塑料水杯注射模设计【杯子注塑模具设计】【含CAD图纸、说明书】
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杯子注塑模具设计
含CAD图纸、说明书
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模具设计
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图纸
说明书
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毕业设计（论文）中期报告题 目：塑料水杯注射模设计系 （部）专 业 学 生 学 号 班 号 指导教师 中期报告 第一章 已完成项目1、塑料成型工艺分析；聚丙烯（PP）为无色、无味、无毒，结晶型的线型分子结构的热塑性塑料，密度为0.9g/0.91 g/，收缩率为1%2.5%。具有优良的电绝缘性能和耐化学腐蚀性能，机械强度，硬度高，具有特别高的抗弯疲劳强度，使用温度较高，在120下可长期使用。聚丙烯的成型特性为：成型性好，可采用注塑、挤出及吹塑等成型加工方法；吸湿性小，不吸水，成型前可不干燥；熔体粘度小，流动性好，溢边值为0.03mm，流动性对压力敏感，宜采用较高的压力注射；成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形等缺陷；容易发生弯曲变形，塑件应避免尖角，缺口；热容量大，注射成型模具须设计能充分冷却的冷却系统，模具温度对收缩率影响大，冷却时间长，应注意控制模具温度，模温太低（90），易产生翘曲变形。尺寸稳定性好。2、塑件体积的计算；该产品为PP其密度为0.9g/0.91 g/，本设计取0.905 g/。通过PRO/E软件测出塑件体积： V=97025.5mm =97.0255cm 因为是一模一腔结构，所以： 塑件总体积=V=97.0255cm 制品的质量计算： M=V M=0.90597.0255=87.808g3、注射机的选择；查模具设计与制造简明手册P.103.表2-33热塑性塑料注射机型号和主要技术规格，根据计算所得的总体积和质量可初选G54-S200/400机。塑料注射机参数的规格如下表6-1 表6-1 注射机基本参数螺杆直径（mm）55公称注射量(g)200400注射压力(mpa)109螺杆转速(r/min)15,28,48螺杆行程(mm)160锁模力(KN)2540模板行程(mm)260模具最小厚度(mm)165模具最大厚度(mm)406最大注射面积(mm)645模板尺寸(mm)532634定位孔直径(mm)1504、分型面的设计；该塑件为塑料水杯，外形表面质量要求较高，在选择分型面时根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量，便于清除毛刺及飞边，有利于排除模具型腔内的气体，考虑到杯把侧向抽芯困难，因此采用斜滑块侧向分型结构，模具先利用凸耳和滑块实现两边侧向分型，然后再利用推件板将塑件顶出。为了提高生产效率和塑件外形美观。分模过程为：两凹模分模后 塑件被推件板顶出。分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处，如图1所示。 图1 分型面5、成型零部件的设计与计算；影响塑件尺寸精度的因素较为复杂，主要存在以下几方面 零件的制造公差； 设计时所估计的收缩率和实际收缩率之间的差异和生产制品时收缩率波动； 模具使用过程中的磨损。以上三方面的影响表述如下：制造误差：z=ai=a(0.45 +0.001D) 其中 D 被加工零件的尺寸，可被视为被加工模具零件的成型尺寸； z 成型零件的制造公差值； i 公差单位； a 精度系数，对模具制造最常用的精度等级。成型收缩率波动影响 其中， Scp 塑件成型收缩率； LM 模具成型尺寸； LS 塑件对应尺寸。型腔磨损对尺寸的影响为简便计算，凡与脱模方向垂直的面不考虑磨损量，与脱模方向平行的面才考虑磨损。考虑磨损主要从模具的使用寿命来选定，磨损值随产量的增加而增大；此外，还应考虑塑料对钢材的磨损情况；同时还应考虑模具材料的耐模性及热处理情况，型腔表面是否镀铬、氮化等。有资料介绍，中小型模具的最大磨损量可取塑件总误差的1/6（常取0.020.05mm），而对于大的模具则应取1/6以下。但实际上对于聚丙稀（如像PP）、尼龙等塑料来说对模具的磨损是很小的，对小型塑件来说，成型零件磨损量对塑件的总误差有一定的影响，而对于大的塑件来说影响很小。在以上理论基础上，下面按平均收缩率来计算成型尺寸： PP制品一般为5级精度。查得聚丙烯（PP）的平均收缩率为：Scp=1.75%；考虑到实际的模具制造条件和工件的实际要求，模具制造公差等级取IT5级，直径65-80mm，公差数值为：0.52 mm. 型腔径向尺寸: 式中：凹模径向名义尺寸（最小尺寸）； 所采用的塑料平均成形收缩率，取1.75%； 制品的名义尺寸（最大尺寸）； 修正系数，x=0.75（精度不高时）； 模具制造公差，（取0.25 mm）； 制品公差，（负偏差）。型芯径向尺寸: 式中：制品名义尺寸（最小尺寸）; （4-4）型腔轴向尺寸: 型芯轴向尺寸: （4-5） 其余局部尺寸按照收缩率相应地缩放。模具型腔壁厚: 注射模具长时间承受交变负荷，并且伴有温度冷热交替，工作环境恶劣，工作状态下所发生的弹性变形或塑性变形，对塑件的质量有很大影响，因此模具必须具有足够的强度和刚度。该模具型腔的直径为76。 S型腔壁厚mm 许用压力MPaP塑料在型腔中的压力MPa在型腔内，塑料压力约为p=25MPa，许用压力=160MPa，当r=38mm时，可按强度理论计算代入数据求得：S7.836、流道的设计；由于本设计流道所选为绝热流道浇注系统的井坑式喷嘴，其结构如图2所示。图2 井坑式喷嘴7、脱模机构设计；根据塑件的形状特点确定模具型腔在推件板上，模具型芯固定在动模板上。模具成型开模后，定模座板与斜导柱滑块同时运动，拉断凝料，随着斜滑块的继续移动，两边凹模完全分开，将包裹在型芯的塑件完全暴露在推件板上，再由推件板将塑件顶出。其中，推件板结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，故选推件板顶出。其结构如图3所示：图3 脱模机构8、侧向分型与抽芯机构设计；根据塑件成型要求，本设计采用斜滑块的导滑形式的矩形形式，斜滑块凸耳与导滑槽配合采用IT9级间隙配合。其结构如图4所示：图4 斜滑块结构9、校核最大注射量的校核塑件的质量必须与所选择的注射机的最大注射量相适应，否则会影响塑件的生产和质量。若注射量过大，注射机利用率降低，浪费材料，而且可能导致塑料分解；最大注射量小于塑件的质量，就会造成塑件的形状不完整或内部组织疏松，以及塑件强度下降等缺陷。为了保证正常的注射成型，注射机的最大注射量应稍大于塑件的质量以及流到凝料质量的总和。通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的80%以内。当塑料注射成型机最大注射量以最大注射容积标定时，按下式校核： （5-1） 式中 塑料注射成型机最大注射容量,mm3； 塑件的体积（包括塑料制品、浇道凝料和飞边）,mm3； 1个塑件的体积, mm3； 型腔数； 塑料注射成型机最大注射量的利用系数，取=0.8。 故由上式得： 满足要求。注射压力的校核注射压力校核的目的是校核注射机的最大注射压力能否满足塑件成型的需要。注射机最大注射机最大注射压力应稍大于塑件成型需要的注射压力即： 式中注射机的最大注射压力（mpa）；塑件成型所需的注射压力（mpa）。故由上式得：109（mpa）95（mpa） 满足要求。模具与注塑机装模部位相关尺寸的校核 各种型号的注塑机安装部位的形状尺寸各不相同。设计模具时应校核的主要项目有：喷嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板的平面尺寸和模具安装用螺钉位置尺寸等。现校核如下： 喷嘴直径：主流道始端口径5mm喷嘴孔直径4mm；合乎要求。 最大模厚与最小模厚的校核：从模具装配图中可以看出:模具厚度为314mm (最小165,最大406),合乎要求。 模板平面尺寸和模具安装用螺钉位置尺寸校核：动模座板和定模座板的尺寸均是400mm452mm，均小于注塑机四根棱柱之间的尺寸值，合乎要求。锁模力的校核锁模力是指当高压熔体充满模具型腔时，会在型腔内产生一个很大的力，力图使模具分型面涨开，其值等于塑件和流道系统在分型面上总的投影面积乘以型腔内塑料压力。作用在这个面上的力应小于注塑机的额定锁模力F即： 式中 注射机的公称锁模力（N）； 模内平均压力（型腔内的溶体平均压力mpa）,一般为25mpa； 塑件、流到、浇口在分型面上的投影面积之和, mm ； 注射压力在型腔内所产生的作用力。故由上式得: 2540KN=254969.16 2540KN=124.KN 所以，锁模力合乎要求。注射机开模行程校核注塑机开模时的行程是有限的，取出制件所需要的开模距离必须小于注塑机的最大开模距离。开模距离可分为两类情况校核：一是注塑机最大开模行程与模厚无关；另一种是注塑机最小开模行程与模厚有关。我们的校核应该按照第一种情况来校核，其校核依据为： 式中 注塑机最大开模行程(mm)； 塑件脱模（推出距离）距离（mm）； 塑件高度，包括浇注系统在内（mm）； a取出凝料所需要的最短距离 （mm）；故由上式得：104+110+10=224260mm224mm 合乎要求。到此，注塑机的各项相关工艺参数均已校核通过。完成了模具设计的基本结构设计与计算校核过程。第二章 未完成项目1、塑料模具部装图的绘制；2、零件图的绘制；斜滑块的绘制；动模板的绘制；型芯的绘制；3、撰写计算说明书；4、撰写毕业设计论文；第三章 未解决的难点无第四章 日程安排11月25日12月09日模具部件装配图的绘制；12月10日12月18日模具零件图的绘制；12月19日12月28日 撰写毕业设计论文与准备答辩；12月29日12月30日 毕业答辩
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