塑料茶杯蓋模具設(shè)計與制造畢業(yè)設(shè)計（論文）

1、河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院henan polytechnic institute畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 塑料茶杯蓋模具設(shè)計與制造 班 級 模具0903 姓 名 付景濤 指導(dǎo)教師 陸茵 機械工程系2012屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書二o一一年九月姓名：付景濤 專業(yè)： 模具設(shè)計與制造 班級：模具0903 學(xué)號： 13 設(shè)計題目： 塑料茶杯蓋模具設(shè)計與制造 塑料件簡圖：塑料件主要技術(shù)要求：1. 產(chǎn)品材料：pp2.材料厚度：2.0mm3.產(chǎn)品數(shù)量：大批量生產(chǎn)4.未注公差按it14級確定指導(dǎo)老師（簽名）： 2011年 月 日前 言隨著近代工業(yè)的發(fā)展，塑料成為一種新材料也發(fā)展起來了，且應(yīng)用日趨廣泛。

2、它在國發(fā)經(jīng)濟中許多領(lǐng)域不同程度地替代了金屬、木材及其他材料，成為當前社會使用的一大類材料。只有迅速地發(fā)展塑料加工業(yè)，才可能把各種性能優(yōu)良的高分子材料變成功能各異的塑件產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟中各領(lǐng)域充分地發(fā)揮作用。模具是塑料成型加工的一種重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母”，模具是一種高附加值產(chǎn)品和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標志。注塑成型工藝及模具設(shè)計是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高注塑成型設(shè)備的革新成型工藝的成熟而改進，而且隨著計算機技術(shù)，快速造型技術(shù)，數(shù)值模擬技術(shù)、數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)等在注塑成型加

3、工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。注塑成形工藝及模具設(shè)計是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，不僅隨高分子材料合成技術(shù)的提高，注塑成型設(shè)備的革新，成型工藝的成熟而改進，而且隨著計算機技術(shù)快速造型技術(shù)，注塑成模擬技術(shù)，數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)等在注塑成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展，注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在機械化工、軍事國防，家用電器等都有廣泛應(yīng)用，且生產(chǎn)的制件具有精度高，復(fù)雜度高，一致性高，生產(chǎn)率高和消耗低的特點，有很大的市場需求和廣泛的發(fā)展前景。本次設(shè)計是對三年高職學(xué)知識的一次綜合性總結(jié)與運用，通過本次設(shè)計，提高了對模具的理性認識，掌握了設(shè)計步驟，能夠更加系統(tǒng)地串聯(lián)了三年的專業(yè)知識，使模具這塊知識在認識中合理化，系統(tǒng)化。

4、本說明是依據(jù)實用注塑成型及模具設(shè)計以及相關(guān)的參考書籍而編寫成的，本模具是幅比較簡單的注塑模具。本說明介紹了設(shè)計的任務(wù)要求，模具加工的一系列步驟，在敘述中文字與圖形楊互補充說明，能夠更詳盡地展出了本人的編寫內(nèi)容。由于編者水平有限，在設(shè)計過程中不妥和錯誤之處在所難免，懇請老師的批評與指正，以便得心修正。在此表示忠心的感謝！摘 要本次的畢業(yè)設(shè)計是茶杯蓋的注塑模的設(shè)計，依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定塑件采用注射成形法生產(chǎn)。該產(chǎn)品設(shè)計為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，此外為保證塑件表面質(zhì)量采用點澆口，因此選用雙分型面注射模，點澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。模具的型腔采用一模四

5、腔平衡布置，澆注系統(tǒng)采用點澆口成形，推出形式為四推桿推出機構(gòu)完成塑件的推出。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計中也進行了設(shè)計。關(guān)鍵詞：雙分型面注射模具 點澆口 ii目 錄前 言i摘 要ii緒 論11 茶杯蓋塑件的工藝分析31.1 塑件成形工藝分析31.2 塑件成形工藝參數(shù)確定62 模具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計及模架選擇72.1確定成形方法72.2型腔布置82.3分型面設(shè)計92.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計112.5 脫模機構(gòu)設(shè)計142.6導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計152.7選擇模架163 選擇成形設(shè)備173.1 注塑機的選擇173.2 工藝參數(shù)的校核184 模具結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計計算204.1 型腔尺寸計算20

6、4.2 型芯的尺寸計算224.3 模具冷卻、加熱系統(tǒng)計算235 模具主要零件加工工藝過程245.1 型芯工藝過程265.2 型腔工藝過程276 模具的工作原理277 模具總裝圖及模具的裝配、試模287.1 模具總裝圖及模具的裝配307.2 模具的安裝試模30結(jié)束語33致 謝35參考文獻362河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機械工程系畢業(yè)論文緒 論模具的重要意義：模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個國家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標志。模具在電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝

7、備，是工業(yè)化國家實現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。換句話說，沒有高水平的模具就不會有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具業(yè)是否強盛也反映出一個國家工業(yè)的強弱。塑料制品和注射成形在模具業(yè)的重要地位：塑料制品具有原料來源豐富,價格低廉,性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機、汽車、電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔

8、體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。塑料注射成形工藝的最大特點是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上投入較大，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實屬一種經(jīng)濟快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。模具在我國的發(fā)展歷程：過去在我國工業(yè)中，模具長期未受到重視。改革開放以來，塑料成形、家用電器、儀表、汽車等行業(yè)進入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有了一定的發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。當今社會的進步和發(fā)展，使

9、原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密，如我們使用的電腦、手機、汽車等產(chǎn)品都要依靠模具。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。我國模具工業(yè)雖然有了長足的發(fā)展，取得了巨大進步，但是我們也要清醒地看到，我國模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達國家要落后很多，這與我國制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商品化、標準化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技

10、術(shù)含量較低，高中檔模具多數(shù)要依靠進口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很重；人才緊缺，管理滯后的狀況依然突出，等等?？梢?，我國模具工業(yè)的發(fā)展任重而道遠。前景展望：我國進入實施國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的第十一個五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進入一個關(guān)鍵時期。在這一時期，模具行業(yè)的主要任務(wù)是，在黨中央關(guān)于把我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略思想指引下，進一步推進改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，使我國模具工業(yè)在整體上再上一個新臺階。不斷提升模具制造水平，振興我國裝備制造業(yè)，為實現(xiàn)把我國建設(shè)成為制造業(yè)強國的宏偉目標而奮斗。畢業(yè)設(shè)計題目選定： 經(jīng)常使用茶杯，茶杯蓋有很廣的市場前景，所以就拿此做畢業(yè)設(shè)計題目1塑料茶杯

11、蓋塑件的工藝分析1.1 塑件成形工藝分析如圖1-1為塑料茶杯蓋的二維工程圖及實體圖，單位mm。 圖1-1 塑件圖及實體圖產(chǎn)品名稱：熟料茶杯蓋產(chǎn)品材料：聚丙烯 pp塑件材料特性：1.流動性較好（溢邊值為0.04mm左右）易于充模，粘度對剪切速率較敏感，同時還與注射溫度和注射壓力有關(guān)，其中注射壓力影響較為顯著，因此提高流動性要從提高注射壓力入手。2.精度對之制件影響程度較大，有破壞橡膠相的傾向，通常聚丙烯在250左右變色，270開始分解。吸濕性強。成型前不須保證充分干燥要求其含水量小于1，對于表面光澤要求較高的制品，需長時間干燥。3.若制件精度要求較高模溫宜采取5060，若制件表面要求具有光澤模溫

12、宜取6080，我們的線圈骨架采用60。4.注射壓力應(yīng)較大，采用螺桿式注塑機料溫可取160220，注射壓力可取7090mpa。5模具設(shè)計過程中注意事項，澆注系統(tǒng)流動阻力應(yīng)盡可能小，澆口位置及形式應(yīng)合理并能防止熔接痕的產(chǎn)生，同時要考慮模具制造的經(jīng)濟性和加工的合理性。塑件材料成形性能：從成型性能上看，成型時候收縮大，成型性能好，易翹曲變形，尺寸穩(wěn)定性好，柔軟性好，有“鉸鏈”特性。該材料吸水性吸濕性大，因此在注塑成型時應(yīng)注意對原材料的干燥；溶料的流動性較好，成型容易。另外，由于該材料的收縮率隨制件厚度變化很大，所以收縮率應(yīng)根據(jù)制件的壁厚取植。產(chǎn)品數(shù)量：大批量生產(chǎn)塑件尺寸：mm（大圓*小圓*高度*厚度）

13、塑件顏色：白色、棕色、綠色、黃色、磚紅色等各種顏色，可根據(jù)需要任意選擇。查文獻3可得：塑件材料物理性能：密度：收縮率：熔點：熱變形溫度：材料力學(xué)性能：拉伸強度：彎曲強度：壓縮強度：缺口沖擊強度：硬度：洛氏塑件質(zhì)量：計算塑件的體積：塑件的體積為v=107.454 cm3，塑件的質(zhì)量計算：查中國模具設(shè)計大典2可得塑料聚丙烯的密度為：p=0.90-0.91g/cm3故塑件的質(zhì)量為m=pv=107.4540.91=97.8g 。塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，不允許有較大的澆口痕跡，無飛邊或較少易清1.2 塑件成形工藝參數(shù)確定1.2.1聚丙烯成形的工藝參數(shù)：故塑件的質(zhì)量為m=pv=107.4540.91=

14、97.8g 。查文獻2表1-3得：注塑成型的工藝參數(shù) 注塑機類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速/r.min:3060 取30 形式噴嘴 ：直通式 溫度/ ：170190 取190 料筒溫度：后段溫度t1：選用160170 取165 中段溫度t2：選用200220 取210 前段溫度t3：選用170190 取180 模具溫度/ ：4080 取50 注射壓力/mpa : 70120 mpa 取120 mpa 保壓壓力mpa： 5060mpa 選用 60mpa 注塑時間/s： 05s 選用2 s 保壓時間/s ：2060s 選用10s 冷卻時間/s：1550s 選用40 1.2.2 關(guān)于聚丙烯設(shè)計時應(yīng)考慮的問題

15、： 合理使用穩(wěn)定劑、潤滑劑等各種添加劑改善樹脂工藝性能和制品使用性能，成形預(yù)熱。 流道和澆口的設(shè)計應(yīng)考慮盡量減少阻力。 采用不銹鋼制做型腔或采用鍍鉻進行型腔表面耐腐蝕處理。2 模具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計及模架選擇2.1確定成形方法塑件采用注射成形法生產(chǎn)。因為該產(chǎn)品設(shè)計為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計的模具需要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，此外為保證塑件表面質(zhì)量采用點澆口，因此選用雙分型面注射模，點澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。2.2型腔布置2.2.1 注意的問題或原則根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。據(jù)設(shè)計要求可知，由于該塑件形狀較簡單，質(zhì)量較小，且需

16、要大批量生產(chǎn)所以模具選用一模四腔結(jié)構(gòu)且平衡布置，采用雙分型面注塑模，澆口形式采用點澆口進料，這樣模具尺寸較小，制造加工方便，利于充滿型腔，塑件質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高，塑件成本低。型腔的排列根據(jù)模具的形狀及尺寸排列，其排列方法如下圖21所示： 圖2-1 型腔布置示意圖2.3分型面設(shè)計2.3.1分型面設(shè)計分型面溢料是熱固性塑料注射模的突出問題。因此要求減少接觸面積，增加接觸壓力，以改善塑料溢邊問題。選擇分型面時的考慮方向： 分型面一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處 將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側(cè)，以保征同心度 軸芯機構(gòu)要考慮軸芯距離 分型面作為主要排氣面時，分型面設(shè)于料流的末端。 塑件開

17、模后留在動模上 分型面的痕跡不影響塑件的外觀 澆注系統(tǒng)和澆口的合理安排 推桿的痕跡不露在塑件的外觀上 使塑件易于脫模 根據(jù)塑件的。圖2-2 分型面選擇示意圖2.3.2 排氣槽設(shè)計當塑料熔體充填型腔時，熱固性塑料在固化時會放出大量的氣體,易阻塞縫隙，如果氣體不能順利地排出，塑件會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫式表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化，所以必須開設(shè)專用排氣槽排出氣體。通常排氣槽設(shè)計有多種方式，大多數(shù)都采用配合間隙排氣的方式，本模具在分型面上設(shè)置排氣槽，深度為，寬。這樣有利于清理飛邊及排出氣體。2.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機的噴嘴射出后，進入模具的型腔以

18、前所流經(jīng)的一段路程的總稱。模具澆注系統(tǒng)應(yīng)盡量粗短，流道設(shè)計分為主流道、分流道、澆口和冷料井的設(shè)計。查2得雙分型面注射模使用的澆注系統(tǒng)是點澆口澆注系統(tǒng)。2.4.1 主流道設(shè)計 主流道為注塑機的噴嘴到型腔之間的進料通道。熔體從噴嘴中以一定的動能噴出。由于熔體在料筒內(nèi)已被壓縮,此時流入模的空腔內(nèi),其體積必然要增大,流速也略為減小。主流道設(shè)計應(yīng)注意的問題： 便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形。錐角粗糙度與噴嘴對接處設(shè)計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。 主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計成可拆卸的襯套，以便選 用優(yōu)質(zhì)材料單獨加工和熱處理。 襯套大端高出定模端面，并與注射機定模板的定位

19、孔成間隙配合，起定位隙作用。 主流道小端直徑d=注射機噴嘴直徑+（0.51）=7.5+(0.51) 取d=8主流道球面半徑sr=注射機噴嘴球頭半徑+（12） =18+（12） 取sr=20主流道斷面尺寸：主流道設(shè)在定模板上，并且位于模具的中心，與注射機噴噴嘴在同一軸線上。主流流道的大頭直徑確定為6mm ，考慮硬聚氯乙烯流動性較好，所以主流道如下選擇，錐度、 主流道斷面尺寸：主流道設(shè)在定模板上，并且位于模具的中心，與注射機噴噴嘴在同一軸線上，如下圖：圖2-3 主流道襯套示意圖2.4.2 分流道設(shè)計 指塑料熔體從主流道進入多腔模各個型腔的通道，對熔體流動起分流轉(zhuǎn)向作用，要求熔體壓力和熱量在分流道中

20、損失小。 分流道的截面形狀及分布選擇：截面形狀有圓形、梯形、u形、半圓形、矩形。分流道的長度應(yīng)盡可能的短，少彎折的減少壓力損失和熱量損失，分流道的表面粗糙度為 。 通過表2-3所示截面形狀的對比，圓形截面形狀效果最佳，考慮到經(jīng)濟和加工難易，采用梯形。分流道截面形狀采用梯形且平衡分布，因為梯形分流道熱量損失較小，易加工，效率較高且可保證各型腔均衡進料，從而保證塑件質(zhì)量。分流道尺寸經(jīng)驗計算：分流道的斷面尺寸要視塑件的大小，品種注射速度及分流道的長度而定。一般分流道直徑在以下時，對流動性影響較大，當直徑大于時，對流動性影響較小。查22 （6.2）得分流道計算經(jīng)驗公式： 式中 b梯形大底邊寬度，塑件的

21、質(zhì)量， l分流的長度, h梯形的高度，故 梯形分流的側(cè)面斜角常取5o10o，此取斜角為10o ，底部以圓角相連。綜上可得，梯形分流道的截面尺寸及圖形如下：圖2-4 分流道截面示意圖2.4.3澆口設(shè)計澆口不僅對塑件熔體的流動性和充模特征有關(guān)，而且與塑件的成形質(zhì)量有著密切的關(guān)系。點澆口形式采用帶圓角的圓錐過渡式的點澆口，因為這種結(jié)構(gòu)有利于熔料充滿型腔。澆口位置的選擇：盡量縮短流動距離，保證熔料能迅速地充滿型腔。澆口開在塑件壁厚處，且應(yīng)減少熔痕，有利于型腔氣體的排出。所以，塑件的澆口選擇在茶杯蓋的底部中央處，由于塑件所填充塑料多，這樣可以提高充模速度。澆口尺寸計算：查22（5-64）得點澆口的直徑計

22、算公式：式中 點澆口的直徑 系數(shù)，依塑料種類而異 查表得依塑件壁厚而異的系數(shù) 查22圖5-79得型腔表面積綜上查表得 與經(jīng)驗尺寸一致，所以點澆口取。由上可知，塑件采用點澆口成形，澆注系統(tǒng)平衡布置，如圖2-5所示。主流道為圓錐形，上部直徑與注塑機噴嘴相配合，下部直徑為，錐角為6o。分流道采用梯形截面流道，斜角為10o，高為，寬為。點澆口直徑為，長度為，頭部球。圖2-5 分流道示意圖2.5 脫模機構(gòu)設(shè)計塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機構(gòu)稱為脫模推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件

23、；第二部分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動作的導(dǎo)向及和模時推遲推出零件復(fù)位的零件。推出機構(gòu)應(yīng)使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理合理安排；推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)力求簡單，動作可靠，不發(fā)生誤動作，和模時要正確復(fù)位。，推模力的計算要將塑件從模腔中推出必須克服推出所遇到的阻力，因此塑件脫模時必須有一個足夠大的脫模力，脫模力可用下式計算： 式中 脫模力 型芯的脫模斜度 塑件包容型芯的面積 塑件對鋼的摩擦系數(shù) 取0.2 塑件對型芯的單位面積上的包緊力 故 因為本塑件結(jié)構(gòu)簡單所以使用一般的推桿推出機構(gòu)、推板推出機構(gòu)等既可滿足塑件脫模的要

24、求。2.6導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)由導(dǎo)柱及導(dǎo)套等組成。在模具各類機構(gòu)中都可能設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)，以保證各類機構(gòu)在工作過程中定位、定向。導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)銷和導(dǎo)柱導(dǎo)套兩種形式。因為導(dǎo)銷主要用于移動式小型壓模，不符合設(shè)計要求，所以本模具中采用導(dǎo)柱導(dǎo)套形式的導(dǎo)向機構(gòu)。模具的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合形式及設(shè)計尺寸如下圖 2-6圖 2-6 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合形式示意圖2.7選擇模架2.7.1模架結(jié)構(gòu)注射模標準：我國目前標準化注射模零件的國家標準有12個；另外還制訂了塑料注射模具的標準模架，分中小型模架（gb/t12556.190）和大型模架（gb/t12555.190）兩種。中小型模架標準中規(guī)定，模架的周界尺寸范圍為：56

25、0mmx900mm，并規(guī)定模架的形式為品種型號，即基本型，a1、a2、a3和a4四個品種。其四種模架的組成、功能及用途見下表2-7。表2-7注射模標準模架種類型號組成、功能及用途a1型定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，與推桿推件機構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機。a2型動、定模均采用兩塊模板，與推件機構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機，可用于帶有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯的模具，也可用于斜滑塊側(cè)向分型的模具a3型定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機。a4型動、定模均采用兩塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式

26、和臥式注射機。根據(jù)以上四種模架的組成，功能及用途可以看出，a4型模型適用于本次模具的設(shè)計。2.7.2模架周界尺寸選擇中小型模架的周界尺寸參數(shù)、規(guī)格有：100l、125l、160l、180l、200l、250l、315l、355l、400l、450l和500l等模架規(guī)格。根據(jù)模具型腔布置可以選用的模架規(guī)格為：400l.模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注射模采用拉桿和限位螺釘，控制分型面的打開距離，其開距應(yīng)大于，方便取出制件，周界尺寸250mm250mm，上、下模板的厚度為40mm，墊板厚度為63mm。2.7.3塑料注射模具技術(shù)要求塑料注射模具應(yīng)優(yōu)先按gb/t12555.190和gb4169.111選用標準模架

27、和標準件。模具成形零件材料和熱處理要求，優(yōu)先按下表2-8內(nèi)容選用：表2-8 模具成形零件優(yōu)先選用材料和熱處理硬度零件名稱模具材料熱處理硬度牌號標準號hbshrc型腔、型芯定模鑲件、動模鑲件、活動鑲件45gb69921626040454crgb3077216260404540crnimoagb307721626040453cr2mogb1299預(yù)硬狀態(tài)35454cr 5mosiv1gb129924628045553cr13gb122024628045553 選擇成形設(shè)備3.1 注塑機的選擇根3.1 注塑機的選擇根椐設(shè)計的澆注系統(tǒng)可計算出澆注系統(tǒng)的總體積為：因為模具設(shè)計為一模四腔，且一個塑件的體積

28、為：所以一次性注入的塑料的體積為：根據(jù)計算的數(shù)據(jù)塑查22表8選定注塑機型號為：注塑機的參數(shù)如下：注塑機最大注塑量 ： 噴嘴球面半徑： 鎖模力：4500kn 注塑壓力：121mp a 最小模厚：300mm 模板行程：700mm 噴嘴前端孔徑： 3.2 工藝參數(shù)的校核3.2.1 最大注射量校核 注射機的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體積（包括流道及流口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好在注塑機的最大注塑量80%。 所以，選用的注塑機最大注塑量應(yīng) 式中注塑機的最大注塑量：單位 注塑機的體積，單位 澆注系統(tǒng)體積，單位 故 確定的注塑機注塑量為： 滿足要求。3.2.2 鎖模力校核 f=a p=783

29、7.94=235138.14n=235.14kn 式中 熔融型料在型腔內(nèi)的壓力80塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和注塑機的額定鎖模力 故 =4500（kn） 所以選定的注塑機為： 滿足要求3.2.3 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核本模具的外行尺寸為450mm400mm365mm。注塑機模板最大安裝尺寸為300mm450mm,故能滿足模具的安裝要求。3.2.4 模具閉合高度校核 由上述計算模具的閉合高度h=320mm,注塑機所允許模具的最小厚度hmin=300mm,最大厚度hmax=450mm,即模具滿足的安裝條件。hminhhmax3.2.5 開模行程校核我們所選的注塑機的最大行程與模具

30、厚度無關(guān)，故注塑機的開模行程應(yīng)滿足下式： 式中 h1型芯高度 h2包括凝料在內(nèi)的塑件高度 s注射機最大開模行程a中間板與定模板之間的分開距離滿足要求。4 模具結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計計算為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，采用較低的尺寸精度。 塑件精度等級與塑料品種有關(guān)，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種。塑料品種建議采用精度等級高精度一般精度低精度聚丙烯456由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求不高，所以精度等級選擇一般精度。4.1 型腔尺寸計算計算中取硬聚氯乙烯的平均收縮率。公差按照表4-1和表4-2中所查的公差進行計算。模具制造公差，統(tǒng)一取

31、塑件尺寸公差的1/5。4.1.1 型腔徑向尺寸計算對于塑件 塑件尺寸公差取-0.64 d =87.24式中 塑件形狀尺寸 塑件的平均收縮率 塑件的尺寸公差 模具制造公差 d =80.95d =12.03對于圓弧 塑件尺寸公差取0.13 =52.124.1.2 型腔深度尺寸計算對于尺寸的模具設(shè)計，塑件尺寸公差取0.26 式中 大塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸 =79.76對于塑件 塑件尺寸公差取0.18 d =10.344.2 型芯的尺寸計算4.2.1 型芯徑向尺寸計算 對于尺寸的模具設(shè)計，塑件尺寸公差取0.26 式中 大塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸 =79.76對于塑件 塑件尺寸公差取0.18 d =10.

32、344.2.2 型芯高度尺寸計算對于塑件高度尺寸模具設(shè)計，塑件尺寸公差取0.09 =28.614.3 模具冷卻、加熱系統(tǒng)計算冷卻回路所需總表面積可按下式計算 式中 冷卻回路總表面積， 單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， 模具成形表面的溫度，; 冷卻水的平均溫度， 。 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計算 式中 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ; 冷卻水在該溫度下的密度 冷卻水的流速 冷卻水孔直徑 與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù) 值查表表4-3 水的值與其溫度的關(guān)系表平均水溫/5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.4

33、08.849.289.6610.05冷卻回路總長度可用下式計算 式中 冷卻回路總長度 冷卻回路總表面積 冷卻水孔直徑 計算得 確定冷卻水孔的直徑時應(yīng)注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為時，水孔直徑可取。本模具的冷卻水孔直徑取。冷卻水體積流量的計算：塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機熱量的差值，即為用冷卻水擴散的模具熱量。假如塑料樹脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式

34、計算： 式中 冷卻水體積流量 單位時間注射入模具內(nèi)的樹脂質(zhì)量 單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量 冷卻水比熱容 冷卻水的密度 冷卻水出口處溫度 冷卻水入口處溫度 圖4-1 冷卻回路排布圖4.3.2 模具加熱當注射成形工藝要求模具溫度在80以上時，模具必需有加熱裝置，由于聚丙烯注射成形工藝要求模具溫度在2060，因此模具中不用設(shè)置加熱裝置即可滿足注射成形需要。 5.模具主要零件加工工藝過程 5.1 模具凸模工藝規(guī)程1. 鍛造 將毛坯鍛成圓柱棒料95mmx125mm 鍛床 空氣錘2. 熱處理 退火處理3. 普車 車外圓、端面見光，留2mm的余量 普通車床 45車刀4. 熱處理 調(diào)質(zhì)處理，使其硬度達到2

35、832hrc 5. 數(shù)車 按圖紙尺寸要求，加工尺寸90、76、75、r38、9、 數(shù)控車床 45車刀 r2，留0.05mm余量 90車刀6. 普車 全面拋光成型表面及配合表面，保證尺寸90、76、75、r38，9 r2 普通車床 7. 交檢5.2模具凹模工藝規(guī)程1. 備料 型腔標準件經(jīng)退火處理 電熱爐 火鉗 2. 銑 1、用球刀及平面刀銑型腔 2、用立銑刀銑澆口套孔、螺釘孔及導(dǎo)套孔3、用球刀銑澆口4、鉆冷卻水道 數(shù)控銑床 平面刀、球刀、麻花鉆 3. 攻絲 攻螺紋 絲錐4. 熱處理 調(diào)質(zhì)處理后表面硬度達到4045hrc 電熱爐 火鉗 5. 外圓磨 磨上下表面使表面粗糙度達到1.6 磨床 砂輪6.

36、 檢驗 按圖樣要求采用游標卡尺和顯微鏡等測量儀器對型腔各部分尺寸進行檢驗6. 模具工作原理aa為第一分型面,bb為第二分型面,模具打開時,注射機開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移，模具先將 aa第一分型面打開,中間板隨動模后移，與拉料板做定距分離,供操作工人取出澆注系統(tǒng)凝料.當動模部分移動一定距離后，固定在中間板上的限位銷與定距拉板后端接觸，使中間板停止移動，動模繼續(xù)后移，為第二分型面bb打開,塑件包緊在型芯上，這時澆注系統(tǒng)凝料再澆口處自行拉斷，然后在aa分型面之間自行脫落或人工取出。動模繼續(xù)后移，當注射機的推桿接觸推板時，推出機構(gòu)開始工作，推桿將塑件從型芯上推出，塑件在bb分型面自行落下。模具的組成

37、：成形零部件，型芯,中間板澆注系統(tǒng) ，澆口套、中間板導(dǎo)向部分，導(dǎo)柱、導(dǎo)套、中間板、推出部分，推板、推桿固定板、推桿 二次分型部分，定距拉板、限位銷、銷釘、拉桿、限位螺釘結(jié)構(gòu)零部件，動模座板、支承板、型芯固定板、定模座板7 模具總裝圖及模具的裝配、試模7.1 模具總裝圖及模具的裝配圖6-1 模具裝配圖模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容： 對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。 對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應(yīng)不大于模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。 模具使用，裝拆方法。 防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。 有關(guān)試模及檢驗方面的要求。 7

38、.2 模具的安裝試模7.2.1 試模前的準備試模前要對模具及試模用的設(shè)進行檢驗。模具的閉合高度，安裝與注射機的各個配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各個滑動零件配合間隙適當，無卡住及緊澀現(xiàn)象。活動要靈活、可靠，起止位置的定位要準確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無松動現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設(shè)備也要進行全面檢查，即對設(shè)備的油路、水路、電路、機械運動部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調(diào)整，使之處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。7.2.2 模具的安裝及調(diào)試模具的安裝是指將模具從制造地點運至注塑機所在地，并安裝在指定注射機的全過程。模具安裝到注射機上要注意

39、以下幾個問題： 模具的安裝方位要滿足設(shè)計圖樣的要求。 模具中有側(cè)向滑動機構(gòu)時，盡量使其運動方向為水平方向。 當模具長度與寬度尺寸相差較大時，應(yīng)盡可能使較長的邊與水平方向平行。 模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。模具在注射機上的固定多采用螺釘、壓板的形式，一般每側(cè)采用4-8塊壓板，對稱布置。模具安裝于注射機上之后，要進行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗?zāi)＞呱细鬟\動機構(gòu)是否可靠、靈活、定位裝置是否有效作用。要注意以下幾個方面： 合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。 活動型芯、推出及導(dǎo)向部位運動及滑動要平穩(wěn)、無干涉現(xiàn)象，定位要正確、可靠。 開

40、模時，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。 冷卻水要暢通，不漏水，閥門控制正常。7.2.3 試模將模具安裝在注射機上，選用合格的原料，根據(jù)推薦的工藝參數(shù)調(diào)整好注射機，采用手動操作。開始注射時，首先采用低壓，低溫和較長的時間條件下成形。如果型腔未充滿，則增加注射時的壓力。在提高壓力無效的時，可以適當提高溫度條件。試模注射出樣件。試模過程中，應(yīng)進行詳細記錄，將結(jié)果填入試模記錄卡，并保留試模的樣件。7.2.4 修模雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備時，在預(yù)想的工藝條件下進行模具設(shè)計，但是人們的認識往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進行試模試驗，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)總是以后，進行

41、排除錯誤性的修模。 塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類居多，原因也很復(fù)雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，應(yīng)當根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實際情況，進行細致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出補救方法。因為成型條件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當變更成型條件不能解決問題時，才考慮修理模具。 修理模具更應(yīng)慎重，沒有十分把握不可輕舉妄動。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復(fù)原狀。7.2.5 檢驗通過試模可以檢驗出模具結(jié)構(gòu)是否合理，所提供的樣件是否符合用戶的要求，模具能否完成批量生產(chǎn)。針對試模中發(fā)現(xiàn)的問題，針對試模中發(fā)現(xiàn)的問題，對模具進行修改、

42、調(diào)整、再試模，使模具和生產(chǎn)的樣件滿足客戶的要求，試模合格的模具，應(yīng)清理干凈，涂防銹油入庫保存。結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計是三年大學(xué)生活中的最后一個工作項目，具有非同尋常的意義，畢業(yè)設(shè)計的完也為我們的大學(xué)生活畫上了圓滿的句號。它對大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活中所學(xué)知識的一個總結(jié)概括，更是一次檢驗，讓我們每個人都能清楚了解自己在大學(xué)中學(xué)習(xí)的效果。確定了自己的畢業(yè)設(shè)計題目后，開始可以說腦中是一片空白，很茫然，不知所措無從下手。于是就在互聯(lián)網(wǎng)上查找關(guān)于茶杯蓋的相關(guān)的資料，比如茶杯蓋的形狀、尺寸、以及一些供求的信息等等，掌握了第一手資料。接著我又到圖書館查找相關(guān)的專業(yè)書籍，尋找塑料注塑模具的設(shè)計思路和一些塑料注塑模具設(shè)計與制

43、造的實例進行參考。有了這些實例和思路就為我的畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)造了“骨架”，接下去就要為這個“骨架”添加“血肉”，最后使它生動完整。我們模具設(shè)計與制造專業(yè)開設(shè)了機械制圖及autocad、機械設(shè)計以及計算機的應(yīng)用基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課，數(shù)控機床及編程、模具制造工藝與工裝沖壓工藝與模具設(shè)計、塑料模具設(shè)計與制造等專業(yè)課，這些課程對我順利進行畢業(yè)設(shè)計起到了一個基石的作用。比如，畢業(yè)設(shè)計中零件圖和模具裝配圖的繪制與機械制圖及autocad的學(xué)習(xí)是分不開的，模具的改進也要機械設(shè)計模具制造工藝與工裝等課程的幫助，更不用說塑料模具設(shè)計與制造這門專業(yè)課的重要作用了。此次畢業(yè)設(shè)計，讓我我學(xué)到了許多知識，包括課本上學(xué)不到的知識。當然

44、，在設(shè)計過程中出現(xiàn)的一些難題。通過我們翻閱相關(guān)的書籍，在網(wǎng)絡(luò)上尋找答案和經(jīng)過任老師的悉心指教和幫助最終才得以解決。本次畢業(yè)設(shè)計，也讓我學(xué)會了齊心協(xié)力、共同協(xié)作、努力創(chuàng)新，自始至終都抱著一顆堅定的信念,經(jīng)過了漫長而又短暫的設(shè)計工作，我們的作品終于出成效了，指導(dǎo)老師為此也為我們的這次畢業(yè)設(shè)計做出了很好的評價。在項目設(shè)計過程中用到了很多以前上課時學(xué)的知識，尤其是老師上課教給我們的一些分析問題、解決問題的思想在這次項目中都得到了很好的印證，使我在這些方面能夠很快的領(lǐng)會。 “路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”，畢業(yè)設(shè)計讓我明白了“書到用時方恨少”的痛苦，知識是無窮無盡的，在以后的工作中，就需要我更加努力地學(xué)習(xí)。因本人學(xué)識不深，