矿泉水瓶瓶盖零件的注塑模具设计-[机械毕业设计论文A3192]
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矿泉水瓶
瓶盖
零件
注塑
模具设计
机械
毕业设计
论文
a3192
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,39页,11700字左右.
任务书。
开题报告。
PPT答辩稿。
UG工件图。
图纸共2张,如下所示
A2-模具装配图.dwg
A4-工件图.dwg
- 内容简介：
-
1 2017/1/4 矿泉水瓶盖模具设计 模具设计 指导教师： 曾志文老师 专业班级：模具设计与制造（ 1）班 学号： 2008301130 姓名：王锦涛 2 2017/1/4 目录 一、产品信息 二、 合模导向装置的设计 三、浇注系统设计 四、冷却系统设计 五、脱模机构的设计 六、模具工作过程概述 七、模具设计难点分析 八、模具设计心得体 产品信息 材料： 水率： 域：饮料 名称：矿泉水瓶盖 模具特点：包胶 模架形式：二板模 入水方式：大水口 模仁数： 2 模架选择 由 2以，选择标准模架 浇注系统设计 注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道，它由主流道，分流道，冷料穴和浇口组成。它向型腔中的传质，传热，传压情况决定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一 冷却系统设计 冷却系统设计原则 1）尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡； 2）冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越好； 3）浇口处加强冷却，冷却水从浇口处进入最佳； 4）应降低进水和出水的温差，进出水温差一般不超过 5 ； 5）冷却水的开设方向以不影响操作为好，对于矩形模具，通常沿宽度方向开设水孔； 6）避免与模具的其他机构发生干涉。 脱模机构的设计 脱模机构的设计原则有如下 1）推出机构应尽量设置在动模一侧 2）保证塑件不因推出而变形损坏 3）机构简单动作可靠 4）良好的塑件外观 5）合模时的正确复位 模具设计心得体 经过几个星期的毕业设计，让我了解了设计注塑模具中要考虑的各项细节，并且对于注射模的整体的设计过程有了进一步的了解。更有一种将所学的理论知识运用到实践的体会，同时也巩固了课程的理论知识，同时也锻炼了我的绘图能力，提高了设计计算和查阅参考资料的能力，掌握一般注塑件工艺和模具设计的方法和步骤。 致谢 由于此次设计是个人在查阅资料有所欠缺的情况下设计的，在设计过程中不可避免会有一定的不足，有出错之处，在此希望得到老师的谅解并指出不足之处，从而得到修正。相信只有不断的改正才能有所提高。并借此之际，我在此向对本次设计提出宝贵意见和悉心指导的曾志文老师及友情帮助的同学们至于衷心的感谢！ 衷心感谢评审论文的各位老师，敬请对本文提出宝贵的意见。 最后祝身体健康，工作顺利！ 王锦涛 毕 业 设 计（论文） 任 务 书 （学生任务书 兹发给 08 模具 专业 1 班学生 王锦涛 毕业设计（论文）任务书，内容如下： 一 . 毕业设计： 矿泉水瓶盖模具设计 二 毕业设计内容及目标 1. 根据 三维实体图 分模 ； 2. 生成二维平面图 ； 3 书写 设计说明书； 4. 进行答辩； 5. 刻录光碟，上交设计相关材料 ； 三 进度安排 时间 （周次） 工作内容 预定目标及检查方式 2010 年 12 月 6 日前 完成毕业设计 /论文任务书下发 学生领取毕业设计任务书 2010 年 12 月 13 日前 完成开题开题报告 学生通过系统提交开题报告 2011 年 01 月 8 日前 完成毕业设计 /论文第 1 稿 学生通过系统提交第 1 稿 ,教师修改、反馈修改意见并填写指导情况纪录 2011 年 02 月 21 日前 完成毕业设计 /论文第 2 稿，并配合指导教师完成中期检查 学生通过系统提交第 2 稿 ,教师修改、反馈 修改意见并填写指导情况纪录，进行毕业设计中期检查 2011 年 05 月 21 日前 完成毕业设计 /论文 3 稿 学生通过系统提交第 3 稿 ,教师修改、反馈修改意见并填写指导情况纪录 2011 年 5 月 21 日前 完成毕业设计 /论文定稿 学生通过系统提交定稿 ,教师填写综合质量评定表 2011 年 6 月 8 11 日 毕业设计（论文）答辩 学生完成答辩，教师评定成绩并录入 系统； 四 本毕业设计任务书于 2010 年 12 月 6 日 发出，设计应于 2011 年 6 月 1 日 前完成，然后提交毕业设计（论文）指导委员会进行答辩。 五本毕业设计必须完成的内容 （指导教师可根据实际情况进行适当调整） 文）开题报告（纸质、电子版 1 份） 。 文）说明书（纸质、电子版 1 份） 。 文）图纸（纸质、电子版 1 份） 。 4. 刻录二维零件图、三维实体图设计说明书等（刻录的光碟名以自己的学号命名）。 六备注 1. 本任务书一式三份，专业教研室、指导教师、学生各执一份； 2. 学生须将此任务书按装订要求进行装订。 专业教研室负责人 ： 审核 2009 年 12 月 6 日 指导教师： 签发 2009 年 12 月 6 日 毕业设计 （论文） 开题报告 课题名称： 矿泉水瓶盖 院 （ 系 ） ： 河源职业技术学院 专业 班 级： 08 模具（ 1）班 学生 姓名： 王锦涛 学 号 ： 2008301130 指导教师： 曾志文 二零一 O 年 十二 月 十 日 2 一、课题简介： 本栏填写： 课题的基本内容。 出与实体大致一样的图 业能力 二、选题依据（来源）及其意义： 本栏填写： 1、为什么选这个题。 2、选题是否企业、公司的课题或项目，是与 他人完成 ，还是独立 完成 ；或是校内课题 或 实验室建设项目，或是参与教师的课题 此次选题与本专业密切相关，能结合社会生产实际或科研实践，工程性强，现实意义明显，具有相当的先进性、深度和难度 。 经过本人努力的绘图设计，对 应用有较大的提高，虽然设计时出现不少的困难，但成绩乐观。对设计步骤、参数选择计算公式以及标准模架等 有了更深刻的认识，并认真的学习了 指导教师指定的参考资料、文献，并阅读了较多的自选资料和较多的外文资料，积极开展调研论证 ,此外，还充分利用课余时间，提前学习专业软件，能够熟练运用 件进行设计、分析、加工等操作，使产品提前得到的方案可行性设计。 3 三 、 本课题的实施 方案 本栏填写： 1、设计 和创作 ： 完整描述实现方案，包括完成 角度、采用方法、基本步骤等等 0 最终设计出什么方案，达到什么目的 要有一份设计说明书 2、 调查报告和 论文： 要写出较详细的完成方案，例如：先搜集资料，做好调研准备，然后调研基本情况，汇总、统计、提取、比较调研结果，最后再进行 论证等 准确说明所要使用的方法 最终目标要明确表述出来 在生活中寻找 一个矿泉水瓶盖 ，测量 矿泉水瓶盖 的主要尺寸，考虑产品的 进浇口类型 ，倒角， 粗糙度， 制造公差等 以下是该套模具的分阶段设计过程： (1) 绘制矿 泉水瓶盖的实物图，然后建模 (2)模具结构设计 (根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量，模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择计算公式以及标准模架等，最后给出全套 模具 结构设计图。 (3)塑料制品的设计 (基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台，而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了 良好 的基础。 (4)模具开合模运动仿真 (用 术可对模具开模、 合模具 以及制品被推出的 全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正， 减少修正模具的次数和时间 。 (5)注射过程数值分析：采用 法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程，其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义，同时还可检验模具的强度 和 刚度 、制品的翘曲性等。 四 、论文（设计）工作进程： 阶 段 日 期 安 排 计划好设计的流程 10好设计零件 11量零件 11计与绘制零件图 ，装配图 11计说明书 11收 114 五 、主要参考文献： （ 注意中文、外文、译著等各种参考文献的名称、作者、出版社等必须写明的内容和排列顺序，下列的文献写法可供参考） 1塑料模设计手册编写组主编： 塑料模设计手册模具手册之二 机械工业出版社 2004 年 2何文、朱淑君主编 注塑料模设计辽宁科学技术出版社 2009 年 3李忠文、张洪伟主编 注塑料模设计方法与经验辽宁科学技术出版社 2009 年 4宋玉恒主编：塑料注射模具设计手册 航天工业出版社 1994 年 5朱光力主编：模具设 计与制造实训 高等教育出版社 2004 年 6朱光力、万金宝主编：塑料模具设计 清华大学出版社 2004 年 7冯炳尧主编：模具设计与制造简明手册 上海科技出版社 1998 年 8温松明主编：互换性测量技术基础 湖南大学出版社 1996 年 9张针主编：模具设计与制造实例指导 北京化学工业出版社 1997 年 10屈华昌主编 :塑料成型工艺与模具设计 机械工业出版社 1996 年 11成都科技大学、北京化工学院、天津轻工业学院合编： 塑料成型模具 中国轻 工业出版社 1997 年 5 指 导 教 师 意 见 本栏填写： 1、 评语： 某某同学的题为 的毕业论文（设计）的开题报告较好（或一般），同意开题。 或此开题报告较好（或一般），同意开题。 2、 说明同意或不同意开题的理由： 3、 建议： 指导教师（ 签名 ） ： 年 月 日 专业意见 专业 主任 （ 签名 ） ： 年 月 日 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 矿泉水瓶盖注塑模设计 （系）： 机电工程学院 学生姓名： 李峰 专业班级： 08模具二班 学 号： 2008301238 指导教师： 曾志文 2011年 5 月 27 日 矿 泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 2 目录 摘要 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第一章 引言 . 错误 !未定义书签。 第二章 塑件成型工艺分析 . 错误 !未定义书签。 品开发依据用途清单 . 错误 !未定义书签。 制品结构和形状的设计 . 错误 !未定义书签。 品材料选择 . 错误 !未定义书签。 烯腈 丁二烯 苯乙烯三元共聚物（ . 错误 !未定义书签。 苯乙烯（ . 错误 !未定义书签。 酚 A 型聚碳酸酯（ . 错误 !未定义书签。 射工艺选择 . 错误 !未定义书签。 料的干燥 . 错误 !未定义书签。 射压力 . 错误 !未定义书签。 射速度 . 错误 !未定义书签。 具温度 . 错误 !未定义书签。 量控制 . 错误 !未定义书签。 第三章 模具与注射机的关系 . 错误 !未定义书签。 塑件的体积计算 . 错误 !未定义书签。 注射机的选择 . 错误 !未定义书签。 第四章 注射模的结构设计 . 错误 !未定义书签。 分型面的选择 . 错误 !未定义书签。 确定型腔的数量及排列方式 . 错误 !未定义书签。 第五章 浇注系统的设计 . 错误 !未定义书签。 主流道设计 . 错误 !未定义书签。 浇口设计 . 错误 !未定义书签。 第七章 成型零件的设计 . 错误 !未定义书签。 腔径向尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 芯外径尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 矿 泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 3 腔深度尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 芯高度尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 成型杆的中心距计算 . 错误 !未定义书签。 第八章 脱模推出机构的设计与模架的选用 . 错误 !未定义书签。 模推出机构的设计 . 错误 !未定义书签。 架的选用 . 错误 !未定义书签。 第九章 注射机工艺参数校核 . 错误 !未定义书签。 注射压力的校核 . 错误 !未定义书签。 锁模力的校核 . 错误 !未定义书签。 模具厚度的校核 . 错误 !未定义书签。 开 模行程的校核 . 错误 !未定义书签。 第十章 模具冷却系统 . 错误 !未定义书签。 第十一章 草图 . 错误 !未定义书签。 第十二章 试模及模具维修 . 错误 !未定义书签。 模具的安装 . 错误 !未定义书签。 试模 . 错误 !未定义书签。 模具的维修 . 错误 !未定义书签。 第十三章 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 矿泉水瓶盖 注塑模设计 （系）： 机电工程学院 学生姓名： 李峰 专业班级： 08模具二班 学 号： 2008301238 指导教师： 曾志文 2011年 5 月 27 日 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 2 目录 摘要 . 4 . 5 第一章 引言 . 6 第二章 塑件成型工艺分析 . 8 品开发依据用途清单 . 8 制品结构和形状的设计 . 8 品材料选择 . 9 丁二烯 苯乙烯三元共聚物（ . 10 . 10 型聚碳酸酯（ . 11 射工艺选择 . 13 . 13 射压力 . 14 射速度 . 14 . 14 量控制 . 14 第三章 模具与注射机的关系 . 16 塑件的体积计算 . 16 注射机的选择 . 16 第四章 注射模的结构设计 . 18 分型面的选择 . 18 确定型腔的数量及排列方式 . 19 第五章 浇注系统的设计 . 20 主流道设计 . 20 浇口设计 . 21 第七章 成型零件的设计 . 23 . 23 . 24 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 3 . 24 . 24 . 25 第八章 脱模推出机构的设计与模架的选用 . 26 . 26 . 27 第九章 注射机工艺参数校核 . 29 注射压力的校核 . 29 锁模力的校核 . 29 模具厚度的校核 . 30 开 模行程的校核 . 30 第十章 模具冷却系统 . 31 第十一章 草图 . 32 第十二章 试模及模具维修 . 34 模具的安装 . 34 试模 . 34 模具的维修 . 35 第十三章 结论 . 36 致谢 . 37 参考文献 . 38 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 4 摘要 近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模 具提出了越来越高的要求， 2004 年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到 30%左右，据有关专家预测，在未来几年中，中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到 10%以上的较高速度的发展。国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。 注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将 矿泉水瓶盖 为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。 本设计对 矿泉水瓶盖 进行注塑模设计，利用 件对塑件进 行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析。明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。最后用 制了一套模具装配图和零件图。 本课题通过对 矿泉水瓶盖 的注射模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图 关键词：塑料模具；注射成型；模具设计； 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 5 n of of 2004, 0% to by up to 0% of at a in to to be an is it is of of is to of of as it as to of of to on s in on to a of of of on to so it is to a of of a of 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 6 第一章 引言 毕业设计 (论文 )是大学生在学校学习的最后一个重要环节 ,既是对学生学习、实践与研究的全面总结，又是对学生素质与能力的一次综合检验，还是学生毕业资格 。 其目的有以下几方面： （ 1）培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行分析与解决实际问题的能力，培养学生的创新精神。 （ 2）培养学生收集、整理和分析各种资料的能力，全面提高学生分析和解决实际问题的能力。 （ 3）提高学生设计、计算和绘图的能力。提高学生实验研究和数据处理的能力。 （ 4）全面提高学生综合分析、总结提高、编制设计说明书及撰写科 技论文的能力。 （ 5）提高学生外语、计算机应用能力。 模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。尤其是塑料模具，在所有模具的总产量中所占的比例越来越大，对经济的发展起着十分重要的作用。 近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，在工业生产中对塑料模具的要求是：能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。它包括三个方面的内容。第一，制品方面要求精度高，外观美，性能好。第二，制造方面要求结构合理，容易制 造，而且成本要低。第三，使用方面要求操作简单方便，效率高，容易实现自动化，还有维护保养方便。随着模具设计与制造技术的迅猛发展，塑料成型模具将趋向于高效率、自动化、大型、精密、长寿命的方向发展。 本次设计的题目是“ 矿泉水瓶盖 模具设计”，其内容为： （ 1）学会观察制品，判断制件是否符合塑料件的成形条件（比如注意拔模斜度），还特别要留意制件影响开模的细部特征； （ 2）研究制件的排位方式和进浇方式，画草图确定模具的整体结构，保证结构能 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 7 循环工作，稳定可靠； （ 3）在深入研究制件的基础上确定开模的分 型面，以及确定各镶块或滑块、斜顶的分割面组或体积块； （ 4）用 凹模分割出来，接着分出各镶块、滑块和斜顶； （ 5）进一步完善凸凹模和各细微结构； （ 6）调用 （ 7）在 及对模架板块需要再加工的各组件出工程图； （ 8）把 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 8 第二章 塑件成型工艺分析 品开发依据用途清单 最大几何尺寸： 境：室内，使用温度范围 40 无化学品接触 抗冲击要求：限定量从 0 下摔下外壳不出现裂缝或者开裂特征 刚性要求：在 4电气性能：电绝缘性好 外观要求：部件美观，外部光洁性一般 使用寿命： 5年以上 根据上述使用要求可归纳产品设计要求为制品材料需要具有一定的抗冲击性并且由于是 矿泉水瓶盖 必须有良好的电绝缘性，随着风扇产品的大量普及价格也不断下跌要求生产自动化程度高，成型周期短 生产自动化程度高 、 成型周期短，有较好电绝缘性。 制品结构和形状的 设计 用 泉水瓶盖 的三维建模，三维实体模型更加直观的表现了产品造型 ,可以从各个角度对模型进行观察，软件可以测量并且还可以根据三维模型数据使用 析模块 以验证模具结构的正确性，制品如图 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 9 图 矿泉水瓶盖 （用 计完成的制品图） 品材料选择 通用塑料如聚丙烯 乙烯 氯乙烯 有应用范围广、加工性能良好， 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 10 价格低廉的优点，但由于其力学性能较差且成型收缩率较大不易成 型尺寸稳定的制品故不选用，以下拿三种常用典型材料比较选取。 丁二烯 苯乙烯三元共聚物（ 观上是淡黄色非晶态树脂，不透明，密度与聚苯乙烯基本相同。 有良好的综合物理力学性能，耐热，耐腐，耐油，耐磨、尺寸稳定，加工性能优良，它具有三种单体所赋予的优点。其中丙烯腈赋予材料良好的刚性、硬度、耐油耐腐、良好的着色性和电镀性；丁二烯赋予材料良好的韧性、耐寒性；苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性和良好的加工流动性。改变三组分的比例，可以调节材料性能。 明 显熔点，熔融流动温度不太高，随所含三种单体比例不同，在 160190范围即具有充分的流动性，且热稳定性较好，在约高于 285时才出现分解现象，因此加工温度范围较宽。 体具有明显的非牛顿性，提高成型压力可以使熔体粘度明显减小，粘度随温度升高也会明显下降。 湿性稍大于聚苯乙烯，吸水率约在 间，但由于熔体粘度不太高，故对于要求不高的制品，可以不经干燥，但干燥可使制品具有更好的表面光泽并可改善内在质量。在 8090下干燥 23h,可以满足各种成型要求。 有较小的成型收缩率， 在多数情况下，其变化小于该范围。注塑是 料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑机，但更长采用螺杆式注塑机，后者更适于形状复杂制品、大型制品成型 5。 聚苯乙烯是无色无臭的透明刚硬固体，制品掷地时有金属般响鸣。聚苯乙烯透光率不低于 80%，雾度约为 3%，折射率较大，在 间，具有特殊光亮性，但储存时易泛黄。泛黄原因之一是单体纯度不够，特别是在含有微量元素时；二是聚合物在空气中缓慢老化引起发黄。聚苯乙烯较轻，密度在 间。 力学性能 聚苯乙烯在热塑性塑料中属于典型的硬而脆塑料，拉伸、弯曲等常规力学性能皆高于聚烯烃，拉伸时无屈服现象。 热学性能 聚苯乙烯分子链虽是刚性链，但由于是无定形结构，超过玻璃化温 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 11 度即开始软化，软化点仅 95左右，许多力学性能都受到温度升高的明显影响。最高连续使用温度仅 6080。 120开始成为熔体， 180后开始具有流动性，其热稳定性较好，超过 300才开始分解，因此聚苯乙烯具有较高的成型加工区间。 电性能 聚苯乙烯是非极性聚合物，具有颇为优异的介电、电 绝缘性能，由于吸湿性很小，电性能也不受环境湿度改变的影响。 加工工艺性 吸湿性很小，加工前一般不需要专门的干燥工序 成型温度范围较宽 收缩率及其变化范围都很小，一般在 利于成型出尺寸精度较高 和尺寸较稳定的制品 5 聚苯乙烯制品容易产生内应力， 并且在空气中会缓慢老化引起发黄很显然不适合选用 型聚碳酸酯（ 双酚 韧固体。 力学性能 双酚 有良好的综合力学性能。拉伸、压缩、弯曲强度均相当 于聚酰胺 6、聚酰胺 66，冲击强度高于所有脂肪族聚酰胺和大多数工程塑料，抗蠕变性也明显优于聚酰胺、聚甲醛。力学性能方面缺点是耐疲劳性较差，缺口敏感性较明显。 热性能 有良好的耐热性，玻璃化温度较高，高于所有的脂肪族聚酰胺，熔融温度略高于聚酰胺6但低于聚酰胺 66，热变形温度和最高连续使用温度均高于绝大多数脂肪族聚酰胺，也高于几乎所有的热塑性通用塑料。在工程塑料中，他的耐热性优于聚甲醛、脂肪族聚酰胺和 逊于其他工程塑料。聚碳酸酯具有良好的耐热性，脆化温度为 电性能 双酚 酯是弱极性聚合物，极性的存在对电性能有一定不利影响，在标准条件下电性能虽不如聚烯烃、聚苯乙烯等，但也不失为是电性能较优的绝缘材料，特别 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 12 是因其耐热性优于聚烯烃，可在较宽温度范围保持良好的电性能。由于吸湿性较小，环境温度对电性能无明显影响。 其他性能 在干燥的气候条件下物理力学性能基本不变，但在潮湿环境及强烈日照条件下，会产生表面裂纹并发暗，在火焰中可缓慢燃烧，离火源后可自熄 5。 模阻力大，并且由于其在力学性能方面的缺点也不选用。 表 三种材料性能参数表 S 度 缩 率 点 130160 131165 220240 热变形温度（ 45N/ 6598 6590 132138 模具温度 6080 4060 85120 喷嘴温度 180190 160170 250300 中段温度 180230 170190 270320 后段温度 150170 140160 250270 注射压力 60100 60100 50110 塑化形式 螺杆式柱塞式 螺杆式柱塞式 螺杆式柱塞式 拉伸强度 3349 3563 6066 拉伸弹性模量 曲强度 80 6198 105113 弯曲弹性模量 缩强度 1839 80112 85 缺口冲击强度 1120 断 硬 度 6 洛氏 0 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 13 体积电阻率 1016 10171019 1015 介电常数 06 穿电压 - 1927 2030 外 观 浅象牙色或白色不透明 无色透明、摔打音清脆 透明微黄 特 点 耐热、表面硬度高、，尺寸稳定、耐化学及电性能好，易成型加工，可镀铬 耐水、耐化学品、绝缘性好、不耐冲击不耐温 透明度高、硬而韧、高抗冲、尺寸稳定性优电绝缘性和耐热性好、耐开裂耐药品性差 材料最终选定为 综合性能优异， 具有较高的力学性能，流动性好，易于成型；成型收缩率小，理论计算收缩率为 0 5 ；溢料值为 0 04 热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短。制件尺寸稳定，表面光亮。 射工艺选择 加工前进行充分的干燥和预热，不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。 下 5。 注塑前的干燥条件是：干冬季节在 75 80 以下，干燥 2 3h，夏季雨水天在 8090 下，干燥 4 8h，干燥达 8 16此，由于 矿泉水瓶盖 外壳 属批量件要求自动化程度高实现连续化生产选用烘干料斗并装备热风料斗干燥器，以免干燥好的 。 表 工艺参数 通用型 桶后部温度 180200 料桶中部温度 210230 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 14 料桶前部温度 200210 喷嘴温度 / 180190 模具温度 / 5070 熔化过程温度升高时，其熔融降低很小，但一旦达到塑化温度 (适宜加工的温度范围，如 220 250 )，如果继续盲目升温，必将导致耐热性不太高的 塑更困难，制件的机械性能也下降。 射压力 注射时要采用较高的注射压力。但并非所有 虑到本制件小型、构造不算非常复杂、厚度中等可以用较低的注射压力。注制过程中，浇口封闭瞬间型腔内的压力大小决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。 压力过小，塑料收缩大，与型腔表面脱离接触的机会大，制件表面容易雾化。压力过大，塑料与型腔表面摩擦作用强烈，容易造成粘模 6。 射速度 注射速度过快时，塑料易烧焦或分解析出气化物，从而在制件上出现熔接痕、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。 具温度也相对较高。一般调节模温为 75 85，当生产具有较大投影面积制件时，定模温度要求 70 80 ，动模温度要求 50 60 。 台灯固定夹 属中小型制件，形状也不算复杂不用考 虑专门对模具加热。 量控制 注塑机注塑 每次注射量仅达标准注射量的 75。为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，注射量选为标定注射量的 50 6。 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 15 通常要确保注塑机生产条件及参数有一个很宽的范围，使大多数的产品和生产能力要求包含于这范围内，并且在调整确定这范围的过程时尽量按常规的工艺流程，这种生产条件范围愈大，生产过程愈稳定，使注塑产品愈不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 16 第三章 模具与注射机的关系 模具型腔能否充满与注射机允 许的最大注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射的范围内。 塑件的体积计算 由于塑件上存在一个凸台、两个钩形体和一些曲面，形状复杂，所以只能近似的计算其体积。在 件上可算出塑件的总体积 V 3357注射机的选择 塑件的体积应该小于或者等于注射机的注射量。其关系式为： V 件 V 注 注射机的注射量 所以： V 注 V 件 于模具是一模 一 腔，所以模具 塑件的总体积 V 总 = 算浇注系统的凝料体积 V 凝料 =V 总 =4.2 以估算的总体积为 V=.1 塑料模具设计手册表 2塑性塑料注射机型号与主要技术规格中，根据以上所得出的体积结果，初步选 500（立式）注射机。其主要技术规格如表 5。 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 17 表 5 500（立式）注射机主要技术规格 螺杆直径（ 65 锁模力（ 3500 注射容量（ 500 最大注射面积（ 1000 注射压力（ 145 模板行程（ 120 模具厚度（ 最大 450 喷嘴 （ 球半径 12 最小 300 孔直径 位孔直径（ 1000+中心孔径（ 30 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 18 第四章 注射模的结构设计 注射模的结构设计包括：分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔排列方式和冷却水道布局以及浇口位置的设置、模具工件零 件的结构设计、侧向分型与抽芯机构的设计等内容。 分型面的选择 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： 1） 尽量避免侧凹或内凸，尽量选用平面垂直分型面。 2）尽量采用简单分型面。 3) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 4) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑 件开模时留在动模一边 ，有利于设推出机构 。 5) 保证塑件的精度要求。 6) 满足塑件的外观质量要求。 7) 便于模具加工制造。 8）把抽芯或分型距离长的置于开模方向上。 9) 对成型面积的影响。 10) 对排气效果的影响。 11）分型面设在台阶或转角处，以免显现分型痕迹。 12) 对侧向抽芯的影响。 根据以上原则和结合实际情况下，本设计选用如图 1所示分型面： 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 19 红线处为阶梯分型面绿线处为所设的隐藏式的浇口图 1 分型面位置 确定型腔的数量及排列方式 该塑件采用一模 二 穴成型。排列 方式如图 2所示。 图 2 图 2 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 20 第五章 浇注系统的设计 主流道设计 主流道与注射机喷嘴接触处多做成半球形的凹坑，两者应严密的配合，避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径 1大 1流道小端直径应比注射机喷嘴孔直径大 端直径应比分流道深度大 锥角不宜太大，一般取 20主流道贯穿几块模板时，必须采用主流道衬套，以避免在模板间的拼缝处溢料，以致主流道凝料无法脱出。主流道尺寸如图 3所示： 图 3 主流道设计尺寸 根据设计手册查得 喷嘴前端球面孔径： 喷嘴前端球面半径： 12 1 d= 取主流道球面半径： 3 取主流道的小端直径： d=3 定位环直径为 100位环埋入 5 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 21 球面配合高度： h 3 5 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为 30，经换算得： 主流大端直径： D 12主流道长度： L 72 浇口设计 浇口直接与塑件相连，把 塑料熔体引入型腔。浇口是浇注系统的关键部位，浇口的形状和尺寸对塑件质量影响很大，浇口在大多数情况下是整个流道中断面尺寸最小的部分，对充模流动起着控制作用，成型后制品与浇注系统从浇口处分离，因此其尺寸又影响着后加工工作量的大小和塑件的外观。 本设计根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。这类浇口加工容易，修整方便，并可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置，从塑件一侧进料，有利于保证塑件的外观，塑料的流动性也能得到保证。 浇口的断面形状常用圆形和矩形，本设计采用断面形状为圆形的浇口，其直径 D1口的长度 L 尽量短，对减小塑料熔体流动阻力和增加流速均匀有利，通常取 L 2选 L 1 红线处为阶梯分型面绿线处为所设的隐藏式的浇口如图 4 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 22 顶针设计 的理由 在塑件中有需要司筒成型的部位，但由于该部位的尺寸太小，所以改为了普通的顶针，利用脱模是塑件的重力来进行分离。其他的部位使用了直径为 6 的普通顶针和斜顶来完成推出。 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 23 第七章 成型零件的设计 常用型腔成型尺寸的计算方法主要有两种：平均收缩率法和公差带法，两种计算方法的区别 在于平均收缩率法计算公式是建立在塑件的成型收缩率和成型零件工作尺寸的制造偏差及其磨损量分别等于它们各自平均值基础上，当塑件的尺寸精度要求较高或塑件尺寸比较大时，这种误差有可能会显著增加，这时一些模具设计单位就采用公差带法来进行尺寸计算，平均收缩率法计算简单无需验算而公差带法计算复杂需要经过多次初算验算，且考虑因素较多 9。考虑到 矿泉水瓶盖 模具较简单制造成本低，设计时间短故按平均收缩率法计算成型尺寸比较简单易行 11。 采用 Z , m=3/4） 表得 Z C C 取为塑件尺寸公差的三分之一 表 公式表 Z , 型腔内径尺寸 型芯外径尺寸 型腔深度尺寸 型芯高度尺寸 中心距尺寸 查手册得 料收缩率波动为 此题公差为自己标注） 以最大径向尺寸计算，测量得 52件精度选为 应的型腔加工精度为该精度查型腔的尺寸公差表，按照 A 类受模具活动部分影响的尺寸公差查表得 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 24 = C= /3=m=52+52（ （ 3/4） 42 以型芯最大径向尺寸计算，测量得 52 件精度选为 应的型腔加工精度为 该精度查型腔的尺寸公差表 ，按照 A 类受模具活动部分影响的尺寸公差查表得 = C= /3=m=52+52（ +(3/4) 由 量得型腔深度为 7 度等级制造型腔查手册，按 B 类不受模具活动部分影响的尺寸公差值查表得 = C =m=7+7（ （ 3/4） +量得塑件高度尺寸为 8 度等级制造查手册得，按 A 类不受模具活动部分影响的尺寸公差值查表得 = Z=8+8 (2+(2/3) 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 25 以 度等级制造查手册，按 B 类受模具活动部分影响的尺寸公差值查表得 = Z=m=(2 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 26 第八章 脱模推出机构的设计与模架的选用 制件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则。 1） 推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。 2） 保证塑件不因推 出而变形损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。推力点应该作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推力点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。 3） 机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。 4） 良好的塑件外观 推出 塑件的位置应尽量设在塑件内部，或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件，尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。 5） 合模时的正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不会与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构。 本设计由于塑件一般大小，而且有侧向抽芯，经过综合地考虑，方案 1，要设计推出机构只能采用顶针推出；方案 2，直接采用手动脱模，但时间会加长要增加劳动力。所以，从经济上和时间上考虑决定采用方案 1。 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 27 的选用 本设计采用 大 水口 模架设计采用自动脱模，所以适合标准模架。 如图： 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 28 矿泉水瓶盖 注塑模具 设计（论文） 29 第九章 注射机工艺参数校核 注射压力的校核 塑件成型所需要的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力，其关系按下式校核： P 成 P 注 式中 P 成 塑件成型所需的注射压力（ P 注 所选注射机的额定注射压力（ 本塑件成型材料为 P 成 =110 140于 500（立式）
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