某茶杯杯盖的注塑模具设计【15张图纸/26000字】【优秀机械毕业设计论文】
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茶杯
杯盖
注塑
模具设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,47页,26000字左右.
任务书一份.
翻译一份.
图纸共15张:
A0-模具装配图.dwg
A1-定模座板.dwg
A1-动模座板.dwg
A2-半合模.dwg
A2-垫块.dwg
A2-定模板.dwg
A2-推杆固定板.dwg
A2-推件板.dwg
A2-型心固定板.dwg
A2-支承板.dwg
A4-茶杯杯盖.dwg
A4-导柱.dwg
A4-定位圈.dwg
A4-斜导柱.dwg
A4-型心.dwg
目 录
前 言
1 概 述 0
1.1 塑料工业简介 1
1.2 我国塑料模现状 2
1.3 塑料模发展趋势 2
2 制品的分析 3
2.1 制品(某型口杯盖)的简介 3
2.3 注射成形过程 3
3 拟订模具的结构形式 6
3.1确定型腔数量及排列方式 6
3.2 模具结构形式的确定 6
3.3 注塑机型号的确定 6
3.4 分型面位置确定 9
3.5 浇注系统的设计 10
3.6 脱模推出机构的确定 20
3.7 侧向分型与抽芯机构的设计 22
3.8 合模导向机构的设计 24
3.9 排气系统的设计 26
3.10 温度调节系统设计 27
3.11 模架的确定和标准件的选用 30
3.12 成形零件的结构设计和计算 32
4 塑料模材料的选用及技术要求 38
4.1 塑料模材料的性能要求 38
4.2 塑料模零件选材原则 38
4.3 模具的精度要求 40
5 模具工作过程 42
5.1 成型前的准备 42
5.2 注射过程 42
5.3 脱模过程 42
5.4制品的后处理 43
总结 44
参考文献 45
致谢 46
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；
Design of Injection mold for Cup lid
Machine design & manufacturing and automation
Author: Zhang Huazhu Instructs teacher: Ma Kexin
Abstract:The mold industry is the national economical foundation,and the plastic mold also is the overlord in the entire mold industry. It is quite late which the development of manufacture technology, the overall level is low in our country.But the plastic mold is developing quite rapidly in plastic take- shape mold design area recent year.Now, the single cavity mold is above 80%,and still occupied an important position.By researching many kinds of similarly models, I designed a polyethylene model, which can inject two cavities in one time.The products are pinpoint gated on the side,and adopt integral cavity arrangement.The cavity is formed by two petal mold modules, and side core-pulling is through angle pin. the thread is through forced ejection.
Key words: cup lid; injection mold; petal mold module；side core-pulling；design;
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3.5张A0；
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）。
- 内容简介：
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开 题 报 告 某茶杯杯盖的注塑模具设计 系 别： 机电工程系 专业名 称 ： 机械设计制造及自动化 学生姓 名： 号： 导教师姓名、职称 ： 教授 完成日期 2012 年 11 月 29 日 本科毕业论文 1 本科毕业论文（设计）开题报告 选题 某茶杯杯盖的注塑模具设计 院系 业 生姓名 导教师 选题的意义： 毕业设计是对我大学四年所学专业知识的一次总结，也是对我所学专业知识的一次综合性 的训练，也为将来的工作提前做一次预演。它以点、线、面全方位地将大学四年的知识体系贯穿始终，使我对所学专业知识及其相关知识有了更深刻的理解。 本课题研究的主要内容是 对 某茶杯杯盖的注塑模具 进行模具设计 。本次毕业设计主要涉及到塑料模具设计相关的专业知识，这要求我们在掌控理论知识的同时，也要懂得将理论知识应用于实践当中，这对一个机械设计制造及其自动化专业数控方向的学生来说将是一个很好的实践机会：因为一个 塑料 杯盖 的模具设计，它将涉及到我们四年中学过的大部分专业知识，对所学知识是一个很好的回顾和提高的机会。在设计的过程 中还要运用到 软件，这要求我们对这些软件比较熟悉，同时也进一步提高我们软件的应用能力。毕业设计实际是要求我们学会如何将所学的专业知识综合运用到一个项目当中。 本次毕业设计是对我所学知识的检验和将理论知识应用于实践的能力的锻炼，因此通过本次毕业设计将对我所学知识进一步巩固及灵活应用所学知识来解决实际问题有着深远的意义。另外，通过本次毕业设计，还将使我掌握写论文的一般步骤及方法，同时也提高了我快速而有效的查阅相关信息的能力。不仅锻炼了我在遇到困难时冷静的头脑和对问题的分析能力，还锻炼了独立思考及解 决问题的能力。 本选题的国内外发展状况： 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。塑料其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。 塑料制件在工业中应用日趋普遍，这是由于它的一系列特殊的优点决定的。塑料密度小、质量轻，大多数塑料的密度都 间，相当于钢材密度的 铝材密度的 右，所以有 “以塑代钢”的优点。塑料强度高；绝缘性能好，介电损耗低，是电子工业不可缺少的原材料；塑料的化学稳定性高，对酸、碱和许多化学 药品都有很好的耐腐蚀能力；塑料还有很好的减摩、耐磨及减震，隔音性能也较好。因此，塑料跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。 塑料工业的发展阶段大致分为以下几个阶段： 本科毕业论文 2 30 年代以前，科学家研制分醛、硝酸纤维和聚酰胺等热塑料，他们的工业化特征是采用间歇法、小批量生产。 30 年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生产，奠定了塑料工业的基础，为其进一步发展开辟了道路。 50 年代中期到 60 年代末，塑 料的产量和数量不断增加，成型技术更趋于完善。 70 年代以来，通过共聚、交联、共混、复合、增强、填充和发泡等方法来改进塑料性能，提高产品质量，扩大应用领域，生产技术更趋合理。塑料工业向着自动化、连续化、产品系列化，以及不断拓宽功能性和塑料的新领域发展。 我国塑料工业发展较晚， 40年代只有酚醛和赛璐珞两种塑料，年产仅 200t。50 年代末，由于万吨级聚氯乙稀装置的投产和 70 年代中期引进石油化工装置的建成投产，使塑料工业有了两次的跃进，与此同时，塑料成型加工机械和工艺方法也得到了迅速的发展，各种 加工工艺都已经齐全。 塑料由于其不断的被开发和应用，加之成型工艺的不断发展成熟与完善，极大地促进了成型模具的开发与制造。随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求的日益增加，而且产品的更新换代周期也越来越短，对塑料产量和质量提出了越来越高的要求。 塑料模具影响着塑料制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、裂纹等都有十分重要的影响。其次， 在塑料加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少分模、合模和取制件过程中的手工劳动，为此常采用自动开合模和自动顶出机构。在全自动生产时还要保证制品能自动从模具上脱落。另外，模具对塑料制品的成本也有相当的影响。除简易模具外，一般来说制模费是十分昂贵的，一副优良的注射模具可生产制品百万件以上，压制模约能生产二十五万件。当批量不大的时候，模具费用在制件成本中所占比例将会很大，这时应尽可能地采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 现代塑料制品中合理的加工工艺、高效的设备、先进的模 具是必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才能发挥其效能，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提。由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大，要求塑料模具生产不断向前发展。 本科毕业论文 3 随着塑料成型加工机械和成型模具的迅速增长，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占比例越来越大。从模具设计和制造技术角度来看，模具的发展趋势可归纳为以下几个方面： （ 1）加深理论研究 随着 对塑料成型加工原理的研究越来越深入，模具设计已由经验设计阶段逐步向理论计算设计方面发展。这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定了基础。 （ 2）高效率、自动化 大量采用各种高效率、自动化的模具结构，如高效冷却以缩短成型周期；各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流道浇注系统注射出模具等。高速自动化的塑料成型机械配合以先进的模具，对提高生产效率，降低成本起了很大作用。 （ 3）大型、超小型及高精度 随着塑料应用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器等采用了许多大型、精密和高寿命的 塑料制品，如汽车壳体、洗衣机桶、传动齿轮、轴承等。大型模具设计要求作详细准确的理论计算，由于模具自重大，物料流程长，型腔易变形，因此在结构设计上需作更为周密的考虑。高精度模具要求配合精度和运动精度都很高，耐磨损，模温控制精确，在高压下成型，收缩变形小。 革命模具制造工艺 为了更新产品花式和适应小批量产品的生产要求，除大力发展高强度、高耐磨性的材料外，同时又重视简易制模工艺研究。 （ 4） 革新模具制造工艺 塑料模具制造中最困难的部分是型腔，特别是异形复杂型腔的加工，若采用各种坐标机床、仿形机床、光控机床、数控 机床等来代替传统的机械加工方法，这样不仅缩短制模周期、提高模具精度，而且还降低了劳动强度和生产成本。 采用精密铸造、冷挤压、电加工等新工艺技术给模具型腔加工带来了巨大方便。 （ 5）模具计算机辅助设计 (辅助工程 ( 件的主要功能是几何造型技术，它将制品图形立体地精确地显示在屏幕上，完成制件设计的绘图工作，对制品或模具进行力学分析。 件中流动软件可以模拟熔体在模内的流动过程，冷却分析软件可模拟熔体的凝固过程和在模内的温度变化，预测可能出现的问题，如制品缺陷、翘曲、变形、内应力等 ，使计算结果优化。 模具的 计、分析 , 包括根据产品模型进行模具分型面的设计、确定型腔和型芯、模具结构的详细设计、塑料充填过程分析等几个方面。利用先进的特征造型软件如 、 很容易地确定分型面 , 生成上下模腔和模芯 , 再进行流道、浇口以及冷却水管的布置等。确定了这些设计数据以后 , 再利用模具分析软件 ( 如 行塑料的成形过程分析。本科毕业论文 4 根据 件和它的丰富的材料、工艺数据库 , 通 过输入成形工艺参数 , 可动态仿真分析塑料 在注塑模腔内的注射过程流动情况 (含多浇口注射时的塑料汇流纹分析 )、分析温度压力变化情况、分析注塑件残余应力等 , 根据分析情况来检查模具结构的合理性、流动状态的合理性、产品的质量问题等。比如是否存在浇注系统不合理 , 出现流道和浇口位置尺寸不当 , 无法平衡充满型腔 ; 是否存在注塑工艺不对 , 出现产品的翘曲变形等。模具通过 计和分析 , 就可以将错误消除在设计阶段 , 提高一次试模成功率。 （ 6） 标准化 模具标准化包括塑料注射模零件标准、塑料注射模零件技术条件、塑料注射模模架标准、塑料注塑模技术条件等，其中零件标准包括导柱、导套、推杆、模板等。模具标准化为塑料模具设计和制造都带来极大的方便，由于标准件可以直接购买，因此模具设计制造者只需精心设计和加工型腔，这样使塑料模具设计和制造周期大为缩短，成本降低，质量得到保证。目前发达国家标准化程度达到 30%以上，我国标准化程度不高，还需大力推广，充实完善。 随着计算机技术的发展，计算机已广泛应用于模具工业，在注射成型系统中，针对每一个环节都可将计算机作为辅 助工具而加入，构成该环节的 20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要因素 。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖 于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48（约 122屏幕彩电塑壳注射模具， 容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具 术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等 方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10 多亿美元的本科毕业论文 5 各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （ 1）、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是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因高生产率要求而发展的一模多控所致。 （ 2）、在塑料模设计制造中全面推广应用 术。 年来模具 术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为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 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 （ 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重要。 （ 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 关键技术之一。研究和应用多本科毕业论文 6 样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。 研究内容： 本课题的研究内容为设计一套 塑料 杯盖 的模具，该 塑料杯盖 的 材料为 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 。 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。 研究方法、手段及步骤： 本设计首先说明了塑料工业的重要地位和当今塑 料 模具的现状，随着经济的发展，塑料工业将继续呈现蓬勃发展之势。其次介绍了注塑件的一般设计 方法、基本 原则 和注意要点 ，对塑 料 件的 形状 特征做了说明， 在实际生产中 ，几乎所有的注塑件都遵循这些原则。在做好注塑成型 的准备工作之后，接着 就是模具设计 方面 的，冷流道注塑模具无外乎包括四大系统：浇注系统、温度调节系统、顶出系统和 导向与定位 机构系统。在浇注系统的设计中根据经验公式取流道横截面形状，确定浇口尺寸；温度调节系统说明了设计的一般步骤，确定冷却时间等；顶出系统着重说明了 脱模力的计算， 推杆 的设计 ，并进行强度校核 ， 做完这些工作之后，该模具的设计到此结束。 分述如下 。 一接受任务书（模具设计的依据） 二收集、分析、消化关于茶杯杯盖 的资料。 (1) 消化塑料制品，了解制品的用途，分析塑料制品的工艺性，尺寸精度等技术要求； (2) 消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成
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