蜂蜜瓶盖注塑模具设计（含全套CAD图纸）【毕业论文+CAD图纸全套】

目 录 第 1 章 注塑件的工艺分析 塑件三维图 3 塑件材料 3 塑件的体积和重量 4 塑件的结构和尺寸及表面质量分析 4 注塑设备的选择 5 第 2 章 注射模的结构设计 浇口的选择 6 分型面的选择 6 确定型腔的排列方式及浇道设计 7 浇口套的设计 7 排气槽的设计 7 拼合型芯脱螺纹机构及间断螺纹的设计 8 成型零件结构设计 9 模具相关尺寸的计算 型腔和型芯工作尺寸的计算 10 型腔壁厚和底板厚度的计算 10 模具冷却系统的设计 11 具闭合高度的确定 11 第 3 章 注射相关参数的校核 模具外形尺寸的校核 12 模具闭合高度的校核 12 模具开模行程的校核 12 最大注射量的校核 12 锁模力的校核 12 参考文献 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 1 章 注塑件的工艺分析 本次设计的任务是对塑料端盖的模具 设计。其零件图如下： 冠 生 園 6 0 . 0 01 . 0 5 0 5 2 . 0 蜜瓶盖零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 件三维图 该塑料端盖三维视图如下： 件材料 塑件的原料分析 塑件的原材料为 聚丙烯，属于热塑性塑料。 从使用性能上看聚丙烯的耐寒性能差，在光氧化下易分解，耐腐蚀性能比较好，除浓硝酸、发烟硫酸、氯磺酸等氧化性酸外，能耐大多数的有机和无机酸、碱、盐也适于在室外大气中暴露（加入 2%炭黑的品种）对应力腐蚀破裂的抗蚀性良好，但 是能被某些强有机溶剂破坏。它比重小，强度高于聚乙烯，常温下耐冲击性能好， 0以下则变差，耐高温，在低应力下可长期使用于 110 因此广用于聚乙烯不适用的较高温的环境； 从成型性能上看，聚丙烯的吸水性小，熔融状态流动性能比聚乙烯的好，但是收缩率大，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷。成型温度低时方向性明显，凝固速度较快，容易产生内应力，因此应注意控制成型温度，制品壁厚应该均匀，浇买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 注系统应该缓慢散热，冷却速度不宜太快。注意控制模具温度，模具温度太低（50，制品不光泽易产生熔接痕；模具温度太高（ 90）易 产生翘曲变形 件的体积和重量 该产品材料为 密度为 算其平均密度为 收缩率为 均收缩率为 使用 软件画出三维实体图，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 质量约为 5.7 括凝料在内的体积大约共计 27.7 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，内圆表面有螺纹 ，壳体表面还有 产品的标志 。设计过程中主要的难点在于拼合型芯的合理应用，还有对于塑件内表面间断螺纹的设计。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：若拼合块倾斜角度过大，没有足够的侧抽距，螺纹脱出困难。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斟酌。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。 对于所要设计的塑料 瓶 盖，要保证其成型质量不应影响使用，内表面的螺纹要均匀、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： = s + z + c + a 式中 制件总的成型误差 ； s塑料收缩率波动所引起的误差； z 模具成型零件制造精度所引起的误差 ； c 模具磨 损后所引起的误差； a 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 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 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 5注射机。 注射成型工艺参数的确定 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 170200 6080 180190 220240 220230 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 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。 塑化压力 /射压力 /压压力 /0110 6080 表 2压力的经验数据 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 （充模时买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 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压时间一般为 4却时间一般为 20 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 表 2成型周期与壁厚关系 制件壁厚 /型周期 / s 制件壁厚 /型周期 / s 0 5 5 5 2 5 8 5 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。 口的选择 该塑件为壳形体，有一定的表面质量要求，经过考虑，决定采用 主流道和分流道结合及侧浇口 。其优点有： （ 1）由于 浇口非常小，显著提高熔体的剪切速率，使熔体的粘度大为降低，有利于充模。 （ 2）熔体经过小浇口时由于剧烈的摩擦生热，熔体温度升高，熔体的粘度再次下降，使熔体的流动性更好。 （ 3）由于浇口很小。便于塑件与冷凝料的分离，有利于自动化生产；同时，小浇口在塑件上留下的痕迹很小，有利于修整。 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； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 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。 该模具选用单分型面比较简单，因此此处不做过多说明。 定型腔的排列方式及浇道设计 腔配置 塑件注射成型时采用一模两腔的形式，排列方式如下图： 图 3腔排列示意图 道设计 （ 1）主流道；上端直径为 4端直径为 8 （ 2）冷料穴；本模具采用 （ 3）分流道；为了便于制造，本模具分流道为半圆形，只设在定模一侧，分流道宽度为 8度为 4度为 40 口套的设计 根据手册查得 0型注射机喷嘴的有关尺 寸： 喷嘴前端孔径： 4 喷嘴前端球面半径： 10 定位孔直径： 80 综合以上数据考虑，模具无需再加定位圈，选用外径为 60浇口套可直接伸入注射机定位空中。 气槽 的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 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。 合型芯脱螺纹机构及间断螺纹的设计 塑件的内表面部位有内螺纹，塑件壁厚为 2此螺纹可直接成型。脱模需要设计相应的脱螺纹机构。 螺纹塑件的脱模方式有如下三种： （ 1）强行脱螺 纹；用于材料弹性较好且螺纹精度要求不高的小型塑件。 （ 2）机动脱螺纹；需设置专门的脱螺纹驱动装置，机构较复杂，用于大型塑件上较精密的螺纹。 （ 3）活动型芯或型环脱螺纹；需调整塑件螺纹为间断螺纹，用于中小型塑件精度要求不高的螺纹。 比较上述几种脱螺纹方式，该塑件属于小型塑件，螺纹精度要求不是太高，故决定选用拼合型芯脱螺纹的方法脱模。塑件内螺纹可设置成间断螺纹，不影响其使用性能。 塑件紧紧的包在型芯上，存在较大的包紧力。拼合型芯滑块进行脱模的时候要克服包紧力，同时还要克服滑块的摩擦力。因此该阶段滑块运动 所需的力较大，在刚度，强度，运动平稳性方面都有较高的要求。因此该滑块与垂直定出方向的倾角不能超过 250，这里取 10。 当进行到第二个阶段脱螺纹的时候，顶杆推动两瓣拼合滑块向上运动，同时塑件内螺纹从型芯滑块上脱出，塑件已经脱离了型芯，在两瓣拼合滑块向上运动的同时推动塑件向上运动，最终使塑件依靠自身重力从模具中掉下。当两瓣拼合型芯完全拼合的时候，推杆停止运动，脱模过程也到此结束。 塑件内螺纹设计配合拼合脱螺纹机构相应地设计成间断螺纹，如下图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 3件间断内螺纹示意图 型零件结构设计 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。 芯的设计 型芯的作用用于成型塑件上两个小孔，由导滑块上的两个小孔内伸出，用螺塞将其固定在导滑块上。 滑块的设计 导滑块在模具中有两个作用，一是在两瓣拼合型芯拼合时起倒滑作用，二是成型塑件内表面间断螺纹，起型芯的作用，其上成型内表面部分没有螺纹。 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。 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 6 8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。 具相关尺寸的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 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 缩率为 故平均收缩率 S=（ 2=模具制造公差取z= /3。 塑件未注尺寸公差按 的工作尺寸计算： 尺寸名称 最大尺寸 最小尺寸 制品尺寸 模具工作部分尺寸 D 0 60 5 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=2,其中 L 为 168据模具的结构及模具标准件参考资料，综合考虑确定型腔壁厚取56 计算型腔模板的 长宽：根据模具的型腔排列方式及个数得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 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： 60 般取壁厚 S 尺寸的 1/3 或 1/4，取 20 经过计算，由标准模架尺寸系列选上模板 310模板选 250列。 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 8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。 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 =30 定模板 =32 动模板 =32支承板 =35 垫块 =75 动模 座 板 =30而，可计算得到模具的闭合高度为： H=30+32+32+35+75+30=234文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第 3 章 注射相关参数的校核 具外形尺寸的校核 本模具的外形尺寸为 310280250 5 型注射机的模板的最大安装尺寸为 700 850杆间距为 330300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，不影响正常工作。 由上得，能满足模具的安装要求。 具闭合高度的校核 由上面的计算得模具的总闭合高度为 2340注射机允许的最大模