塑料水杯注塑模的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕 业 设 计 题目 塑料水杯注塑模的设计 系别 机 电 工 程 系 专业 机电一体化技术 班级 机电班 姓名 学号 090 指 导 教 师 日期 20 年 09月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 设计任务书 设计题目： 塑料水杯注塑模的设计 设计要求： 1. 确定合理工艺方案 2. 设计合理的模具结构 3. 设计要全面介绍模具的工作原理 4. 内容丰富、文字精练、讲述详细、实用价值高 设计进度要求： 第一周 搜集模具相关资料 第二周 前期准备工作 第三周 模具基本类型与工作部分零件尺寸计算 第四周 模具整体设计和绘制装配图 第五周 模具主要零件图的绘制 第六周 毕业论文的校核、修改 第七周 打印装订，准备答辩 指导教师（签名）： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 模具是 工业的重要工艺装备，是许多工业产品生产中不可缺少的组成部分。我国加入 引外资能力的逐年增强，成为世界产品制造工厂地位愈加突出 ，而模具也在这其间扮演着越来越重要的角色。 塑料作为现代社会经济发展的基础材料之一，是农业、工业、能源、交通运输等经济领域不可缺少的重要材料，其用途已渗透到经济和生活的各个领域 ， 和钢铁、木材、水泥成为材料领域的四大支柱。模具 是工业生产的基础工艺装备，被各行业广泛用于生产最终产品，其产生的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍，被誉为 “ 效益放大器 ” 。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个地区制造水平高低的重要标志。 大学时光将要成为过眼云烟，然而我们在毕业前还有一个环节 毕业设计。我在实习中接触的大多数模具是塑料模具，所以我就选择了在实习时我们公司接到的一模具的设计 塑料水杯模具制作 的设计。我结合公司的设计图纸设计了这 套模具的分型面 、主流道、 浇口、分流道、推杆、导柱、推板等部分。 由于在公司没有相应的设计手册、许多计算的部分我 都是借鉴的公司的设计图纸。本套模具是一套一腔四模的注射模，比之单型腔模具而言提高了生产效率，缩短了生产周期。 本设计为塑料水杯模具制作设计，它系统的介绍了塑料水杯模具中的各个零部件的加工工艺过程及整套模具的装配和使用。其中，涉及到注射机各种参数的选取、零部件的加工方法、注射模的结构及相关的计算问题及特种加工工艺。在该模具设计中，利用计算机绘图软件绘制了零件图和装配图，以及制定了机械加工工艺过程卡。 本设计在保证加工质量的前提下，尽量做到在提高生产率的同时把生产成本降到最低。 关键词 : 模具； 注射机； 塑 料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 第一章 塑件工艺分析 . 1 件材料的确定 . 1 料的收缩率及密度确定 . 2 第二章 塑件的尺寸精度与结构 . 3 第三章 注射机及模架的选用 . 10 射机的选用 . 10 架的选用 . 10 架周界尺寸选择 . 11 第四章 模具型腔、型芯的有关计算 . 11 腔工作尺寸计算 . 11 芯的工作尺寸计算 . 13 第五章 注塑机参数校核 . 14 . 14 模力校核 . 14 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 . 15 具闭合高度校核 . 15 第六章 模具结构设计 . 16 品成型位置及分型面的选择 . 16 具型腔数的确定、排列和流道布局 . 16 流道、主流道衬套及定位环的设计 . 16 . 18 . 19 . 19 具排气槽设计 . 20 第七章 模具冷却系统计算 . 21 却回路所需的总面积计算 . 21 冷却回路的总长度的计算 . 22 第八章 注射模零件及总装技术要求 . 23 件的技术要求 . 23 装技术要求 . 23 装技术要求 . 24 第九章 模具外形 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 谢 . 27 参考文献 . 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 塑料的工艺分析 热塑性塑料 在特定的温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。） 综合性能较好，无毒，化学稳定性好，耐水、油等；吸水性较小，透光率很高，介电性能良好。 用途： 适于制作传递中、小负荷的零部件；因 毒无味，可以制造医疗器械，小型日常用品等；因透光率较高，可制造大型灯罩、门窗玻璃等等透明制品。 图 塑水杯图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 件材料的确定 考虑到水杯的 工作环境及作用来看，所以综上各种塑料的性能来考虑，聚碳酸脂（ 有以上工作环境所需的性能，为此确定使用材料为： 聚碳酸脂： 料的收缩率及密度确定 表 料性能参数 材料 代号 密度 （ 收缩率 （ %） 模具温度 （ ） 注射压力 P 注 （ 最大不溢料间隙 /E 940 600P 900 800C 1200 00380 00表 收 缩率为（ %， 其密度为 g/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第二章 塑件的尺寸精度与结构 为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差精度等级。 表 件有关尺寸精度等级参数 基本尺寸 /度等级 1 2 3 4 5 6 7 8 公差数值 / 6 0484000件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种。 表 件精度等级参数 塑料品种 建议采用精度等级 高精度 一般精度 低精度 聚碳酸脂 塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择一般精度由买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第三章 注射机及模架的选用 塑料的种类很多，其成形的方法也很多，有注射成形、压缩成形、压注成形、挤出成形、气动与液压成形、泡沫塑料的成形等，其中前四种方法最为常用 。其中，注射成形所用模具称为注射成形模具，简称注射模。注射模主要应用于成形热塑性塑料，因此根据对零件的分析，该 外，注射模区别于其她塑料模的特点是：模具先由注射机合模机构合紧密，然后，由注射机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内，经冷却或固化定型后，开模取出塑件。因此，注射模可一次成形出外形复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料制件，对水杯的外观有精美、无明显毛刺等要求的情况下，应用注射成形可以很好的达到工艺要求。注射成形所用的设备是注射机。 射机类型的选择 由工件可 得其质量为 60g，因为采用一模一腔的生产方式，可计算浇注系统的体积为 公式 所以： 32 9 5.0 塑件浇塑件总 选用 性能参数如下： 额定注射量： 3125注射压力： 锁模力： 最大注射面积： 2320最大开模行程： 模具最大厚度： 模具最小厚度： 拉杆间距： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 喷嘴半径： 喷嘴圆弧半径： 10根据对塑件的分析，可选用 热塑性塑料注射机。 该型号的注射机螺杆直径为 38，所以，应在模具的动模座板上加工出 一个大于该直径（例如： 40）的孔，以便顶出用。 架的选用 我国目前标准化注射模零件的国家标准有 12 个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架（ 90）和大型模架（ 90）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560 并规定模架的形式为品种型号，即基本型， 4四个品种。 表 种模架的组成、功能及用途 型号 组成、功能及用途 定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机 。 动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具 定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板， 用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。 动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。 根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出， 模型适用于本次模具的设计，故选用 架。 架周界尺寸选择 中小型模架的周界尺寸参数、规格有： 100 L、 125 L、 160 L、 180 L、200 L、 250 L、 315 L、 355 L、 400 L、 450 00 据模具型腔布置可以选用的模架规格为： 再根据所选取的模买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 架规格可通过标准模架。表查得上、下模板的厚度为 垫板厚度为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第四章 模具 型腔、型芯 的有关计算 腔工作尺寸计算 模具型腔是模具和塑件的接触处其尺寸的公差直接影响了塑件工作的性能和表面的粗糙度，为此工件的型腔尺寸应做到在保证工件的质量的前提下有足够的加工余量。 对于凹模径向尺寸： (1+ 0+ z =(1+M=(1+ 0+ z =(1+中： 3/4 项 ,系数随塑件精度和尺寸变化 塑件径向公称尺寸 (塑料的平均收缩率 (%) 塑料公差值 ( 对于凹模深度尺寸： (1+ 0+ z =(1+0+M=(1+ 0+ z =(1+0+文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 =中： 2/3 项 ,有资料介绍系数为 塑件高度公称尺寸 ( 其余符号同上 对于型芯径向尺寸： (1+s+3/4 0- z =(1+M=(1+s+3/4 0- z =(1+ M=(1+s+3/4 0- z =(1+ 中： 3/4 项 ,系数随塑件精度和尺寸变化 型芯径向尺寸 ( z 型芯制造公差 (其余符号同上 对于型芯高度尺寸： (1+s+2/3 0- z =(1+ 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 (1+s+2/3 0- z =(1+ 中： 4/3 项 ,有资料介绍系数为 M 型芯高度尺寸 (塑件孔深度尺寸 ( z 型芯高度制造公差 (其余符号同上 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第五章 注塑机参数校核 注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量 80% 由公式得 所以，选用的注塑机最大注塑量应 浇塑件机 注塑机的最大注塑量：单位 3塑料V 注塑机的体积，单位 3浇V 浇注系统体积，单位 3故 761 2 选择注塑机的注塑量为： 125 3故：满足要求 。 模力校核 由公式得 锁机F 熔融塑料在型腔内的压力（ 70 100 80 ，选取型腔内压力的 平均值为 35所以，计算得 400 A 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为 机F 注塑机的额定锁模力 故 锁机F 070以选定的注塑机为： 400足条件 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 即 模具长 杆间距 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 模具的长宽为 250 250 注塑 机拉杆间距 330 300 具闭合高度校核 模具实际厚度 H 模 = 注塑机最小闭合厚度 H 最小 = 即 H 模 H 最小 故满足要求 模行程校核 我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式： 最小模机 0521 因为 最小模机 200223300 61101253510521 推出距离 单位 包括注射系统在内的塑件高度 单位 S 机 注射机最大开模行程 故 满足要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第六章 模具结构设计 品成型位置及分型面的选择 选择分型面时的考虑方向： 1 塑件开模后留在动模上 2 分型面的痕迹不影响塑件的外观 3 浇注系统和浇口的合理安排 4 推杆的痕迹不露在塑件的外观上 5 使塑件易于脱模 根据以上的分型面选择的原则：本塑件的分型面分为主分型面、侧分型面，这样有利于塑件型腔的加工，更有利于塑件的成形。 - 图 型面的选择图 具型腔数的确定、排列和流道布局 根据设计需要和生产效率的要求可知，为满足塑件的使用要求，在同一次的注射成型中，一次成型塑件的个数为一个，也就是采用一模一腔的生产方式。 流道、主流道衬套及定位环的 设计 主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，其为一圆锥孔，其小头正对注射机的喷嘴。因喷嘴外形为球面，所以主流道小头孔端的外形应为一凹球面。为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 主流道衬套的材料常用 处理后硬度为 50 55流道衬套与定模板采用 H7/流道衬套与定位圈采用 H9/过渡配合。由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道 衬套的轴向定位要可靠。 主流道设计应注意的问题： （ 1） 便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形 。 锥角 42 粗糙度 a 与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。 （ 2） 主流道要求耐高温和摩擦，要求设计成可拆卸的衬套，以便选 用优质材料单独加工和热处理。 （ 3） 衬套大端高出定模端面 ，并与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位隙作用。 （ 4） 主流道衬套与塑料接触面较大时，由于腔体内反压力的作用使衬套易从模具中退出，可设计定住 。 （ 5） 直角式注射机中，主流道设计在分型面上，不需沿轴线上拔出凝料可设计成粗的圆柱形。 主流道直径计算的经验公式： 由 公式得： )(4 式中 D 主浇道大头直径 V 流经主浇道 的熔体体积 3注射量为 76 3K 因熔体材料而异的常数 塑料种类 E/A A K 值 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 流道衬套图 表 位环的尺寸参数 6 20 25 30 d 注射机喷嘴直径 +（ 1） D 与注射机定位孔间隙配合 射机喷嘴球面半径 +（ 1 2） 主流流道的大头直径确定为 因为小端直径比注射机喷嘴直径大（ 由上知注射机喷嘴直径为 所以可得主流道小端直径为 主流道锥度一般取 42 ，根据设计计算可知锥度为 4o ,所以符合主流道的选取范围。 图 流道衬套图 当动定模合拢后就构成了型腔，为了保证动定模合拢时的导向机构 合模导向机构。合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合拢时，都有一个唯一的准确方位，从而保证型腔的正确形状；二是导向作用，引导动定模正确闭合，避免凸模式型芯先进入型腔而损坏；三是承受一定的侧压力，在成行过程中承受单向侧压力。导向机构主要由导柱和导套组成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 柱导套配合形式图 塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完成一个将塑件从模腔中 推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。 注射机的脱模机构又称推出机构，是由推出塑料件所需的全部结构零件组成。如顶杆、顶杆板、顶杆固定板等零件。这类零件使用时应便于脱出塑件，且不允许有任何使塑件变形、破裂和刮伤等现象。其机构要求灵活、可靠、并要使更换、维修方便。 (1) 顶杆：是为了从模具型腔内把塑料件顶出来的杆件。 (2) 推板：是为了从模具型腔内把塑料件顶出来的板件。常用于斜度较大零件的顶出，由于顶在塑料件的外壁，顶出力大、方便可靠，不需很大顶出行程。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 出机构图 位零件的确定 为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在设计时应考虑推出机构的复位，推出 机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑，选用复位杆推出机构。 具排气槽设计 当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能顺利地排出，塑件会由于填充不足而出现气泡，接缝式表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦化，为此设置排气槽是很有必要的，通常排气槽设计有多种方式，通过对模具型腔的研究，采用利用配合间隙排气的方式为最优， 因为在分型面与模板间的配合间隙进行排气，间隙值为 丙烯的最大不溢料间隙为 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 第七章 模具冷却系统计算 冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量 ,使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内 ,并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通 ,无滞留部位 . 却回路所需的总面积计算 冷却回路所需总表面积可按下式计算 3600式中 A 2m M q q 值可查表； 2M ; W却水的平均温度， 。 9 1 0 g故 0 . 0 2 3 43600 冷却水的表面传热系数 可用下式计算 式中 2; d m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 值查表 的 值与其温度的关系 平均水温 / 5 10 15 20 25 30 35 40 45 56 值 0 . 83350 . 21 1 0 1 . 1 7 1 07 . 0 6 5 . 0 5 1 00 . 0 0 8 冷却回路的总长度的计算 冷却回路总长度可用下式计算 d 1000式中 L m ; A 2m ; d 故 1 0 0 0 0 . 0 2 3 4 1 . 33 . 1 4 8确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于14否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为 2，水孔直径可取 1014本模具取 10。所以由模具的长度可知需要排布 8 根水道才满足冷却水道长度要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 第八章 注射模零件及总装技术要求 件的技术要求 塑料注射模具应优先按 90 和 11 选用标准模架和标准件。 模具成形零件 材料和热处理要求，优先按表 容选用。 表 具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数 零件名称 模具材料 热处理硬度 牌号 标准号 腔、型芯定模镶件、动模镶件、活动镶件 16 260 40 45 416 260 40 45 4016 260 40 45 3预硬状态 35 45 446 280 45 55 346 280 45 55 装技术要求 表 装技术要求 条目编号 条目内容 1 定模（式定模板 ）与动模（式动模应板）安装平面的平行度按 B/定 2 导柱、导套对定、动模安装面（式定、动模座半安装面）的垂直度按 模具所有活动部分应保证位置准确动作可靠，不得有歪斜和卡滞现象。要求固定的零件不得相对窜动 4 塑件的嵌件或机外脱模的成形零件在模具上安放位置应定位准确、安放可靠，具有防止错位措施 5 流道转接处应光滑圆弧连接、镶拼处应密合，浇注系统表面粗糙度为 热流道模具，其浇注系统不 允许有树脂泄露现象 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 7 滑块运动应平稳，合模后镶块应压紧，接触面积不少于 3/4，开模后定位准确可靠 8 合模后分型面应紧密结合，成形部位的固定镶件配合处应紧密贴合，其间隙应小于塑料的额最大不落料间隙，其值应符合如下规定： 塑料流动性 好 一般 较差 塑料间隙 / 冷却加热（不包括电加热）系统应畅通，不应有泄漏现象 10 气动式液压系统应畅通，不应有泄漏现象 11 电气系统应绝缘可靠，不允许有漏电式短路现象。 12 在模具上装有吊环螺钉时，应用符号 规定。 13 分型面上应尽可能避免有螺钉式销钉的穿孔，以免积存溢料。 装配要点 （ 1）装配前各个零件均需擦示干净。 （ 2）垫钉和动模固定板装配后，同时修整四个垫钉表面，保证其在同一平面内。 （ 3）模腿与动模固定板用四个导柱定位，定模精度稍差，与型腔无关。 （ 4）用导柱连接模腿与动模固定板时应注意导柱不露出动模固定板表面即可，这样即不影响动模固定板固定时的安装，又不致因销钉过深影响动模板、垫板和模腿的定位连接。 （ 5）模板上安装导柱时边装配边控制与动模板的垂直度。 （ 6）动模板和垫板 ，模腿和动模固定板装配前应注意把固定好顶杆与复位杆的杆板和推板放在两模腿之间。 （ 7）动模板和垫板，与模腿和动模固定板用螺钉连接的同时，先将顶杆和复位杆分别插入垫板和动模板的顶杆孔与复位杆孔中，否则会因为顶杆和复位杆过长不能安装。 （ 8）装动模板，将动模板、模腿、动模固定板装配连接。 （ 9）型腔的外形尺寸是根据 计算后的大端尺寸。型腔装配好以后，钳工进行锉削，修整出拔模斜度，以便于脱模。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 （ 10）复位杆与动模板装配时，修整顶杆与复位杆的端面，使其与动模板在同一平面 ，偏差允许在上、下偏差 （ 11）导柱与导套为小间隙配合与动模板小过盈配合。 （ 12）定模板和定模固定板联接以后，再安装浇口套，以利于保证凹模的平面度。 浇口套与定模固定板是过盈配合。 （ 13）把动模板和定模板放在一起钻导柱导套孔作为工艺孔，并以此为基准制作工件。 （ 14）动模板、定模板按组安装以后，修整型腔。 （ 15）修整型芯，保证尺寸精度。 （ 16）为了美观，装配完成后，如外形错位较大，修整外形。 （ 17）整体检查装配结果。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 第九章 模具外形 1、 动下模座板 2、导柱 3、推板 4、支撑 板 5、凸模 6、 推件板 7、浇口套 8、定模板 9、中