雪碧瓶盖注塑模设计【16张图纸/19400字】【优秀机械毕业设计论文】

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雪碧瓶盖注塑模设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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任务书.doc---(点击预览)

A0-瓶盖塑模装配图.dwg

A1-定模板.dwg

A2-中间板.dwg

A2-动模垫板.dwg

A2-动模板.dwg

A2-脱模板.dwg

A3-底座.dwg

A3-推杆固定板.dwg

A3-推板.dwg

A4-产品图.dwg

A4-型芯.dwg

A4-定距拉板.dwg

A4-导套.dwg

A4-导柱.dwg

A4-浇口套A.dwg

A4-螺纹型芯.dwg

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关键词：: 雪碧瓶盖注塑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,43页,19400字左右.
任务书一份.
实习报告一份.

图纸共16张,如下所示
A0-瓶盖塑模装配图.dwg
A1-定模板.dwg
A2-动模板.dwg
A2-动模垫板.dwg
A2-脱模板.dwg
A2-中间板.dwg
A3-底座.dwg
A3-推板.dwg
A3-推杆固定板.dwg
A4-产品图.dwg
A4-导套.dwg
A4-导柱.dwg
A4-定距拉板.dwg
A4-浇口套A.dwg
A4-螺纹型芯.dwg
A4-型芯.dwg

机械毕业设计/论文

目录
1、塑件分析 ………………………………………………………… 2
2、塑件材料的选择及材料特性 ………………………………… 3
3、塑件的形状尺寸计算 ………………………………………… 5
4、型腔数目的确定及排布 ……………………………………… 6
5、分型面的选择 ………………………………………………… 8
6、浇注系统的设计 ……………………………………………… 9
7、注射机的选择及型号和规格 ……………………………… 12
8、成型零部件的结构设计及工作尺寸计算 …………………… 14
9、导向机构的设计 ………………………………………………… 21
10、脱模机构的设计 ……………………………………………… 26
11、温控系统设计 ………………………………………………… 29
12、模具的闭模高度和开模行程的验算 ………………………… 35
13、模具工作过程 ………………………………………………… 36
14、设计总结 ……………………………………………………… 37
15、致谢 …………………………………………………………… 38
16、参考资料 ……………………………………………………… 39

摘要
本次设计主要对雪碧瓶盖注射模的设计,包括方案分析及确定、尺寸计算、模具结构计算等内容。该塑件有内螺纹，需两次分型。故设计中主要解决了分型面的选择，型腔数目的确定，脱模机构的设计.采用了二次脱模机构来脱模，保证塑件能顺利的成型出模.
关键词：注射模，脱模机构，结构设计

Abstract
The main design graduate of XueBi lid injection mold design,including the analysis of the program and determine、size count、mold design calculations content. The plastic parts within a thread,need twice disport model.Therefore,the design of the project profile for the plastic parts of sub-surface choices,determining the number of cavity,the demoulded mechanism design.Using twice demoulding agencies,Guarantee a smooth plastic parts from the moldel.
Key Word:Plastics injection Mold;Structural design ; Demoulding agencies

毕业设计（论文）任务书

机电工程学院院机械工程系（教研室）系（教研室）主任:
（签名）
年月日
学生姓名: 刘万学学号: 2003181311 专业: 机械制造设计及其自动化
1 设计（论文）题目及专题：雪碧瓶盖注塑模
2 学生设计（论文）时间：自 3 月 28 日开始至 5 月 30 日止
3 设计（论文）所用资源和参考资料：《塑料成型工艺与模具设计》,《模具制造工艺》
《塑料模设计手册》,《实用模具技术手册》,《塑料制品成型及模具设计》,《塑料?橡胶成型模具设计手册》,《注塑模具设计与制造实用技术》《画法几何与机械制图》
《工程塑料实用手册》《塑料模具设计指导》《几何量公差与检测》《塑料成型技术》
《注塑成型及模具设计实用技术》《热塑性材料及其注塑》《塑料模结构图册》
《塑料模具设计》《机械制图》
4 设计（论文）完成的主要内容：模具结构的选择与设计计算
型腔（凹模）、型芯（凸模）、推出机构等零件的设计、浇注系统的设计及计算
温度调节系统的设计和计算
5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：模具装配图，绘制零件图
设计说明书按湖南科技大学毕业设计论文说明书的要求进行排版（打印）不少于40页

雪碧瓶盖工件图

雪碧瓶盖注塑模设计

内容简介：: 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 1 湖南科技大学毕业设计（论文）任务书机电工程学院院机械工程系（教研室）系（教研室）主任 : （签名）年月日学生姓名 : 刘万学学号 : 2003181311 专业 : 机械制造设计及其自动化 1 设计（论文）题目及专题：雪碧瓶盖注塑模 2 学生设计（论文）时间：自 3 月 28 日开始至 5 月 30 日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料：塑料成型工艺与模具设计 ,模具制造工艺塑料模设计手册 ,实用模具技术手册 ,塑料制品成型及模具设计 ,塑料橡胶成型模具设计手册 ,注塑模具设计与制造实用技术画法几何与机械制图工程塑料实用手册塑料模具设计指导几何量公差与检测塑料成型技术注塑成型及模具设计实用技术热塑性材料及其注塑塑料模结构图册塑料模具设计机械制图 4 设计（论文）完成的主要内容：模具结构的选择与设计计算型腔（凹模）、型芯（凸模）、推出机构等零件的设计、浇注系统的设计及计算温度调节系统的设计和计算 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：模具装配图，绘制零件图设计说明书按湖南科技大学毕业设计论文说明书的要求进行排版（打印）不少于 40 页 6 发题时间： 2007 年 3 月 21 日指导教师：（签名）学生：刘万学（签名）湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语文） 2 主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，文） 3 用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）答辩委员会记录日期：文） 4 学生：刘万学学号： 2003181311 班级： 03 机本三班题目：雪碧瓶盖注塑模提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料： 1 设计（论文）说明书共页 2 设计（论文）图纸共页 3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价毕业设计（论文）答辩委员会主任：（签名）委员：答辩成绩：总评成绩： com学生实习报告院（系）：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：刘万学一、实习的主要内容生产实习是机械类专业教学中的一项重要实践环节。其目的是使学生了解和掌握本专业基本生产实际知识，培养学生理论联系实际及初步的独立工作能力，为后续有关课程的学习打下基础。实习可分为两个阶段：第一阶段为见习实习；第二阶段为结合专业方向的生产实习。实习内容是使学生接触和了解机械制造的生产过程，学习到有关主要工种加工方法的基本知识，为学好金属工艺学、机械制造基础奠定必要的感性知识基础，同时也为学习其他技术基础课建立一些实践基础。实习目的是使学生了解各类机械的运转和工作原理，并结合本专业的需要和目的，了解和观察本专业涉及到的各类机械的组成结构、运转机构和工作原理以及生产过程，为课程设计和毕业设计打下基础。结合专业方向的生产实习应根据专业特点，有针对性的到一些工矿企业单位进行。 2006 年初我在岳阳华容机械厂实习： 1 参加由公司组织的理论知识的学习，由有经验的领导、工程师授课，学习公司的文化、以及公司的发展前景、主要产品的生产流程和必要的技术要求以及一些改进方向、公司必须保留和更新发展的技术核心等等。 2 在有经验的师傅的指导下，亲自动手拆装模具、维修模具以及学习模具的结构组成以及工艺技术要求、模具的装拆的方法和技巧、同时也要求设计一些简单实用的模具，为以后设计或改进大型模具做准备。 3 参加由公司有经验的技术员指导的模具设计，学习如何根据模具的用途设计一些实用的模具，以及设计制造模具时应该注意的主要问题和细节。二、实习取得的经验及收获毕业实习是一门专业实践课，是机械类各专业学生学习了各门专业课程之后，在进行毕业设计或毕业论文时必不可少的实践教学环节。它对于培养我们的动手能力有很大的意义，而且可以使我们了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。我国现行的教育体制，使得通过高考而进入大学的大学生的动手实践能比较薄弱。因此，处于学校和社会过渡阶段的大学就承担了培养学生实践能力的任务。毕业实习就是培养学生实践能力的有效途径。通过实习掌握了模具的一些基本知识，如模具的组成结构、如何根据用户的需要去设计一些简单的模具、在模具设计时的工艺、公差、粗造度、等如何选择和应用有了初步的理解。我们机械制造及自动化专业所学习的重点在于各种机械成型设备，本次实习就是为了让我们能够对于我们所学过的各种仪器、设备有一个感性的直观的认识，从而把书本上的理论和现实中的传统技术和已经被应用于实际的最新发展的高新技术联系与结合起来，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足 ,为后续专业课学习和毕业设计打好基础。三、存在的不足及建议通过实习我本人感觉到还有很多不足的地方： 1、专业知识还不是很扎实，特别是公差方面的，为了让设计出来的产品达到要求而一味的加大精度，给制造带来了难度； 2、实际操作能力不够，现在是技术更新的时候，公司都引进了很多先进的生产设备，但自己对这些高新设备束手无策； 3、初到公司缺乏工作经验，很多的工作感到无从下手，没有一个完整的头绪，很难单独去接受一个实际的课题。通过实习我想对学校一点建议：虽然自己只工作了两个月，但还是感觉到了学校和公司之间有很大的差距。如果能缩小这种差距的话，对以后学校就业将有很大优势，更对学生能够很快融入工作环境打下坚实的基础。我就以过来人的身份建议学校能够更加注重学生的实际动手能力，加强学生的实践能力的培养，如增加学生的在校实习的机会和延长学生的实践活动的时间，更加注重在老师的指导下让学生真正的参与到实践中去。毕业设计期间学校是否能考虑组织学生到生产现场去参观实习，让学生接受最为直接的设计基本知识，比凭空去设想更有效果。湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 1 目录 1、塑件分析 2 2、塑件材料的选择及材料特性 3 3、塑件的形状尺寸计算 5 4、型腔数目的确定及排布 6 5、分型面的选择 8 6、浇注系统的设计 9 7、注射机的选择及型号和规格 12 8、成型零部件的结构设计及工作尺寸计算 14 9、导向机构的设计 21 10、脱模机构的设计 26 11、温控系统设计 29 12、模具的闭模高度和开模行程的验算 35 13、模具工作过程 36 14、设计总结 37 15、致谢 38 16、参考资料 39 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 2 摘要本次设计主要对雪碧瓶盖注射模的设计 ,包括方案分析及确定、尺寸计算、模具结构计算等内容。该塑件有内螺纹，需两次分型。故设计中主要解决了分型面的选择，型腔数目的确定，脱模机构的设计证塑件能顺利的成型出模 . 关键词：注射模，脱模机构，结构设计 he of a of of of a 南科技大学本科生毕业设计（论文） 3 前言模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母” 发展极为迅速。在现代化工业生产，有 69%90%工业产品需要使用模具加工，模具已成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在有大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。自改革开放以来，我国塑料工业发展很快，表现在不仅塑料增加而且其品种更为增多，产量已上升到世界第四位，由此可见，塑料工业已在我国国民经济中发挥越来大的作用。传统的模具制造技术，主要是根据设计图纸，用仿形加工，成行磨削以及电火花加工方法来制造模具。而现代模具不同，它不仅形状与结构十分复杂，而且技术要求更高，用传统的模具制造方法显然难于制造，必须借助于现代科学技术的发展，采用先进制造技术，才能达到它的技术要求。当前，整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争剧烈。为了适用市场对模具制造的短交货期，高精度，低成本的迫切要求，模具将有如下发展趋势： 1、模具的精度将越来越高。 10 年前，精密模具的制造精度一般为 5m，现在已达 2m 3m，不久 1m 精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在 1m 以内，这就要求发展超精加工工艺。不断提高模具的设计、制造技术 ,使模具能更精确、简易、省料地加工出形状复杂的零件，并提高模具使用的稳定性和寿命。 2、模具日趋大型化。这一方面是由于运用模具制造的零件日渐大型化，另一方面也是由于高生产率要求而发展的一模多腔（现在有的已达到一个模几百腔）所致。 3、多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的，一副多功能模具除了冲压成型零件外，还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等，可大大产品的生产和装配周期。 4、随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，因此，热流道技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。许多塑料模具厂所生产的塑料模具已有一半以上采用了热流道技术，有的厂使用率甚至已达 80%以上 , 效果十分明显。 5、随着塑料成形工艺的不断改进与发展，气体辅助注塑成型模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度（即光译、湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 4 色调等）。为了确保精度要求，模具生产企业将继续研究发展高压注射成型工艺，以及注射压缩成型工艺。在注射成型中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可减小树脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。气体辅助注射成型技术已比较成熟，它能改善塑件的内在和外观质量，具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的制品等优点，而且可以节约原料及提高制件生产率，从而大幅度降低成本。 6、模具标准件的应用将更加广泛。模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本，因此模具标准件的应用必将日渐广泛。努力实现模具行业的规范化、标准化，使模具行业在更大的范围内实现资源的整合，提高模具业发展的速度和后劲。因此，模具标准件的应应用在“十五”期间必得到较大发展。 7、快速经济模具的发展前景十分广阔。目前是多品种小批量生产的时代，在 21 世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达 75%以上。因此，一方面使制品生产周期缩短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，开发快速经济模具越来越引起人们的重视。充分利用现代信息技术，开发一体化程度更高、信息交换性更好的统，以不断缩短模具开发周期，降低开发制造成本。同时研制各种超塑性材料来制作模具，用环氧（聚酯（ P）或其中填充金属（ M）、玻璃（ G）等增强性原料制作简易模具，这些模具的主要特点是制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。 8、随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。 9、随着塑料原材料的性能不断提高，各行业的零件以塑代钢、以塑代木技术的进一步发展，塑料模具的比例不断提高，同时，由于机械零件的复杂程度和精度的逐步提高，对塑料模的要求也将越来越高。 10、模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所带来的市场走势。 11、发展性能更优良的模具用材料，从根本上提高模具性能，减少模具材料的消耗，减轻模具重量，并能使模具的生产制造更容易。国内塑性成型技术与国外相比还有一定的差距，加入，为了塑性成型技术逐步提高达到国际水平，尚需在如下六方面努力： 1、塑性成型湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 5 有限元分析金属流动；数值仿真金属流动；成型工艺过程模拟；纳米材料成型；快速原形成型。 2、模具设计计算机辅助设计；反（逆）向工程；并行工程；快速设计；协同设计；人工智能；基于知识的工程；基于事例的推理；集成化设计；网络化技术；特征化技术。 3、模具结构标准化模具；模块单元组合模具；基于系结构；纳米模具。 4、模具材料新型模具材料（冷作，热作）；刚结合金。 5、模具制造数控；电火花；线切割；超精密加工；高速铣削；计算机集成制造系统；快速模具制造；柔性制造系统；敏捷制造系统；智能制造系统；协同制造系统；绿色制造系统；信息管理系统。 6、绿色环保技术无色热锻润滑剂；拉深润滑剂；无噪声技术；消震，隔震技术。一、塑件的分析该塑料制品为瓶盖，其塑件的结构以及表面形状较为简单，整个塑件呈筒状，整个塑件高达 15径为 28厚 1间衔接部分以圆弧过渡。作为实用零件对其尺寸公差没有太严格的要求，故在本次设计中可以忽略此方面的考虑，以降低模具的加工制造成本。且塑件本身壁厚较小、均匀，适合于大批大量的注塑模具生产。塑件图如下所示：湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 6 塑件图壁厚分析塑件的壁厚对塑件质量的影响很大。壁厚过小，成型时熔融塑料流动阻力大，充模困难，特别是大型且形状复杂的塑件更为突出。壁厚过大，不但浪费原料，而且增加冷却时间，更重要的是塑件产生气泡、缩孔、翘曲变形等缺陷。查相关手册可知，该塑件的壁厚均为 1此，该塑件符合注塑模具成型的厚度条件。圆角分析为了避免应力集中，提高塑件的局部强度，改善熔体的流动情况且便于脱模，在塑件各内外表面的连接处，应采用过渡圆弧。塑件上的过渡圆弧对于模具制造也是必要的。在无特殊要求时，塑件连接处均应有不小于 1圆角。按照圆角的设计原则：一般外圆弧半径应是厚度的、内圆弧半径应是厚度的。本次设计要求该塑件的内外圆弧半径结合生产实际来设计，根据现有的生产力状况以及条件设备，此塑件的内外过渡圆弧是小半径为合注塑制品的结构和工艺要求。二、塑件材料的选择及材料特性材料的选择：该塑件在尺寸上要求比较高 ,且在长期的使用过程中需要较高的强度和硬度，也要求有9610湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 7 一定的耐磨性，在保证塑料制品的功能和性能的同时还要考虑到加工生产、成本和供应，综合上述各方面的考虑和甄选以及结合工厂的实际生产，选用收缩率较小、综合性能优良、在工程技术中应用广泛的塑料密度聚乙烯）。材料简介：文名：低密度聚乙烯英文名：本特性：低密度聚乙烯（是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料。无毒、无味、呈乳白色。密度为一定的机械强度 ,具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性，但和其他塑料相比机械强度低，表面硬度差。聚乙烯的绝缘性能优异，常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙稀有高度的耐水性，长期与水接触其性能可保持不变。其透水气性能较差，而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好。在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般使用温度约在 80 右。能耐寒，在仍有较好的力学性能，仍有一定的柔软性。成型特性：结晶形塑料 ,吸湿性小 ,成型前可不预热，熔体粘度小，成型时不易分解，流动性极好 , 溢边值为右 ,流动性对压力变化敏感，加热时间长则易发生分解。冷却速度快 ,必须充分冷却 ,设计模具时要设冷料穴和冷却系统。收缩率大，方向性明显，易变形、翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温。宜用高压注射，料温要均匀，填充速度应快，保压要充分。不宜采用直接浇口注射，否则会增加内应力，使收缩不均匀和方向性明显。应注意选择浇口位置。质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。综合性能：压缩比：热变形温度： 8 082 抗拉屈服强度 : 2239 伸弹性模量：南科技大学本科生毕业设计（论文） 8 弯曲强度： 2540曲弹性模量：缩强度： 225 劳强度： 11 107 周）脆化温度：注射工艺参数：注射机类型：柱塞式喷嘴形式：直通式喷嘴温度： 150170筒温度：前 170200 后 140160温： 3045射压力： 60100压力： 4050射时间： 05s 保压时间： 1560s 冷却时间： 1560s 成型周期： 40140s 三、塑件的形状尺寸的计算塑件图如下所示：湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 9 9610塑件图塑件的工作条件对精度要求较高，根据性能可选择其塑件的精度等级为 6 级精度（查阅塑料成型工艺与模具设计 3 外径 : 28 壁厚 : 1径 : 16 壁厚 : 1体积计算公式可计算得塑件的近似体积得 : V 塑 = S*H =得密度聚乙烯 )密度约为 : 3/94.0 由公式代入数据可得塑件的质量为： W 塑 =V 塑 r 塑 =2.6(g)。四、型腔数目的确定及排布为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有以下：湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 10 1、根据经济性确定型腔数目。根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，仅考虑模具加工费和塑件成型加工费。 2、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目。当成型大型平板制件时，常用这种方法。设注射机的额定锁模力大小为 F（ N），型腔内塑料熔体的平均压力为个制品在分型面上的投影面积为注系统在分型面上的投影面积为： (2)F 即： 3、根据制品精度确定型腔数目。根据经验，在模具中每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低 4%,高模具中的型腔数目为 n,制品的基本尺寸为 L，塑件尺寸公差为 ,单型腔模具注塑模具生产时可能性产生的尺寸误差为 %s(s不同的材料，有不同的值，如：聚甲醛为尼龙 66 为 ,聚碳酸酯、聚氯乙烯、非结晶型塑料为 ,则有塑件尺寸精度的表达式为： Ls%+ （ Ls% 4% 简化后可得型腔数目为： n 242500 对于高精度制品，由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀一致，故通常推荐型腔数目不超过 4 个 . 4、根据注射机的额定最大注射量确定型腔数目。设注射机的最大注射量 G（ g），单个制品的质量为 g），浇注系统的质量为 g），则型腔数目 n 为：型腔的排布设计原则：多型腔有模板上的排列形式通常有圆形、线型及复合型等，在设计时应遵湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 11 循以下原则： 1、尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定。 2、型腔布置与浇口开高部位应力求对称，以便停止模具承受偏载而产生溢料现象。 3、尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸。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小型塑件，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，初步确定采用一模四腔对称性排布 ,分流道直径可选见塑料制品成型及模具设计 4分塑料常用分流道断面尺寸推荐范围 )。由塑件的外形尺寸 (塑件壁厚机械加工的因素，确定采用点浇口，根椐塑件的材料及尺寸，浇口直径可选见塑料制品成型及模具设计 4浇口和点浇口的推荐值 )。采用对称平衡的排布 ,如下图示：型腔数目及排布图五、分型面的选择分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面分型面可以是垂直于合模方向 ,也可以与合模方向平行或倾斜 . 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 12 分型面的选择应遵循以下原则 : 1、便于塑件脱模：开模是应尽量使塑件留在动模内；应有利于侧面分型和抽芯；应合理塑件在型腔中的方位。 2、考虑和保证塑件的外观不遭损害。 3、尽力保证塑件尺寸的精度要求。 4、有利于排气和尽量使模具加工方便。本塑件属于薄壁壳小型塑件，塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上，故从塑件脱模和精度要求角度考虑，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。综合以上因素，分型面应选择在瓶盖的下部较为合理，如图所示 : 分型面图六、浇注系统的设计注射模的浇注系统是指从注流道的开始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑料熔体平稳而有序地充真到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。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。湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 13 设计原则：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。 1、主流道设计：主流道是连接注射机喷嘴与公流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度。本塑件所用的材料为密度聚乙烯），根据其流动性特点，主流道设计的主要参数如下：、主流道圆锥角 = 5 ，内壁粗糙度为、主流道大端呈圆角，取半径 r=3减小料流转过渡时的阻力。、主流道应尽可能的短，过长则会影响熔体的顺利充型，此处根据实际情况选 35 、衬套与主流道设计成整体 , 材料使用处理强度为 532、冷料穴的设计：冷料穴一般位于主流道对面的动模板上，其作用就是存放料流前峰的“冷料” ,防止“冷料”进入型腔而形成冷接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。本塑件采用无拉料杆的冷料穴。分流道设计：分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用。多型腔模具必定设计分流道，单型腔大型塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。、分流道截面形状和尺寸的选择：通常的分流道截面形状有圆形、矩形、梯形、了减少流道内压力损失和传热损失，希望流道的截面积大、表面积小。因此可用流道截面积与其周长的比值来表示流道的效率。由于正方形流道凝料脱模困难，六角形流道效率低而圆形截面流道在加工时两半很难对准，在此，选择半圆形，取半圆直径料制品成型及模具设计59页表 4 、分流道的布置湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 14 分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置分平衡式与非平衡式两种，根据上面所选型腔的布局，分流道采用平衡式的布置如下图： 3、浇口设计：浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件质量的影响很大。本塑件属于小型塑件，用一模多腔，其表面要求较高，而点浇口截面积小，对于纤维增强的塑料，浇口断开时不会损伤塑件表面，故而确定采用点浇口。浇口位置的选择：浇口开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口时，应遵循以下原则：浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置浇口应开设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩，浇口的位置应选择在有利于型腔中气体的排除浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位，对于圆筒类制品，采用中心浇口比侧浇口好。对于带细长的型芯模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免型芯因冲击变形。浇口应设在不影响制品外观的部位根据以上原则，瓶盖属于圆筒类制品，故而采用中心浇口。基本参数如下图所示 : 浇注系统图湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 15 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：由塑件质量 W 塑 =得 d 取 4 D 取 6 d=4 D=6 R=15 h=5 1=l=6070 L=25 a=4。 0。 7、溢流排气系统的设计：排气系统对于让塑料充满型腔，防止产生接缝和表面轮廓不完整等缺陷有着很重要的作用。一般大型模具，要在分型面开设专门的排气槽，以利型腔内气体的排除。排气方式：排气槽一般通常开设在分型面上凹模一边，位置位于塑料熔体流动的末端。一般情况下，排气槽尺寸以气体能够顺利排出而不产生溢料为原则。排气槽宽度可取 6 度可取 0.1 度可取 1.5 但对于此模具，无需设计专门的排气槽来排气，可通过分型面及活动型芯与模板之间配合间隙来排气，足够能使气体顺利排出。注：在工厂中，可以利用推杆和模板间的间隙；模板和型芯定位孔；模板和镶块的缝隙；侧抽芯和型腔板的间隙；定模活动型芯和定面板的间隙等排气。甚至当动定模接触表面的粗糙度较大时，动定模之间也可以排气。在本设计中，可利用顶杆间隙和定模型芯间隙排气，不再开设排气系统。七、注射机的选择及型号和规格湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 16 根据所选择的参数，初步估算浇注系统的 : 体积 : V 浇 =89 其质量约为： W 浇 =V 浇 r 塑 = S=(n W 塑 + W 浇 ) /324g。可以初步选项注射机型号为：射机的技术规格如下 : 型号：定注射量 ( 30 螺杆直径 ( 28 注射压力 ( 119 注射行程（ 130 注射时间（ s）：射方式：柱塞式合模力 250 最大注射面积（ 90 最大开（合）模行程（ 160 模具最大厚度（ 180 模具最小厚度（ 60 模板最大距离（ 340 动、定模固定板尺寸（ 250 280 喷嘴圆弧（ 12 喷嘴孔径（ 2 以上参数参见塑料制品成型及模具设计第 240 页附录 E，部分国产注射成型机的型号及技术参数。柱塞式注射机成型原理：先将粉状或粒状从注射机的料斗中送进配备加热装置的料筒中，塑化成熔融状态；然后，在柱塞的推动下，塑料熔体被压缩，并以极快的速度向前经喷嘴注入到模具型腔中，最后充满型腔的熔体经过保压、冷却而固华成塑件开模取出。如此即完成一个成型周期。湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 17 柱塞式成型机中，塑料熔化成黏流态的热量主要由筒外部的加热器提供。在柱塞的平稳推动下，料流是一种平缓的滞流态势。料筒内同一横截面上不同径距的质点有着梯度变化的流速，结果靠料筒轴心的流速快，靠近料筒壁的流速慢。料筒同一截面上的温度分布也有差异，靠近筒壁的料，因流速慢，又直接接受外壁的电热圈加热，所以温度高；而靠近轴心的料，因流动快，且又与料筒加热圈隔了一层热阻很大的塑料层，所以温度低。可见在柱塞式料筒内，塑料的塑化程度很不均匀。注射机的分类：按外形可分为：卧式、立式和直角式按传动方式可分为：机械式、液压式和液压、机械联合式按用途又可分为：通用型和专用型所选注射机的型号为：于卧式通用型注射机。八、成型零部件的结构设计及工作尺寸计算一、成型零部件的结构设计：湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 18 塑料在成型加工过程中，用来充填塑料熔体以成型制品的空间被称为型腔。而构成这个型腔的零件叫做成型零件，通常包括凹模，凸模、小型芯、螺纹型芯或型环等。由于这些成型零件直接与高温、高压的塑料熔体接触，并且脱模时反复与塑件摩擦，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐摩性和较低的表面粗糙度。同时还应考虑零件的加工性和模具的制造成本。凹模的的结构设计：凹模又称阴模，是成型塑件外轮廓的零件。凹模有整体结构式和组合式。（ 1）整体式凹模：由整块金属材料直接加工而成，这种形式的结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的塑件质量较好。但当塑件形状复杂时，采用一般机械加工方法制造型腔比较困难。因此它适用于形状简单的塑件。（ 2）组合式凹模：对于形状复杂的塑件或难于机械加工的整体式凹模，为了节省贵金属，便于型腔加工，减少热处理，通常采用组合式凹模。亦可以分为：整体式凹模、整体嵌入式凹模、局部镶嵌式凹模、大面积镶嵌式凹模、四壁拼合式凹模。本塑件的外形简单，采用整体式凹模。其适用于形状简单且凸模高度较小的塑件，整体式凹模为非穿通式模体，强度好，不易变形。凸模的结构设计：凸模，即型芯，是成型塑件内表面的成型零件，通常可分为整体式和组合式。（ 1）整体式凸模：当塑件的内形比较简单，深度不大时，可采用整体式凸模，其结构牢固，成型塑件的质量好，但机械加工不便，钢材耗量较大，适用于小型凸模。（ 2）组合式凸模：当塑件的内形比较复杂而不便于机械加工时，或形状虽不复杂，但为了节省贵金属，减少加工量，通常采用组合式凸模。固定板和凸模可分别采用不同的材料制造和热处理，然后再连接成一体，这种结构形式适用于大型凸模。由瓶盖的特殊结构，有两层，内有螺丝，采用镶件组合式凸模。二、成型零件工作尺寸计算：成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接构成塑件的尺寸，通常包括凹模和凸模的径向尺寸（包括零件的长和宽）、凹模和凸模的高度尺寸及位置尺寸，故零件的工作尺寸计算主要是凹模和凸模的尺寸计算。 1、产生偏差的原因：湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 19 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=(制品尺寸 s 成型收缩率波动引起的制品的尺寸偏差。分别是制品的最大收缩率和制品的最小收缩率。成型零部件的模具制造偏差工作尺寸的制造偏差包括模具的加工偏差和装配偏差。加工偏差就是模具在制造过程中所产生的尺寸偏差，装配偏差主要是模具在分型面上的合模间隙以及组合模具的配合偏差。成型零部件的磨损成型零部件的摩损相对于精度要求不高的大型零部件来说，可以不考虑，但对于精度要求较高的小型零部件，就必须要对其进行考虑。、本产品为品，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。平均收缩率 s 为此产品采用 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合参考，相关计算具体如下：凹模径向尺寸计算：（相关公式参见塑料制品成型及模具设计第 79）图 B: Z 21)1()( 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 20 ( z/2 =(1+ s ) z/2 =(1+ 2 =模计算 : 图 A 中： (0- z = (1+ s ) 0- z = (1+ 26+ = 0+ z =(1+ s ) 0+ z = (1+ 0 =0+ z =(1+ s ) 0+ z =(1+ 2 - 0 =21)1()( Z 21)1()( 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 21 ( z/2 =(1+s ) z/2 =(1+ 11 =+ z =(1+ s )w 0+ z =(1+ 0 =图 C 中，螺纹型芯与大型芯的配合采用 H8/ 型芯径向尺寸计算：湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 22 (0+ z = (1+ s ) 0+ z = (1+ 0 =0- z =(1+ s ) 0- z = (1+ =0- z = (1+ s ) 0- z = (1+ 9+ =算螺纹型芯的工作尺寸：（ 1）螺纹型芯大径： ( )0- z=(1+ s ) + 中 0- z 螺纹型芯中径： ( )0- z=(1+ s ) + 中 0- z 螺纹型芯小径： ( )0- z=(1+ s ) + 中 0- z , , 分别为螺纹型芯的大，中，小径；，，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。将数据代入以上公式计算得： ( )0- z =(1+ 14+ = )0- z =(1+ = )0- z =(1+ =、型腔壁厚和底板厚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。湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 23 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： )12( 按刚度计算： ) p 底部：按强度计算： 21.1 按刚度计算：凸模计算：按强度计算：湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 24 按刚度计算： 34m 参数符号的意义和单位以及经查表所得值如下：模腔压力（值范围 5070 E 材料的弹性模量（得 05 材料的许用应力（得成型零部件的许用变形量（得将以上值代入公式计算可得：按强度计算得： s r 刚度计算得： s r 具采用材料为 3火中温回火， 46南科技大学本科生毕业设计（论文） 25 九、导向机构的设计为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向，定位以及承爱一定的侧向压力。导向机构包括导柱导向和锥面定们两种，根据本塑件的实际情况，采用导柱导向机构。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。 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、导柱导套的设计原则： 1、导柱应合理地均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。 2、导柱的长度应比型芯端面的高度高出 6免型芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。 3、导柱和导套应有足够的耐磨度和强度。 4、为了使导柱能顺利的进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角 . 5、导柱设在动模一侧可以保护型芯不爱损伤，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因此可根据需要而决定装配方式。 6、一般导柱滑动部分的配合形式按 H8/柱和导套固定部分配合按 H7/套外径的配合按 H6/7、除了动模、定模之间设导柱、导套外、，一般还在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。 8、导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考标准框架数据选取。湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 26 三、导柱导套的设计：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。而双分型的注射模，为了中间板在工作过程中的支承和导向，所以在定模一侧一定要设置导柱。如下图所示：模具结构图导柱的设计： 1、导柱的结构：（ 1）铆合式导柱：结构简单，加工方便，但导柱损坏后更换麻烦。（ 2）直通式导柱：拆装方便，便于维修，但制造比较费时，且需增加垫板，适用于大型固定式模具。（ 3）压入式合模销：在垂直分型面的模具中，为了保证锥模套中的对拼凹模相对位置准确，常采用两个合模销。本次设计结合零件结构及其它各方面的要求，选用直通式导柱。 2、对导柱的要求：（ 1）导柱的长度必须比凸模端面的高度高出 6 8 ，以免在导柱未导正方向之前型芯进入型腔时与凹模相碰而损坏。此外，导柱长于凸模端面，脱模后可按任何利于操作的位置放在工作台上，而不致于擦伤凸模成型表面。（ 2）为使导柱能顺利地进入导套，导柱的端部应该做成圆锥形或半球形的先导部分。湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 27 球形先导部分因制造费时，一般很少采用。（ 3）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证导柱具有足够的抗弯强度。（ 4）导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的型芯。（ 5）导柱尾部通常应埋入模板内。（ 6）导柱配合部分的表面光洁度应高一些。（ 7）导柱滑动部分按 H8/隙配合，固定部分按 H7/渡配合导柱的尺寸如下图：导柱与导套选用间隙配合 . 导套的设计 : 1、导套的结构：（ 1）套筒式导套：用于模套高度不大的简单模具。（ 2）台阶式导套：检修方便，能保证导向精度，主要用于精度要求较高的大型模具。（ 3）凸台式导套：主要用于固定式模具中的推出机构。（ 4）带油槽的导套：可以改善导向条件，减少磨擦，但增加了制造成本，仅用于模具温度不高的固定式注射模。结合零件结构及模具整体要求，选用台阶式导套。 2、对导套的要求：（ 1）为使导柱比较顺利地进入导套，在导套的前端应倒有圆角 R。湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 28 （ 2）对于大型注射模，当开模力过大时，为了防止导套拔出，应在导套上部加装盖板。（ 4）导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。（ 4）导套配合部分的表面光洁度不能过低。（ 5）导套孔的滑动部分按 H8/隙配合，导套外径按 H7/渡配合。导套设计及尺寸如下图所示 : 点浇口形式的双分型号面注射模应注意使分型面 A 的分型号距离能保证浇注系统凝料顺利取出，一般 A 分型号面分型距离为： s=5mm s A 分型面分型距离 ( 浇注系统凝料在合模方向上的长度 ( 双分型面模具中要注意导术的设置及导柱的长度，如刻导柱同时对动模部分导向，则导柱导向部分的长度应按下式计算： L s+H+810 导柱导向部分长度 ( s A 分型面分型距离 ( H 中间板的厚度（湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 29 s= H=L 92端与模板间用 H7/ H7/过渡配合 ,导向部分通常采用 H7/ H8/间隙配合。根据模具结构的要求，与导柱同动作的弹簧应布置 4 个，并尽可能对称布置于 A 分型面的四周，以保持分型时弹力均匀，中间板不被卡死。布局形式如图所示：导柱排布图湖南科技大学本科生毕业设计（论文） 30 十、脱模机构的设计在注射成型的每一循环中，都必须便塑件从模具型腔中型芯上脱出 ,模具中这种脱出机构称为脱模机构（或推出机构、顶出机构）。脱模机构的作用包括脱出、取出两个动作，即首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，然后把其脱出物从模具内取出。 1、脱模机构的组成 : 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。

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