1、塑料瓶蓋注塑模具設(shè)計(jì)緒論1. 本課題的意義、目的及應(yīng)達(dá)到的要求本設(shè)計(jì)主要意義是在我們學(xué)習(xí)完模具設(shè)計(jì)與制造的所有專業(yè)課之后，總結(jié)條理以前我們所學(xué)的知識(shí)，使之成為一個(gè)系統(tǒng)的理論體系，以便于我們?cè)谝院蟮墓?作中使用。同時(shí)也讓我們對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了初步的了解，掌握了查閱資料和使用工具書(shū)以及手冊(cè)的能力。【11本設(shè)計(jì)的目的是在學(xué)生畢業(yè)前夕，將通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，對(duì)醫(yī)學(xué)知識(shí)進(jìn)行全面的總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)以及擴(kuò)大模具領(lǐng)域 的新知識(shí)。具體的要求是：1 系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過(guò)去所學(xué)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識(shí)。2運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問(wèn)題，以此進(jìn)行綜合知 識(shí)的訓(xùn)練。3 通過(guò)某項(xiàng)

2、具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過(guò)程和基本方法。4 提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。由于這里不能上傳完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、相關(guān)圖 紙CAD/PROE、中英文文獻(xiàn)及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及 某些關(guān)鍵內(nèi)容）如需要其他資料的朋友，請(qǐng)加叩扣：貳二壹伍八玖壹壹五一2本課題的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀2.1我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平 有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保

3、險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模 具。注塑模型腔制造精度可達(dá) 0.02mm- 0.05mm表面粗糙度Ra0.2卩m模具質(zhì) 量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá) 1030萬(wàn)次，淬火鋼模達(dá)501000萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距,(1) 成型工藝方面：多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽 芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成 熟，電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了 C-MOL叭輔軟件，取得較好的效果。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%

4、與國(guó)外的50%-80%f比，差距較大。(2) 在制造技術(shù)方面：CAD/CAM/CA技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn) 家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，美國(guó)EDS的UGU、美國(guó) Parametric Tech no logy 公司的 Pro/E ngi neer、美國(guó) CV公司的 CADS5 以及一些塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在 我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如對(duì) 充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó) 模具CAD/CAMfe術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)

5、發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很 大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、 能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAMfe術(shù)創(chuàng)造了良好條 件。(3) 模具材料方面：近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼， 如：P20, 3Gr2Mo PMS SMI、SMI等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重 大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣 泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在

6、 30%下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到 70%-80% 相比，仍有差距。2.2我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)2.21我國(guó)塑料模具工業(yè)今后的主要發(fā)展趨勢(shì)據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中， 塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料 工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)塑料模具提出越來(lái)越高的要求是正常的， 因此，精密、大型、 復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。 同時(shí)，由于近年來(lái)進(jìn)口模具 中，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PV

7、C塑料管材接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，高 速公路的迅速發(fā)展，對(duì)汽車輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具， 特別是活絡(luò)模的發(fā)展也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展， 特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大； 而電子及通訊產(chǎn) 品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展， 這些 都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。222我國(guó)塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向（1）提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高

8、生產(chǎn)率要求而發(fā)展的 一模多腔所致。（2）.在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CA技術(shù)。CAD/CAMfe術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具CAD/CA技術(shù)的硬件與軟件價(jià) 格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CA一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM 系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題；CAD/CAM件的智能化程度將 逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。（3） 推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用 熱流

9、道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材 料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器 件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體 輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電 行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較 大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保 塑料件精度，繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。（4）.開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適

10、應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。(5) 提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具 標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展， 為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首 先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高 商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品 種。(6) .應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十 分必要。(7) 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程 。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐 標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模 CAD/CA啲關(guān)鍵技

11、術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào) 整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。3國(guó)外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀(1) 模具生產(chǎn)效率高，工期短，人均產(chǎn)值高 。各企業(yè)共同之處是廠房設(shè)備 密集，顯得十分擁擠，即使在這樣的條件下，車間管理還是有條不紊，生產(chǎn)效率 高。一般模具企業(yè)，人均年產(chǎn)值為 514萬(wàn)美元。(2) 專業(yè)分工細(xì)，技術(shù)精益求精，客戶相對(duì)穩(wěn)定。模具企業(yè)專業(yè)分工較細(xì)， 生產(chǎn)協(xié)作緊密。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具，各家都有自己的拳頭產(chǎn)品，這利于 在技術(shù)上精益求精，以利在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展。模具廠所需的模具標(biāo)準(zhǔn)件都 是外購(gòu)的，有些零件加工業(yè)是由其他廠協(xié)作。(3) 模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍，有利于企業(yè)發(fā)展 。模具作

12、為單件或極小 批量產(chǎn)品，技術(shù)密集和精密加工設(shè)備密集，與模具成型制品的大批量生產(chǎn)相比， 投入大，產(chǎn)出低，因而制約了模具企業(yè)大發(fā)展。他們注重模具與制品一體化，模 具與制品相輔相成，互相促進(jìn)，有利于模具企業(yè)的發(fā)展。(4) 緊跟主產(chǎn)品需求開(kāi)發(fā)模具，重視開(kāi)拓海外市場(chǎng) 。模具工業(yè)發(fā)展較快，緊跟主產(chǎn)品需求開(kāi)發(fā)制造模具是一個(gè)重要因素。近幾年3C電子產(chǎn)品和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，帶動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。目前模具產(chǎn)值的 76%源自3C產(chǎn)品和汽車、 摩托車提供的產(chǎn)品。模具行業(yè)以很強(qiáng)的市場(chǎng)敏感性，以最短的生產(chǎn)周期滿足了這 些行業(yè)的需求。大陸的許多3C產(chǎn)品和汽車模具就來(lái)自美國(guó)，日本和西歐，以及 臺(tái)灣。(5) CAD/CAE/

13、CA和高速切削加工技術(shù)應(yīng)用廣泛。他們的模具生產(chǎn)效率較高， 市場(chǎng)快速反應(yīng)能力強(qiáng)，CAD/CAE/CAI技術(shù)和高速切削技術(shù)的普及應(yīng)用，無(wú)疑是一 個(gè)重要因素。(6) 模具企業(yè)對(duì)管理的重視程度在加大，利用軟體包括管理軟件和工藝流 程開(kāi)發(fā)軟件來(lái)提高企業(yè)本身的競(jìng)爭(zhēng)力，而不僅僅是靜態(tài)得考慮模具的開(kāi)發(fā)和制造 成本，對(duì)此企業(yè)向更科學(xué)更系統(tǒng)的現(xiàn)代管理模式發(fā)展。4.本設(shè)計(jì)所要解決的問(wèn)題現(xiàn)在生活節(jié)奏的加快和人們對(duì)生活品質(zhì)要求的提高以及環(huán)境污染給人們心理上早成的影響，使人們更樂(lè)于接受經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾更為安 全可靠的純凈水或者礦泉水，應(yīng)其而生的經(jīng)濟(jì)的瓶子和瓶蓋成為大批 量需求的產(chǎn)品.在瓶蓋塑料模具的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，根據(jù)所學(xué)

14、的知識(shí)和我們?cè)诋厴I(yè)實(shí)習(xí)中所積累的經(jīng)驗(yàn)，所采用方案如下：生產(chǎn)效率是第一的考慮，所以在結(jié)構(gòu)上確定為 一模十二腔，同時(shí)考慮設(shè)計(jì)上模具壽命，以及一次生產(chǎn)即可使用而不需要多加工 序,這些都可以是提高效率的因素礦泉水瓶蓋的應(yīng)用是很廣泛的，在結(jié)構(gòu)上必要的保留幾種功能，一是內(nèi)螺紋 用于旋緊，二是需要擋水圈的設(shè)計(jì)來(lái)取代以往加橡皮墊圈的密封方式，三是防偽圈的倒扣設(shè)計(jì)以及和其瓶蓋主題的點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，以方便瓶蓋的壓入和瓶蓋打開(kāi)時(shí) 順利脫離防偽圈而不至產(chǎn)生一塊脫離的現(xiàn)象或者難以旋斷的情況工藝性分析1.1:塑料的原材料分析1(1) 塑件材料選用PP屬于熱塑性塑料，從使用性能上看，該塑料力學(xué)性能好， 可以在100C以下使用，

15、若不受外力，則溫度在150C時(shí)不會(huì)變形， 化學(xué)穩(wěn) 定性好(2) 從成型性能上看該塑料吸水性小，熔料流動(dòng)性好，成型容易，但收縮率大， 此外，該塑料成型易產(chǎn)生縮孔凹痕變形等缺陷成型溫度底時(shí)，方向性明顯，凝 固速度快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因此在成型時(shí)一注意控制成型溫度， 澆注系統(tǒng)應(yīng)緩慢 散熱，冷卻速度不易過(guò)快.1.2 :塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度等級(jí)及表面質(zhì)量分析從該制品的零件圖可知；形狀，結(jié)構(gòu)對(duì)制件脫模要求較高，但對(duì)尺寸大小， 產(chǎn)品精度和表面質(zhì)量要求都不高。(1)該塑件結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)工藝分析：此設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中給出的零件圖存在若干弊端， 給模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)一些困難，現(xiàn)在在不影響起使用性能的基礎(chǔ)上改進(jìn)三 處.第一是在瓶蓋

16、外表表面的防滑豎紋， 不應(yīng)該直接在下面切半通槽，而 應(yīng)該通向型腔，使其在開(kāi)模時(shí)不增加不必要抽芯難度.第二是擋水圈的脫 模設(shè)計(jì)，將其設(shè)計(jì)為傾斜4 5度，并將斜底做在角處，是型芯最大直徑變 得小一些，便于在強(qiáng)脫之后不至于碰到下邊的內(nèi)螺紋而增加脫模行程，而圖1制件圖傾斜的擋水圈會(huì)在旋入時(shí)壓平，第三是防偽圈內(nèi)惻設(shè)計(jì)為凸起的倒扣環(huán) ，間斷式.整個(gè)修改后的制件如圖一（2） 制品的精度等級(jí)； 塑料制件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模 具制造誤差， 此處塑料件未注公差， 由于該制件的原材料為聚丙烯， 而聚 丙烯的制件公差等級(jí)較低為MT7級(jí)，該塑件的精度等級(jí)較低。受模具活動(dòng) 部分的影響，取公差值和附加值

17、之和， MT2級(jí)取0.05, MT3-5級(jí)取0.1。 【2】（3）制品的表面質(zhì)量； 塑料制件的精度等級(jí)較低， 我們所要獲得的制件對(duì)制品 的表面質(zhì)量除要求無(wú)缺陷， 毛刺，無(wú)特殊要求， 一般的模具制造工藝和注 塑工藝就能滿足要求。（4）制品的形狀結(jié)構(gòu)；制品的最小壁厚為 0.5mm符合聚乙烯的最小壁厚原則， 聚丙烯的質(zhì)軟，所以可以強(qiáng)制脫模 . 所以在模具的設(shè)計(jì)和加工過(guò)程中要特別 注意，防止出現(xiàn)缺陷 .1.3 ：計(jì)算塑料制件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)量。 計(jì)算塑料制件的體積：V=1675*2=3.350 cm3查塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)知聚丙烯密度為P =0.90.9

18、1g/ cm3.這里取 p =0.905g/cm3由密度可得出單個(gè)制件的質(zhì)量：Q=p V=0.905X 3.35=3.03175g此模具采用一模 12腔結(jié)構(gòu),質(zhì)量 w=3.03175*12=36.381g1.4 ：聚丙烯 塑料注射成型的工藝參數(shù)。 （注塑工藝卡）注射溫度包括料筒溫度和噴嘴溫度料筒溫度：后段溫度t1選用220 r中段溫度t2選用240 r前段溫度 t3 選用 260r噴嘴溫度選用220 C注塑壓力：選用100mpa注塑時(shí)間：選用15s保壓壓力：選用72mpa保壓時(shí)間：選用10s冷卻時(shí)間：選用30s總周期:40130s1.5 :塑料成型設(shè)備的選取xs-60/450 臥式【4】（模具

19、設(shè)計(jì)大典）根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為查材料可知：注射容量：78cm3注射壓力：170mpa鎖模力：450KN模具厚度：100300mm鎖模型式：雙曲肘噴嘴球半徑：SR20mm模具定位孔直徑：55mm2.1.1 按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量 N1PC其中： F 注塑機(jī)的鎖模力NPC型腔內(nèi)的平均壓力mpaA每個(gè)制件在分型面上的面積（m）B流道和澆道在分型面上的投影面積（mmjB在模具設(shè)計(jì)前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動(dòng)分析B為（0.20.5 ）,常取B=0.35,熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力，一般為2540mpa實(shí)際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機(jī)的名義鎖模力，為保險(xiǎn)起見(jiàn)常用0.8

20、F則C G匚N1= - =0.6 X 450000/50 X 150=36 （個(gè)） APC2.1.2注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目N2其中：N2= (G- C) /VG注射機(jī)的公稱注塑量(cm3V單個(gè)制件體積(cm3C流道和澆口的總體積(cm3生產(chǎn)中每次實(shí)際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的0.750.45倍，取0.6倍計(jì)算,同時(shí)流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.21倍，現(xiàn)取C=0.6則=78X 0.3752=1.6V V=29.5(個(gè))從以上討論可以看到模具的型腔個(gè)數(shù)必須取N1, N2中的較小值，在這里可以選取的個(gè)數(shù)是2, 4, 6, 8, 12,16 個(gè),考慮的制件的取出和模具

21、的開(kāi)模等情況。 我們所設(shè)計(jì)的塑料瓶蓋模具采用一模十二腔的方案，即N=12【5】2.2 分型面的選擇以及型腔的排列方式的確定【6】2.2.1分型面的選擇；模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)分型面選擇的原則來(lái)確定模具的分型面：(1) 塑件脫出方便：盡量使塑件滯留在動(dòng)模一側(cè)，模具的脫模機(jī)構(gòu)在 動(dòng)模一側(cè)，一般將主型芯裝在動(dòng)模一側(cè)，使塑件的包緊在主型芯上，型腔可 以設(shè)在定模一側(cè)。(2) 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使模具容易切削加工，從簡(jiǎn)化模具加工來(lái)考慮，對(duì)要求抽芯的塑件，應(yīng)盡量避免在定模部分抽芯。其他必須型腔排氣順利，確保塑件質(zhì)量，無(wú)損塑件外觀，設(shè)備利用合理以及塑件的成型要求來(lái)選擇分型面

22、。該塑件為瓶蓋，表面無(wú)特殊的要求，由于制件有側(cè)向抽心的點(diǎn)連接，因此制件需要側(cè)向內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)，分型比較復(fù)雜，可采用滑快側(cè)向分型，故分型面 選擇如下圖所示：圖2 分型面選擇2.2、確定型腔的排列方式eGGOG0G0000圖3型腔的排列方式本塑件在注塑時(shí)采用一模12腔，即綜合考慮模具的開(kāi)模行程較短，注塑機(jī) 有足夠的開(kāi)模空間，澆注系統(tǒng)符合原則（主流道的長(zhǎng)度小于 60mm,模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單和制件精讀符合圖紙要求以制件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性， 可采用上圖所示的型腔排列方 式和分型面選擇。采用上述型腔布置最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu) , 最大的缺點(diǎn)是熔料進(jìn)入單 個(gè)型腔的不均勻性 .3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3. 1:主流道設(shè)計(jì)根據(jù)

23、 XS-ZY-125 型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸噴嘴前瓶孔徑：d0= 4mm噴嘴前瓶球面半徑: R0=12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+（1 2） mmD=d0+（0.51）mm取主流道的球面半徑 : R=14mm取主流道的小瓶直徑d= 4.5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出， 將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取 1 3度經(jīng)換算得主流道大瓶直徑 D曲6.5mm為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可 在主流道的出料瓶設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過(guò)渡。3. 2:主流道襯套的選取為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主 流道襯套形式，選取材料為T(mén)8A熱處理以后的硬度為5357HRC

24、主流道襯 套和定模的配合形式為H7/m6的過(guò)渡配合。圖4主流道襯套3.3排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開(kāi)排氣槽排氣，禾用和模間隙排氣。由于瓶蓋注塑模是小型內(nèi)抽心模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。（聚乙烯塑料的最小不溢料間隙為 0.02mm間隙較小，再加上聚丙烯的流動(dòng)性極好，也不宜開(kāi)排氣槽。）4、側(cè)滑快抽芯機(jī)構(gòu)圖5滑塊抽芯機(jī)構(gòu)如上圖所示的是該模具側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) , 其依靠斜導(dǎo)柱的上下方向運(yùn)動(dòng)使滑快做

25、側(cè)向 開(kāi)模, 完成對(duì)制件防偽圈點(diǎn)連接的抽拔 ,長(zhǎng)度很小 , 因此斜角應(yīng)選取較小值 ,一般 不宜超過(guò) 25, 這里選擇 18.三、模具工作零件的設(shè)計(jì)1、凹模的設(shè)計(jì)： 本副模具采用整體式凹模結(jié)構(gòu)， 由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易程度中等， 模具牢固， 不 易變形，制件沒(méi)拼界逢，適用用于本制件的模具。材料選用T8A,硬度在50HRC以上. 根據(jù)澆口的設(shè)計(jì)要求，澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)。凹模板尺寸：根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線知，此塑件的成型 壓力小于 30MPA.由經(jīng)驗(yàn)可知：長(zhǎng)為 500 mm.寬為 350 mm.凹模高為 h=50mm制件高為 20.91mm加工可以直接用銑刀銑出， 也可以用成型電極。 為了節(jié)約

26、成本。 在這里我選用數(shù) 控加工孔 , 再用點(diǎn)火花放電加工防滑槽。2、塑料瓶蓋注塑模具的工作尺寸 （包括型腔和型芯的尺寸） 本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸， 平均收縮率平均制造公差 和平均磨損率來(lái)計(jì)算。查教材表 1-3 塑料聚丙烯的成型收縮率為 S=1-2.5 ，故平均我們?nèi)镾cp=1.75 %。考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取B= /3表一：凹模工作尺寸的計(jì)算:塑件尺寸計(jì)算公式型腔工作尺寸31.38Lm=(Ls+LsScp % 3/4)+ B31.2+0.1414.3114.12+0.1430.530.42+0.119+0.113-0.322.95+0.11表二：凸模

27、工作尺寸的計(jì)算模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式型芯工作尺寸型芯22.3Ln二(Ls+LsScp%0+ )B26.2826.28 0.1323.3827.5328.881.41.4 0.11表三：滑塊工作尺寸的計(jì)算模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式型芯工作尺寸滑塊3.3Ln二(Ls+LsScp%0+ )B4.44.4 0.116.631.383、型芯結(jié)構(gòu)的確定：可根據(jù)模具的各部分結(jié)構(gòu)確定型芯的尺寸和結(jié)構(gòu)型芯端面尺寸為，其結(jié)構(gòu)圖如下：圖6型芯結(jié)構(gòu)材料選用T8A,硬度在50HRC以上.凸模用凸模固定板固定,固定板選用45鋼.成型零部件的制造誤差：成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差， 配合誤

28、差等 幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的 1/3左右，通常 取IT6 9級(jí)，綜合考慮取IT8級(jí)。4.滑塊結(jié)構(gòu)確定滑塊在此模具加工中難度是比較高的，滑塊用于切斷瓶蓋主題與防偽圈，切 口為半圓，兩個(gè)滑塊構(gòu)成一個(gè)整圓，鑒于采用整體式滑塊容易報(bào)廢，采用分體式滑 塊結(jié)構(gòu)加工則采用線切割的方式，滑塊機(jī)體加工則采用加工中心來(lái)做”保證分體滑塊的相對(duì)位四、模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注塑模溫度調(diào)節(jié)是采用加熱或冷卻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 確保模具溫度在成型范圍 之內(nèi)。模具加熱方法有蒸汽、熱油、熱水加熱及電加熱等方法，最常用的方法是 電阻加熱； 冷卻方法則采用常溫水冷卻、 冷卻水強(qiáng)力冷卻或空氣冷卻等方法。

29、 而 大部分采用常溫水冷卻法。模具溫調(diào)系統(tǒng)的功用：改善成型條件、穩(wěn)定制品形狀尺寸精度、改善制件物 理性能、提高制品表面質(zhì)量。塑料在生產(chǎn)過(guò)程中由于需要對(duì)熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻， 塑料制件不能有太 高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)可按下式進(jìn)行計(jì)算：設(shè)該模具平均工作溫度為 60，用 20的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其 出口溫度為 30，產(chǎn)量為（ 1 分鐘 2 模） 1000g/h 。1、 計(jì)算熱流量求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為 Q3 ，查有關(guān)文獻(xiàn)得聚乙烯的單位熱流量為 Q2 =420.3 450.1J/g ,取 Q? =430J/g :Q2 =W Q =1008g/h X 4

30、30J/h=433440J2、 冷卻水的體積流量 VV=W1Q/Pc 1 （T 1 T 2 ）=433440/60X1/1000X 4.2X（3020）=172cm3溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:變形 尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量在選擇模具溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。在注射模具中溶體從200 0C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5%以輻射， 對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中，其余 95由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時(shí)間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)循環(huán)周期的2/3。縮短循環(huán)周期的冷卻時(shí)間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過(guò)程中，在湍流

31、下的熱傳遞是層流的10 20倍。在次我選擇湍流。表四 冷卻水道的選取：（有計(jì)算選取）冷卻水道直徑取低流里流里d/( mmv/( m/s)V / (m3/min )121.1037.4X 10冷卻回路的布置應(yīng)根據(jù)塑件的形狀及所需冷卻溫度分布要求以及澆口位置等，設(shè)計(jì)冷卻回路為直通式，為使塑件受熱均勻，冷卻回路應(yīng)同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng)定模 兩側(cè).I II11III IIO II ! O I !1 O I |! OI . II 11；! !I i !I I(! I圖7冷卻水道布置五、模具的合模高度在支撐板與固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模板厚度 H1=30m，m 凹模型 腔板厚度為H2=34mm型芯固定板厚度

32、為 H3=30mm型芯墊板厚度為H4=20mm 墊塊厚度H5=73mn考慮模具的抽芯距）動(dòng)模板厚度H6=30mm.1、計(jì)算模具的閉合高度：H=H1 H2H3H4H5H6=3050 355012030=360mm2、校核注塑機(jī)的開(kāi)，合模空間A:模具合模時(shí)校核：100mm360mm500mm注: 模具符合注塑機(jī)的要求 ;B ：模具開(kāi)模時(shí)校核：100mm360mm80mm500mm注: 模具符合注塑機(jī)的要求 ;六、注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為500mM 350mM 360mm,SZ-120/450型注塑機(jī)模板最大 安裝尺寸是330mr 240mm由于上述計(jì)算的模具閉合高度為 217mm，S

33、Z-120/450 型注塑機(jī)的最小模具厚 度為100mm最大模具厚度為500mm1 、模具合模時(shí)校核：100mm360mm500mm1.1 、模具開(kāi)模時(shí)校核：100mm360mm80mm500mm其中：80mn為模具的抽拔距經(jīng)校核 SZ-120/450 型注塑機(jī)能滿足使用要求故可以采用。七、模具的裝配裝配主要要求如下：（1） 模具上下平面的平行度偏差不大于 0.05mm 分模處要求密合。（ 2） 推件時(shí)推桿與卸料板要保持同步。（ 3） 上、下模型芯必須緊密接觸。 裝配時(shí)以分型面密合作為該模具的裝配基準(zhǔn)，裝配順序如下：（ 1） 裝配前按圖檢驗(yàn)主要工作零部件及其它零件尺寸。（ 2） 鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔

34、。將定模板、動(dòng)模板、型芯固定板疊合在一起，使分模面 緊密接觸并加緊，鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔，在孔內(nèi)壓入工藝定位銷后，加工側(cè)面 的垂直基準(zhǔn)。（3） 加工定模。 用定模側(cè)面的垂直基準(zhǔn)確定定模上型芯中心的實(shí)際位置， 并以 次作為加工基準(zhǔn)，分別鏜型芯孔 34mm 10mm并锪臺(tái)肩 44mm 6mm 14mrK 6mm（ 4） 壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套。將定模、板動(dòng)模板、支撐板上分別壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套，使 其導(dǎo)向可靠，滑動(dòng)靈活。（ 5） 裝配型芯。 在定模和型芯固定板孔內(nèi)壓入型芯， 用鏍孔復(fù)印法和壓銷釘套 法使型芯緊固在支撐板上，將其一起磨平。（ 6） 通過(guò)型芯鉆支撐板上的推桿孔。（ 7） 通過(guò)支撐板鉆推桿固定板上的孔。（

35、8） 在推桿固定板和支撐板和支撐板上加工限位螺釘和復(fù)位桿孔。（ 9） 組裝墊塊和支撐板。（ 10）加工定模座板。加工螺孔、銷釘孔和導(dǎo)柱孔，并將澆口套、導(dǎo)柱套壓入定 模座板。（11）定模部分的裝配。 用平行夾頭把它們加緊 （澆口套的澆道孔與鑲塊上的澆 道口對(duì)中，在上面鉆固定在注塑機(jī)上的孔，使其與注塑機(jī)相配合。（12）裝配動(dòng)模部分。修正推桿和復(fù)位桿的長(zhǎng)度。（ 13）完成裝配后進(jìn)行試模，并校驗(yàn)入庫(kù)。八、制件常見(jiàn)缺陷及解決辦法表五:名稱注塑機(jī)及成型條件問(wèn)題模具或材料問(wèn)題填充不滿1注塑機(jī)的注塑能力不夠1澆口平衡不好2加料量不夠2模具溫度太低3注塑壓力太低3排氣不良4料溫太底使塑料溶體流動(dòng)4流道澆口過(guò)小不

36、好5澆口流道有異物阻塞5注塑速度太慢6塑料原料流動(dòng)性不好6注塑機(jī)噴嘴有異物阻塞飛邊1注塑壓力太低1模具配合面不嚴(yán)2鎖模力不夠2成型期間塑料原料粘性太3加料量過(guò)大低4料溫過(guò)咼5保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)流痕1料溫太低使塑料流動(dòng)性不1模具溫度過(guò)低好2模具冷卻不良2注塑速度較低3塑料流動(dòng)性差3注塑機(jī)噴嘴過(guò)小4保壓壓力不夠龜裂1注塑壓力過(guò)高1模具溫度過(guò)低2料溫太低導(dǎo)致流動(dòng)不好2型腔設(shè)計(jì)不良3保壓壓力過(guò)高3塑料粘性不良4保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)4塑料原料退火不良空洞1注塑壓力過(guò)低1模具排氣不良2保壓壓力不夠2壁厚設(shè)計(jì)不均3注塑速度過(guò)快或過(guò)慢3澆口位置不良4保壓時(shí)間短4澆口澆道尺寸過(guò)小九、主要工作零件加工工藝規(guī)程在此僅對(duì)成型零件型芯、型腔的加工工藝進(jìn)行分析1、凹模型腔板的加工工藝過(guò)程凹模型腔板的加工工藝過(guò)程見(jiàn)表7-1。表六凹模型腔板的加工工藝過(guò)程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料508mm x 358mm x 58mm 的 T8A 鋼2刨（普通刨床）刨六個(gè)面，達(dá)到501mm x 352mm x 51mm尺寸3熱處理調(diào)質(zhì) 2428HRC4磨削磨削上下兩個(gè)平面，達(dá)到要求的粗糙度5電火花成型加工加工出凹模型腔6鉆孔