水壶盖注塑模具设计本科毕设论文

毕业论文题目：水壶盖注塑模具设计摘要在塑料材料、制品设计及加工工艺确定后，塑料模设计对制品质量与产量就具有决定性的影响。首先模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置的选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品尺寸精度和形状精度以及塑件力学性能、应力大小、表观质量和内在质量等起着十分重要的影响。其次，在塑件的加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度具有十分昂贵的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模具外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。本设计通过对水壶盖把塑件的成型工艺和结构成型工艺分析及模具型腔、分型面、浇注系统、成型零件结构推出方式、抽芯方式、排气方式、温度调节系统及有关参数等分析，确定塑件塑料的种类，组成，塑件的成型工艺方法以及模具的结构，加工方法及手段。通过对模具的安装及调试的过程中遇到的问题分析，形成具有初步分析，解决成型现场技术问题的能力，包括初步分析诚信缺陷产生的原因和提出克服方法的能力。为了满足市场的需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能、还是加工都必将会有较快的发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。关键词：模具，塑料模具，水壶盖，模具设计，模具安装，调试AbstractInplasticmaterials,productdesignandprocessingtechnologyisconfirmed,plasticmolddesignandproductionofqualityproductstohaveadecisiveimpact.First,thecavityshape,flowchanneldimensions,surfaceroughness,sub-surface,thelocationoftheinjectionandexhaustoptions,strippingmethodstodeterminemethodsandstereotypes,areonthedimensionalaccuracyandshapeprecisionproducts,andmechanicalpropertiesofplasticparts,Stresssize,apparentqualityandinternalqualityplaysaveryimportantinfluence.Secondly,theprocessingofplasticparts,plasticmoldstructureisreasonable,foreaseofoperationwithveryhighimpact.Again,thecostofplasticmoldforplasticpartshaveaconsiderableimpact,inadditiontosimplemold,toolingcostsaregenerallyveryexpensive,especiallyinlargeplasticmold.

Thebottlecapdesignontheplasticpartsofthemoldingprocessandstructureoftheformingprocessanalysisandthemoldcavity,sub-surface,injectionsystem,formingpartstructureofintroductionmode,corepullingmeans,exhaustmeans,temperaturecontrolsystemandrelevantparametersandotheranalysistodeterminethetypeofplasticpiecesofplastic,composition,methodofmoldingprocessofplasticpartsandmoldthestructure,processingmethodsandmeans.Throughtheinstallationandcommissioningofthemoldproblemsencounteredintheprocessofanalysis,theformationofapreliminaryanalysis,toresolvetechnicalissuesshapingtheabilityofthescene,includingapreliminaryanalysisofdefectsingoodfaithtoovercomethecausesandproposedmethods.Inordertomeettheneedsofthemarket,thefutureofplasticmoldeithervariety,structure,performance,orprocessingareboundtobearapiddevelopment,andthisdevelopmentmustkeeppacewiththetimes.

Keywords:mold,plasticmold,waterbottlecover,molddesign,moldinstallation,commissioning

目录第1章产品研发 41.1水壶盖产品研发实施内容 41.2水壶盖所用材料分析 51.3水壶盖结构工艺性分析 5第2章模具设计 72.1水壶盖注射模的初步设定 72.2浇注系统的设计 82.3成型零部件结构设计 102.4温度调节系统设计 122.5结构零部件设计 132.6标准模架的选择 142.7注射机的校核 152.8水壶盖模具装配图 16第3章加工工艺及数控编程 183.1导套 183.2导柱 213.3行腔 24第4章模具安装于调试 274.1模具的安装 274.2模具的调试及日常维护 304.3塑料成型工艺卡 31第五章总结 32参考文献 33致谢 34第1章产品研发1.1水壶盖产品研发实施内1、产品名称：水壶盖2、成型方法：在注射机上注射成型3、产品原材料：高密度聚乙烯（HDPE）4、收缩率：1.5%~3.0%5、生产批量：大批量图1.1水壶盖塑件图1.2水壶盖所用材料分析1、材料名称：高密度聚乙烯。常增加热稳定剂，抗氧化剂增强其使用性能。2、材料类型：热塑性材料。属于通用型材料3、使用性能：具有较高的熔点、强度和硬度，吸湿性小，并且具有较强的耐腐蚀性。4、成型性能：流动好，收缩率较大，需要采用相应的措施改善。5、材料主要应用范围：高密度聚乙烯用于制造高强度超薄薄膜，做食品、农副产品和纺织品的包装材料。1.3水壶盖结构工艺性分析1.3.1塑件精度分析：该塑件尺寸精度没有特殊要求，所有尺寸均为只有尺寸，可按MT7取公差，主要公差尺寸见下表：表1.1尺寸公差塑件尺寸塑件尺寸公差外形尺寸Φ25Φ250-1.00Φ59Φ590-1.84Φ33Φ330-1.144747-01.322626-01.0018180-0.78R6R6-00.48内形尺寸Φ20Φ20+00.88M54M54+01.5423.523.5+00.882520.5+00.78R3R3+00.381.3.2塑件表面质量分析：该塑件表面尺寸没有特殊要求，一般情况下要求外表面光洁，表面粗糙度可以取到Ra=0.8μm，，没有特殊要求，塑件内部粗糙度可以取Ra=3.2μm。1.3.3塑件结构工艺分析：（1）、形状：回转体壳形文件，不需要侧抽，塑件内有M54X3的螺纹。为了加工方便，去掉塑件顶部外螺纹。（2）、脱模斜度：需要设计脱模斜度，脱模斜度设计为1o（3）、防变形：不需要设计加强筋。内圆角R=1mm。（4）、壁厚：壁厚2.5mm，切壁厚均匀。（5）、支承面：不需要支承面。（6）、嵌件:不需要嵌件1.3.4塑件相关量的计算:体积：V=π(29.52-272)X26+π（16.52-102）X3+π（12.52-102）X18=15391.5mm3密度：ρ=0.95g/cm3质量：m=ρv=15391.5x0.95/1000=14.6g最大投影面积：S=πx29.52=2732.59mm2第2章模具设计2.1水壶盖注射模的初步设定2.1.1定以及注射机的选择：因为该塑件需要大批量生产，因此，选用型腔数n=4,单个体积v=15391.5mm3，所以总体积V总=4v=61566mm3=61.566cm3。因此可以选用CS-2Y-125型号的注射机。2.1.2分型面的确定：如图2.1图2.1分型面示意图2.1.3型腔分布示意图：图2.2型腔分布示意图2.2浇注系统的设计2.2.1交口的选择：该注射模为一模多腔模具，切水壶盖为中小型塑件，因此可以选用侧浇口。2.2.2浇口的设计：侧浇口厚度t=1mm，宽度b=2mm，长度l=1mm。2.2.3分流道的形状和尺寸的设定：分流道开设在定模分型面上，其界面形状为半径为2mm的半圆形，分流道的长度L=10mm。2.2.4浇注系统有关设计图图2.3主流道及浇口设计图图2.4交口套图2.5定位环2.3成型零部件结构设计2.3.1成型零部件草绘图：图2.6成型零部件2.3.2设计说明：茶壶盖注塑模具为一模多腔，为了节约材料，可以采用整体嵌入式凹模。由于该塑件有内螺纹，为了便于脱模，所以采用成型零部件和圆柱型芯组合式凸模。2.3.3成型零部件工作计算：表2.1成型零部件尺寸类别零件名称塑件尺寸计算公式凹模或型芯工作尺寸凹模颈项尺寸Φ250-1.00LM=[Ls+LsS-3/4Δ]0+δzφ24.75+00.3Φ590-1.84φ58.8+00.61Φ330-1.14φ32.805+00.38R6-00.48R5.76+00.16深度尺寸47-01.32HM=[Hs+HsS-2/3Δ]0+δz47.06+0.4426-01.0025.85+00.33180-0.7817.84+00.26型芯颈项尺寸Φ20+00.88LM=[ls+lsS+3/4Δ]-0δzφ21.06-00.39M54+01.54M56.235-00.51R3+00.38R3.345-00.13深度尺寸23.5+00.88hM=[hs+hsS+2/3Δ]-0δz24.057-00.2920.5+00.7821.43-00.26收缩率S=2%2.4温度调节系统设计2.4.1温度调节方法选择：于高密度聚乙烯流动性好，所以采用常温水即可对模具冷却，并且可以通过水的流量来控制模具温度。2.4.2冷却系统设计：凹模为回转体，可应采用螺旋式冷却水道。为了均匀冷却，应该从浇注系统进料口处进水。由于凸模是由壳形成型零部件和圆柱型芯组合而成，切壁厚比较薄，自然温度下可以冷却，因此不需设计冷却系统。2.4.3凹模冷却系统设计草图图2.6冷血系统2.5结构零部件设计——导柱、导套图2.7导柱导套导柱：带头导柱，直径D=30，长度L=160，与模板配合长度L1=80。导套：带头导套，直径D=30，长度L=90。2.6标准模架的选择表2.2标准模架尺寸代码名称尺寸代码名称尺寸W动、定模板宽300W5螺钉横向距离156L动、定模板长300W6导柱横向距离234W1动、定模座板宽350W7紧固螺钉横向距离240W2垫块宽58L1螺钉纵向距离240W3推板宽180L2吊环扣纵向距离240A动模板后60L3紧固螺钉纵距离138B定模板后80L4导柱纵向距离234C垫块长90L5H1动、定模板厚25L6H2支撑板厚45L7H3推件板厚30D1导柱直径30H5推杆固定板厚20D2吊环口直径20H6推板厚25M1紧固螺钉螺母尺寸14W4吊环口向距离10M2螺钉螺母尺寸122.7注射机的校核2.7.1注射量的校核：塑料需要塑料的体积V=15.4x4=61.6cm3；浇注系凝料的体积V1=1.67cm3；所以模具所需总注射量V总=V+V1=63.27cm3；注射机的最大注射量为125cm3，可以满足注射量要求。2.7.2注射机锁模力校核：根据分析，所选注射机符合锁模力要求。2.7.3安装校核：模具的总高度H=2H1+A+H3+B+2H2+C=2x25+60+30+80+2x45+90=400mm所选注射机的模具最小安装厚度Smin=200mm，最大安装厚度Smax=300mm。比较可知，所选注射机最大安装厚度不能满足模具要求。2.7.4最大开模行程校核：水壶盖为单分型面，因此开模行程S=H1+H2=47+85+8=140mm。综上所述，可以选用XS-ZY-500型号的注塑机。2.8水壶盖模具装配图2.81二维装配图：图2.7二维装配图2.8.2三维装配图及爆炸图：图2.8三维装配图第3章加工工艺及数控编程3.1导套图3.1导套3.1.1机械加工工艺过程卡：表3.1导套加工工艺卡机械加工工艺卡产品名称零件名称零件图号共几页水壶盖导套1工件材料T8A毛坯种类或材料规格棒材Φ50总工时工序号工序名称工作简要内容设备名称及型号夹具车间量具工作定额1下料按尺寸Φ50x95mm切断锯床2车（1）车两端面保证长度92.5mm(2)车钻Φ30mm内孔至Φ29mm（通孔）（3）车镗Φ30mm内孔至Φ29.6mm(4)车镗Φ30mm内孔至尺寸车床3车（1）车Φ47外圆至Φ47.4并倒角(2)车Φ42外圆至尺寸（3）车端面至尺寸车床4检验5热处理渗碳淬火58~62HRC，保证深度0.8~1.26磨磨内孔Φ30留研磨余量0.01（2）棒芯装夹，磨Φ47外圆至尺寸磨床7研(1)研磨内孔Φ30和R2圆弧至尺寸8检验3.1.2数控编程O0002N10T0101S900M03;N20G00X50.0Z10.0;N30G01Z0F0.5;N40X42.0;N50Z-80.0;N60X47.0;N70Z-90.0;N80G00X100.0Z100.0;N90MO5;N100T0202S600M03N110G00X0Z10.0;N120G74X0R1;N130G74Z-90.0Q20F0.1;N140G00X100.0Z100.0;N150M05;N160M30;3.2导柱图3.2导柱3.2.1机械加工工艺过程卡表3.2导柱加工工艺卡机械加工工艺卡产品名称零件名称零件图号共几页水壶盖导柱1工件材料T8A毛坯种类或材料规格棒材Φ35总工时工序号工序名称工作简要内容设备名称及型号夹具车间量具工作定额1下料按尺寸Φ35x165mm切断锯床2车（1）车端面保持长度162.5mm，钻顶尖孔；（2）掉头车端面至尺寸160mm，钻顶尖孔；车床3车双顶尖装夹，按图样尺寸车出全部外圆柱表面，并倒角车床4检验5热处理淬火回火至50~55HR6钳修研磨两端顶尖孔寸7磨磨Φ30m6和Φ30f6，留0.001mm研磨余量。并磨10°锥面磨床8钳修研磨Φ30m6和Φ30f6至尺寸，抛光圆角R2和10°锥面9检验3.2.2数控编程O0003N10T0101S900M03;N20G00X48.0Z2.0;N30G71U1.0R0.3;N40G71P50Q120U0.5R0.05F1.0;N50G00X0S1200;N60G01G42Z0F0.05;N70X24.0;N80G03X28.0W-2.0R2.0;N90G01X30.0Z-10.0;N100Z-152.0;N110X45.0;N120Z-160.0;N130G40G00X100.0Z100.0;N140G70P50Q120;N150M005;N160M30;3.3行腔图3.3型腔3.3.1机械加工工艺过程：表3.3型腔加工工艺卡机械加工工艺卡产品名称零件名称零件图号共几页水壶盖型腔1工件材料T10A毛坯种类或材料规格棒材Φ85总工时工序号工序名称工作简要内容设备名称及型号夹具车间量具工作定额1下料将T10A按尺寸Φ85x65mm切断锯床2热处理退火，HBS≤2293车（1）面保证长度62.5mm；（2）车出所有外圆柱表面至尺寸；（3）按尺寸车内盲孔车床4划线5铣铣削Φ59、Φ31Φ25留余量0.3mm铣床6钳修去毛刺7热处理(淬火、回火至62~65HRC8平磨磨平两端面磨床9内磨找正端面磨内孔磨床10外磨心轴装夹磨外圆磨床11精磨精磨内圆柱孔磨床12检验3.3.2数控编程O0001N10S900M03;N20G00X6.0Z10.0;N30G71U1.5R1.0;N40G71P60Q160U-1.0W0.05F1.0;N50G00X7.0S1200;N60G01G41Z0F0.05;N70X59.0;N80Z-20.0;N90G03X47.0Z-26.0R6.0;N100G01X33.0;N110G02X31.0W-1.0R1.0;N120G01W-1.0;N130G03U-1.0W-1.0R1.0N140G01U-1.0;N150G02U-1.0W-1.0R1.0;N160G01W-17.0;N170G70P60Q160;N180G00X100.0Z100.0;N190M05;N200M30;第4章模具安装于调试4.1模具的安装4.1.1模具的安装方法1、清理杂物。清理各部分的杂物、毛刺，便于模具的顺利安装。2、吊装模具。对于小型模具采用起重杆或者起重环；对于大中型模具也可以采用小型模具装法，也可以分体吊装。3、调节锁模机构。依据模具的闭合高度、脱模距离来调节锁模机构。4、调整推杆顶出距离5、校正喷嘴与浇口套的相对位置及弧面接触情况。可以用一纸片放在喷嘴及浇口道之间观察两者接触的情况。校正后拧紧螺钉定位。6、接通回路。接冷却水路及加热系统。7、试机。先进行空转，观察各部位是否正常，确认可靠后才能开始试模。4.1.2模具的安装1）产品图图4.1塑件图2）模具装配图图4.2装配主视图3）模具装配流程表4.1装配流程序号装配内容图示1将支撑板20放在等高快上2将动模板19放在支撑板上3在动模板上装入导柱74将动模板按规定方向放在支撑板上5将螺纹型芯8装入动模板6固定动模板和支撑板，并将组合面翻面7装入型芯固定螺钉8俺规定方向放上推杆固定板169在推杆固定板中装入拉料杆10和推杆1110在规定位置放上推板1511在推杆固定板和推板之间安装连接螺钉并拧紧12在规定位置放入垫块1713放上圆柱型芯固定板1214装入圆柱型芯915放上动模座板13，并拧上螺钉1416将组件翻面，并将复位杆敲回原位17放上推件板20，并轻轻敲下18将定模板21放在等高垫块上19在规定位置装入型腔镶块5、导套6和冷却水道20放上定模座板2221装入交口套322在定模板和定模座板之间装入销钉和连接螺钉1123将动定模合在一起，模具装配完成4.2模具的调试及日常维护4.2.1模具调试步骤注射模调试前检查1）外观检测：检查模具的各个尺寸、各表面光洁度、配合、承担的载荷是否符合要求；检查各配件是否齐全以及是否有损坏显像；2）模具空运转检查：检查合模后，各分型面之间是否有间隙；运行过程中检查各活动件动作是否灵活、导向件导向是否正确以及各个系统工作是否正常；2、注射模调试1）按要求和模具成型工艺特点正确选择螺杆机喷嘴；2）调节加料量，确定加料方式；3）调节锁模系统；4）调整顶出装置与轴心系统；5）调整塑化能力；6）调节注塑压力；7）调节成型时间；8）调节模具温度以及水冷系统；9）确定操作次序；3、模具日常维护与维修1）、导向件磨损后的修配。导柱、导套的磨损导致它们的间隙过大从而使精度降低，导柱、导套四周磨损均匀，应该更换导套来达到精度要求；对于导柱或导套有局部拉伤，轻者可以打磨抛光，重者更换配件。2）、止口磨损的修复。3）、易损件磨损的修复4）、分型面磨损的修复5）、型芯型腔镶件松动的修复4.3塑料成型工艺卡表4.2成型工艺卡塑料成型工艺卡资料编号车间共业第页零件名称材料牌号HDPE设备型号装配图号材料定额每件模数零件图号单件重量14.6g材料干燥设备温度/℃80~100时间/h8~12料筒温度（℃）后段/℃140~160中段/℃180~200前段/℃180~190喷嘴/℃150~180模具温度/℃30~60时间注射/s0~5保压/s15~60冷却/s15~60压力注射压力/Mpa背压/Mpa后处理温度调湿处理80~100/℃时间定额辅助/min时间8~12min单件/min第五章总结这次毕业设计是大学三年中的最后一个环节，对于三年学习