雪碧瓶蓋注塑模的設(shè)計【含全套CAD圖紙】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計說明書 雪碧瓶蓋注塑模模設(shè)計 系 、 部： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級： 完成時間： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 題 目 雪碧瓶蓋注塑模 學(xué)生姓名 班級學(xué)號 專業(yè) 解 題依據(jù) 在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其他的模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。塑料模具在整個模具行業(yè)中所占的比重約為 30%，在模具進出口的比重中約占 50%隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，這一比例還持續(xù)提高。因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽的塑料模具的發(fā)展將高于總量的發(fā)展。我的課題是螺紋連接座塑料模具設(shè)計，屬于塑料材料，而且相對于其他塑料成型方法，注塑成型時最方便而且是生產(chǎn)率也是最高的。所以我選擇了塑料模具中的注塑成型。 究意義 熱塑性塑料 注塑 成型這種方法即是將塑料材料熔融， 然后將其注入膜腔。熔融的塑料一旦進入 模具 中，它就受冷依模腔樣成型成一定形狀。所得的形狀往往就是最后成品，在安裝或作為最終成品使用之前不再需要其他的加工。許多細部，諸如凸起部、肋、螺紋，都可以在注射模塑一步操作中成型出來 。 2. 文獻綜述 注塑成型又稱注塑模具，是熱塑性塑料制件的一種主要成型方法，并且能夠成功地將某些熱固性塑料注塑成型。注塑成型可成型各種形狀的塑料制品，其優(yōu)點包括成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的制品，且生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)自動化，因而廣泛應(yīng)用在塑料制品生產(chǎn)當(dāng)中。 2． 1 注塑 成型原理及特點 塑料的注塑成型過程，就是借助螺桿或柱塞的推力，將已塑化的塑料熔體以一定的壓力和速度注入模具型腔內(nèi)，經(jīng)過冷卻固化定型后開模而獲得制品。因此，可以說注塑成型在塑料裝配生產(chǎn)中具有重要地位。 塑成型原理 注塑成型所用的模具即為注塑模（也稱為注射模），注塑成型的原理以螺桿式注射機為例：首先將顆?；蚍蹱畹乃芰霞尤肓隙?，然后輸送到外側(cè)裝有電加熱的料筒中塑化。螺桿在料筒前端原地轉(zhuǎn)動，使被加熱預(yù)塑的塑料在螺桿的轉(zhuǎn)動作用下通過螺旋槽輸送至料筒前端的噴嘴附近。螺桿的轉(zhuǎn)動使塑料進一步塑化，料溫在剪切摩擦 熱的作用下進一步提高并得以均勻化。當(dāng)料筒前端堆積的熔體對螺桿產(chǎn)生一定的壓力時（稱為螺桿的背壓），螺桿將轉(zhuǎn)動后退，直至與調(diào)整好的行程開關(guān)接觸，從而使螺母與螺桿鎖緊。具有模具一次注射量的塑料預(yù)塑和儲料過程結(jié)束。這時，馬達帶動氣缸前進，與液壓缸活塞相連接的螺桿以一定的速度和壓力將熔料通過料筒前端的噴嘴注入溫度較低的閉合模具型腔中。熔體通過噴嘴注入閉合模具型腔后，必須經(jīng)過一定時間的保壓，熔融塑料才能冷卻固化，保持模具型腔購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 所賦予的形狀和尺寸。當(dāng)合模機構(gòu)打開時，在推出機構(gòu)的作用下，即可頂出注塑成型的塑料制品。 塑模具分類 凡是注塑模具，均可分為動模和定模兩大部件。注塑充模時，動模與定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開模時，動模與定模分離并取出制件。定模安裝在注射機的固定模板上，而動模則安裝在注射機的移動模板上。注塑模具主要由以下 7 個系統(tǒng)或機構(gòu)組成 : 成型零件是指構(gòu)成型腔、直接與熔體相接觸并分型塑料制件的零件。成型零件通常包括凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。 將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 為確保 動模和定模在閉合時能夠準(zhǔn)確導(dǎo)向和定位對中，通常需要在動模和定模上分別設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。如果使用的是深腔注塑模，那么還需要在主分型面上設(shè)置錐面定位。有時為保證脫模機構(gòu)的準(zhǔn)確運動和復(fù)位，還需要設(shè)置導(dǎo)向零件。 脫模機構(gòu)是指在開模過程的后期將塑件從模具中脫出的機構(gòu)。 帶有側(cè)凹槽或側(cè)孔的塑件在脫出模具之前，必須先進行側(cè)向分型，或者拔出側(cè)向凹?；虺槌鰝?cè)型芯。 為了滿足注塑工藝對模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。冷卻模具時，通常是在模板內(nèi)開設(shè)冷卻水 道，而加熱則是在模具內(nèi)或周邊安裝電加熱元件。具有特殊要求的注塑模，還需要配備模溫自動調(diào)節(jié)裝置。 為了在注塑充模過程中將型腔內(nèi)原有空氣排出，通常在分型面處開設(shè)排氣槽。由于小型腔排氣量不大，可直接利用分型面排氣，也可以利用模具的頂桿或型芯與配合孔之間的間隙排氣，而大型注塑模則需要預(yù)先設(shè)置專用排氣槽。 行方案 1 產(chǎn)品原料是低密度聚乙烯（ 采用注塑成型模具，必要時可采用強制脫模。 2 熟悉注塑模具設(shè)計的流程，掌握注塑模具設(shè)計的基本原理和設(shè)計方法，能用模具設(shè)計 軟件，對塑件進行模具設(shè)計。 3 完成雪碧瓶蓋塑料模具的各個零件的設(shè)計。 4 設(shè)計完成后，對設(shè)計的各參數(shù)進行校核，以便能保證使用要求。 5 整個模具設(shè)計完成后，還要進行試模，并針對性的進行修改。 度計劃 完成畢業(yè)設(shè)計的選題和開題報告； 進行畢業(yè)實習(xí)及調(diào)研； 進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計； 繪制裝配圖和零件圖； 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 對整個設(shè)計進行合理性檢查； 撰寫設(shè)計說明書及畢業(yè)答辯的準(zhǔn)備； 畢業(yè)設(shè)計答辯。 [1] 屈華昌 . 塑料成型工藝與模具設(shè)計 [M]械工業(yè)出版社， 1995. [2] 黃毅宏，李明輝 . 模具制造工藝 [M]械工業(yè)出版社， [3] 塑料模設(shè)計手冊編寫組 塑料模設(shè)計手冊 [M]械工業(yè)出版社， 4] 李紹林，馬長福 實用模具技術(shù)手冊 [M]?？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社， 5] 王樹勛 . 注塑模具設(shè)計與制造實用技術(shù) [M]南理工大學(xué)出版社， 6] 李紹林 . 塑料·橡膠成型模具設(shè)計手冊 [M]械工業(yè)出版社， 7] 葉久新，王群 . 塑料制品成型及模具設(shè)計 [M]湖南科學(xué)技術(shù)出版社 [8] 王正遠主 . 工程塑料實用手冊 [M]國物資出版社 1994 [9] 王群、伍先明 . 塑料模具設(shè)計指導(dǎo) [M]防工業(yè)出版社 10] 甘永立 . 幾何量公差與檢測 [M]?？朴眉夹g(shù)出版社 11] 大連理工大學(xué)工程畫教研室 [M]等教育出版社 12] 劉潭玉，黃素華，熊逸珍 . 畫法幾何與機械制圖 [M]南大學(xué)出版社 13] 郭廣思 . 塑料成 型技術(shù) [M]械工業(yè)出版社 2002 [14] 李海梅、申長雨 . 注塑成型及模具設(shè)計實用技術(shù) [M]學(xué)工業(yè)出版社 2002 [15] 羽田武榮 . 熱塑性材料及其注塑 [M]學(xué)工業(yè)出版社 1993 [16] 馬金峻 . 塑料模具設(shè)計 [M]國科學(xué)技術(shù)出版社 1997 [17] 王旭 . 塑料模結(jié)構(gòu)圖冊 [M]械工業(yè)出版社 1994 [18] 張蔭朗 . 塑料注射模具設(shè)計計算簡明手冊 [M] 中國石化工業(yè)出版社 1995 [19] 葉久新 王群 . 塑料成 型工藝及模具設(shè)計 [M] 機械工業(yè)出版社 指導(dǎo)教師批閱意見 指導(dǎo)教師 (簽名 )： 年 月 日 注：可另附 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )工作中期檢查表 題目 雪碧瓶蓋注塑模 學(xué)生姓名 班級學(xué)號 專業(yè) 指 導(dǎo) 教 師 填 寫 學(xué)生開題情況 學(xué)生調(diào)研及查閱文獻情況 畢業(yè)設(shè)計（論文）原計劃有無調(diào)整 學(xué)生是否按計劃執(zhí)行工作進度 學(xué)生是否能獨立完成工作任務(wù) 學(xué)生的英文翻譯情況 學(xué)生每周 接受指導(dǎo)的次數(shù)及時間 畢業(yè)設(shè)計（論文）過程檢查記錄情況 學(xué)生的工作態(tài)度在相應(yīng)選項劃“ √” □認(rèn)真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 系部意見： 負責(zé)人簽字： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師審閱表 系： 專業(yè)： 學(xué)生姓名 學(xué) 號 班 級 專 業(yè) 指導(dǎo)教師姓名 課題名稱 雪碧瓶蓋注塑模 評語：（包括以下方面，①學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性；②檢索和利用文獻能力、計算機應(yīng)用能力；③學(xué)術(shù)水平或設(shè)計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；） 學(xué)習(xí)認(rèn)真，態(tài)度端正，理論基礎(chǔ)扎實，有一定的創(chuàng)新能力，檢索文獻能力強，對課題有深入的了解，能及時了解國內(nèi)外研究限制，針對問 題能結(jié)合實際進行修改。選題合理，方案可行，工作量適中，能熟練用計算機進行相關(guān)的操作，思維嚴(yán)謹(jǐn)，條理清晰，論述充分，語言表達清楚，格式規(guī)范。 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導(dǎo)教師評定成績 分值： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表 題 目 雪碧瓶蓋注塑模 學(xué)生姓名 班級學(xué)號 專業(yè) 評閱 教師姓名 職稱 工作單 位 評分內(nèi)容 具 體 要 求 總分 評分 開題情況 調(diào)研論證 能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求。 10 設(shè)計質(zhì)量 論證、分析、設(shè)計、計算、結(jié)構(gòu)、建模、實驗正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值。 10 撰寫質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī) 范，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求 。 15 綜合能力 能綜合運用所學(xué)知識和技能發(fā)現(xiàn)與解決實際問題。 20 總評分 評閱教師 評閱意見 該生能按時完成規(guī)定的全部設(shè)計任務(wù)，設(shè)計方案及內(nèi)容合理，條理清晰，思路嚴(yán)謹(jǐn)，態(tài)度端正，精益求精。正確的掌握了設(shè)計的過程和計算的方法，對圖紙和原理有了一個深刻的認(rèn)識，能獨立的完成所需結(jié)構(gòu)的設(shè)計，設(shè)計中能有效的聯(lián)系生產(chǎn)實際并加以修改和優(yōu)化，圖面質(zhì)量較好，符合各項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，圖紙表述清晰，能完整的表現(xiàn)出設(shè)計的工作原理和過程。 設(shè)計中有個別小缺點和小錯誤，但不是原則性的，基本上不影響設(shè)計的正確性。 評閱成績 總評分ⅹ 20% 評閱教師簽名 日期 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯資格審查表 題 目 雪碧瓶蓋注塑模 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 內(nèi)容綜述 （對畢業(yè)設(shè)計或論文的研究步驟和方法、主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處進行綜述，提出答辯申請） ： 設(shè)計內(nèi)容： 本次設(shè)計是雪碧瓶蓋注塑模。塑件是雪碧瓶蓋，采用低密度聚乙烯的材料。模具選用的是雙分型面，二次分型。是典型的點澆口三板模。由拉料桿，流道推板，卸料，脫模板和頂桿脫模。結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)方便。實現(xiàn)了設(shè)計要求，滿足 了生產(chǎn)需要。 設(shè)計步驟與方法： 1 對塑件進行分析，確定塑件的各項參數(shù)。 2 根據(jù)產(chǎn)品的特性選用合適的注塑機和成型設(shè)備。 3 針對設(shè)計對象，初步擬定設(shè)計方案。 4 根據(jù)設(shè)計方案設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，對各零件進行計算，繪制零件圖紙。 5 撰寫設(shè)計說明書，整理文檔，資料，答辯。 綜合各方面，本人認(rèn)為，畢業(yè)設(shè)計的工作已經(jīng)完成，符合設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)。因此，我鄭重地向知道老師提出答辯申請，懇請老師對我的申請予以批準(zhǔn)，并批評指正我設(shè)計中的不足和錯誤。 申請 人簽名： 日期： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 資 格 審 查 項 目 是 否 01 工作量是否達到所規(guī)定要求 02 文檔資料是否齊全（任務(wù)書、開題報告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關(guān)附件資料等） 03 是否完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù) 04 完成的成果是否達到驗收要求 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設(shè)計（論文） 指導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯資格審查小組意見： 符 合答辯資格，同意答辯 □ 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： 年 月 日 注：此表中內(nèi)容綜述由學(xué)生填寫，資格審查項目由指導(dǎo)教師填寫。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及最終成績評定表 系： 專業(yè)： 說明：最終評定成績＝ a+b+c，三個成績的百分比由各系自己確定，但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的 10％左右。 學(xué)生姓名 學(xué)號 班級 答辯 日期 課題名稱 雪碧瓶蓋注塑模 指導(dǎo) 教師 成 績 評 定 分值 評 定 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達準(zhǔn)確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計（論文）有應(yīng)用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷 ,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準(zhǔn)確大、深入 , 知 識 面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問 30 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績 a： × 40％＝ 指導(dǎo)教師評分 分值： 指導(dǎo)教師評定成績 b： × 40％＝ 評閱教師評分 分值 ： 評閱教師評定成績 c： × 20％＝ 最終評定成績： 分?jǐn)?shù)： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 I 摘 要 塑料工業(yè)是世界上發(fā)展最快的工業(yè)之一。在日常生活中幾乎每天都使用塑料制品，這些產(chǎn)品的大部分可由注塑成型的方法生產(chǎn) 。眾所周知，注塑成型工藝是制作各種形狀的產(chǎn)品和以低成本制作復(fù)雜形狀產(chǎn)品的制造工藝。本次的畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是雪碧瓶蓋的注塑模具設(shè)計。 從塑料材料的性能分析，根據(jù)塑件的基本形狀和尺寸入手，合理選擇注射的成型方法。通過對塑件工藝性的分析和對模具生產(chǎn)條件及制造水平的掌握，制 訂 出成形工藝卡。在制定出成形工藝卡以后，開始進行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程包括：型腔的數(shù)目和位置的確定，模具的總體結(jié)構(gòu)形式設(shè)計，動模及定模成形零件尺寸的確定，澆注系統(tǒng)形式及尺寸的確定，脫模方式的確定，調(diào)溫及排氣系統(tǒng)的確定，模架的選擇待 以上各步 驟 完成以后，便開始繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖，根據(jù)具體尺寸校核 注塑 模具及 注塑 機的有關(guān)尺寸，并對工藝參數(shù)進行核定和計算。之后進行初步的審查對所存在的問題進行確定和修正，然后繪制模具總裝配圖，按裝配圖繪制成型零件及所有需要加工的零件工作圖，同時考慮零件的加工工藝 。 關(guān)鍵字 ： 雪碧瓶蓋；注塑模具；注射機 is of s In of by As is to is of of of to of of of of of In to of to to to of on to of 目 錄 摘要 塑件的分析 ???????????????????????????? 1 厚分析 ?????????????????????????? 4 角分析 ?????????????????????????? 4 2 塑件材料的選擇及材料特性 ????????????????????? 5 料的選擇 ????????????????????????? 5 本特性 ???????????????????????? 5 型特性 ???????????????????????? 5 合性能 ???????????????????????? 5 注射工藝參數(shù) ????????????????????? 6 3 塑件的形狀尺寸的計算 ???????????? ??????????? 7 4 型腔數(shù)目的確定及排布 ??????????????????????? 8 腔數(shù)目常用方法 ?????????????????????? 8 據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目 ????????????????? 8 據(jù)注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 ??????????? 8 據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目 ???????????????? 8 據(jù)注射機的額定最大注射量確定型腔數(shù)目 ????????? 8 腔的排布設(shè)計原則 ????????????????????? 9 5 分型 面的選擇 ?????????????????????????? 10 型面的選擇原則 ?????????????????????? 10 6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ????????????????????????? 11 計原則 ?????????????????????????? 11 流道設(shè)計 ?????????????????????? 11 料穴的設(shè)計 ??????? ?????????????? 11 流道設(shè)計 ?????????????????????? 11 口設(shè)計 ??????????????????????? 12 流排氣系統(tǒng)的設(shè)計 ?????????????????? 13 7 注射機的選擇及型號和規(guī)格 ???????????????????? 14 步估算澆注系統(tǒng)的參數(shù) ??????????????????? 14 射機技術(shù)規(guī)格 ?????????????????? 14 射機的分類 ????????????????????? 15 8 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作尺寸計算 ??????????????? 16 型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ???????????????????? 16 模的的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ??????????????????? 16 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ???????????????????? 16 型零件工作尺寸計算 ???????????????????? 16 模徑向尺寸計算 ??????????????????? 17 模尺寸計算 ????????????????????? 18 芯徑向尺寸計算 ??????????????????? 18 算螺紋型芯的工作尺寸 ???????????????? 19 腔壁厚和底板厚度計算 ???????????????? 20 9 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 ????????????? ???????????? 22 柱導(dǎo)向機構(gòu)的作用 ????????????????????? 22 位件用 ??????????????????????? 22 向作用 … ?????????????????????? 22 受一定的側(cè)向壓力 ?????????????????? 22 柱導(dǎo)套的設(shè)計原則 ????????????????????? 22 柱導(dǎo)套的設(shè)計 ??????????????????????? 22 柱的設(shè)計 ????????????????????????? 23 柱的結(jié)構(gòu) ?????????????????????? 23 導(dǎo)柱的要求 ????????????????????? 23 套的設(shè)計 ????????????????????????? 24 套的結(jié)構(gòu) ?????????????????????? 24 導(dǎo)套的要求 ????????????????????? 24 10 脫模機構(gòu)的設(shè)計 ???? ????????????????????? 26 模機構(gòu)的組成 ?????????????????????? 26 模機構(gòu)的分類 ?????????????????????? 26 驅(qū)動方式分 ????????????????????? 26 推出零件的類別分類 ????????????????? 26 脫模動作分類 ?????????????? ?????? 27 計原則 ????????????????????????? 27 模力的計算 ??????????????????????? 27 11 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 ?????????????????????????? 30 卻系統(tǒng)的作用 ?????????????????????? 30 計冷卻系統(tǒng)時應(yīng)考慮的因素 ???????????????? 30 卻系統(tǒng)的開設(shè)原則 ???????????????????? 30 射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則 ?????????????????? 31 卻系統(tǒng)機構(gòu)設(shè)計 ??????????????????? 31 卻系統(tǒng)的主要零件 ?????????????????? 32 卻系統(tǒng)的計算 ???????????????????? 32 12 模具工作過程 ?????????????????????????? 35 具基本工作過程 ????????????????????? 35 13 設(shè)計總結(jié) ????? ??????????????????????? 36 參考文獻 ????????????????????????????? 37 致 謝 ?????????????????????????????? 38 1 前言 1 課題任務(wù)理解 題依據(jù) ： 在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其他的模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。塑料模具在整個模具行業(yè)中所占的比重約為 30%，在模具進出口的比重中約占 50%隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，這一比例還持續(xù)提高。因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽的塑料模具的發(fā)展將高于總量的發(fā)展。我的課題是螺紋連接座塑料模具設(shè)計，屬于塑料材料，而且相對于其他塑料成型方法，注塑成型時最方便而且是生產(chǎn)率也是最高的。所以我選擇了塑料模具中的注塑成型。 究 意義： 熱塑性塑料 注塑 成型這種方法即是將塑料材料熔融，然后將其注入膜腔。熔融的塑料一旦進入 模具 中，它就受冷依模腔樣成型成一定形狀。所得的形狀往往就是最后成品，在安裝或作為最終成品使用之前不再需要其他的加工。許多細部，諸如凸起部、肋、螺紋，都可以在注射模塑一步操作中成型出來。 2 文獻綜述 注塑成型又稱注塑模具，是熱塑性塑料制件的一種主要成型方法，并且能夠成功地將某些熱固性塑料注塑成型。注塑成型可成型各種形狀的塑料制品，其優(yōu)點包括成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的制品，且生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn) 自動化，因而廣泛應(yīng)用在塑料制品生產(chǎn)當(dāng)中。 2． 1 注塑成型原理及特點 塑料的注塑成型過程，就是借助螺桿或柱塞的推力，將已塑化的塑料熔體以一定的壓力和速度注入模具型腔內(nèi)，經(jīng)過冷卻固化定型后開模而獲得制品。因此，可以說注塑成型在塑料裝配生產(chǎn)中具有重要地位。 塑成型原理 注塑成型所用的模具即為注塑模（也稱為注射模），注塑成型的原理以螺桿式注射機為例：首先將顆?；蚍蹱畹乃芰霞尤肓隙?，然后輸送到外側(cè)裝有電加熱的料筒中塑化。螺桿在料筒前端原地轉(zhuǎn)動，使被加熱預(yù)塑的塑料在螺桿的轉(zhuǎn)動作用下通過螺旋槽輸送至料筒前 端的噴嘴附近。螺桿的轉(zhuǎn)動使塑料進一步塑化，料 2 溫在剪切摩擦熱的作用下進一步提高并得以均勻化。當(dāng)料筒前端堆積的熔體對螺桿產(chǎn)生一定的壓力時（稱為螺桿的背壓），螺桿將轉(zhuǎn)動后退，直至與調(diào)整好的行程開關(guān)接觸，從而使螺母與螺桿鎖緊。具有模具一次注射量的塑料預(yù)塑和儲料過程結(jié)束。這時，馬達帶動氣缸前進，與液壓缸活塞相連接的螺桿以一定的速度和壓力將熔料通過料筒前端的噴嘴注入溫度較低的閉合模具型腔中。熔體通過噴嘴注入閉合模具型腔后，必須經(jīng)過一定時間的保壓，熔融塑料才能冷卻固化，保持模具型腔所賦予的形狀和尺寸。當(dāng)合模機構(gòu)打開時，在 推出機構(gòu)的作用下，即可頂出注塑成型的塑料制品。 塑模設(shè)計的特點 塑料注塑模能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確或帶嵌件的塑料制件。在注塑件生產(chǎn)中，通常以最終塑料制品的質(zhì)量來評價模具的設(shè)計和制造質(zhì)量。 注塑件質(zhì)量包括表現(xiàn)質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。表現(xiàn)質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)為塑件的形狀和尺寸精度，包括注塑件的表面粗糙度和表現(xiàn)缺陷狀況。常見的表現(xiàn)缺陷有凹陷、氣孔、無光澤、發(fā)白、銀紋、剝皮、暗斑紋、燒焦、裂紋、翹曲、溢料飛邊或可見熔合縫等。內(nèi)在質(zhì)量也就是性質(zhì)質(zhì)量，包括熔合縫強度、殘余應(yīng)力、密度和收縮等。 先進的模具必須在使用 壽命期限內(nèi)保證制品質(zhì)量，并需要具備良好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。這就要求模具動作可靠，自動化程度高，熱交換效率好，成型周期短。其次，合理選用模具材料，恰當(dāng)確定模具制造精度，簡化模具加工工藝，降低模具的制造成本亦十分重要。 塑模具分類 凡是注塑模具，均可分為動模和定模兩大部件。注塑充模時，動模與定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開模時，動模與定模分離并取出制件。定模安裝在注射機的固定模板上，而動模則安裝在注射機的移動模板上。注塑模具主要由以下7 個系統(tǒng)或機構(gòu)組成 : 成型零件是指構(gòu)成型腔、直接與熔體相 接觸并分型塑料制件的零件。成型零件通常包括凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。 將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 為確保動模和定模在閉合時能夠準(zhǔn)確導(dǎo)向和定位對中，通常需要在動模和定模上分別設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。如果使用的是深腔注塑模，那么還需要在主分型面上設(shè)置錐面定位。有時為保證脫模機構(gòu)的準(zhǔn)確運動和復(fù)位，還需要設(shè)置導(dǎo)向零件。 脫模機構(gòu)是指在開模過程的后期將塑件從模具中脫出的機構(gòu)。 3 構(gòu) 帶有側(cè)凹槽或側(cè)孔的塑件在脫出模具之前，必須先進行側(cè)向分型，或者拔出側(cè)向凹?；虺槌鰝?cè)型芯。 為了滿足注塑工藝對模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。冷卻模具時，通常是在模板內(nèi)開設(shè)冷卻水道，而加熱則是在模具內(nèi)或周邊安裝電加熱元件。具有特殊要求的注塑模，還需要配備模溫自動調(diào)節(jié)裝置。 為了在注塑充模過程中將型腔內(nèi)原有空氣排出，通常在分型面處開設(shè)排氣槽。由于小型腔排氣量不大，可直接利用分型面排氣，也可以利用模具的頂桿或型芯與配合孔之間的間隙排氣，而大型注塑模則需 要預(yù)先設(shè)置專用排氣槽。 行方案 1 產(chǎn)品原料是低密度聚乙烯（ 采用注塑成型模具，必要時可采用強制脫模。 2 熟悉注塑模具設(shè)計的流程，掌握注塑模具設(shè)計的基本原理和設(shè)計方法，能用模具設(shè)計軟件，對塑件進行模具設(shè)計。 3 完成雪碧瓶蓋塑料模具的各個零件的設(shè)計。 4 設(shè)計完成后，對設(shè)計的各參數(shù)進行校核，以便能保證使用要求。 5 整個模具設(shè)計完成后，還要進行試模，并針對性的進行修改。 4 1 塑件的分析 該塑料制品為瓶蓋，其塑件的結(jié)構(gòu)以及表面形狀較為簡單，整個塑件呈筒狀，整個塑件高達 15徑為 28厚 1間銜接部分以圓弧過渡。作為實用零件對其尺寸公差沒有太嚴(yán)格的要求，故在本次設(shè)計中可以忽略此方面的考慮，以降低模具的加工制造成本。且塑件本身壁厚較小、均勻，適合于大批大量的注塑模具生產(chǎn)。塑件圖如下所示： 9610圖 1 塑件產(chǎn)品圖 厚分析 塑件的壁厚對塑件質(zhì)量的影響很大。壁厚過小，成型時熔融塑料流動阻力大，充模困難，特別是大型且形狀復(fù)雜的塑件更為突出。壁厚過大，不但浪費原料，而且增加冷卻時間，更重要的是塑件產(chǎn)生氣泡、縮孔、翹曲變 形等缺陷。查相關(guān)手冊可知，該塑件的壁厚均為 1其最小壁厚范圍內(nèi)。因此，該塑件符合注塑模具成型的厚度條件 。 角分析 為了避免應(yīng)力集中，提高塑件的局部強度，改善熔體的流動情況且便于脫模，在塑件各內(nèi)外表面的連接處，應(yīng)采用過渡圓弧。塑件上的過渡圓弧對于模具制造也是必要的。在無特殊要求時，塑件連接處均應(yīng)有不小于 1圓角。按照圓角的設(shè)計原則：一般外圓弧半徑應(yīng)是厚度的 、內(nèi)圓弧半徑應(yīng)是厚度的 。本次設(shè)計要求該塑件的內(nèi)外圓弧半徑結(jié)合生產(chǎn)實際來設(shè)計，根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)力狀況以及條件設(shè)備，此塑 合注塑制品的結(jié)構(gòu)和工藝要求。 5 2 塑件材料的選擇及材料特性 料的選擇 該塑件在尺寸上要求比較高 ,且在長期的使用過程中需要較高的強度和硬度，也要求有一定的耐磨性，在保證塑料制品的功能和性能的同時還要考慮到加工生產(chǎn)、成本和供應(yīng)。綜合上述各方面的考慮和甄選以及結(jié)合工廠的實際生產(chǎn)，選用收縮率較小、綜合性能優(yōu)良、在工程技術(shù)中應(yīng)用廣泛的塑料 密度聚乙烯）。 本特性 低密度聚乙烯（ 是高壓下乙烯自由基聚合而獲得的熱塑性塑料。 無毒、無味 、呈乳白色。密度為 一定的機械強度 ,具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性，但和其他塑料相比機械強度低，表面硬度差。聚乙烯的絕緣性能優(yōu)異，常溫下聚乙烯不溶于任何一種已知的溶劑，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸以及各種濃度的堿、鹽溶液。聚乙稀有高度的耐水性，長期與水接觸其性能可保持不變。其透水氣性能較差，而透氧氣和二氧化碳以及許多有機物質(zhì)蒸氣的性能好。在熱、光、氧氣的作用下會產(chǎn)生老化和變脆。一般使用溫度約在 80 右。能耐寒，在 仍有較好的力學(xué)性能， 仍有一定的柔軟性。 型特性 結(jié)晶形塑料 ,吸濕性小 ,成型前可不預(yù)熱，熔體粘度小，成型時不易分解，流動性極好 , 溢邊值為 右 ,流動性對壓力變化敏感，加熱時間長則易發(fā)生分解。冷卻速度快 ,必須充分冷卻 ,設(shè)計模具時要設(shè)冷料穴和冷卻系統(tǒng)。收縮率大，方向性明顯，易變形、翹曲，結(jié)晶度及模具冷卻條件對收縮率影響大，應(yīng)控制模溫。宜用高壓注射，料溫要均勻，填充速度應(yīng)快，保壓要充分。不宜采用直接澆口注射，否則會增加內(nèi)應(yīng)力，使收縮不均勻和方向性明顯。應(yīng)注意選擇澆口位置。質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹時可強行脫 模。 合性能 壓縮比： 變形溫度： 8 0~82拉屈服強度： 22~39 伸彈性模量： 6 彎曲強度： 25~40曲彈性模量： 縮強度： 225 勞強度： 11 107 周） 脆化溫度： 注射工藝 參數(shù) 注射機類型： 柱塞式 噴嘴形式： 直通式 噴嘴溫度： 150~170筒溫度：（前） 170~200 料筒溫度： （后） 140~160溫： 30~45射壓力： 60~100壓力： 40~50射時間： 0~5s 保壓時間： 15~60s 冷卻時間： 15~60s 成型周期： 40~140s 7 3 塑件的形狀尺寸的計算 塑件的工作條件對精度要求較高，根據(jù) 性能可選擇其塑件的精度等級為 6 級精度（查閱《塑料成型工藝與模具設(shè)計》 外徑 : 28 壁厚 : 1徑 : 16 壁厚 : 1體積計算公式可計算得塑件的近似體積得 : =v S H??塑?????????????? （ 1） 32 5v 查得 密度聚乙烯 )密度約為 : 3/94.0 由公式 ? 代入數(shù)據(jù)可得塑件的質(zhì)量為： W V r??塑 塑 塑 ?????????????? （ 2） 塑件如下圖所示 9610圖 2 塑件圖 8 4 型腔數(shù)目的確定及排布 腔數(shù)目常用方法 為了使模具與注射機的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，模具設(shè)計時應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有以下： 據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目 根據(jù)總成型加工費用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時間和試生產(chǎn)原材料費用，僅考慮模具加工費和塑件成型加工費。 據(jù)注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 當(dāng)成型大型平板制件時，常用這種方法。設(shè)注射機的額定鎖模力大小為 F ，型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力為 單個制品在分型面上的投影面積為1A，澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為2A，則： 12???????????????（ 3） 據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目 根據(jù)經(jīng)驗，在模具中每增加一個型腔，制品尺寸精度要降低 4%,高模具中的型腔數(shù) n ,制品的基本尺寸為 L ，塑件尺寸公差為 ?? ,單型腔模具注塑模具生產(chǎn)時 可能性產(chǎn)生的尺寸誤差為 %s??(s?不同的材料，有不同的值，如：聚甲醛為 ? 尼龍 66 為 ? ,聚碳酸酯、聚氯乙烯、 非結(jié)晶型塑料為? ,則有塑件尺寸精度的表達式為： ? ?% 1 % 4 %n L ?? ? ? ? ? ? ? ?????????? （ 4） 簡化后可得型腔數(shù)目為： 242500 ???? ?????????????? （ 5） 對于高精度制品，由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻一致，故通常推薦型腔數(shù)目不超過 4 個。 據(jù)注射機的額定最大注射量確定型腔數(shù)目 設(shè)注射機的最大注射量 G，單個制品的質(zhì)量為 注系統(tǒng)的質(zhì)量為 型腔數(shù)目 n 為： 9 ??????????????? （ 6） 腔的排布設(shè)計原則 多型腔有模板上的排列形式通常有圓形、 H 形、直線型及復(fù)合型等，在設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則： （ 1） 盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。 型腔布置與澆口開高部位應(yīng)力求對稱，以便停止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 （ 2） 盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。 已知的體積 V 塑 或質(zhì)量 W 塑 ，又因為此產(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的小型塑件，但制件尺寸精度較高，綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量等各種因素，以及注射機的型號選擇，初步確定采用一模四腔，分流道的直徑采用 見《塑料制品成型及模具設(shè)計》 4分塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 )。由塑件的外形尺寸 (塑件壁厚 機械加工的因素，確定采用點澆口，根椐塑件的材料及尺寸，澆口直徑可選 見《塑料制品成型及模具設(shè)計》 4澆口和點澆口的推薦值 )。采用對稱平衡的排布 ,如下圖示： 圖 3 型腔數(shù)目及排布圖 10 5 分型面的選擇 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面 分型面可以是垂直于合模方向 ,也可以與合模 方向平行或傾斜。 型面的選擇原則 （ 1） 便于塑件脫模； （ 2） 開模是應(yīng)盡量使塑件留在動模內(nèi)； （ 3） 應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； （ 4） 應(yīng)合理塑件在型腔中的方位； （ 5） 考慮和保證塑件的外觀不遭損害； （ 6） 盡力保證塑件尺寸的精度要求； （ 7） 有利于排氣和盡量使模具加工方便。 本塑件屬于薄壁殼小型塑件，塑件冷卻時會因為收縮作用而包覆在凸模上，故從塑件脫模和精度要求角度考慮，應(yīng)有利于塑件滯留在動模一側(cè)，以便于脫模，而且不影響塑件的質(zhì)量和外觀形狀，以及尺寸精度。 綜合以上因素，分型面應(yīng)選擇在 瓶蓋的下部較為合理，如圖所示 : 圖 4 分型面圖 11 6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 注射模的澆注系統(tǒng)是指從主流道的開始端到型腔之間的熔體流動通道。其作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 計原則 澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)保證塑件熔體的流動平穩(wěn)、流程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料品種相適用、冷料穴設(shè)計合理、盡 量減少塑料的消耗。 流道設(shè)計 主流道是連接注射機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。 本塑件所用的材料為 密度聚乙烯），根據(jù)其流動性特點，主流道設(shè)計的主要參數(shù)如下： （ 1） 主流道圓錐角 5?? ? ，內(nèi)壁粗糙度為 m? . （ 2） 主流道大端呈圓角，取半徑 3r ,以減小料流轉(zhuǎn)過渡時的阻力。 （ 3） 主流道 應(yīng)盡可能的短，過長則會影響熔體的順利充型，此處根據(jù)實際情況選 35 （ 4） 襯套與主流道設(shè)計成整體 , 材料使用 8T ，熱處理強度為53 ~ 57 料穴的設(shè)計 冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，其作用就是存放料流前峰的“冷料” ,防止“冷料”進入型腔而形成冷接縫；此外，在開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出。 本塑件采用 Z 形拉料桿的冷料穴。 流 道設(shè)計 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用。多型腔模具必定設(shè)計分流道，單型腔大型塑件在使用多個點澆口時也要設(shè)置分流道。 （ 1） 分流道截面形狀和尺寸的選擇 12 通常的分流道截面形狀有圓形、矩形、梯形、 U 形和六角形等，為了減少流道內(nèi)壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大、表面積小。因此可用流道截面積與其周長的比值來表示流道的效率。由于正方形流道凝料脫模困難，六角形流道效率低而圓形截面流道在加工時兩半很難對準(zhǔn)，在此，選擇半圓形，取半圓直徑 料制品成型及模具設(shè)計》 59 頁表 4 2） 分流道的布置 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置分平衡式與非平衡式兩種，根據(jù)上面所選型腔的布局，分流道采用平衡式的布置如下圖： 圖 5 分流道的布置 口設(shè)計 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件質(zhì)量的影響很大。 澆口的位置對制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口時應(yīng)遵循以下原則： （ 1） 避免引起熔體破裂現(xiàn)象； （ 2） 有利于塑料熔體補縮； （ 3） 有利于熔體流動； （ 4） 有利于型腔內(nèi)氣體的排出； （ 5） 減少塑件熔接痕增加熔接強度； （ 6） 防止料流將型芯或嵌件擠壓變形； （ 7） 保證流動比在允許范圍內(nèi)； （ 8） 注意高分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊憽? 根據(jù)以上原則，本塑件屬于小型塑件，圓筒類制品，其表面要求較高，而點澆口截面積小，對于纖維增強的塑料，澆口斷開時不會損傷塑件表面，故而確定采用點澆口。 基本參數(shù)如下圖所示 : 13 圖 6 澆注系統(tǒng)圖 根據(jù)塑件的外形尺寸和質(zhì)量等決 定影響因素，初步取值如下： 由塑件質(zhì)量 d 取 4 D 取 6 d=4 D=6 R=15 h=5 1=l=60~70 L=25 a=4 0 7 溢流排氣系統(tǒng)的設(shè)計 排氣系統(tǒng)對于讓塑料充滿型腔，防止產(chǎn)生接縫和表面輪廓不完整等缺陷有著很重要的作用。一般大型模具，要在分型面開設(shè)專門的排氣槽，以利型腔內(nèi)氣體的排除。 排氣方式：排氣槽一般通 常開設(shè)在分型面上凹模一邊，位置位于塑料熔體流動的末端。一般情況下，排氣槽尺寸以氣體能夠順利排出而不產(chǎn)生溢料為原則。排氣槽寬度可取 度可取 度可取 但對于此模具，無需設(shè)計專門的排氣槽來排氣，可通過分型面及活動型芯與模板之間配合間隙來排氣，足夠能使氣體順利排出。 注：在工廠中，可以利用推桿和模板間的間隙；模板和型芯定位孔；模板和鑲塊的縫隙；側(cè)抽芯和型腔板的間隙；定?；顒有托竞投姘宓拈g隙等排氣。甚至當(dāng)動定模接觸表面的粗糙度較大時，動定模之間也可以排氣。 在 本設(shè)計中，可利用頂桿間隙和定模型芯間隙排氣，不再開設(shè)排氣系統(tǒng)。 14 7 注射機的選擇及型號和規(guī)格 步估算澆注系統(tǒng)的參數(shù) 體積 : 38 ~ 9V 。 其質(zhì)量約為： 7 . 5 ~ 8 . 5W V r g? ? ?澆 澆 澆。 ( ) / 0 . 8 2 3 ~ 2 4S n W W g? ? ? ?塑 澆。 可以初步選項注射機型號為： 射機的技術(shù)規(guī)格 注射方式： 柱塞式 型號： 定