瓶盖塑料模具设计要点fjsr.docx

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1、瓶盖塑料料模具设设计摘要1瓶盖塑塑料模具具设计1.1拟拟定模具具的结构构形式1.1.1塑件件成型工工艺性分分析该塑件是是一塑料料瓶盖，如如图1所示，塑件件壁厚属属薄壁塑塑件，生生产批量量大，材材料为聚聚乙烯（PE，在高高密度聚聚乙烯中中掺入了了部分低低密度聚聚乙烯，改改善塑件件的柔韧韧性），成成型工艺艺性很好好，可以以注射成成型。1.1.2分型面位位置的确确定根据塑件件结构形形式，分分型面选选在瓶盖盖的底平平面，如如图2所示。1.1.3确定定型腔数数量和排排列方式式(1)型型腔数量量的确定定该塑件精精度要求求不高，又又是大批批大量生生产，可可以采用用一模多多腔的形形式。考考虑到模模具制造造费用

2、，设设备运转转费低一一些，初初定为一一模八腔腔的模具具形式。(2)型型腔排列列形式的的确定该塑件有有两圈内内螺纹，要要使螺纹纹型芯从从塑件上上脱出，必必须设计计一套自自动螺纹纹的齿轮轮传动结结构，并并且型腔腔的分布布圆直径径和齿轮轮分布圆圆直径相相吻合，若若采用一一模八腔腔，型腔腔分布圆圆直径就就相当大大了，这这样模具具结构尺尺寸就比比较大，加加上齿轮轮传动系系统，模模具结构构复杂，制制造费用用也很高高。但该该塑件螺螺纹的牙牙型不高高，且呈呈圆弧形形牙，内侧突起起与直径径的比例例约为5.226%（1000%=5.226%）。因为为所用材材料为聚聚乙烯，材材料弹性性模量比比较小，材材质硬度度不高

3、，课课采取强强制脱模模的方式式，这也也是注塑塑厂成型型这种类类型瓶盖盖的常用用方法。因因此本设设计采用用推件板板推出的的强制推推脱方法法，型腔腔的排列列方式采采用双列列直排，如如图2所示。1.1.4模具具结构形形式的确确定从上面分分析中可可知，本本模具拟拟采用一一模八腔腔，双列列直排，推推件板推推出，流流道采用用平衡式式，浇口口采用潜潜伏式浇浇口或侧侧浇口，定定模不需需要设置置分型面面，动模模部分需需要一块块型芯固固定板和和支撑板板，因此此基本上上可确定定模具结结构形式式为A型带推推件板的的单分型型面注射射模。1.1.5注射射机型号号的选定定(1)注注射量的的计算通过计算算或Proo/E建模分

4、分析，塑塑件质量量m为2.88g，塑件件体积V=3.0077ccm,流道凝凝料的质质量m还是个个未知数数，课按按塑件质质量的0.6倍来估估算。从从上述分分析中确确定为一一模八腔腔，所注注射量为为M=1.6nmm=1.6682.88=35.84gg。(2)塑塑件和流流道凝料料在分型型面上的的投影面面积及所所需锁模模力的计计算流道凝料料（包括括浇口）在在分型面面上的投投影面积积A,在模具具设计前前是个未未知值，根根据多型型腔模的的统计分分析，A是每个个塑件在在分型面面上的投投影面积积A的0.2倍0.5倍，因因此可用用0.335nAA来进行行估算，所所以A=nAA+A=nA+0.335nAA=1.3

5、35nAA=84112.3336mmm式中A=d=0.7785331.55=7788.922mm。F=App=84112.3336330=25223700N=2522.377KN式中型腔腔压力p取30MMPa(因是薄薄壁塑件件，浇口口又是潜潜伏式浇浇口，压压力损失失大，取取大一些些)。(3)选选择注射射机根据每一一生产周周期的注注射量和和锁模力力的计算算值，可可选用SZ-60/4500卧式注注射机(上海第第一塑料料机械厂厂)，见表1。表1 注注射机主主要技术术参数理论注射射容量/cmm78模锁力/KN450螺杆直径径/mmm30拉杆内间间距/mmm2802250注射压力力/MPPa170移模行

6、程程/mmm220注射速率率/(gg/s)60最大模厚厚/mm300塑化能力力/(gg/s)5.6最小墨厚厚/mmm100螺杆转速速/(rr/miin)142200定位孔直直径/mmm55喷嘴球半半径/mmm20喷嘴孔直直径/mmm3.5锁模方式式双曲肘 (4)注射机机有关参参数的校校核由注射射机料筒筒塑化速速率校核核模具的的型腔数数n。n=443.2288,型腔数校校核合格格。式中k注射机机最大注注射量的的利用系系数，一一般取0.8；M注注射机的的额定塑塑化量（5.66g/ss）;t成成型周期期，取30ss。注射压压力的校校核。pkp = 11.31130 = 1169MMPa,而p= 11

7、70MMPa,注射压压力校核核合格。式中k取1.3； p取1300MPaa(属薄壁壁窄浇口口类)。锁模力力校核。F KKAp= 1.2 2522.377 = 3022.844kN,而F = 4550kNN，锁模模力校核核合格。其他安装装尺寸的的校核要要待模架架选定，结结构尺寸寸确定以以后才可可进行。1.2浇浇注系统统的设计计1.2.1主流流道设计计(1)主主流道尺尺寸根据所选选注射机机，则主主流道小小端尺寸寸为d =注注射机喷喷嘴尺寸寸 +（0.51）= 33.5+0.55 = 4mmm主流道球球面半径径为SR =喷嘴球球面半径径 +（12）= 220 + 2 = 222mmm(2)主主流道衬

8、衬套形式式本设计虽虽然是小小型模具具，但为为了便于于加工和和缩短主主流道长长度，衬衬套和定定位圈还还是设计计成分体体式，主主流道长长度取40mmm，约等等于定模模板的厚厚度（见见图3）。衬衬套如图图5所示，材材料采用用T100A钢，热处处理淬火火后表面面硬度为为53HHRC57HHRC。(3)主主流道凝凝料体积积q = (D + Ddd + d) = (6.11 + 6.11 44 + 4) = 8812mmm0.8cmm(4)主主流道剪剪切速率率校核由经验公公式= = 18440.119 = 18840ss 18.24）,所以完完全满足足强度和和刚度的的要求。(2)支支撑板厚厚度支撑板厚厚度

9、和所所选模架架两垫块块之间的的跨度有有关，根根据前面面的型腔腔布置，模模架应选选在20002500这个大大类范围围之内，垫垫块之间间的跨度度大约为为1400mm,根据型型腔布置置及型芯芯对支撑撑板的压压力，就就可计算算得到支支撑板的的厚度，即即T = 0.554L（）= 00.544 1140（）= 355.5mmm式中支撑板板刚度计计算许用用变形量量，= 25= 2551.008 = 277m = 0.0277mm,= 0.35 W + 0.0011 WW = 0.335 1140 + 00.0001 1400 = 1.008m；L两两垫块之之间的距距离（约约为140）；W影影响模具具变形的

10、的最大尺尺寸，若若圆筒形形是r或h,若矩形形是L； L支撑板板长度，取250mm;、88个型芯芯投影到到支撑板板上的面面积。单件型芯芯所受压压力的面面积为A = d = 0.7785 288 = 6155.444mm8个型芯芯的面积积为 = 88A = 49223.552mmm此支撑板板厚度计计算尺寸寸为35.5，对于于小型模模具还可可以减小小一点，可可利用两两根推板板导柱来来对支撑撑板进行行支撑，这这样支撑撑板厚度度可近似似为 = = () 355.5 = 114mmm因此，支支撑板厚厚度可取取得稍薄薄一点，取取标准厚厚度32。1.4模模架的确确定根据型腔腔的布局局可看出出，型腔腔嵌件分分布

11、尺寸寸为1155 1995，有根据据型腔侧侧壁最小小厚度为为18.24，再考考虑到导导柱、导导套及连连接螺钉钉布置应应占的位位置和采采用推件件板推出出等各方方面问题题，确定定选用模模架序号号为5号（2000 LL = 2000 2250），模模架结构构为A4的形式式，如图图10所示。各模板尺尺寸的确确定。1. A板尺寸寸A板是定定模型腔腔板，塑塑件高度度18.5，在模模板上还还要开设设冷却水水道，冷冷却水道道离型腔腔应有一一定的距距离，因因此A板厚度度取40mmm。2. B板尺寸寸B板是凸凸模（型型芯）固固定板，凸凸模的成成型部分分直径为为28，因此B板厚度度取32mmm。3. C板块尺尺寸垫

12、块 =推出行行程 +推板板厚度 +推杆杆固定板板厚度 +（510）= 118.55 + 20 + 115 +（510）=588.563.5根据据计算，垫垫块厚度度C取63。上述尺寸寸确定之之后，就就可以确确定模架架序号为为5号，模模面为200 2550，模架架结构形形式为A4的标准准模架。从选定模模架可知知，模架架外形尺尺寸：宽宽长高 = 2000 2250 237。模具平面面尺寸2000 2250 2280 250（拉杆杆间距），合合格；模模具高度度2377,1000 2337 3000合格；模具开开模所需需行程 = 17.6（型芯芯高度）+ 118.55（塑件件高度）+（510）=（41.

13、146.1） 2200（注注射机开开模行程程），合合格；其其他各参参数在前前面校核核均合格格，所以以本模具具所选注注射机完完全满足足使用要要求。1.5排排气槽的的设计瓶盖成型型型腔比比较小，约约为3.11cm,注射时时间约为为1s,采用的的是潜伏伏浇口向向型腔顶顶部倾斜斜，塑料料熔体先先充满型型腔顶部部，然后后充满周周边下部部，这样样型腔顶顶部不会会造成憋憋气现象象，气体体会沿着着分型面面和型芯芯与推件件之间的的轴向间间隙向外外排出。如如果对于于中大型型塑件一一定要通通过计算算，开设设一定量量的排气气槽，方方可保证证产品质质量。1.6脱脱模推出出机构的的设计推件板推推出过程程中，为为了减小小推

14、件板板与型芯芯的摩擦擦，采用用如图11所示结结构，推推件板与与型芯间间留0.22mm0.225mmm的间隙隙，本设设计中取取0.22mm,并用锥锥面配合合，以防防止推件件板因偏偏小而板板溢料。1.7温温度调节节系统的的设计冷却系统统的计算算很麻烦烦，在此此只进行行简单的的计算，在在单位时时间内塑塑料熔体体凝固时时所放出出的热量量应等于于冷却水水所带走走的热量量，模具具温度设设为40。1.7.1冷却却水的体体积流量量 = = = 00.0005222m/mmin = 55.2 100m/miin式中 WW单位位时间（每每分钟）内内注入模模具中的的塑料质质量（kg/minn）,按每分分钟注射射2次

15、，即28.1888cm00.911(g/cm)2次/miin = 511.3gg/miin = 0.05113g/minn; Q单位质质量的塑塑件在凝凝固时所所放出的的热量，PE为6.44 110kJJ/kgg;冷却却水的密密度（10000kgg/m）;C冷冷却水的的比热容容（4.1187kkJ/(kg)）;冷却却水出口口温度（26.5）；冷却却水入口口温度（25）。1.7.2冷却却管道直直径为使冷却却水处于于湍流状状态，查查资料取取d = 8mmm。1.7.3冷却却水在管管道内的的流速由式大于最低低流速1.666m/s,达到湍湍流状态态，所选选管道直直径合理理。1.7.4 冷冷却管道道孔壁与

16、与冷却水水之间的的传热膜膜系数查参考文文献1中的表9.88-5取= 77.222（水温温为30时），因因此h)1.7.5冷却却管道的的总传热热面积1.7.6模具具上应开开设的冷冷却水孔孔数从计算结结果看，因因塑件小小，单位位时间注注射量小小，所需需冷却水水道也比比较小，但但一定水水道对模模具来说说是不可可取的（冷冷却不均均匀）。根据注塑塑厂的生生产经验验，在强强制脱模模的情况况下，型型芯必须须冷却，型型芯纵向向分两排排布置，若若是采用用串联水水道，势势必造成成型芯温温度较大大，因此此两排型型芯应分分别采用用两条进进水道，在在注射工工艺过程程中，根根据具体体情况确确定采用用并联水水道还是是串联水水道。在在定模部部分的流流道凝料料也应得得到冷却却，可开开设一条条往返水水道，模模外胶管管串联，水水道流量量大小可可根据注注射时具具体工艺艺情况进进行调整整，水孔孔开设见见装配图图。