2022年模具毕业设计塑料瓶盖毕业设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录名师归纳总结 1 绪论 . 11.1 中国塑料模具工业进呈现状. 11.2 中国塑料模具的进展市场 . 22 塑件的分析 . 22.1 塑件的使用要求. 22.2 塑件的材料挑选及其材料的介绍 . 22.3 塑件的外形及尺寸. 33 行腔数目的打算及排布 . 44 注射机的初步挑选. 54.1 注射量的运算 . 54.3 XS-ZY-125 型注射机的主要参数 . 55 浇注系统的设计. 55.1 浇注系统设计原就. 55.2 浇注系统的组成. 65.3 浇注系统的设计. 66 分型面与排气槽设计 . 76.1 分型面的挑选原就. 76.

2、2 分型面的设计 . 76.3 排气槽的设计 . 87 成型零件的设计. 87.1 成型零件的结构设计 . 87.2 成型零件工作尺寸的运算 . 97.3 成型零件的强度、刚度运算. 11 8 导向机构的设计. 13 8.1 导柱导向机构的作用 . 13 8.2 导柱导套的挑选. 13 9 推出机构的设计. 14 9.1 推出机构的组成. 14 9.2 推出机构设计的原就 . 14 9.3 推出机构的设计. 14 第 1 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 9.4 复位零件 . 14 名师归纳总结 10 冷却系统设计. 15 10.1 注

3、射模冷却系统设计原就. 15 10.2 冷却管尺寸 . 15 11 注射机的参数校核 . 16 11.1 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核 . 16 11.2 模具厚度校核. 17 11.3 开模行程校核. 17 12 总结 . 17第 2 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点；它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器外表、家电和通讯产品制造中具有不行替代的作 用,应用极其广泛；注射成形是成形热塑件的主要方法,因此应用范畴很广；注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化,使之成为高

4、黏度的流体,用柱塞或螺杆作为加压工具,使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中,经过冷却、凝固阶段,而后从模具中脱出,成为塑料制品；本产品是日常应用的塑料瓶盖,且有用性强；该产品设计为大批量生产,故设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要能够自动脱模,此外为保证塑 件表面质量采纳侧浇口,因此选用单分型面注射模,侧浇口自动脱模结构；模具的型腔 挑选一模四腔结构,浇注系统采纳侧浇口成形,推出形式为推件板推出机构完成塑件的推出；塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统,因此在模 具设计中也进行了设计；本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍,丰富了设 计过程；关键词 ： 注射成型,侧浇口,型芯名师归纳总结

5、- - - - - - -第 3 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - ABSTRACT Here to enter the need to turn over a source of plastic materials, low price, quality and performance characteristics. it is in computers and mobile phones, cars and electrical and electronics, instruments, appliance and products manufacturi

6、ng is an alternative to the role of the most widely used. an injection is a thermoplastic - concrete shape of the main method, the scope of application is very large. Been shaping the plastic materials in rolls of the material being heated, which has become a highly fluid bolts, or as the pressure o

7、f tools, the melted by regulated by a high pressure injection mould of form, after a cooling and solidify, and then die from the adjustment, as of plastic. The product is of daily use of plastic bottle, and with high practicability. the product design for mass production, the design molds to have hi

8、gh molding efficiency, the system can automatically release, in addition to ensure the quality of the surface forms a side gate and therefore use single cent for the injection, the side gate automatically release the structure of the type. the machine mold is a choice of a module four chambers struc

9、ture, the system uses the side gate to push out of shape, form a board with the agency to complete the forms of the launch of the process. Key words: injection;side gate;a core.名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 绪论1.1 中国塑料模具工业进呈现状从市场情形来看,塑料模具生产企业应重点进展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具,并大

10、力开发国际市场,进展出口模具；随着中国塑 料工业,特殊是工程塑料的高速进展,可以预见,中国塑料模具的进展速度仍 将连续高于模具工业的整体进展速度,将来几年年增长率仍将保持 20%左右的 水平；整体来看,中国塑料模具无论是在数量上,仍是在质量、技术和才能等 方面都有很大进步,但与国民经济进展的需求、世界先进水平相比,差距仍很 大；一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口；在 总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争猛烈,仍有一些技术含量不太高的中档塑料模.整体来看, 中塑料模具无论在数量上,仍是在质量、技术和才能等方面都有了很大进步,但与国民经济进展的需求、世

11、界先 进水平相比,差距仍很大；一些大型、精密、复杂、寿命的中高档塑料模具每 年仍需大量进口；在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市 场竞争猛烈,仍有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势；加入 WTO ,给塑料模具产业带来了庞大的挑战,同时带来更多的机会；由 于中国塑料模具以中低档产品为主,产品价格优势明显,有些甚至只有国外产品价格的 1/51/3,加入 WTO 后,国外同类产品对国内冲击不大,而中国中低档模具的出口量就加大；在高精模具方面,加入WTO 前原来就主要依靠进口,加入 WTO 后,不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利,同时仍促使更多外资来中国建厂,带来国

12、外先进的模具技术和治理体会,对培育中国的专业模具才起到了推动作用；2006 年,中国塑料模具总产值约 300 多亿元人民币,其中出口额约 58 亿元人民币；依据海关统计资料,2006 年中国共进口塑料模具约10 亿美元, 约合 83 亿元人民币； 由此可以得出, 除自产自用外, 市场销售方面,2006 年中国塑料模具总需求约为313 亿元人民币,国产模具总供应约为230 亿元人民币,市场满意率为73.5%；进口的塑料模具中,最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注 塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等；出口 的塑料模具

13、以中低档产品居多；由于中国塑料模具价格较低,在国际市场中有 较强的竞争力,所以进一步扩大出口的前景很好,近几年出口年均增长 50%以1 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上就是一个很好的证明；虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅,但所增加的 肯定量仍是进口大于出口,致使模具外贸逆差逐年增大；一状况在 2006 年已得 到改善,逆差略有削减；1.2 中国塑料模具的进展市场模具外贸逆差增大主要有两方面缘由：一是国民经济连续高速进展,特殊 是汽车产业的高速进展带来了对模具旺盛需求,有些高档模具国内的确生产不 了,只好进口；

14、但也的确有一些模具国内可以生产,也在进口；这与中国现行 的关税政策及项目审批制度有关；二是对模具出口勉励不够；现在模具与其它机电产品一样,出口退税率只有13%,而未达17%；从市场情形来看,塑料模具生产企业应重点进展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具,并 大力开发国际市场,进展出口模具；随着中国塑料工业,特殊是工程塑料的高 速进展,可以预见,中国塑料模具的进展速度仍将连续高于模具工业的整体发 展速度,将来几年年增长率仍将保持 20%左右的水平；2 塑件的分析2.1 塑件的使用要求耐用,耐磨,可以承担较大的冲击力,不易摔坏；好看,有光泽,表面较光滑；化学性质稳固,可以耐高温（一般低于2

15、.2 塑件的材料挑选及其材料的介绍100oC）,耐化学腐蚀；2.2.1 依据塑件的用途及其使用要求,选用 ABS 塑料；2.2.2 ABS 的介绍名称中文名：丙烯腈-丁二烯 -苯乙烯共聚物英文名： Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer 基本特性无毒无味,呈微黄色,成型的塑件有较好的光泽,密度在 1.021.05g/cm3,其收缩率为 0.30.8%；ABS 吸湿性很强,成型前需要充分干燥,要求含水量小于 0.3%；流淌性一般,溢料间隙约在0.04mm； ABS 有极好的抗冲击强度,且在低温下也不快速下降；有良好的机械强度和肯定的耐磨性、耐寒性、耐油

16、性、耐水性、化学稳固性和电气性能；成型特点2 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - ABS 在升温时粘度增高,所以成型压力较高,塑料上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕,模具设计时应留意尽量减小浇注系统对料流的阴力；在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度及收缩率影响微小；要求塑件精度高时,模具温度可掌握在5060oC,要求塑件光泽和耐热时,应掌握在6080；主要技术指标比容： 0.860.98cm3/g；熔点： 130160oC 吸水性： 0.20.4% 24h 热变形温度： 4.6 105Pa- 90108 oC 18.0

17、10 5Pa- 83103 oC 屈服强度 : 50MPa 拉伸弹性模量：1.8GPa 抗弯强度： 80MPa ABS 注射工艺参数注射机类型：螺杆式中 210230 后 180200 螺杆转速（ r/min ）：3060 喷嘴形式：直通式喷嘴温度（oC）：180190 料筒温度（oC）：前 200210 模温（oC）：5070 注射压力（ MPa）：7090 保压力（ MPa）：5070 注射时间 s：35 保压时间 s：1530 冷却时间 s：1530 成型周期 s：4070 2.3 塑件的外形及尺寸塑件的工作条件对精度要求较低,依据 级为 5 级精度；ABS 的性能可挑选其塑件的精度等经

18、运算得塑件的底面积为：S 塑=530.66mm2得塑件的体积为：V 塑=2.49cm3 塑件的质量为：W 塑 =V 塑 r 塑 =2.62g ；见图 2-1 所示；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2-1 塑件图3 行腔数目的打算及排布已知的体积V 塑或质量W 塑 ,又由于此产品属大批量生产的小型塑件,综合考虑生产率和生产成本等各种因素,初步确定采纳一模四腔对称性排布；排布图如 2-2 所示：图 2-2 型腔数目及排布图4 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页精选学习资料 - - -

19、 - - - - - - 4 注射机的初步挑选4.1 注射量的运算Q=4 2.62=10.48 g 4.2 注射机的初步挑选XS-ZY-125 型注射机4.3 XS-ZY-125 型注射机的主要参数额定注射量 cm3： 125 螺杆直径 mm ： 42 注射压力 MPa ： 120 注射行程 mm ：115 注射时间 s： 1.5 注射方式：螺杆式合模力 kn：900 最大注射面积 cm2： 320 最大开（合）模行程 mm ：300 模具最大厚度 mm ：300 模具最小厚度 mm ：200 喷嘴圆弧半径 mm ：12 喷嘴孔径 mm ：4 5 浇注系统的设计浇注系统的设计是注射模设计的一个

20、重要环节,它对注射成形周期和塑件质量（如外观,物理性能,尺寸精度等）都直接影响；5.1 浇注系统设计原就结合型腔布局考虑；热量及压力缺失要小；确定均衡进料；塑料耗量要少；排除冷料；排气良好；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.2 浇注系统的组成一般流道浇注系统一般由主流道,分流道,浇口和冷料穴等四部分组成；5.3 浇注系统的设计5.3.1 流道尺寸依据该塑件体积,可得体积流率Q=（4 2.49）/1.66.55cm3/s,取主流道中熔体流淌rs=5 103s-1,由 r-Q-R n 关系曲线图,可得Rn=4.

21、50mm,故得主流道大端尺寸 D=2R n=9. mm ,小端尺寸由注射机喷嘴尺寸,取 如图 5-1 所示；图 5-1 浇口套图5.3.2 分流道尺寸d=4mm,SR=12+2=14mm ；为使四浇口能同时进料,各分流道按平稳式布置,故熔体在各分流道中的 流速,为使分流道易于加工和顶出凝料系统简洁,采纳设在模具一边的梯形形 分流道；梯形大底边宽度 : B=0.2654 4.83 3.9=5 梯形高度 : H=0.67 B=3.35 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 为了塑件表面质量及其美观采纳侧浇浇口,其尺寸

22、 d=0.15 6.7=1 5.3.3 冷却穴 底部设计成带有球头形拉料杆的冷料穴,目的是捕集料流前锋的“ 冷料”,防止“ 冷料” 进入型腔而影响塑件质量；该模具浇注系统的尺寸如图 5-2 所示：图 5-2 模具浇注系统图6 分型面与排气槽设计分型面为定模与动模的分界面；合理地挑选分型面是使塑件能完好的成形 的先决条件；6.1 分型面的挑选原就 使塑件在开模后留在有动模上；分型面的痕迹不影响塑件的外观；浇注系统,特殊是浇口能合理的支配；使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；使塑件易于脱模；6.2 分型面的设计 如图 6-1 所示：7 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 23 页

23、精选学习资料 - - - - - - - - - 图 6-1 分型面图6.3 排气槽的设计当塑料熔体填充型腔时,必需次序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体；假如型腔内因各种缘由而产生的气体不被排除 洁净 ,一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺 陷,另一方面气体受压,体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦（褐 色斑纹）,同时积存的气体仍会产生反向压力而降低充模速度,因此设计型腔时 必需考虑排气问题；有时在注射成型过程中,为保证型腔充填量的匀称合适及 增加塑料熔体汇合处的熔接强度,仍需在塑料最终充填到的型腔部位开设溢流 槽以容纳余料,也可

24、容纳肯定量的气体；通常中小型模具的简洁型腔,可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的协作间隙进行排气,其间隙为 7 成型零件的设计 7.1 成型零件的结构设计 凹模 采纳整体凹模0.030.05mm ；凸模由于塑件带有螺纹,为了简化模具的加工工艺,凸模设计成活动镶 块的形式,活动镶块的固定方式如图 7-1 所示：8 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 7-1 活动镶块的固定方式 7.2 成型零件工作尺寸的运算 7.2.1 成型零件尺寸产生偏差的缘由 成型收缩引起制品产生尺寸偏差的缘由有：预定收缩率（

25、设运算成型零部件工作尺寸所用的收缩率）与制品实际收缩率之间的误差；成型过程中,收缩率可能在其最大值和最小值之间发生的波动； s=Smax-Smin 制品尺寸 s成型收缩率波动引起的制品的尺寸偏差；Smax、Smin分别是制品的最大收缩率和最小收缩率；差；成型零部件的制造偏差：工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和装配偏成型零部件的磨损7.2.2 成型零件工作尺寸的运算 本产品为抗冲 ABS 制品,属于大批量生产的小型塑件,预定的收缩率的最大值和最小值分别取.6% 和 .3；此产品采纳级精度,属于低精度制品；因此,凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数 x 取值可在 0.50.75 的

26、范畴之间,凸凹模各处工作尺寸的制造公差,因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可达到 型腔径向尺寸的运算IT IT 级,综合参考,相关运算详细如下：LM1=1+Smax+Smin/2 sl-0.5 +Z0 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - = 1+0.45% 26-0.5 0+0/30=37.4 mm L M2=1+S max+Smin/2 s2-0.5 +Z0 = 1+0.45%x10.2-0.5 0.20 +003 0=14.78 +0.030 mm 型腔深度尺寸的运算图 7-3：H M1=1+S max+

27、Smin/2Hs l-0.5 +Z0+Z 0= 1+0.45% 8.5-0.5 0=12.325 mm 图 7-2 H M2=1+S max+Smin/2Hs l-0.5 +Z0 +0.05= 1+0.45% 4.5-0.5 0.15 0 =6.45 +0.05 0 mm 型芯径向尺寸的运算lM1 =1+S max+Smin /2ls l+0.5 0- Z-0.15/ -0.15/ = 1+0.45% 6.99+0.5 0.400=10.330-005 mm lM2 =1+S max+Smin /2ls l+0.5 0- Z= 1+0.45% 6.05+0.5 0.400=8.970-005

28、mm 型深度向尺寸的运算hM =1+S max+Smin /2hs l+0.5 0- Z= 1+0.45% 4+0.5 0.15 0-0.15/3=5.875 0-0.08 mm Cm z/2 =（ 1+045%） 15 z/2=21.75 0.075 mm10 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 7-2 图 7-3 运算螺纹型芯的工作尺寸：螺纹型芯大径：螺纹型芯中径：螺纹型芯小径：dM 大0- z=1+ s ds 大+ 中 0- z dM 中0- z=1+ s ds 中+ 中 0- z dM 小 0- z=1

29、+ s ds 小 + 中 0- z dM 大,dM 中, dM 小分别为螺纹型芯的大,中,小径；ds 大, ds 中,ds 小分别为塑件内螺纹大,中,小径基本尺寸；中塑件螺纹中径公差；/5； z螺纹型芯的中径制造公差,其值取就d M 大0- z =1+0.45% 20+0.150-0.03 =29.150-0.03d M 中0- z =1+0.45% 19.7+0.150-0.03=28.7150-0.03dM 小 0- z =1+0.45% 19.4+0.150 -0.03=28.280-0.037.3 成型零件的强度、刚度运算 注射模在其工作过程需要承担多种外力,如注射压力、保压力、合模力

30、和 脱模力等；假如外力过大,注射模及其成型零部件将会产生塑性变形或断裂破 坏,或产生较大的弹性弯曲变形,引起成型零部件在它们的对接面或贴合面处 显现较大的间隙,由此而发生溢料及飞边现象,从而导致整个模具失效或无法 达到技术质量要求；因此,在模具设计时,成型零部件的强度和刚度运算和较 核是必不行少的；11 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一般来说,凹模型腔的侧壁厚度和底部的厚度可以利用强度运算打算,但 凸模和型芯通常都是由制品内形或制品上的孔型打算,设计时只能对它们进行 强度校核；因在设计时采纳的是整体式圆形型腔

31、；因此,运算参考公式如下：侧壁：t crpp 2p m141按强度运算：Epu1按刚度运算：tcrrP Empth3u1rPm底部：0 .1758Pm r按刚度运算：Ep凸模、型芯运算公式：按强度运算：r2LP mp按刚度运算：r3PmL4Ep由公式分别运算出相应的值为：按强度运算得：tc=4.5mm th=6.1mm r=7mm 按刚度运算得：tc=1.18mm th=0.79mm r=1.65mm 参数符号的意义和单位：Pm 模腔压力（ MPa）MPa）查得 2.06 105；E 材料的弹性模量（12 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - p材料的许用应力（MPa）查得 176.5；u 材料的泊松比查表得 0. 25；p成型零部件的许用变形量（mm）查得 0.05；采纳材料为 45,调质, 200HBS ；8 导向机构的设计导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时,正确定位和导向的零件；8.1 导柱导向机构的作用