点浇口 ii目 录前 言i摘 要ii绪 论11 茶杯盖塑件的工艺分析31.1 塑件成形工艺分析31.2 塑件成形工艺参数确定62 模具基本结构设计及模架选择72.1确定成形方法72.2型腔布置82.3分型面设计92.4 浇注系统设计112.5 脱模机构设计142.6导向机构的设计152.7选择模架163 选择成形设备173.1 注塑机的选择173.2 工艺参数的校核184 模具结构尺寸的设计计算204.1 型腔尺寸计算204.2 型芯的尺寸计算224.3 模具冷却、加热系统计算235 模具主要零件加工工艺过程245.1 型芯工艺过程265.2 型腔工艺过程276 模具的工作原理277 模具总装图及模具的装配、试模287.1 模具总装图及模具的装配307.2 模具的安装试模30结束语33致 谢35参考文献362河南工业职业技术学院 机械工程系毕业论文绪 论模具的重要意义：模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业”。模具是制造业的重要基础装备，是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何制造方法所不及的。换句话说，没有高水平的模具就不会有高水平的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个国家工业的强弱。塑料制品和注射成形在模具业的重要地位：塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。塑料注射成形工艺的最大特点是复制，能够复制出所需任意数量的可直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。虽然在设备上投入较大，但是可以生产制品的数量非常大，实属一种经济快捷的生产方式，因此得到广泛的应用和快速的发展。模具在我国的发展历程：过去在我国工业中，模具长期未受到重视。改革开放以来，塑料成形、家用电器、仪表、汽车等行业进入大批量生产，模具工业有了一定的发展。随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来，因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密，如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后很多，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构调整的任务很重；人才紧缺，管理滞后的状况依然突出，等等。可见，我国模具工业的发展任重而道远。前景展望：我国进入实施国民经济和社会发展的第十一个五年规划期，模具工业的发展也将进入一个关键时期。在这一时期，模具行业的主要任务是，在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下，进一步推进改革，调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。不断提升模具制造水平，振兴我国装备制造业，为实现把我国建设成为制造业强国的宏伟目标而奋斗。毕业设计题目选定： 经常使用茶杯，茶杯盖有很广的市场前景，所以就拿此做毕业设计题目1塑料茶杯盖塑件的工艺分析1.1 塑件成形工艺分析如图1-1为塑料茶杯盖的二维工程图及实体图，单位mm。 图1-1 塑件图及实体图产品名称：熟料茶杯盖产品材料：聚丙烯 pp塑件材料特性：1.流动性较好（溢边值为0.04mm左右）易于充模，粘度对剪切速率较敏感，同时还与注射温度和注射压力有关，其中注射压力影响较为显著，因此提高流动性要从提高注射压力入手。2.精度对之制件影响程度较大，有破坏橡胶相的倾向，通常聚丙烯在250左右变色，270开始分解。吸湿性强。成型前不须保证充分干燥要求其含水量小于1，对于表面光泽要求较高的制品，需长时间干燥。3.若制件精度要求较高模温宜采取5060，若制件表面要求具有光泽模温宜取6080，我们的线圈骨架采用60。4.注射压力应较大，采用螺杆式注塑机料温可取160220，注射压力可取7090mpa。5模具设计过程中注意事项，浇注系统流动阻力应尽可能小，浇口位置及形式应合理并能防止熔接痕的产生，同时要考虑模具制造的经济性和加工的合理性。塑件材料成形性能：从成型性能上看，成型时候收缩大，成型性能好，易翘曲变形，尺寸稳定性好，柔软性好，有“铰链”特性。该材料吸水性吸湿性大，因此在注塑成型时应注意对原材料的干燥；溶料的流动性较好，成型容易。另外，由于该材料的收缩率随制件厚度变化很大，所以收缩率应根据制件的壁厚取植。产品数量：大批量生产塑件尺寸：mm（大圆*小圆*高度*厚度）塑件颜色：白色、棕色、绿色、黄色、砖红色等各种颜色，可根据需要任意选择。查文献3可得：塑件材料物理性能：密度：收缩率：熔点：热变形温度：材料力学性能：拉伸强度：弯曲强度：压缩强度：缺口冲击强度：硬度：洛氏塑件质量：计算塑件的体积：塑件的体积为v=107.454 cm3，塑件的质量计算：查中国模具设计大典2可得塑料聚丙烯的密度为：p=0.90-0.91g/cm3故塑件的质量为m=pv=107.4540.91=97.8g 。塑件要求：塑件外侧表面光滑，不允许有较大的浇口痕迹，无飞边或较少易清1.2 塑件成形工艺参数确定1.2.1聚丙烯成形的工艺参数：故塑件的质量为m=pv=107.4540.91=97.8g 。查文献2表1-3得：注塑成型的工艺参数 注塑机类型：螺杆式 螺杆转速/r.min:3060 取30 形式喷嘴 ：直通式 温度/ ：170190 取190 料筒温度：后段温度t1：选用160170 取165 中段温度t2：选用200220 取210 前段温度t3：选用170190 取180 模具温度/ ：4080 取50 注射压力/mpa : 70120 mpa 取120 mpa 保压压力mpa： 5060mpa 选用 60mpa 注塑时间/s： 05s 选用2 s 保压时间/s ：2060s 选用10s 冷却时间/s：1550s 选用40 1.2.2 关于聚丙烯设计时应考虑的问题： 合理使用稳定剂、润滑剂等各种添加剂改善树脂工艺性能和制品使用性能，成形预热。 流道和浇口的设计应考虑尽量减少阻力。 采用不锈钢制做型腔或采用镀铬进行型腔表面耐腐蚀处理。2 模具基本结构设计及模架选择2.1确定成形方法塑件采用注射成形法生产。因为该产品设计为大批量生产，故设计的模具需要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用点浇口，因此选用双分型面注射模，点浇口自动脱模结构。2.2型腔布置2.2.1 注意的问题或原则根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。据设计要求可知，由于该塑件形状较简单，质量较小，且需要大批量生产所以模具选用一模四腔结构且平衡布置，采用双分型面注塑模，浇口形式采用点浇口进料，这样模具尺寸较小，制造加工方便，利于充满型腔，塑件质量高，生产效率高，塑件成本低。型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列，其排列方法如下图21所示： 图2-1 型腔布置示意图2.3分型面设计2.3.1分型面设计分型面溢料是热固性塑料注射模的突出问题。因此要求减少接触面积，增加接触压力，以改善塑料溢边问题。选择分型面时的考虑方向： 分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处 将同心度要求高的同心部分放于分型面的同一侧，以保征同心度 轴芯机构要考虑轴芯距离 分型面作为主要排气面时，分型面设于料流的末端。 塑件开模后留在动模上 分型面的痕迹不影响塑件的外观 浇注系统和浇口的合理安排 推杆的痕迹不露在塑件的外观上 使塑件易于脱模 根据塑件的。图2-2 分型面选择示意图2.3.2 排气槽设计当塑料熔体充填型腔时，热固性塑料在固化时会放出大量的气体,易阻塞缝隙，如果气体不能顺利地排出，塑件会由于填充不足而出现气泡，接缝式表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦化，所以必须开设专用排气槽排出气体。通常排气槽设计有多种方式，大多数都采用配合间隙排气的方式，本模具在分型面上设置排气槽，深度为，宽。这样有利于清理飞边及排出气体。2.4 浇注系统设计浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，进入模具的型腔以前所流经的一段路程的总称。模具浇注系统应尽量粗短，流道设计分为主流道、分流道、浇口和冷料井的设计。查2得双分型面注射模使用的浇注系统是点浇口浇注系统。2.4.1 主流道设计 主流道为注塑机的喷嘴到型腔之间的进料通道。熔体从喷嘴中以一定的动能喷出。由于熔体在料筒内已被压缩,此时流入模的空腔内,其体积必然要增大,流速也略为减小。主流道设计应注意的问题： 便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。锥角粗糙度与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。 主流道要求耐高温和摩擦，要求设计成可拆卸的衬套，以便选 用优质材料单独加工和热处理。 衬套大端高出定模端面，并与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位隙作用。 主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+（0.51）=7.5+(0.51) 取d=8主流道球面半径sr=注射机喷嘴球头半径+（12） =18+（12） 取sr=20主流道断面尺寸：主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上。主流流道的大头直径确定为6mm ，考虑硬聚氯乙烯流动性较好，所以主流道如下选择，锥度、 主流道断面尺寸：主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，如下图：图2-3 主流道衬套示意图2.4.2 分流道设计 指塑料熔体从主流道进入多腔模各个型腔的通道，对熔体流动起分流转向作用，要求熔体压力和热量在分流道中损失小。 分流道的截面形状及分布选择：截面形状有圆形、梯形、u形、半圆形、矩形。分流道的长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热量损失，分流道的表面粗糙度为 。 通过表2-3所示截面形状的对比，圆形截面形状效果最佳，考虑到经济和加工难易，采用梯形。分流道截面形状采用梯形且平衡分布，因为梯形分流道热量损失较小，易加工，效率较高且可保证各型腔均衡进料，从而保证塑件质量。分流道尺寸经验计算：分流道的断面尺寸要视塑件的大小，品种注射速度及分流道的长度而定。一般分流道直径在以下时，对流动性影响较大，当直径大于时，对流动性影响较小。查22 （6.2）得分流道计算经验公式： 式中 b梯形大底边宽度，塑件的质量， l分流的长度, h梯形的高度，故 梯形分流的侧面斜角常取5o10o，此取斜角为10o ，底部以圆角相连。综上可得，梯形分流道的截面尺寸及图形如下：图2-4 分流道截面示意图2.4.3浇口设计浇口不仅对塑件熔体的流动性和充模特征有关，而且与塑件的成形质量有着密切的关系。点浇口形式采用带圆角的圆锥过渡式的点浇口，因为这种结构有利于熔料充满型腔。浇口位置的选择：尽量缩短流动距离，保证熔料能迅速地充满型腔。浇口开在塑件壁厚处，且应减少熔痕，有利于型腔气体的排出。所以，塑件的浇口选择在茶杯盖的底部中央处，由于塑件所填充塑料多，这样可以提高充模速度。浇口尺寸计算：查22（5-64）得点浇口的直径计算公式：式中 点浇口的直径 系数，依塑料种类而异 查表得依塑件壁厚而异的系数 查22图5-79得型腔表面积综上查表得 与经验尺寸一致，所以点浇口取。由上可知，塑件采用点浇口成形，浇注系统平衡布置，如图2-5所示。主流道为圆锥形，上部直径与注塑机喷嘴相配合，下部直径为，锥角为6o。分流道采用梯形截面流道，斜角为10o，高为，宽为。点浇口直径为，长度为，头部球。图2-5 分流道示意图2.5 脱模机构设计塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的零件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及和模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；推出机构的结构力求简单，动作可靠，不发生误动作，和模时要正确复位。，推模力的计算要将塑件从模腔中推出必须克服推出所遇到的阻力，因此塑件脱模时必须有一个足够大的脱模力，脱模力可用下式计算： 式中 脱模力 型芯的脱模斜度 塑件包容型芯的面积 塑件对钢的摩擦系数 取0.2 塑件对型芯的单位面积上的包紧力 故 因为本塑件结构简单所以使用一般的推杆推出机构、推板推出机构等既可满足塑件脱模的要求。2.6导向机构的设计导向机构由导柱及导套等组成。在模具各类机构中都可能设置导向机构，以保证各类机构在工作过程中定位、定向。导向机构主要有导销和导柱导套两种形式。因为导销主要用于移动式小型压模，不符合设计要求，所以本模具中采用导柱导套形式的导向机构。模具的导柱和导套的配合形式及设计尺寸如下图 2-6图 2-6 导柱和导套的配合形式示意图2.7选择模架2.7.1模架结构注射模标准：我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架（gb/t12556.190）和大型模架（gb/t12555.190）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560mmx900mm，并规定模架的形式为品种型号，即基本型，a1、a2、a3和a4四个品种。其四种模架的组成、功能及用途见下表2-7。表2-7注射模标准模架种类型号组成、功能及用途a1型定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机。a2型动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具a3型定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。a4型动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出，a4型模型适用于本次模具的设计。2.7.2模架周界尺寸选择中小型模架的周界尺寸参数、规格有：100l、125l、160l、180l、200l、250l、315l、355l、400l、450l和500l等模架规格。根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：400l.模具结构为双分型面注射模采用拉杆和限位螺钉，控制分型面的打开距离，其开距应大于，方便取出制件，周界尺寸250mm250mm，上、下模板的厚度为40mm，垫板厚度为63mm。2.7.3塑料注射模具技术要求塑料注射模具应优先按gb/t12555.190和gb4169.111选用标准模架和标准件。模具成形零件材料和热处理要求，优先按下表2-8内容选用：表2-8 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度零件名称模具材料热处理硬度牌号标准号hbshrc型腔、型芯定模镶件、动模镶件、活动镶件45gb69921626040454crgb3077216260404540crnimoagb307721626040453cr2mogb1299预硬状态35454cr 5mosiv1gb129924628045553cr13gb122024628045553 选择成形设备3.1 注塑机的选择根3.1 注塑机的选择根椐设计的浇注系统可计算出浇注系统的总体积为：因为模具设计为一模四腔，且一个塑件的体积为：所以一次性注入的塑料的体积为：根据计算的数据塑查22表8选定注塑机型号为：注塑机的参数如下：注塑机最大注塑量 ： 喷嘴球面半径： 锁模力：4500kn 注塑压力：121mp a 最小模厚：300mm 模板行程：700mm 喷嘴前端孔径： 3.2 工艺参数的校核3.2.1 最大注射量校核 注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量80%。 所以，选用的注塑机最大注塑量应 式中注塑机的最大注塑量：单位 注塑机的体积，单位 浇注系统体积，单位 故 确定的注塑机注塑量为： 满足要求。3.2.2 锁模力校核 f=a p=7837.94=235138.14n=235.14kn 式中 熔融型料在型腔内的压力80塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和注塑机的额定锁模力 故 =4500（kn） 所以选定的注塑机为： 满足要求3.2.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核本模具的外行尺寸为450mm400mm365mm。注塑机模板最大安装尺寸为300mm450mm,故能满足模具的安装要求。3.2.4 模具闭合高度校核 由上述计算模具的闭合高度h=320mm,注塑机所允许模具的最小厚度hmin=300mm,最大厚度hmax=450mm,即模具满足的安装条件。hminhhmax3.2.5 开模行程校核我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式： 式中 h1型芯高度 h2包括凝料在内的塑件高度 s注射机最大开模行程a中间板与定模板之间的分开距离满足要求。4 模具结构尺寸的设计计算为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，采用较低的尺寸精度。 塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种。塑料品种建议采用精度等级高精度一般精度低精度聚丙烯456由塑件的工作环境知道工件的精度要求不高，所以精度等级选择一般精度。4.1 型腔尺寸计算计算中取硬聚氯乙烯的平均收缩率。公差按照表4-1和表4-2中所查的公差进行计算。模具制造公差，统一取塑件尺寸公差的1/5。4.1.1 型腔径向尺寸计算对于塑件 塑件尺寸公差取-0.64 d =87.24式中 塑件形状尺寸 塑件的平均收缩率 塑件的尺寸公差 模具制造公差 d =80.95d =12.03对于圆弧 塑件尺寸公差取0.13 =52.124.1.2 型腔深度尺寸计算对于尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.26 式中 大塑件内形径向的最小尺寸 =79.76对于塑件 塑件尺寸公差取0.18 d =10.344.2 型芯的尺寸计算4.2.1 型芯径向尺寸计算 对于尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.26 式中 大塑件内形径向的最小尺寸 =79.76对于塑件 塑件尺寸公差取0.18 d =10.344.2.2 型芯高度尺寸计算对于塑件高度尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.09 =28.614.3 模具冷却、加热系统计算冷却回路所需总表面积可按下式计算 式中 冷却回路总表面积， 单位时间内注入模具中树脂的质量，单位质量树脂在模具内释放的热量，冷却水的表面传热系数， 模具成形表面的温度，; 冷却水的平均温度， 。 冷却水的表面传热系数可用下式计算 式中 冷却水的表面传热系数 ; 冷却水在该温度下的密度 冷却水的流速 冷却水孔直径 与冷却水温度有关的物理系数 值查表表4-3 水的值与其温度的关系表平均水温/5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05冷却回路总长度可用下式计算 式中 冷却回路总长度 冷却回路总表面积 冷却水孔直径 计算得 确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于，否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为时，水孔直径可取。本模具的冷却水孔直径取。冷却水体积流量的计算：塑料树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算： 式中 冷却水体积流量 单位时间注射入模具内的树脂质量 单位质量树脂在模具内释放的热量 冷却水比热容 冷却水的密度 冷却水出口处温度 冷却水入口处温度 图4-1 冷却回路排布图4.3.2 模具加热当注射成形工艺要求模具温度在80以上时，模具必需有加热装置，由于聚丙烯注射成形工艺要求模具温度在2060，因此模具中不用设置加热装置即可满足注射成形需要。 5.模具主要零件加工工艺过程 5.1 模具凸模工艺规程1. 锻造 将毛坯锻成圆柱棒料95mmx125mm 锻床 空气锤2. 热处理 退火处理3. 普车 车外圆、端面见光，留2mm的余量 普通车床 45车刀4. 热处理 调质处理，使其硬度达到2832hrc 5. 数车 按图纸尺寸要求，加工尺寸90、76、75、r38、9、 数控车床 45车刀 r2，留0.05mm余量 90车刀6. 普车 全面抛光成型表面及配合表面，保证尺寸90、76、75、r38，9 r2 普通车床 7. 交检5.2模具凹模工艺规程1. 备料 型腔标准件经退火处理 电热炉 火钳 2. 铣 1、用球刀及平面刀铣型腔 2、用立铣刀铣浇口套孔、螺钉孔及导套孔3、用球刀铣浇口4、钻冷却水道 数控铣床 平面刀、球刀、麻花钻 3. 攻丝 攻螺纹 丝锥4. 热处理 调质处理后表面硬度达到4045hrc 电热炉 火钳 5. 外圆磨 磨上下表面使表面粗糙度达到1.6 磨床 砂轮6. 检验 按图样要求采用游标卡尺和显微镜等测量仪器对型腔各部分尺寸进行检验6. 模具工作原理aa为第一分型面,bb为第二分型面,模具打开时,注射机开合模系统带动动模部分后移，模具先将 aa第一分型面打开,中间板随动模后移，与拉料板做定距分离,供操作工人取出浇注系统凝料.当动模部分移动一定距离后，固定在中间板上的限位销与定距拉板后端接触，使中间板停止移动，动模继续后移，为第二分型面bb打开,塑件包紧在型芯上，这时浇注系统凝料再浇口处自行拉断，然后在aa分型面之间自行脱落或人工取出。动模继续后移，当注射机的推杆接触推板时，推出机构开始工作，推杆将塑件从型芯上推出，塑件在bb分型面自行落下。模具的组成：成形零部件，型芯,中间板浇注系统 ，浇口套、中间板导向部分，导柱、导套、中间板、推出部分，推板、推杆固定板、推杆 二次分型部分，定距拉板、限位销、销钉、拉杆、限位螺钉结构零部件，动模座板、支承板、型芯固定板、定模座板7 模具总装图及模具的装配、试模7.1 模具总装图及模具的装配图6-1 模具装配图模具总装图的技术要求内容： 对于模具某些系统的性能要求。 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 模具使用，装拆方法。 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 有关试模及检验方面的要求。 7.2 模具的安装试模7.2.1 试模前的准备试模前要对模具及试模用的设进行检验。模具的闭合高度，安装与注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等符合所选设备的技术条件。检查模具各个滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要准确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。7.2.2 模具的安装及调试模具的安装是指将模具从制造地点运至注塑机所在地，并安装在指定注射机的全过程。模具安装到注射机上要注意以下几个问题： 模具的安装方位要满足设计图样的要求。 模具中有侧向滑动机构时，尽量使其运动方向为水平方向。 当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。 模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。模具在注射机上的固定多采用螺钉、压板的形式，一般每侧采用4-8块压板，对称布置。模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活、定位装置是否有效作用。要注意以下几个方面： 合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。 活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。 开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。 冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。7.2.3 试模将模具安装在注射机上，选用合格的原料，根据推荐的工艺参数调整好注射机，采用手动操作。开始注射时，首先采用低压，低温和较长的时间条件下成形。如果型腔未充满，则增加注射时的压力。在提高压力无效的时，可以适当提高温度条件。试模注射出样件。试模过程中，应进行详细记录，将结果填入试模记录卡，并保留试模的样件。7.2.4 修模虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。 塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。 修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。7.2.5 检验通过试模可以检验出模具结构是否合理，所提供的样件是否符合用户的要求，模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题，针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产的样件满足客户的要求，试模合格的模具，应清理干净，涂防锈油入库保存。结束语毕业设计是三年大学生活中的最后一个工作项目，具有非同寻常的意义，毕业设计的完也为我们的大学生活画上了圆满的句号。它对大学三年的学习生活中所学知识的一个总结概括，更是一次检验，让我们每个人都能清楚了解自己在大学中学习的效果。确定了自己的毕业设计题目后，开始可以说脑中是一片空白，很茫然，不知所措无从下手。于是就在互联网上查找关于茶杯盖的相关的资料，比如茶杯盖的形状、尺寸、以及一些供求的信息等等，掌握了第一手资料。接着我又到图书馆查找相关的专业书籍，寻找塑料注塑模具的设计思路和一些塑料注塑模具设计与制造的实例进行参考。有了这些实例和思路就为我的毕业设计创造了“骨架”，接下去就要为这个“骨架”添加“血肉”，最后使它生动完整。我们模具设计与制造专业开设了机械制图及autocad、机械设计以及计算机的应用基础等基础课，数控机床及编程、模具制造工艺与工装冲压工艺与模具设计、塑料模具设计与制造等专业课，这些课程对我顺利进行毕业设计起到了一个基石的作用。比如，毕业设计中零件图和模具装配图的绘制与机械制图及autocad的学习是分不开的，模具的改进也要机械设计模具制造工艺与工装等课程的帮助，更不用说塑料模具设计与制造这门专业课的重要作用了。此次毕业设计，让我我学到了许多知识，包括课本上学不到的知识。当然，在设计过程中出现的一些难题。通过我们翻阅相关的书籍，在网络上寻找答案和经过任老师的悉心指教和帮助最终才得以解决。本次毕业设计，也让我学会了齐心协力、共同协作、努力创新，自始至终都抱着一颗坚定的信念,经过了漫长而又短暂的设计工作，我们的作品终于出成效了，指导老师为此也为我们的这次毕业设计做出了很好的评价。在项目设计过程中用到了很多以前上课时学的知识，尤其是老师上课教给我们的一些分析问题、解决问题的思想在这次项目中都得到了很好的印证，使我在这些方面能够很快的领会。 “路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，毕业设计让我明白了“书到用时方恨少”的痛苦，知识是无穷无尽的，在以后的工作中，就需要我更加努力地学习。因本人学识不深，