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八宝粥 盒盖 塑料 模具设计 注塑 模具 全套 19 CAD 图纸

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摘要本课题主要是针对盒盖的模具设计，通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能过达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是盒盖注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产盒盖塑件产品，以实现自动化提高产量。针对盒盖的具体结构，该模具是侧浇口的注塑模具。关键词: 塑料模具 盒盖 模具Abstract This topic mainly aimed at the mold design of plastic lid. Through the analysis and comparison of the plastic product ,the plastic mold was designed. This topic came from the technology capability of product , the structure of the mold embarks , the pours system , the injection molding system and the related parameter examination , the mold took shape the partial structures , the against system, the cooling system all had the detailed design ,at the same time ,the processing craft of the mold were simply established. Through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested.Key words :plastic mold the plastic lid mold目录摘要1Abstract2第1章 注塑件的工艺分析41.1 塑件三维图41.2 塑件材料41.3 塑件的体积和重量51.4 塑件的结构和尺寸及表面质量分析61.5 注塑设备的选择6第2章 注塑模的结构设计82.1 浇口的选择82.2 分型面的选择82.3 确定型腔的排列方式及浇道设计92.4 浇口套的设计92.5 排气槽的设计102.6 成型零件结构设计102.6.1 型腔的设计102.6.2 型芯的设计102.6.3 导滑块的设计102.6.4 推出机构的设计102.6.5 导向机构的设计102.7 模具相关尺寸的计算102.7.1 型腔和型芯工作尺寸的计算102.7.2 型腔壁厚和底板厚度的计算112.8 模具冷却系统的设计122.9 模具闭合高度的确定12第3章 注塑相关参数的校核123.1 模具外形尺寸的校核123.2 模具闭合高度的校核133.3 模具开模行程的校核133.4 最大注射量的校核133.5 锁模力的校核13参考文献14第1章 注塑件的工艺分析本次毕业设计的题目是八宝粥盒盖塑料模具。其零件图如下：1.1塑件三维图该八宝粥盒盖三维视图如下：1.2塑料材料 塑件的原料分析 塑件的原材料为PE，是聚乙烯，属于热塑性塑料。 从使用性能上看聚乙烯化学与机械作用是很敏感的，耐老化性能差。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有良好的耐低温性能（最低使用温度可达70-100），化学定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性的酸），常温下不容于一般溶液，吸水性小。聚乙烯塑料的成型方法加工。用途十分广泛，主要用来制造薄膜、盒盖、容器、管道。从成形性能上看，结晶料，吸湿小，不需充分干燥，流动性极好，流动性对压力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分。不宜用直接浇口，以防收缩不均，内应力增大。注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。收缩范围和收缩值大，方向性明显，易变型翘曲。冷却速度宜慢。加热时间不宜过长，软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强制脱模。1.3塑件的体积和重量该产品材料为PE,其密度为0.940.96g/cm，计算其平均密度为0.95g/cm。其收缩率为1.5%3.6%，平均收缩率为2.25%。使用PRO/E软件软件画三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。经计算可得塑件体积约为6.203cm，质量约为5.89g，一模两腔是12.406cm，包括凝料在内的体积大约共计20cm左右。1.4塑件的结构和尺寸及表面质量分析1）结构分析塑件是圆柱壳体的外形，有一个凸起。设计过程中主要的难点在于拼合型芯的合理应用。经过考虑，对于内表面部分的成型设计需要使用到拼合型芯，通过计算可知道，如果拼合块倾斜角度过大，没有足够的侧抽距。应保证拼合型芯的角度适中。分型面的选择也需要经过仔细的考虑。本着利于排气和利于充型及脱模的原则，分型面应选择在塑件的底部端面。对于所要设计的八宝粥塑料盒盖，要保证其成型质量不能影响使用，内表面要均匀完整，有较好的外观。所以在设计时要保证模具注塑充型的均匀，完整。2）尺寸精度分析该零件尺寸未注公差，说明精度要求不高，所以模具加工精度较易保证。尺寸精度的组成及影响因素 塑料制品尺寸误差构成为：=+ 式中 制件总的成型误差； 塑料收缩率波动所引起的误差；模具成型零件制造精度所引起的误差；模具磨损后所引起的误差；模具安装，配合间隙引起的误差；3）表面质量分析表面质量无特殊要求，故比较容易实现 综上分析，注射时在工艺参数控制较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。1.5注塑设备的选择采用一模两腔的模具结构，考虑外形尺寸、注射时所需压力等情况，初步选用XS-ZY-125注射机。注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。喷嘴温度通常略微低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴口发生“流涎现象”；模具温度一般通过冷却系统来控制；为了保证制件有较高的形状和尺寸精度，应避免制件脱模后发生较大的翘曲变形，模具温度必须低于塑料的热变形温度。注射温度：包括喷嘴温度和料桶温度。表1-1 温度的经验数据料筒温度/喷嘴温度/模具温度/后段中段前段1701803060160170165180170190注射成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种。塑化压力又称背压，是指注射剂螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受的压力。增加背压嫩滑提高熔体并使温度均匀，但会降低塑化的速度。背压可以通过液压系统中的溢流阀来调整。注射中，塑化压力的大小是随螺杆的设计、塑件的质量要求以及塑料的种类不同而异的。注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。此外在成型完成后还需有保压力，对于像PE流动性较好的料，保压力应该小些，以避免产生飞边，保压力可取略低于注射压力。表2-2 压力的经验数据塑化压力/MPa注射压力/MPa保压压力/MPa0.58013070100完成一次注塑成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注射时间（充模时间、保压时间），闭模冷却时间，其他时间（开模，脱模，涂脱模剂，安放嵌件和合模等），在保证塑件质量的前提下，应尽量缩短成型周期中各段时间，以提高生产率。其中最重要的是注射时间和冷却时间，它们对产品的质量有着决定性的影响。在生产中，充模时间一般为3-10秒，保压时间一般为4-15秒，冷却时间一般为20-40秒。这三个时间都是根据塑件的质量来决定的，质量越大则相应的时间越长，确定成型周期的经验数值如表2-3所示。表2-3 成型周期与壁厚关系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 /mm成型周期 / s0.5102.5351.0153.0451.5223.5652.0284.085第2章 注射模的结构设计结构设计主要包括：浇口的选择、分型面的选择、模具型腔数目的确定以及型腔的排列方式及浇口位置的选择、模具结构零件的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计、冷却系统的设计等内容。2.1浇口的选择该塑件为盒盖件，有一定的表面质量要求，经过考虑，决定采用侧浇口。其优点有：（1）截面形状简单，加工方便，能对浇口尺寸进行精细加工，表面粗糙度值小。（2）可根据塑件的形状特点和充模需要，灵活地选择浇口位置，如框形或环形塑件，其浇口可设在外侧，也可设在内侧。（3）由于截面尺寸小，因此去除浇口容易，痕迹小，制品无熔合线，质量好。（4）对于非平衡式浇注系统，合理地变化浇口尺寸，可以改变充模条件和充模状态。（5）侧浇口一般适用于多型腔模具，因此生产率很高，有时也用于单型腔模具中。2.2分型面的选择塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则：（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；（2）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；（3）分型面的选择应保证塑件的精度要求；（4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求；（5）分型面的选择要便于模具的加工制造；（6）分型面的选择应有利于排气；（7）分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小。分型面的选择如下：2.3确定型腔的排列方式及浇道设计2.3.1型腔配置塑件注塑成型时采用一模两腔的形式，排列方式如下图：图3-3 型腔排列示意图2.3.2浇道设计（1）主浇道：大端直径8mm,小端直径3mm。（2）冷料穴：本模具采用球头拉料杆。（3）分流道：为了便于制造，本模具分流道为半圆形，只设在动模一侧，分流道宽度为2mm,高度为1mm,长度为6mm。2.4浇口套的设计喷嘴前段孔径：d0 =5mm；喷嘴前端球面半径：R0 =10mm；定位孔直径：d1 =28mm ；综上数据考虑，选用外径为28mm的浇口套，选用40mm定位圈。2.5排气槽的设计塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气，除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满。因该模具为小型模具，且分型面适宜，可利用分型面排气，所以无需设计排气槽。2.6 成型零件结构设计2.6.1 型腔的设计 此次设计的模具是采用的一模两腔的设计，由于塑件表面上光滑的设计要求，则可直接将型腔设计成塑件外表面圆形壳体形状。2.6.2 型芯的设计 有两个对称的型芯拼合滑块和另一个滑块组成。2.6.3 导滑块的设计 导滑块在模具中是在两瓣拼合型芯拼合时起倒滑作用。2.6.4 推出机构的设计 根据该塑件的成型特点，脱模时两瓣拼合型芯可以采取推杆推出的方式使其拼合，考虑推出的要求，采用圆柱推杆。2.6.5 导向机构的设计 导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，通常导柱设在主型腔周围。导向机构的主要作用有：定位、导向和承受一定侧压力导向机构的作用：（1）定位作用；（2）导向作用；（3）承受一定的侧向压力。模具采用导柱导向用四个导柱，设置在模具的四周。导柱导向部分的长度应比动模端面的高度高出68cm，以保证在导柱伸入到导套后型芯才进入型腔，从而避免型芯与型腔相撞而损坏。 导柱前端应做成锥台形或半圆形，以使导柱能顺利地进入导向孔。2.7模具相关尺寸的计算2.7.1型腔和型芯工作尺寸的计算成型零件工作尺寸采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量进行计算。查表得PP收缩率为Smin=1.5%,Smax=3.6%，故平均收缩率S=（Smin+Smax）/2=2.25%，模具制造公差取=/3。塑件未注尺寸公差按MT5级计算。名称塑件尺寸公式结果Lm168(Ls1+Ls1*Scp-3/4)+z068.885+0.2870Lm22828.255+0.1670Hm110.5(Hs1+Hs1*Scp-2/3)+z010.52325+0.1670Hm276.9705+0.0930lm166(ls1+ls1*Scp+3/4)-z068.13-0.2870lm22626.96-0.1670hm19.5(hs1+hs1*Scp+2/3) -z09.90075-0.0930Hm266.295-0.0802.7.2型腔壁厚和底板厚度的计算根据型腔壁厚的经验数据表选用公式S=0.20L+12,其中L为68mm，计算得25.6mm，圆整取26mm。计算型腔模板的长宽：根据模具的型腔排列方式及个数得型腔模板的长度L=S+A+t+A+S；型腔模板的宽度N=S+B+t+B+S其中：L-型腔模板的长度；N-型腔模板的宽度；S-壁厚；A-型腔长度；B-型腔宽度，为120mm；t-型腔间壁厚，一般取壁厚S尺寸的1/3或1/4，取20mm；经过计算，由标准模架尺寸系列选上模板310mm；动模板选250mm系列。2.8 模具冷却系统的设计设计冷却系统的过程中，应遵循：1）浇口处加强冷却；2）冷却水孔到型腔表面的距离相等；3）冷却水孔数量应尽可能的多，孔径应尽可能的大；4）冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位，以防漏水。5）进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。6）冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。同时冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大的原则可知，该塑件属于浅腔塑件，故决定只对型腔进行冷却。冷却水道尽量多设置，可使得型腔表面温度分布均匀，同时要在水道连接处注意密封。根据书上的经验值取冷却水口口径为8mm.而且在冷却系统内，各相连接处应保持密封，防止冷却水外泄。2.9 模具闭合高度的确定参考标准模架，结合模具结构实际情况，确定：定模座板=25mm；定模板=25mm；动模板=25mm;支承板=32mm；垫块=75mm；动模座板=25mm；因而，可计算得到模具的闭合高度为：H=25+25+25+32+75+25=207mm第3章注射相关参数的校核3.1模具外形尺寸的校核本模具外形尺寸为310mmX250mmX250mm。XS-ZY-125型注射机的模板的最大安装尺寸为425X485mm，拉杆间距为260X360mm，由于在注射时必须考虑液压缸的位置，所以本模具在注射时液压缸伸出在注射机外侧，不影