毕业设计（论文）-药瓶注塑模具设计

XXXX大学药瓶成型模具设计姓名学号院系机学院专业材料成型及控制工程年级指导教师201PAGE\*Arabic28目录摘要 3第一章、前言 4第二章、药瓶零件分析 52.1.零件结构分析 62.2.产品材料选择 8第三章、型坯注塑模具设计 103.1.计算塑件的体积和重量 103.2.选择设备型号、规格、确定型腔数 113.3.浇注系统设计 123.3.1.确定成型位置 123.3.2.分型面的选择 123.4.脱模机构的设计 143.4.1.顶出机构的设计 143.4.2.脱模板的结构设计 153.5.注射机有关工艺参数的校核 153.5.1.最大注射量的校核 153.5.2.锁模力的校核 153.5.3.模具与注射机合模部分相关尺寸的校核 163.5.4.开模行程的校核 163.6.成型零部件的工作尺寸的计算 173.6.1.型腔工作尺寸的计算 173.6.2.型腔深度尺寸计算 173.6.3.型芯工作尺寸的计算 173.6.4.凹模周界尺寸的确定 18第四章、吹塑模具的结构设计 194.1.吹塑模具结构分析 19第五章、中空吹塑模具设计 215.1.型坯尺寸计算 215.2.药瓶吹塑机头尺寸计算 225.2.1.出模膨胀系数选择 225.2.2.挤出机头设计原则 235.3.吹塑模具分型面选择 245.3.1.分型面选择 245.3.2.型腔尺寸的计算 255.4.吹塑模具底部嵌块设计 265.4.1.夹坯口与余料槽设计 265.4.2.剪口尺寸 275.5.冷却系统设计 275.5.1.冷却系统设计原则 275.5.2.开设冷却系统 285.6.排气系统设计 29设计小结 30参考文献 31致谢 32 摘要利用注射模制成型坯，然后把热型坯移入中空吹塑模进行吹塑成型。其优点是壁厚均匀无飞边，不需后加工。由于坯料有底，因此制件底都无拼合缝，强度好生产效率也高。但设备与模具价格较贵。多用于小而精度高的制件且大批量生产。本次课题根据药瓶的用途和使用要求进行工艺分析，合理设计出药瓶的形状，内部造型结构，包括容积、壁厚、外形、底部和瓶口螺纹等的设计，并根据吹塑工艺选择制药瓶的材料。药瓶吹塑前，需要计算和设计塑坯，俗称坯料，首先要对塑坯进行注塑成型，采用注塑工艺，设计注塑模，然后采用平行移动式模具，设计内容包括模具材料选择、型坯计算，模具型腔、模具主体、冷却系统、浇注系统，切口部分、嵌块部分、排气孔槽和导向部分等。根据本次设计的药瓶的功能、材料及各个工艺特点，吹塑工艺采用注塑工艺，吹塑挤出工艺，药瓶的成型包括成型设备和成型工艺条件等的分析设计。关键词：药瓶;吹塑模;挤出吹塑；模具设计第一章、前言模具是工业产品生产用的重要工艺装备，它是以其自身的特殊形状通过一定的方式使原料行（成型）。现代产品生产中，模具由于其加工效率高、互换性好、节省原材料，所以得到广泛的应用。按成型的对象和方式来分，模具大致可以分为三类：金属板料成形模具，如冷冲压模；金属体积成形模具，如锻造模、粉末冶金模、压铸模等；非金属材料成形模具，如塑料模、玻璃模、陶瓷模等。其中使用量最大的是冲压模和塑料模，约占模具总量的80%左右。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。模具影响着制品的质量。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精度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、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。第二章、药瓶零件分析在对制品设计之前，充分了解制品的用途及特性和设计参数及要求，根据用途与特性和设计参数确定制品工艺条件，如表1所示。表1饮料品制品工艺表材料脱模斜度尺寸精度壁厚/mm圆角/mm收缩率PVC0.5IT101.5R0.50.01药瓶零件图如下图所示：图2-1图2-22.1.零件结构分析塑件主要根据使用要求设计，由于塑料有其特殊物理机械性能，因此在塑件设计时必须充分发挥其性能上的优点，避免和补偿其缺点，在满足要求的前提下，塑件设计应尽可能简化模具结构，符合成型工艺要求。a．塑件设计尽量壁厚均匀，无过薄过厚的部分。本次设计型坯尺寸需要自己计算，所以不需要单独分析，后章会单独计算出坯料图，设计机头尺寸。b．塑件长度也应考虑延伸比S(图1中S=c／b)，S越大塑件强度越高，但也要结合保证塑件的实用剐度和实用壁厚，因此延伸比取S·B=4～6较合适。c．瓶盖与瓶口部分应采用螺纹结合，也有采用凸缘或凸环结合，一般采用梯形螺纹，不选用细牙螺纹，为了使合模面上的飞边不致影响螺纹旋合，螺纹可设计成断续状。d．塑件侧壁与底部的交接部分，一般不允许设计成尖角，二界面角采用圆弧过渡，三界面角可用球面过渡。（R=0.3×)只有造型装饰部分可采甩尖角。e.塑件支承面，特别注意要减少结合缝与支承面的重合部分。因切口的存在将影响塑件放置的平稳性。同时也要增加底部刚度。f．塑件的外表面，在无特殊的要求时，应做粗糙的外表面。尖似磨沙玻璃，或做成绒面，木纹面，皮革面等。外形：采用圆形容器，这种形状的吹塑制品是针对圆形和方形制品的缺点进行改进的。它综合了它们的优点，在强度和刚度、变形性等力学性能方面都较好；外观造型好，开发应用颇多。吹塑制品的外形的几何外形设计除了考虑其实用性外，还应注意美术造型、装饰图案、花纹，以增加制品的直观美.底部：通常很少以整个平面作为制品的支承面，并要尽量减小支承面。对于瓶类制品来说，一般采用环形支承面，若以整个平面作为支承面。在钳贴熔接部分因存在钳切毛边而凸起，制品放置不稳，采用环形支承面，情况大为改善，且增加了制品底部的刚度。从生产工艺可知，挤出吹塑制品的底部，一般都是型坯的夹断处，是制品力学性能的薄弱部位。制品在底部夹缝处的壁厚，比其他部位厚，收缩率也较大，故容易产生翘曲现象，影响制品的直立。因此，制品底部应设计成内凹形。制品的转角处及内凹处，均作较大的圆弧过渡。口部：为使容器口部能更好地与盖及密闭器配合，容器口部有螺纹结构设计。在挤出吹塑成型中，容器口部的外直径是由吹塑模具的模腔尺寸决定的；容器口部的内直径由吹塑模具的吹气型芯的外直径尺寸决定的。这时，容器口部的厚度是由型坯压缩形成的。若型坯壁的厚度发生变化，容器口部的内径也会发生变化。生产时，容器口部还会产生收缩、凹陷等不良现象。为使容器口部与密封盖或封闭器配合紧密，需对容器口部进行二次切削加工。挤压式的柔性瓶，如眼药水瓶、滴液瓶，其容器孔口的直径很小，可采用吹气针方式。2.2.产品材料选择表2吹塑用塑料的性能比较材料密度刚度耐冲击强度耐热性透明性POM116612ABS67677CA381171PC36324LDPE11111417HDPE9103310PP129617PS659810PVC249121该塑件材料为透明聚氯乙烯，缩写PVC，综合性能较好，冲击强度交高，化学稳定性良好，该材料成型特性如下：1.是无定形塑件，但为了提高流动性，防止发生气泡则宜先干燥2.热稳定性好，成型温度范围小，要严格控制成型温度。2.吸湿性极小，但水敏性强，分解温度为200℃，分解时有严重腐蚀性气味；含水量不超过0.2%，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象；3.流动性差，溢边值为0.06毫米左右，流动性对温度变化敏感，冷却速度快；4.成型收宿率大，如成型条件适当，塑件尺寸可控制在一定公差范围内，塑件精度高；5.可能发生溶解开裂，易产生应力集中，，应严格控制成型条件，塑件宜退火处理消除内应力；6.熔融温度高，黏度高，对200g的塑件应用螺杆式注射成型机成型，并喷嘴应加热，喷嘴宜采用开敞式延伸喷嘴；7.由于黏度高，对剪切作用不敏感，冷却速度快，模具浇注系统应以粗，短为原则，并宜设冷料穴，进料口宜取直接进料口，圆片或扇形等截面较大的进料口，但应防止内应力增大，进料口附近残余应力，必要时可采用调节式进料口，模具宜加热，模具温度一般取70-120℃为宜，应注意顶出均匀，模具应用耐磨钢，并淬火；8.塑件壁不宜取厚，应均匀，避免有尖角，缺口及金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取2度，若有金属嵌件应预热，预热温度一般为110-130℃;9.筒料温度对控制塑件质量是一个重要因素，料温低时会造成缺料，表面无光泽，银丝混乱，温度高时易溢边，出现银丝暗条，塑件变色有泡。注射压力不宜取低，冷却速度快，但如模具加热则冷却时间不宜短；10.模温对塑件质量影响很大，薄壁塑件宜取80-100℃，厚壁塑件宜取80-120℃，模温低则收宿率、伸长率、抗冲击强度大，抗弯，抗压，抗张强度低，模温超过120℃塑件冷却慢，易变形粘模，脱模困难，成型周期长。该产品材料主要特点是比重约为1.38。它的机械性能如屈服强度、抗张强度、抗压强度及硬度等，均优于低压聚乙烯，并有很突出的刚性，耐热性较好。可在100℃以上使用，若不受外力，则温度升到150℃也不变形。基本上不吸水，并且有较好的化学稳定性，除对浓硫酸、浓硝酸外，几乎都很稳定。高频电性能优良，且不受温度影响，成型容易。缺点是耐磨性不够高，成型收缩率较大，低温呈脆性，热变形温度亦较低。第三章、型坯注塑模具设计该零件体积不大，外形为形状规则，口部是外螺纹，底部是球形，是生活中常见的瓶类零件，整体结构比较简单，但是口部螺纹需要采用抽芯机构脱模，所以需要设计抽芯机构。3.1.计算塑件的体积和重量计算体积和质量该产品材料为（PVC）聚氯乙烯查表得知ρ＝1.38g/s=0.4%表2-16[1]通过粗略计算，或者采用软件测出产品体积为：根据产品体积不变的性质，设计出药瓶坯料的产品形状：塑件的体积V单=27731.6mm³=27.73塑件的质量M单=27.73×1.38=38.2674g浇注系统的体积V=5.66浇注系统的质量M=5.66×1.38=7.81g故V总=V塑+V浇=4×27.73+5.66=116.58M总=ρ*V总=116.58×1.38=160.88g3.2.选择设备型号、规格、确定型腔数根据塑料制品的体积或质量，查表选定注塑机注塑机型号为:XS-ZY-1000注塑机参数如下:注射机最大注射量/:1000螺杆直径:85mm注塑机压力/MPa:1210锁模力/kN:4500模最大(小)厚度/mm:700(300)注塑机定位孔尺寸/mm:150喷嘴球半径/mm:SR18喷嘴前端孔径/mm:7.53.3.浇注系统设计由于塑件有质量要求，不允许有残料余留，所以这里选用小水口点浇口。3.3.1.确定成型位置由于该产品结构，相对简单，外螺纹需要两边侧抽芯，考虑到模具成本和生产效率，所以采用一模4腔的结构。3.3.2.分型面的选择打开模具，取出塑件或浇注系统凝料的面称之为分型面。模具设计中分型面的选择很关键，它决定了模具结构，它是型腔设计的第一步，受塑件的形状、壁厚、外观、尺寸精度及模具的型腔数目和浇口位置（及形式）等诸多因素的影响。根据本课题形状，本塑件的分型面，如下图所示：图3-13.4.脱模机构的设计3.4.1.顶出机构的设计图3-2如图3-2所示，本塑件采用一模4腔的结构，产品分型面处是表面最大面积处，所以用推杆顶出机构，顶在产品四周台阶上，所以本次设置每个产品用顶杆平衡推产品，这样做的原则是：1．塑件滞留与动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单；2．防止塑件变形或损坏，推板接触面积最大，这样可以减少塑件的受力，从而保证塑件的质量；3．脱模机构应尽量简单可靠，有合适的推出距离；4．脱模机构运动的动力一般来自于注射机的推出机构，故脱模机构一般设置在注射机的动模内；5．力求良好的塑件外观。3.4.2.脱模板的结构设计脱模板的材料采用T10A钢，热处理HRC45-48，此塑件由于产品结构特殊的采用脱模板脱模最为合适，根据模具总体结构，脱模板采用导柱导套导向，与凸模间隙配合，活动自如。3.5.注射机有关工艺参数的校核3.5.1.最大注射量的校核注射机的最大注射量应大于制品的质量或体积(包括流道及浇口凝料和飞边),通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的8%.所以,选用的注塑机最大注塑量应满足:0.8M机≧M塑+M浇式中M机－注塑机的最大注塑量（g）Ｍ塑－塑件的质量，该产品Ｍ塑＝4×27.73×1.38=153.07gＭ浇－浇注系统的质量，该产品M浇=5.66×1.38=7.81g故M机≧M塑+M浇/0.8=（153.07+7.81）/0.8=201.1g而选定的注塑机的最大注塑量为1000，即1000×1.38=1380g，远大于所需要的注射量，所以满足要求。3.5.2.锁模力的校核F锁≧pA式4-10[2]式中p－熔融型料在型腔内的压力，该产品p＝20~40MPaA－塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，该产品A=4×π(18²-14.5²)=1428.7F锁－注塑机的额定锁模力，kN故F锁≧pA=40×1428.7（N）=57148N=57.148KN而选定的注塑机的锁模力为4500kN，所以满足要求。3.5.3.模具与注射机合模部分相关尺寸的校核1）、模具外形尺寸的校核安装模具的外形尺寸应小于注射机的拉杆间距，否则模具无法安装。即模具长×宽＜拉杆间距N×L=300mm×500mm＜550mm×650mm因而选定的注塑机满足要求。2）、模具闭合高度的校核模具的闭合高度必须满足：Hmin≤H模≤Hmax式（2-16）[3]式中Hmin－注塑机允许的最小模具闭合高度，也是动模座与定模座的最小间距．（mm）H模－模具的实际闭合高度。（mm）Hmax－最大模具闭合高度。（mm）故H模＝35+25+130+130+160+25=505mm而选定的注塑机最大模厚为700mm，最小模厚为300mm。所以满足要求。3.5.4.开模行程的校核开模行程是指模具开合模过程中,注射机移动模板的移动距离。选注射机时，其最大开模行程必须大于取塑件或其它要求时所需分开模具的距离。对于液压－机械联合作用的锁模机构的注射机，其最大开模行程是由连杆机构的冲程或其它机构的冲程所决这，不受模具高度的影响。则开模行程应满足下式:S≥++(5~10)mm式中S－注射机的最大开模行程（mm）－塑件脱模所需的推出距离(mm)－（包括浇注系统高度在内的）制件高度(mm)故++10(mm)=110+242+10(mm)=362mm而所选注射机的最大开模行程为700mm，因此满足要求。3.6.成型零部件的工作尺寸的计算查表得知PVC的最小收缩率为Smin=0.6％，最大收缩率为Smax=1.5％，本次设计的形状简单，所以可以按中间值收缩率为Scp=1.0％计算3.6.1.型腔工作尺寸的计算型腔径向尺寸:L=[Ls+Ls×Scp-3/4×Δ]36：△=0.16δ=0.16/4=0.04L=[36+36×0.01－3/4×0.04]mm=36.33mm24：△=0.16δ=0.16/4=0.04L=[24+24×0.01－3/4×0.04]mm=24.21mm3.6.2.型腔深度尺寸计算H=[Hs+Hs×Scp-2/3△]110：△=0.32δ=0.32/4=0.08H=[110+110×0.01－2/3×0.08]mm=111.047mm17：△=0.16δ=0.16/4=0.04H=[17+17×0.01－2/3×0.04]mm=17.143mm2：△=0.08δ=0.08/4=0.02L=[2+2×0.01－2/3×0.02]mm=2.01mm3.6.3.型芯工作尺寸的计算型芯径向尺寸:L=[Ls+Ls×Scp+3/4△]29:△=0.16δ=0.16/4=0.04L=[29+29×0.01+3/4×0.04]mm=29.32mm3.6.4.凹模周界尺寸的确定1)、查表确定成型压:12.5MPa，一模两腔，2）、模板周界尺寸:成型部分采用镶拼式，方便加工。则取标准模板周界尺寸:N×L=300mm×500mm本次课题选择点浇口，且不能影响产品外观，所以此浇口只能设计在产品底面，碗底面的台阶里，所以只能采用小水口的设计结构，选择龙记模架型号为DDI-2550-A130-B130-C160-L505。第四章、吹塑模具的结构设计4.1.吹塑模具结构分析本次设计采用平移式中空吹塑结构，该种结构由两半个相同模腔构成，通过合模机使之闭合。模具(如图5)的安装采用直接安装法为好，即在模具上做出螺纹孔，用螺钉穿过合模机安装板直接紧固，目前生产几乎都采用该种结构形式。图5平行移动式模具图综合考虑，采用平行移动式模具，其基本结构包括两半部分。它是由模具型腔、模具主体、冷却系统、切口部分、排气孔槽和导向部分等组成。与注射成型模具相比，挤出吹塑模具有以下特点：吹塑模具型腔受到的压力为型坯的吹胀压力，而注射模具型腔内的压力要高得多（10～40MPa）。因此，吹塑模具对材料的要求较低，选择范围较宽。吹塑模具只有凹模，且其型腔一般不需经硬化处理，除非要求长期生产。而注射模包括型芯与型腔。注射模腔内熔体通过流动来成型，吹塑模腔内型坯则通过膨胀来成型，这可减小制品上的流痕与结合缝及模腔的磨损等问题。由于没有型芯，吹塑制品上较深的凹陷也能脱模，不需设置像注射模所广泛采用的滑块、顶杆或凸轮等。另外，吹塑模与真空成型模有相似之处，但其造价较低。第五章、中空吹塑模具设计中空成型模具的设计主要包括型坯尺寸的确定、夹坯刃口的设计、余料槽的布置、排气孔的开设以及冷却管道的安排等。5.1.型坯尺寸计算塑料制品最大直径与型坯直径的比值称为吹胀比，吹胀比f可表示为f=D/d式中：D—制品最大直径（mm）d—型坯直径（mm）吹胀比要选择适中，过大容易造成制品壁厚不均匀，根据经验，通常取吹胀比f=2-4，本次设计中取值f=2,所以d=D/f=48/2=24mm当吹胀比f确定后，便可采用如下经验公式计算挤出机机头的口模的缝隙（成型机头口模与芯棒之间的间隙）。b=ksf式中：b—机头的口模缝隙（mm）,s—制品壁厚（mm）,k—修正系数，一般取1.0-1.5,对于粘度大的塑料，k取小值，本次设计取1.0。本次课题计算的型坯直径为24mm，为了不影响产品的材料立体，所以型坯体积与产品体积要一致，本次设计产品体积为V=27731.6mm³，所以设计坯料时体积也要一致，体积也要在27731.6mm³。一般要求型坯横截面形状与制品外形轮廓相似。例如，若吹塑圆形横截面的瓶子，型坯应为圆管形状；若吹塑方桶，则型坯应为方管形状。这样做的目的是使型坯各部位塑料的吹胀比一致，从而使制品壁厚均匀。另外还要注意塑料的收缩比，对于尺寸精度要求不高的容器类塑料制品，成型收缩率对制品的影响不大，但对于有刻度的定容量容器瓶类和瓶口有螺纹的制品，要注意收缩率对制品精度的影响。本次设计型坯图形如下图所示：图5-1图5-25.2.药瓶吹塑机头尺寸计算5.2.1.出模膨胀系数选择目前各种资料所列的材料的出模膨胀系数均有差异，有的差异较大，与实际生产也有出入。一方面，这种系数受到加工温度、螺杆的性能、螺杆转速、机头的性能等多方面因素的影响。加上实际生产中往往采用混合材料，因此，具体某种材料的系数在生产中摸索。校正是必要的。表2为总结出来的系数。聚氯乙烯的出模膨胀系数取1.05-1.10。表3材料的出模膨胀系数塑料名称代号出模膨胀系数高密度聚乙烯HDPE1.04～1.90低密度聚乙烯LDPE1.30～1.65聚氯乙烯PVC1.05～1.10聚丙烯PP1.55～1.80聚苯乙烯PS1.30～1.60聚对苯二甲酸乙二酯PET1.10～1.355.2.2.挤出机头设计原则从各类日化用品瓶的整体外形、各种瓶体统计来看，一般瓶体直径是瓶口的2.5倍，这种比值正好是吹胀比的中间值。但本次设计所取吹胀比为2.0,因此设计机头时，就以瓶口螺坟外径或瓶口外径为基础，再以使用材料的出模膨胀系数计算，得出机头口模的计算公式。机头口模内径的计算公式：D=〔+b〕=（+3）=35.73式中D—模具型腔瓶口的外径(最大尺寸)，取D=36mm.D—机头口模内径m—材料的出模膨胀系数。取1.6b—修正系数，取3.——口模内径公差,取0.072模口：吹塑中空容器时，模口部分即是吹管部分。在吹塑时，因它是戚型塑件口部，故要保证尺寸也要保证切断余料。机头芯捧外径：当吹胀比确定后,便可采用如下经验公式计算挤出机挤头的口模缝隙(成型机头口模与芯棒之间的间隙)。b=ksf=1.0×4.3×2=8.6mm式中,b机头的口模缝隙(mm);s制品壁厚(mm),取s=1mm;k修正系数,一般取1.0～1.5,对与粘度大的塑料,k取小值1.0。生产实践证明，用以上公式计算得到的机头、口模内径、芯棒外径挤出来的半熔坯管，经吹塑成型后，瓶口的纵向飞边少，有时基本上没有飞边，同时瓶底的切口线最短，强度最好。5.3.吹塑模具分型面选择5.3.1.分型面选择设计吹塑模具时首先要考虑的一个问题是分型面的选择，其位置由吹塑制品的形状确定。对横截面为圆形的容器，分型面通过其直径设置；对椭圆形容器，分型面通过椭圆形的长轴；矩形容器的分型面可通过中心线或对角线，其中后者可减小吹胀比，但与分型面相对的拐角部位壁厚较小。对某些制品，要设置多个分型面。本塑件为圆柱型容器，分型面通过圆柱形的长轴。如下图所示：图5-35.3.2.型腔尺寸的计算容器类的制件一般要求不严格，成型收缩率影响不大，但对有刻度的部分或螺纹处，收缩率就有相当的影响，体积越大影响也越显著。各种塑料的吹塑成型收缩率见表4。聚氯乙烯的收缩率取1%。表4塑料吹塑成型时收缩率塑料名称收缩率（%）塑料名称收缩率（%）聚缩醛及其共聚物1～3聚丙烯1.2～2尼龙60.5～2聚碳酸酯0.5～0.8低密度聚乙烯1.2～2聚苯乙烯及其改性品0.5～0.8高密度聚乙烯1.5～3.5聚氯乙烯0.6～1.0D1=〔d(1+S)-△/2〕=48.48H=〔90×(1+1%)-0.08/2〕=(90×1.1%-0.04)=90.86D——模具型腔长尺寸；H——模具型腔高度尺寸，设计要求得到的产品尺寸；型芯结构如下图所示：图5-4型腔5.4.吹塑模具底部嵌块设计吹塑模具底部一般设置单独的嵌块，以挤压、封接型坯的一端。设计模底块时应主要考虑夹料口刃与尾料槽，它们对吹塑制品的成型与性能有重要影响。因此，对它们有四方面要求。（1）要有足够的强度、刚度与耐磨性，以在反复的合模过程中承受挤压型坯熔体产生的压力。（2）夹料区的厚度一般比制品壁的大些，积聚的热量较多。为此，夹料嵌块要选用导热性能高的材料来制造。同时要考虑夹料嵌块的耐用性，铜铍合金是一种理想的材料。当然，由钢制成的夹料嵌块使用寿命会更长，但导热性能较差。对软质塑料，夹料嵌块一般可用铝做成，并与模体做成一体。（3）接合缝通常是吹塑容器最薄弱的部位，故要在合模后但未切断尾料前把少量熔体挤入接合缝，以适当增加其厚度与强度。（4）应能切断尾料，形成整齐的切口。5.4.1.夹坯口与余料槽设计挤出吹塑模摸底部分的作用是挤压、封接型坯尾部、切去余料,并要求不留明痕迹,同时保证塑件底部具有一定壁厚。下图所示为模底部分结构示意图.图8中夹坯刃口2及余料槽1为摸底部分的关键部位.。夹坯刃口宽度b值的选取要适当，过小会减小塑件接合缝的厚度，从而影响接合强度，一般对于小型塑件b值取1~2mm，对于大型塑件b值取2~4mm。对于本次设计的塑件，b取2mm余料槽的作用是容纳剪切下来的余料，通常开设在刃口后面的分型面上，其单边深度（h/2）常取型坯壁厚的80%~90%。夹角常取30°~90°,此处取80°随夹坯刃口宽度增大而增大，较小的角有利增加接合缝的塑料量，提高接合缝的强度。图5-55.4.2.剪口尺寸对不同材料应选不同数值。下表5为推荐数值表。表5剪口尺寸材料b(mm)材料b(mm)聚缩醛及其共聚物0.530°聚丙烯0.3～0.415°～45°尼龙-60.5～430°～60°聚苯乙烯及其改性品0.3～130°聚乙烯（低密度）0.1～415°～45°聚乙烯（低密度）0.2～415°～45°聚氯乙烯0.560°对于聚氯乙烯，b取0.5mm，取60°5.5.冷却系统设计为了缩短制品在模具内的冷却时间并保证制品的各个部位都能均匀冷却，模具冷却管道应根据制品各部位的壁厚进行布置。例如，塑料瓶口部位一般比较厚，在设计冷却管道时就应加强瓶口部位的冷却。5.5.1.冷却系统设计原则1）一般塑件的壁厚越后，水管孔径越大。其塑件的壁厚、孔径的大小以及孔的位置关系可参考表6选取。表6塑件的壁厚、孔径的大小以及孔的位置壁厚回路直径28～10410～12612～15D=（1～3）dp=(3～5)d本塑件壁厚为1.5mm,参考表2，选取回路直径8mm。2)冷却水孔的数量越多，模具内温度梯度越小，塑件冷却越均匀。3）冷却通道可以穿过模板与镶件的交界面，但是不能穿过镶件与镶件的交界面，以免漏水。4）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离应处处相等，当壁厚不均匀时，壁厚处应强化冷却、水孔应靠近型腔，距离要小。5）应降低进水与出水的温差。如果进水与出水温差过大，将会使模具的温度分布不均匀，一般情况下，进水与出水温度差不大于5°。6）标记处冷却通道的水流方向。7）合理确定冷却水管接头的位置。水管接头应设在不影响操作的地方，接头应根据用户的要求选用。8）冷却系统的水道尽量避免与模具上其他结构发生干涉现象，设计时要通盘考虑。吹塑成型的制品冷却时间占成型周期的60%以上，对厚壁制品达90%。因此，制品的冷却效率对吹塑成型生产率有很大影响。冷却不均匀会使制品各部位的收缩率不一样，引起制品翘曲、瓶颈歪斜等现象，还可能使制品过早发生机械破坏。5.5.2.开设冷却系统在吹塑模具内开设冷却系统的方式，是在模具型腔背面的壁内铸造出冷却通道，并用端板来密封，通过入口来引入较大流量的冷却流体，见下图，该冷却通道通过改变冷却流体的流向来形成湍流状态，以提高冷却效率。图5-6冷却通道5.6.排气系统设计吹塑模排气不良会使塑件表面产生斑纹、麻坑及成型不完整等缺陷，影响塑件质量。由于吹塑模两半模合模面的平面度较高和表面粗糙度值低，而且没有推杆，因此不能像注射模那样利用合模面间隙会推杆配合间隙排气，必须另外设排气槽或排气孔，或者利用模具嵌件间隙排气。排气的部位应选在空气最易储留及型坯最后吹胀贴膜的部位，如模具型腔的角部、凹坑处。有时也可开设在分型面上，排气孔直径通常为0.5～1.0mm设计小结毕业设计是大