塑料油壶盖模具设计

1、 毕业设计说明书 塑料油壶盖模具设计 华东交通大学理工学院毕业设计说明书设计题目： LDPE塑料油壶盖注射模 设计编号： 学 院：华东交通大学理工学院系 别：机电分院 专 业：材料成型及控制工程 班 级：（二）班 学 号：20060410210212 姓 名：杨 珺 指导教师：黄焕生 完成日期：2010年5月 日 答辩日期：2010年6月 日摘 要随着现代社会的发展，模具行业也发展越来越快，模具加工精度，模具的应该范围都越来越广，因此模具在社会发展中的作用和地位也越来越大，越来越高。本次毕业设计以塑料油壶盖为例，讲述了模具的设计过程与设计方法。油壶盖的模具设计主要分为六个步骤。1分析制品及材料

2、工艺性，2初选注射机的型号和规格，3.塑件注射工艺参数的确定，4.注射模的结构设计，5.模具装配和试模，6.校核计算。关键词：塑料油壶盖模具；细水口；二次开模；拉料杆，螺纹强脱，试模目 录中文摘要英文摘要目 录 引 言1.分析制品及材料工艺性1.1LDPE材料分析1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1.3塑件体积和重量的计算2.初选注射机的型号和规格3.塑件注射工艺参数的确定4.注射模的结构设计4.1分型面确定4.2确定浇注系统4.2.1主流道设计4.2.2点浇口设计料穴设计4.3确定型腔、型芯的结构及固定方式4.3.1型腔、型芯的结构设计4.3.2固定方式4.4型腔和型芯的工作尺寸计算4

3、.5型腔壁厚和底版厚度计算4.5.1型腔壁厚4.5.2型腔底版厚4.6螺纹脱出方式的设计4.7确定模具的导向机构5.模具装配和试模.6.校核计算小 结谢 辞参考文献- 4 -毕业设计说明书 塑料油壶盖模具设计引 言模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件(成形产品)的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析如下： 要轻巧就会增加使用塑料及开发新材料，包括各种新型塑料、改性塑料、金属塑料、镁合金、复合材料等等，这就要求有新的成形工艺，从而也就要求有与之相适应的新型模具。例如

4、，汽车上越来越多地采用高强度板也是为了减轻重量，对一些超高强度板进行热成形及与之相适应的热成形模具也就自然而然成为发展趋势等等。要精美，就要求外形美观大方，内部无缺陷，这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。目前我们在精细化方面差距很大，精细化往往被忽视，功亏一篑。快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程

5、智能化还要求有智能化的模具来适应。低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供应，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善管理，逐步实现信息化管理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证制品的一致性也要好，而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关。除上述各点外，许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要

6、求。所以发展趋势的本身也是在不断发展的。从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的六个方面进行分析：    新材料模具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具    新工艺新的成形工艺及模具加工的新工艺    新技术技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精和高度自动化方向发展    信息化数字化生产、信息化管理、充分利用IT技术    网络化溶入和利用好世界全球化网络循环经济与绿色制造一用尽量

7、少的资源来创造尽量多的价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要使模具用户也能这样。除上述所说的发展趋势之我见以外，同时我们还认为，从与模具用户的关系来说，模具和模具生产企业向来是比较依赖和比较被动的，发言权很少。我认为，这一现象应逐渐适当改变上面所述的发展趋势还只是一个概念性和东西，我们可以不断的具体化和不断的深化，例如CAD/CAE/CAM一体化，软件的集成化、智能化、网络化，计算机模拟仿真技术的进一步发展和三维设计的全面推广应用，高速与超高速加工、精密与超精细微加工和复合加工及五轴加工等等，不再一一列举。总之，模具技术的发展趋势是动态的，它必须不断地来满足模具用户不断发展的

8、新趋势，同时，它也与世界科技发展密切关联。它们相互之间可以互相促进和相得益彰。当然，对于整个模具来说模具技术发展趋势只是其中的一个部分，诸如生产组织形式、市场经营模式以及管理等等，都有其一定的发展趋势，也是很值得研讨的.1.分析制品及材料工艺性1.1LDPE材料工艺分析低密度聚乙烯（LDPE）是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料。LDPE是树脂中的聚乙烯家族中最老的成员，二十世纪四十年代早期就作为电线包皮第一次商业生产。LDPE综合了一些良好的性能：透明、化学惰性、密封能力好，易于成型加工。这决定了LDPE是当今高分子工业中最广泛使用的材料之一。 化学和性能乙烯是聚乙烯制品的基本结构单元。

9、它是从炼油厂气、液化的石油气或液态烃中获得的无色气体。因为它是许多其它工业化学品和聚合物的成分，所以不断地存在乙烯供应的竞争。这种获得乙烯的竞争具有戏剧性地影响着聚乙烯的价格和有效价值。例如：1990年，国内乙烯生产能力约为465亿磅，其中 51用于象聚乙烯这样的聚合物的生产。常规的LDPE可用两种方法生产：管式法或釜式法。两种制法都是将高纯度乙烯通入高压（103到276MPa）高温（300到500F）含有引发剂的反应器中。引发剂或是氧气或是一种有机过氧化物。反应终止的实现是通过加入链终止剂或靠两个分子链的连结。与其它聚乙烯（HDPE和LLDPE）制法获得的线性结构不同，通过高压手段制得的聚合

10、物是分支结构。这种分支结构赋与常规LDPE优异的透明性、曲挠性及易于挤出的性能。为满足不同应用而特制的LDPE树脂是通过分子量、结晶度及分子量分布MWD的平衡与控制而得到的。分子量是表示构成聚合物的所有分子链的平均长度。为了方便，熔融指数（MI）被选作塑料工业分子量大小的量度。熔融指数用克/10分钟给出，它与分子量的大小成反比。对于LDPE，熔融指数反映了树脂的流动性能和涉及成品大形变的性质。降低MI（增大分子量）在增加大部分强度性能的同时，降低了LDPE的流动性和制造过程中树脂流向薄壁的能力。LDPE中的结晶度是树脂中存在的分支短链数量的函数。对于LDPE，结晶度正常浮动范围为 3040。增

11、加 LDPE的结晶度将增大 LLDPE的刚度、抗化学腐蚀性、透气性能、拉伸强度、耐热性；同时，降低了LDPE的冲击强度、撕裂强度和抗应力开裂性。分子量分布（MWD）或聚合度分布性定义为重均分子量与数均分子量的比值。塑料工业中，MWD值35的树脂被认为是具有窄的分子量分布，MWD值612为中等分子量分布，MWD值在13以上视为宽分子量分布。MWD主要反映与流动相关的性能。具有相等平均分于量的树脂，宽分子量分布的在加工过程显示了比窄分子量分布的树脂具有更好的流动性。WD对最终使用性能有些影响。但是，MWD的影响一般都被分子量的变化影响掩盖。加工LDPE级别可以满足大部分热塑性成型加工技术的要求。包

12、括：薄膜吹制、薄膜铸制、挤压贴胶、电线电缆贴胶、注射成型、吹塑成型。应用LDPE可单独使用或与聚乙烯家族其它成员共混使用。广泛应用于包装。建筑、农业、工业和消费市场。挤出薄膜。LDPE最大的销路是制作薄膜（12毫时）。吹塑或铸压工艺生产出的单一和复合LDPE薄膜占LDPE国内消费总量的 55以上。LLDPE制做的薄膜表现了良好的光学性能、强度、曲挠性、密封性以及缓慢的气味扩散性和化学稳定性。LDPE用来包装面包、农产品、快餐食品、纺织品、经久性消费品及一些工业制品。LDPE也可用作非包装薄膜，比如：一次性尿布、农用薄膜和缩水膜。挤压贴胶。它是LDPE的另一个主要市场。由于LDPE分子的结构特点

13、，它是聚乙烯树脂家族中唯一能够满足挤压贴胶加工工艺要求的树脂。贴胶提供了有助于成品包装密封的防护层，必不可少的优良的拉伸性能、持久的覆盖性和低的气味扩散性。典型的熔融指数范围为315克1O分钟。LDPE贴胶可覆盖在很多基质上面，如：纸、板，布料和其它高分子材料。LDPE贴胶是保证基质热密封性和防湿性的一个经济而有效的手段。使用LDPE贴胶的市场有盛牛奶的盒子，无菌防腐包装，食品包装。胶带和纸制品。LDPE复合挤压广泛作为高阻隔复合层压板的一种组分。重要的要求就是防湿和密封。满足不同的要求，树脂的性能随之不同。它可用于无菌包装、药品与日用品的包装。模塑。在聚乙烯树脂家族的竞争中，吹塑成型与注射成

14、型使用常规LDPE已经相对稳定。LDPE树脂由于它的抗曲挠性和加工特性而被用于模塑成型。树脂熔融指数范围为0.52.0克10分钟，密度变化范围 0.9180.922克立方厘米。LDPE模塑应用于制做要求挤压性能的医用和日用消费瓶以及封密件。电线与电缆。LDPE最初是用作电线、电缆的包皮材料。LDPE显示了优异的电性能和抗磨性能，这些性能是市场上严格要求的。树脂熔融指数范围为0.25-2.0克10分钟，密度为0.918一0.932克立方厘米。当今，LDPE树脂被用作电讯电缆的外皮。商业用的PE-LD材料的密度为0.910.94 g/cm3。PE-LD对气体和水蒸汽具有渗透性。PE-LD的热膨胀系

15、数很高不适合于加工长期使用的制品。如果PE-LD的密度在0.910.925 g/cm3之间，那么其收缩率在2%5%之间；如果密度在0.9260.94 g/cm3之间，那么其收缩率在1.5%4%之间。当前实际的收缩率还要取决于注塑工艺参数。PE-LD在室温下可以抵抗多种溶剂，但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀。同PE-HD类似，PE-LD容易发生环境应力开裂现象。1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 产品如下图： 二维图 三维模型图 产品结构较为简单，主要结构特点表现为，外侧有12个防滑筋，内侧有内螺纹M50X3。5模具装配和试模 模具装配是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量将影响制件的

16、质量及模具的使用、维修和模具的寿命，又将影响模具的制造周期和生产成本，是模具制造中的重要环节。A, 装配目的 模具装配是根据模具的结构特点、各零件间的相互关系和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图样技术要求的模具零件连接固定为组件、部件，直至装配成满足使用要求的模具。模具装配可分为组件装配、部件装配和总装配等。 B, 装配内容 选择装配基准，组件装配、调整，修配、研磨抛光、检验和试模等环节，通过装配达到模具各项精度指标和技术要求2，试模产品质量分析当注射成型得到了近乎完整的制件时，制件本身必然存在各种各样的缺陷，这种缺陷的形成原因是错综复杂的，一般很难一目了然，要综合分析，找出其主要原因

17、来着手修正，逐个排出，逐步改进，方可得到理想的样件。下面就对度模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析。（1） 注射填充不足所谓填充不足是指在足够大的压力、足够多的料量条件下注射不满型腔而得不到完整的制件。这种现象极为常见。其主要原因有：a. 熔料流动阻力过大这主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形状、尺寸不利于熔料流动。尽量采用整圆形、梯形等相似的形状，避免采用半圆形、球缺形料道。熔料前锋冷凝所致。塑料流动性能不佳。制品壁厚过薄。b. 型腔排气不良这是极易被忽视的现象，但以是一个十分重要的问题。模具加工精度超高，排气显得越为重要。尤其在模腔的转角处、深凹处等，必须合理地

18、安排顶杆、镶块，利用缝隙充分排气，否则不仅充模困难，而且易产生烧焦现象。c. 锁模力不足因注射时动模稍后退，制品产生飞边，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。应调大锁模力，保证正常制件料量。（2） 溢边（毛刺、飞边、批锋）与第一项相反，物料不仅充满型腔，而且出现毛刺，尤其是在分型面处毛刺更大，甚至在型腔镶块缝隙处也有毛刺存在，其主要原因有：a. 注射过量b. 锁模力不足c. 流动性过好d. 模具局部配合不佳e. 模板翘曲变形（3） 制件尺寸不准确初次试模时，经常出现制件尺寸与设计要求尺寸相差较大。这时不要轻易修改型腔，应行从注射工艺上找原因。a. 尺寸变大注射压力过高，保压时间过长，此条件下

19、产生了过量充模，收缩率趋向小值，使制件的实际尺寸偏大；模温较低，事实上使熔料在较低温度的情况下成型，收缩率趋于小值。这时要继续注射，提高模具温度、降低注射压力，缩短保压时间，制件尺寸可得到改善。b. 尺寸变小注射压力偏低、保压时间不足，制在冷却后收缩率偏大，使制件尺寸变小；模温过高，制件从模腔取出时，体积收缩量大，尺寸偏小。此时调整工艺条件即可。通过调整工艺条件，通常只能在极小范围内使尺寸京华，可以改变制件相互配合的松紧程度，但难以改变公称尺寸。对以上出现的缺陷调试时，尽可能先采用改变成形工艺条件，后采用修正模具来消除成形缺陷。以下的内容均从这两个方面来讨论。热塑性塑料注射成形件的常见缺陷及消

20、除措施如下。1. 缺料（注射量不足）消除措施如下：工艺条件：增大注射压力；延长成形周期；延长保压时间；调整材料供给；提高熔料温度；提高模具温度；供给干燥过的熔料。模具条件：加大主流道、分流道和浇口；减小浇口区面积；加大喷嘴；增加排气槽；改变浇口位置。2. 气孔消除措施如下：工艺条件：增大注射压力；延长成形周期；调整材料供给；降低熔料温度；降低模具温度。模具条件：加大主流道、分流道和浇口；改变冷却水道位置；改变浇口位置。3. 溢料飞边消除措施如下：工艺条件：减小注射压力；缩短保压时间；降低熔料温度；增大合模压力。模具条件：矫正修理分型面。4. 着色不均匀 消除措施如下：工艺条件：缩短保压时间；降

21、低熔料温度；提高模具温度；供给干燥过的物料；物料不得带有杂质、灰尘。模具条件：加大主流道、分流道和浇口；减小浇口区面积。5. 翘曲变形 消除措施如下：工艺条件：增大注射压力；延长成形周期；延长保压时间；降低熔料温度；降低模具温度；使用矫正框架。模具条件：加大喷嘴；改变冷却水道位置。6. 波状痕迹 消除措施如下：工艺条件：增大注射压力；延长成形周期；延长保压时间；调整原料供给；降低熔料温度；降低模具温度。模具条件：加大喷嘴；改变冷却水道位置。7. 尺寸不稳定 消除措施如下：工艺条件：增大注射压力；延长成形周期；延长保压时间；降低熔料温度；降低模具温度。模具条件：加大主流道、分流道和浇口；减小浇口

22、区面积；加大喷嘴；改变冷却水道位置；改变浇口位置。8. 熔接痕强度低 消除措施如下：工艺条件：减小注射压力；延长保压时间；降低熔料温度；减慢注射速度。模具条件：增加排气槽；检查喷嘴加热部分。9. 表面质量差 消除措施如下：工艺条件：增大注射压力；缩短保压时间；增大合模压力；提高模具温度；降低模具温度；减慢注射速度；物料不得带有杂质、灰尘；使用矫正框架。模具条件：加大主流道、分流道和浇口；改变冷却水道位置；增加排气槽；改变浇口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和浇口。10. 塑件粘模消除措施如下：工艺条件：减小注射压力；缩短保压时间；降低熔料温度；降低模具温度。模具条件：加大

23、主流道、分流道和浇口；减小浇口区面积；研磨模腔表面。11. 主流道凝料粘模消除措施如下：工艺条件：缩短保压时间。模具条件：改变喷嘴位置；研磨主流道衬套；改变主流道拉料杆形式。12. 脆消除措施如下：工艺条件：缩短保压时间；降低熔料温度；提高模具温度；供给干燥过的物料。模具条件：加大主流道、分流道和浇口。13. 表面硬度、强度不足消除措施如下：工艺条件：增大注射压力；延长保压时间；缩短保压时间；降低熔料温度；提高模具温度；供给干燥过的物料；减慢注射速度；物料不得带有杂质、灰尘。模具条件：加大主流道、分流道和浇口；减小浇口区面积；改变冷却水道位置；增加排气槽；改变浇口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴

24、容量；研磨主流道、分流道和浇口。3、注塑机操作过程注意事项养成良好的注塑机操作习惯对提高机器寿命和生产安全都大有好处。开机之前：（1）检查电器控制箱内是否有水、油进入，若电器受潮，切勿开机。应由维修人员将电器零件吹干后再开机。（2）检查供电电压是否符合，一般不应超过±15%。（3）检查急停开关，前后安全门开关是否正常。验证电动机与油泵的转动方向是否一致。（4）检查各冷却管道是否畅通，并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷却水。（5）检查各活动部位是否有润滑油（脂），并加足润滑油。（6）打开电热，对机筒各段进行加温。当各段温度达到要求时，再保温一段时间，以使机器温度趋于稳定。保温时间根据不同设备和塑料原料的要求而有所不同。 （7）在料斗内加足足够的塑料。根据注塑不同塑料的要求，有些原料最好先经过干燥。（8）要盖好机筒上的隔热罩，这样可以节省电能，又可以延长电热圈和电流接触器的寿命。操作过程中：（1）不要为贪图方便，随意取消安全门的作用。（2）注意观察压力油的温度，油温不要超出规定的范围。液压油的理想工作温度应保持在45