【毕业设计】塑料瓶盖模具设计ehe.docx
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1、毕 业业 设设 计计 课 题题:瓶盖模具具设计专 业:模具设设计与制制造班 级:模具*班班报 告 人: 指导教教师: 时 间间:20111-6-2 *一, 塑塑件的工工艺性分分析41、塑件件设计要要求42、塑件件材料分分析 53、塑件件的结构构和尺寸寸精度及及表面质质量分析析51)塑塑件的结结构分析析52)表面面质量的的分析53)塑件件尺寸精精度的分分析6二、 确定成成型方案案61、塑件件的体积积重量62、塑件件的注射射工艺参参数的确确定6三、型腔腔数的确确定及浇浇注系统统的设计计771、分型型面的选选择772、型腔腔数的确确定83、确定定型腔的的排列方方式84、浇注注系统的的设计91)主流流
2、道的设设计92)冷料料穴与拉拉料杆的的设计93)分流流道的设设计104)浇口口的设计计110四、排气气、冷却却系统的的设计与与计算111、排气气系统的的设计1112、冷却却系统的的设计与与计算112五、模具具工作零零件的设设计与计计算选择择模架133 1、型型芯设计计及计算算132、型腔腔侧壁厚厚度和底底板厚度度的计算算131)型腔腔侧壁厚厚度的计计算144 2)底底板厚度度的计算算公式如如下:14 3模架架选择144六、脱模模机构的的设计与与计算1551、脱模模力的计计算1552、推板板的厚度度163、顶杆杆直径的的计算166七、注射射机与模模具各参参数的校校核1771、工艺艺参数的的校核1
3、171)注射射量的校校核(按按体积)172)锁锁模力的的校核1883)最最大注射射压和的的校核1882、安安装参数数的校核核18八、设计计总结119九、参考考文献21一、 塑件的工工艺性分分析C A B DD1、塑件件设计要要求如图1 所示, 材料料为PCC , 收缩率率5 7%,材料的的柔韧性性较好,伸缩率率较高。零零件分上上、下盖盖两部分分,可多多次开合合,为减减少模具具数量,缩缩短生产产周期等等,因此上、下下盖采用用整体式式结构,用用一副模模具来生生产。将将上盖DD处尺寸寸与下盖孔孔尺寸配配合设计计为过盈配合合。由于于塑件的的材料为为PC , 有有良好的的伸缩性性,下盖AA 处的的环状凸
4、凸筋需强强制脱模模,因此此设计了了D 处处的3 个缺口口, 使使塑件有有了向外外变形的空间间。2、塑件件的原材材料分析析:塑件的材材料采用用聚碳酸脂PCC,属热热塑性塑塑料,该该塑料具具有如下的成成型特性性:l 无定形料料、吸湿湿性大、不不易分解解。l 韧性好,使使用温度度-10001130。l 质脆、表表面硬度度低。l 流动性中中等,溢溢边值00.033mm左左右,易发生生填充不不良、缩缩孔、凹凹痕、熔接痕等等缺陷。l 宜取高压压注射,在在不出现现缺陷的的条件下下宜取高高料温、模模温,可可增加流流动性,降降低内应应力、方方向性,改改善透明明度及强强度。l 模具浇注注系统应应对料流流阻力小小,
5、脱模模斜度应应大,顶顶出均匀匀,表面面粗糙度度应好,注注意排气气。l 质透明,要要注意防防止出现现气泡、银银丝、熔熔接痕及及滞料分分解、混混入杂质质。3、塑件件的结构构和尺寸寸精度及及表面质质量分析析:1)塑塑件的结结构分析析该零零件的总总体形状状为圆弧弧形,上上盖结构构相对简简单。要要保证上上下盖能能够多次次开合,则则C铰链链处分子子具有高高度取向向,形成成新的结结晶形态态,从而而提高其其开合次次数。2)塑件件尺寸精精度的分分析零件的重重要尺寸寸,如,180.22尺寸精度为3级,重要尺寸60.08尺寸精度为3级,其它尺寸均无公差要求,一般可采用MT5。由由以上的的分析可可见,该该零件的的尺寸
6、精精度要求求不高,模具相关零件尺寸的加工可保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为2m,最小处为1m,壁厚差为1m,较为均匀。3)表面面质量的的分析该该零件的的表面要要求无凹凹坑等缺缺陷外,表表面质量量要求较较容易实实现。综综上分析析可以看看出,注注射时在在工艺参参数控制制得较好好的情况况下,零零件的成成型要求求可以得得到保证证。二、确定定成型方方案1、塑件件的体积积重量计算塑塑件的重重量是为为了选用用注射机机及确定定模具型型腔数。计算得得塑件的的体积:V884744.6mmm3计算算塑件的的质量:公式为为WVV根据设设计手册册查得聚聚碳酸酯酯的密度度为1.18kkg/ddm3,故塑塑件的重重量
7、为:WVV 84774.661.11810-33 8g根据注注射所需需的压力力和塑件件的重量量以及其其它情况况,可初初步选用用的注射射机为:SZ60/40型型注塑成成型机,该该注塑机机的各参参数如下下表所示示:理论注射射量/ccm360移模行程程/mmm180螺杆直径径/mmm30最大模具具厚度/mm280注射压力力/Mpp150最小模具具厚度/mm160锁模力/KN400喷嘴球半半径/mmm15拉杆内间间距/mmm2951855喷嘴口孔孔径/mmm3.552、塑件件的注射射工艺参参数的确确定根根据情况况,聚甲甲基丙烯烯酸甲酯酯的成型型工艺参参数可作作如下选选择,在在试模时时可根据据实际情情况
8、作适适当的调调整。注射温温度:包包括料筒筒温度和和喷嘴温温度。料筒温温度:后后段温度度t1选用1180中中段温度度t2选用2200前前段温度度t3选用2220喷嘴温温度:选选用2220注射压压力:选选用1000MPP注射时时间:选选用200s保压时时间:选选用2ss保压: 800MP冷却时时间:选选用288s总周期期: 50ss三、型腔腔数的确确定及浇浇注系统统的设计计1、分分型面的的选择 J K LL M 该塑件件分型面面选用双双分型面面,如上上图所示示J为主主分型面面,L为为流道分分型面,KK、M主主抽芯分分型面。2、型腔腔数的确确定型腔数数的确定定有多种种方法,本本题采用用注射机机的注射
9、射量来确确定它的的数目。其其公式如如下:nn2=(GG-C)/V 式中中:G注射射机的公公称注射射量/ccm3 V单个个制品的的体积/cm33C浇道和和浇口的的总体积积/cmm3生产产中每次次实际注注射量应应为公称称注射量量G的(00.7550.45)倍倍,现取取0.66G进行行计算。每每件制品品所需浇浇注系统统的体积积为制品品体积的的(0.211)倍,现现取C0.66V进行行计算。n2=(G-00.6VVn2)/VVn2=00.6GG/1.6V=(0.660)/(1.68.55)=2.6由以以上的计计算可知知,可采采用一模模两腔的的模具结结构。3、确定定型腔的的排列方方式本塑件件在注射射时采
10、用用一模两两件,即即模具需需要两个个型腔。综综合考虑虑浇注系系统、模模具结构构的复杂杂程度等等因素,拟拟采用下下图所示示的型腔腔排列方方式。4、浇注注系统的的设计1)主流流道的设设计根据据设计手手册查得得SZ60/40型型注射机机喷嘴有有关尺寸寸如下:喷嘴嘴前端孔孔径:dd0=3.55mm 喷嘴前前端球面面半径:R0155mm为了了使凝料料能顺利利拔出,主主流道的的小端直直径D应应稍大于于注射喷嘴直径径d。Dd+(0.511)mmm=3.55+14.55mm 主主流道的的半锥角角通常为为12过大的的锥角会会产生湍湍流或涡涡流,卷卷入空气气,过小小的锥角角使凝料料脱模困困难,还还会使充充模时熔熔
11、体的流流动阻力力过大,此此处的锥锥角选用用2.55。经换换算得主主流道大大端直径径D8.55mm,为使熔熔料顺利利进入分分流道,可可在主流流道出料料端设计计半径5mmm的圆圆弧过渡渡。主流流道的长长度L一一般控制制在600mm之之内,可可取L55mmm。2)冷料料穴与拉拉料杆的的设计对于于依靠推推件板脱脱模的模模具常用用球头拉拉料杆,当当前锋冷冷料进入入冷料穴穴后紧包包在拉料料杆的球球头上,开开模时,便便可将凝凝料从主主流道中中拉出。球球头拉料料杆固定定在动模模一侧的的型芯固固定板上上,并不不随脱模模机构移移动,所所以当推推件板从从型芯上上脱出制制品时,也也将主流流道凝料料从球头头拉料杆杆上硬
12、刮刮下来。其其结构如如下图所所示: 拉料杆杆3)分流流道的设设计分分流道在在设计时时应考虑虑尽量减减小在流流道内的的压力损损失和尽尽可能避避免熔体体温度的的降低,同同时还要要考虑减减小流道道的容积积。圆形形和正方方形流道道的效率率最高,当当分型面面为平面面时一般般采用圆圆形的截截面流道道,但考考虑到加加工的方方便性,可可采用半半圆形的的流道。一一般分流流道直径径在310mmm范围围内,分分流道的的截面尺尺寸可根根据制品品所用的的塑料品品种、重重量和壁壁厚,以以及分流流道的长长度由中中国模具具设计大大典第第2卷中中图9.2112所示示的经验验曲线来来选定,经经查取DD=7.66mm较较为合适适,
13、分流流道长度度取L1944mm从从图9.2114中查查得修正正系数ffL=1.02,则则分流道道直径经经修正后后为DDfL=7.61.002=55.7112,取取D88mm4)浇口口的设计计根根据浇口口的成型型要求及及型腔的的排列方方式且材材料粘度度小,故故选用点浇口较较为合适适。点浇浇口有浇浇口痕迹迹小等优优点。从制品的的内盖进料料,点浇口的的截面形形状为直直径D11的圆形形,其优优点是截截面形状状简单,易易于加工工,便于于试模后后修正。浇口是在制品的内表面留有浇口痕迹,因为该制件内表面质量要求较低,又是中小型制品的一模两腔结构,所以可以采用点浇口。浇口直径径一般为为0.661.5mmm,其
14、大大小由物物料性质质和制件件重量决决定,浇浇口台阶阶长度为为0.551.2mmm.最好好为0.500.8mmm,浇口直径径可由经验验公式确确定如下下: dd=k*c*AA1/44式式中:AA型腔腔的表面面积(mmm2); KK材料料系数。对对材料PPC为00.7;C壁壁厚系数数从塑塑料成型型模具的的65页页的表33-3-2如下下图所示示中选取取 上式式适用于于壁厚tt 0.722.5mmm的制制品。t/mmm0.755 1 1.2251.51.7552 2.225 2.55C0.17780.20060.2330.24420.27720.29940.30090.3226 计算得得型腔的的表面积积
15、A=114888.2mmm2制件壁厚厚t=1.2mmm 将将其带入入公式:d=0.70.22314888.221/44=0.8mmm 浇浇口台阶阶长度取取1mmm。四、排气气、冷却却系统的的设计与与计算1、排排气系统统的设计计 排排气槽的的截面积积可用如如下公式式进行计计算:F225m11(2773+TT1)1/22/tPP0 式式中:FF排气气槽的截截面面积积(m22) m11模具具内气体体的质量量(kgg) PP0模具具内气体体的初始始压力(MMp)取取0.11Mp TT1模具具内被压压缩气体体的最终终温度() t充模模时间(s) 模内内气体质质量按常常压常温温20的氮气气密度01.16k
16、kg/mm3计算,有有mm1=0V0式中:V0模具具型腔的的体积(mm3)应用用气体状状态方程程可求得得上式中中被压缩缩气体的的最终温温度()TT1(2273+T0)(PP1/P)0.113044-2773式中:TT0模具具内气体体的初始始温度()由由V884744.6mmm3 充模模时间tt=1ss 被压压缩气体体最终排排气压力力为P11200MPaa由由式得:T1(2273+20)(200/0.1)00.13304-2733=3111.77 模模具内的的气体质质量由式得: m1=V00=9.132210-661.116kgg=1.06 10-55kg 将将数据代代入式得:所需排排气槽的的截
17、面面面积为:F=2551.00610-55(2773+3311.7)11/2/(110.11106)=00.0664mmm2 由于制制件体积积较小,因因此不必必另外开开设排气气槽,气气体由卸卸料杆和和凸、凹凹模等间间隙排出出即可。2冷却却系统的的设计与与计算冷却系系统设计计的有关关公式:qqV=WWQ1/c1(1-2) 式中中:qVV冷却却水的体体积流量量(m33/miin)W单位时时间内注注入模具具中的塑塑料重量量(kgg/miin)Q1单位位重量的的塑料制制品在凝凝固时所所放出的的热量(kJ/kg)冷冷却水的的密度(kg/m3) 0.98103c1冷却却水的比比热容kJ/(kgg.)44.
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