水杯塑料模具課程設(shè)計說明書

1、大連工業(yè)大學(xué)本科生塑料模具課程設(shè)計說明書*學(xué)院課程設(shè)計說明書題 目： 連接座注塑模模具設(shè)計學(xué) 院： 機電工程學(xué)院專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造班 級： *姓 名： *學(xué) 號： *指導(dǎo)老師： *時 間： *年*月*日摘 要摘要：本課題主要是針對水杯的注塑模具設(shè)計,該水杯材料為PP，是工業(yè)生產(chǎn)中常見的一種塑料產(chǎn)品。通過對塑件進行工藝的分析和比較,最終設(shè)計出一副注塑模。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都有詳細的設(shè)計，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。通過整個設(shè)計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。根據(jù)

2、題目設(shè)計的主要任務(wù)是水杯注塑模具的設(shè)計，也就是設(shè)計一副注塑模具來生產(chǎn)塑件產(chǎn)品，以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。針對塑件的具體結(jié)構(gòu)，該模具是點澆口的注射模具。 關(guān)鍵詞：水杯；注塑模；點澆口 ABSTRACTAbstract:The main topic covered for a cup of injection mold design, the materials for the cup is PP, is commonly found in industrial production. Through the process of plastic parts for analysis and comp

3、arison, the final design of an injection mold. The product mix from technology issues, and specific mold structure of the casting mold system, mold forming part of the structure, top of the system, cooling system, the choice of injection molding machine and related calibration parameters are detaile

4、d design, at the same time and developed a simple process dies. Through the entire design process that the mold can be achieved by the plastic parts processing requirements. Designed in accordance with the subjects main task is to build a round plastic injection mold design, that is, the design of a

5、n injection mold to produce plastic products in order to achieve automation to increase production. The mold for the plastic parts of the concrete structure, point gate of the injection mold.Key Words:Cup; Injection mold; Point gate10目 錄第一章 塑件分析1.1塑件描述及設(shè)計要求.1.2塑件批量.1.3塑件體積和質(zhì)量計算第二章 注塑機的確定. 第三章 模具設(shè)計有關(guān)

6、計算3.1凹模工作尺寸計算 3.2凸模工作尺寸計算.第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計.4.1模具工作過程描述第五章 注塑機參數(shù)校核. 5.1最大注塑量校核.5.2鎖模力校核.5.3模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核5.2開模行程校核5.2型腔壁厚、底板厚度校核5.2模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計參考文獻致謝第一章 塑件分析1.1 塑件描述及設(shè)計要求本次設(shè)計制品的用途是飲水，結(jié)構(gòu)簡單，對稱分布，對精度無太大要求，強度要求適中。1.2 塑件批量本制品為大規(guī)模生產(chǎn)，為縮短生產(chǎn)周期、節(jié)約成本，采用一模兩腔。1.3 塑件體積和質(zhì)量計算由分析，可得塑件的體積為40.575cm3 查手冊聚丙烯密度=0.91g，故塑件

7、質(zhì)量m=V=36.92g。第二章 注塑機的確定 前面已計算的出塑件體積V=40.575，且該塑件采用一模兩腔制造。根據(jù)計算的制品體積及質(zhì)量來確定注射機的型號和規(guī)格。為了保證注射成型的正常進行，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，一次注射成型所需塑料的總量宜為最大注射量的80%，最大注塑量為101.4375，查手冊初步選定選定XS-ZY-125型注塑機。表1 注射機成型規(guī)格理論注射容積(cm3)125螺桿直徑(mm)42注射壓力(MPa)120螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)0200鎖模力(kN)900模具最大厚度(mm)300移模行程(mm)300噴嘴球半徑(mm)SR12模具最小厚度(mm)200鎖模形式液壓-機械噴嘴口空

8、孔徑(mm)4模板尺寸(mm)428*458第三章 模具設(shè)計有關(guān)計算3.1凹模工作尺寸計算制品原料為PP，收縮率為1.0% 2.5%，則：；根據(jù)塑件軸向尺寸70mm，精度等級MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差。凹模深度：根據(jù)塑件直徑86mm，精度等級MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差。 凹模徑向尺寸： 3.2凸模工作尺寸計算根據(jù)塑件軸向尺寸60mm，精度等級MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差。凸模高度： 根據(jù)塑件直徑82mm，精度等級

9、MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差。凸模徑向尺寸： 第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括: 分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列、澆注系統(tǒng)設(shè)計、型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定、推件方式、側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計等內(nèi)容。1、分型面的選擇 該塑件表面質(zhì)量沒有什么高的要求,只要求外徑?jīng)]有明顯的斑點及熔接痕.在選擇分型面時,根據(jù)分型面的選擇原則,考慮不影響塑件的外觀以及成型后能夠順利取出制件,分型方案如下：2、型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 由于該塑件采用一模兩腔成型,所以,型腔布置在模具的中間.這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排

10、列和模具的平衡。3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計 (1)主流道設(shè)計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。根據(jù)手冊查得XS-ZY-125型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸:噴嘴球半徑:R=12mm噴嘴孔直徑:d=4mma、主流道尺寸 主流道通常設(shè)計在澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角為，流道表面粗糙度，小端直徑比注射機噴嘴直徑大0.51mm?，F(xiàn)取錐角a=4mm，小端直徑比噴嘴直徑大。澆口套一般采用碳素工具鋼材料制造

11、，熱處理淬火硬度5055HRC。由于小端的前面是球面，其深度為(現(xiàn)取為)，注射機噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大。澆口套與模板間配合采用的過渡配合,主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為5mm。b、主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。常用澆口套分為澆口套、定位圈整體式和澆口套與定位圈單獨分開兩種，由于注射機的噴嘴球半徑為12mm，所以澆口套的為R13mm。

12、 C、主流道襯套的固定 因為采用的為分開式,所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈的外徑為150mm，內(nèi)徑110mm。(2)分流道的設(shè)計分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積比較大但形狀并不復(fù)雜,且壁厚均勻,可以考慮采用多點進料的方式,縮短分流道的長度,有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。從便于加工的方面考慮,采用截面形狀為半圓形的分流道.查有關(guān)的手冊,選擇R=4mm. 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑

13、料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。(3)澆口設(shè)計澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。 a. 澆口形式的選擇本模具選擇點澆口，點澆口是一種斷面尺寸很小的澆口,當(dāng)物料通過時產(chǎn)生很高

14、的剪切速率,這對于表觀粘度隨剪切速率變化而明顯變化的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體是適合用的。點澆口在開模時容易自行切斷,并且在塑件上留下的殘痕極小,不容易覺察,故無需修剪澆口的工序。點澆口的另一個優(yōu)點是,它很容易向模腔多點進料,澆口位置選擇靈活,對于單腔模和多腔模均適用.因此點澆口能實現(xiàn)模具自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。b. 澆口位置的選擇模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮

15、澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則： 1. 盡量縮短流動距離。 2. 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 3. 必須盡量減少熔接痕。 4. 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 5. 考慮分子定向影響。 6. 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。 7. 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 8. 注意對外觀質(zhì)量的影響。 根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則，澆口位置選在水杯底部中心位置。4、型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定 型芯、型腔可采用整體式或整體嵌入式結(jié)構(gòu)。整體式型腔是直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模,其特點是牢固,不易變形,有較高的強度和剛度,成型的塑件表面不會有模具接縫痕跡。當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)簡單時,制作整體式凹模比較容易,

16、塑件形狀復(fù)雜時,整體式凹模的加工工藝性較差,需要采用電火花、電鑄等特殊加工手段,制作周期較長且費用較高,零件尺寸較大時加工和熱處理都較困難,消耗貴重模具鋼多整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡單的中小型塑件。 整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式,再嵌入模具的模板內(nèi),它在單腔和多腔模具中均可應(yīng)用。這種凹模結(jié)構(gòu)的好處是:a、加工單個型腔的凹模方便,同時零件的熱處理變形比在一塊材料上制作多個型腔的小。b、節(jié)省貴重鋼材。根據(jù)工作性質(zhì),凹模和固定板可分別采用不同的材料制作。C、易于維修更換。采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模,兒不影響生產(chǎn)進行。d、各型腔凹模單獨加工利于縮短制模周期。 根據(jù)該塑件的外形分析,模具的動

17、、定模都是由凸、凹模組成,由于塑件的大部分拐角都有圓弧過度,所以為便于模具的加工和減少熔接痕,把凸凹模作為整體式。由于該塑件尺寸不大,形狀雖不復(fù)雜,如采用整體式型腔,加工后,對于一塊大的板來說熱處理變形較大,且浪費貴重材料,所以采用整體嵌入式凹模。而各小型芯采用鑲拼式,并采用臺階固定方式安裝在模具的各個部位上。5、推件方式的選擇 根據(jù)塑件的形狀特點,模具的型芯在動模部分。開模后,塑件留在動模的型芯內(nèi),其推出機構(gòu)可選擇推桿推出和推板推出,若采用推板推出只能推外圍部分,而中間的型芯抱緊部分沒有推件力,且塑件上有圓弧過度,推件板制造困難;推桿推出簡單,推出平穩(wěn)可靠,雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡,

18、但作為飲水用的水杯表面質(zhì)量沒什么要求。 從以上分析得出:該塑件可采用推桿推出機構(gòu)。4.2模具工作過程（動作原理）描述開模時,注塑機推動推桿墊板使動定模板分開，在導(dǎo)柱導(dǎo)向的作用和止動螺栓的控制下，動定模順利分型，同時拉料桿拉斷澆口，使塑件在頂桿的作用下順利脫出。閉合時，同樣在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向作用以及止動螺栓的控制下通過頂柱使頂桿先于型腔復(fù)位。以免頂桿碰到型腔，損壞模具。第五章 注塑機參數(shù)校核5.1最大注塑量校核前面已計算的出塑件體積V=40.575，且該塑件采用一模兩腔制造。為了保證注射成型的正常進行，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，一次注射成型所需塑料的總量宜為最大注射量的80%，最大注塑量為101.4375,注塑機的理論注射容積是125，符合要求。5.2 鎖模力校核 5.3 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核該模具的外形尺寸為: , XS-ZY-125型注射機模板最大安裝尺寸為,故能滿足模具的安裝要求。由于XS-ZY-250型注射機所允許模具的最小厚度為,最大厚度,即模具閉合高度滿足的安裝條件。所以, XS-ZY-125型注射機滿足模具安裝要求。5.4 開模行程校核5.5 型腔壁厚、底板厚度校核由側(cè)壁厚計算公式： 由底板計算公式： 5.6 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計1、定模鑲件的冷卻在定模鑲件產(chǎn)品的上方通2條直的冷卻流道,