07模具彭英林畢業(yè)論文

1、湖北工業(yè)大學(xué)高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）題 目瓶蓋注射模設(shè)計考號015507200289姓名彭英林專業(yè)模具設(shè)計與制造成績（百分制計分）畢業(yè)論文（60%）答辯(40%)總成績評審意見指導(dǎo)教師年月ii湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)記錄表指 導(dǎo) 日 期學(xué)牛姓名彭英林專業(yè)班級模具設(shè)計與制造批次考號015507200289指導(dǎo)老師梁展翅指導(dǎo)內(nèi)容年月日學(xué)生簽名：指導(dǎo)老師簽名：年月日學(xué)生簽名：指導(dǎo)老師簽名：年月日學(xué)生簽名：指導(dǎo)老師簽名：年月日學(xué)生簽名：指導(dǎo)老師簽名：指導(dǎo)教師意見是否為合格畢業(yè)論文（設(shè)計），可否參加答辯。指導(dǎo)教師簽名：年月日注：此表用于指導(dǎo)教師個別指導(dǎo)學(xué)生時填寫

2、。本論文主要是針對塑料瓶蓋的模具設(shè)計，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。從制件的結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析了塑料瓶蓋的工 藝特點，介紹了塑料瓶蓋注射成型模具設(shè)計的要點及模具的工作過程。其屮重點介紹了 塑料瓶蓋注射模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，分析和闡述了塑件的成型工藝參數(shù)、注塑機的選擇、 排氣系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機構(gòu)、脫模機構(gòu)、成型零部件和分型的設(shè)計 過程。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，并且能實現(xiàn)口 動化提高產(chǎn)量。其中塑料瓶蓋注射模設(shè)計的結(jié)構(gòu)特點是利用點澆口式進料的雙分型面注 射模。關(guān)鍵詞:一般塑料瓶蓋；注射模；中文摘要i緒論1第1

3、章注射工藝分析21. 1注射成形基本過程21.2注射模的基本結(jié)構(gòu)3第2章瓶蓋造型設(shè)計42. 1瓶蓋的選料及其性能42. 2瓶蓋注射成型工藝過程 42. 3瓶蓋的結(jié)構(gòu)分析 52. 4瓶蓋造型設(shè)計過程 5第3章注射機的選擇73. 1注射機規(guī)格73.2注射機的校核 73.2. 1注射機注射容量校核83.2.2注射機鎖模力校83. 2. 3注射機注射壓力校核83.2.4注射機模具厚度校核93.2.5注射機最大開模行程校核9第4章成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計 104. 1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計104.2澆注系統(tǒng)設(shè)計104.2. 1主澆道的設(shè)計114.2.2分澆道的設(shè)計114.2.3澆口及冷料穴設(shè)計124.3冷卻

4、系統(tǒng)設(shè)計134.3.1凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計 13第5章模具零件設(shè)計145.1推出系統(tǒng)設(shè)計145.2確定模架155.3模架各裝配零件設(shè)計175.3. 1導(dǎo)向零件設(shè)計185.3.2澆注系統(tǒng)零件設(shè)計195.3.3推出機構(gòu)零件205.3.4定位圈215. 3. 5其他零件21第6章內(nèi)螺紋塑料瓶蓋脫模226. 1脫模結(jié)構(gòu)的選擇 226.2電動機型號的確定226. 3齒輪的參數(shù)的計算226.31齒輪的選擇226. 32計算齒輪傳動幾何尺寸23第7章模具的裝配和調(diào)試257. 1模具的裝配267.2模具的調(diào)試26結(jié)束語30參考文獻31致謝32緒論隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟形勢的日趨好轉(zhuǎn)，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”

5、口號的倡引 下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要 標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟效益, 因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日木，模具被譽為“進入富裕的原動力”，德國 則冠z為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”。可見模 具工業(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早就把模具技術(shù)的 發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務(wù)。近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、 精密模具在模具產(chǎn)量屮所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加 熱料筒內(nèi)，塑料受

6、熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注 系統(tǒng)進入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。本畢業(yè)設(shè)計是一塑料瓶蓋注射模的設(shè)計。通過此設(shè)計，使我對點澆口雙分型面模具 的設(shè)計有了較深的認識。同時，在設(shè)計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊 等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、 推出機構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為 將來獨立完成模具設(shè)計積累了一定的經(jīng)驗：設(shè)計注射模具時，既要考慮塑料熔體流動行為、冷卻行為等塑料加工工藝方面的 問題，又要考慮模具制造裝配等結(jié)構(gòu)方面的問題。注射模設(shè)計的主要內(nèi)容歸納起來大致 有

7、以下兒個方而：1根據(jù)塑料熔體的流變行為和流道、型腔內(nèi)各處的流動阻力通過分析得出充模順 序，同時考慮塑料熔體在模具型腔內(nèi)被分流及重新熔合的問題和模腔內(nèi)原有空氣導(dǎo)出的 問題，分析熔接痕的位置、決定澆口的數(shù)量和方位。2. 根據(jù)塑料熔體的熱學(xué)性能數(shù)據(jù)、型腔形狀和冷卻水道的布置，分析得出保壓和 冷卻過程中塑件溫度場得變化情況，解決塑件收縮及補縮問題，盡量減少由于溫度和壓 力不均、結(jié)晶和取向不一致而造成得殘余內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。3. 塑件脫模和分型抽芯的問題可通過經(jīng)驗和理論計算分析來解決。4. 模具的總體結(jié)構(gòu)和零件形狀不單要滿足充模和冷卻等工藝方面的要求，同時成 型零件還要具有適當(dāng)?shù)木?、粗糙度、強度和剛?/p>

8、、易于裝配和制造，制造成本低。第1章注射工藝分析1.1注射成形基本過程注射成形是現(xiàn)在成形熱塑性塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。所使用的成形機 稱為注射機。注射成形是把塑料原料（一般為經(jīng)過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料） 放入料筒中，經(jīng)過加熱融化，使之成為高粘度的流體一一稱為“溶體”，容柱塞或螺桿 作為加壓工具，使溶體通過噴嘴以較高的壓力（約為2580mpa）注入模具的型腔屮，經(jīng) 過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。注射成形的全過程可以分為：（1）塑化過程 現(xiàn)代的注射機基本上是采用螺桿式的塑化設(shè)備。塑料原料（稱為“物 料”）自送料斗以定容方式送入料筒。通過料筒外的電加熱和

9、料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦 熱使物料熔化，達到一定的溫度后即開始注射。注射動作是由螺桿的推進完成的。（2）充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出后，進入模具的形腔，把形腔內(nèi)的空氣排 除，并充滿形腔，然后升壓到一定的壓力，使熔體的密度增加，充實形腔的各部位。（3）冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成形過程是熱交換的過程。即： 塑化注射充模k固化成形k加熱（理論上絕熱） 散熱熱交換效果的優(yōu)劣，覺得塑件的質(zhì)量一一外表面質(zhì)量和內(nèi)在的質(zhì)量。因此，模具設(shè) 計對熱交換也要做充分的考慮?，F(xiàn)代的設(shè)計方法中也采用了計算機。（4）脫模過程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須用機械的方式把它從形腔中取出。這個 動作要由“脫模機構(gòu)”來完成。不

10、合理的脫模機構(gòu)對塑件的質(zhì)量有很大的影響；但塑件 的幾何形狀是千變?nèi)f化的，所以必然采用最有效的和最適當(dāng)?shù)拿撃７绞?。由?）到（4）形成了一個循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成一次成形個乃至數(shù)十個塑件。1.2注射模的基本結(jié)構(gòu)注射模的基本結(jié)構(gòu)依使用的冃的而不同，大致上可以作如下的分類:單腔二板式結(jié)構(gòu)二板式結(jié)構(gòu)i多腔二板式結(jié)構(gòu)普通模具彳單腔三板式結(jié)構(gòu)l三板式結(jié)時i多腔三板式結(jié)構(gòu)r滑動型心式結(jié)構(gòu)i瓣合式結(jié)構(gòu)i特殊模具脫螺紋結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)第2章 瓶蓋造型設(shè)計2.1瓶蓋的選料及其性能選用ps作為瓶蓋的材料(1) ps的典型應(yīng)用范圍:產(chǎn)品包裝，家庭用品(餐具、托盤等)，電氣(透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等)。(2) 注

11、塑模工藝條件：干燥處理：除非儲存不當(dāng)，通常不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件為 80°c、23小時。熔化溫度：180280°c。對于阻燃型材料其上限為250°co模具溫度:4050°c。注射壓力：200600ban注射速度：建議使用快速的注射速度。流道和澆口：可以使用所有常規(guī)類型的澆口。(3) 化學(xué)和物理特性：大多數(shù)商業(yè)用的ps都是透明的、非晶體材料。ps具有非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn) 定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的 無機酸，但能夠被強氧化酸如濃硫酸所腐蝕，并且能夠在一些有機溶劑中膨脹變形。2. 2瓶蓋注射

12、成型工藝過程瓶蓋注射成形工藝過程如下:注射成型工藝參數(shù)見表2-1注射機類型預(yù)熱和t燥料筒溫度（°c）噴嘴溫度（°c）溫度（°c）時間（h）后段中段前段螺桿式80 9545150170165180180200170180模具溫度（°c）注射壓力（mpa）成形時間（s）50 8060 100高壓時間保壓時間冷卻時間成形時間0515 3015 3040 70螺桿轉(zhuǎn)速后處理(r/min)方法溫度（°c）時間（h）30 60紅外線燈、烘箱70242. 3瓶蓋的結(jié)構(gòu)分析下面確定瓶蓋的各項技術(shù)參數(shù)：1）尺寸大小和精度 瓶蓋壁厚的厚度不宜過大或過小。如果壁厚太

13、小，則瓶蓋的 強度、剛度不夠，同吋給制造帶來困難。如果壁厚太大，不僅造成材料浪費，而口容易 產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷，同時因冷卻時間過長而降低生產(chǎn)率，所以瓶蓋壁厚取lmm。塑 件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動和模具制造誤差，由于我們要設(shè)計的零件的 工作環(huán)境對精度要求不高，加之選用的塑料ps推薦精度等級為3、4、5級，所以只要 求瓶蓋能與其它零件能正常裝配即可，因此瓶蓋選用4級精度。2）壁厚和圓角犁件壁厚力求各處均勻，以免產(chǎn)生不均勻收縮等成形缺陷。犁件 轉(zhuǎn)角處一般采用圓角過渡，其半徑為塑件壁厚的1/3以上，最小不宜小于0.5mm。3）加強肋 為了保證瓶蓋的強度和剛度而不使瓶蓋的壁厚過大，在瓶蓋

14、的適當(dāng)位 置設(shè)置了加強肋。 4）孔 嚴(yán)格意義上講塑件上的通孔和盲孔通常用單獨型芯或分段型芯來成形，對于 易彎曲變形的型芯，須附設(shè)支承住。但是本次設(shè)計中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該 空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法。2. 4瓶蓋造型設(shè)計過程在設(shè)計瓶蓋之前，首先看看所需要設(shè)計的瓶蓋的具體形狀，以便在接下來的設(shè)計中能快速、準(zhǔn)確的設(shè)計出瓶蓋。需要設(shè)計的瓶蓋的具體形狀如圖2-1所示：圖2-1第3章注射機的選擇3.1注射機規(guī)格注射機是熱塑性塑料和部分熱固性塑料注射成形的主要設(shè)備，我們選擇注射機型號 為xs-z-60,它的技術(shù)規(guī)格如表3-1所示。型號螺桿直徑(mm

15、)注射容量(cm)注射壓力(mpa)鎖模力(kn)xs-z-6038500122500最大注射而積(cm3)模板行程(mm)定位孔直徑(mm)13018015oouw注射機的參數(shù)表3-1模具厚度(mm)噴嘴頂出 麗最人200最小70球半徑(mm)孔半徑(mm)4孔徑(mm)22孔距(mm)230中心孔徑(mm)503. 2. 2注射機鎖模力校核模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機的額定鎖模力，其關(guān)系按3-2式校核 p 腔 fwp 鎖(32)式中p腔模具型腔壓力，一般取4050mpa；f-塑件與澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積(mm2);pl 注射機額定鎖模力(n)o在這個設(shè)計中p 腔-40 mpa

16、f = 10734. 2nim2p攢=500 kn= 40 x 106 x 10734. 2 x 106 = 429. 368 (kn) < 500 (kn)所以注射機的鎖模力也滿足要求。3.2.3注射機注射壓力校核塑件所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機的額定注射壓力，其關(guān)系按3-3式校核p 成 w p 注(3-3)式中p成塑件成形所需的注射壓力(mpa)；p注所選注射機的額定注射壓力(mpa) 0在這個設(shè)計屮p 成二 80 mpap 注二 122mpa顯然，80 <122mpa,因此注射壓力也滿要求。3. 2. 4注射機模具厚度校核模具閉合時的厚度應(yīng)在注射機動、定模板的最大閉合高度

17、和最小閉合高度z間，其 關(guān)系按3-4式校核h最小v h模v h彖大(3 一4)式中h訊小注射機所允許的最小模具厚度(mm);h模模具閉合厚度(mm)；h最大注射機所允許的最大模具厚度(mm)。在這個設(shè)計屮ii最小二70 mmh 模-80 mmh最大二 200 mm顯然，70<80<200所以注射機模具厚度也滿足要求。3. 2. 5注射機最大開模行程校核塑件所需的開模距應(yīng)小于注射機的最大開模行程。對在液壓機械聯(lián)合鎖模的立式、 臥式注射機上使用的一般澆口模具，關(guān)系按3-5式校核h】+ 氏+ 510min w s(3-5)式中/；脫模距離(推出距離)(mm)；出一塑件高度(包括澆注系統(tǒng))

18、(mm)；s 注射機模板行程(mm)o在這個設(shè)計中iii - 25 mmh2 - 11mms - 180mm也 + 仏+ 10 二 25 + 11 +10 二 46 mm46< 180因此，注射機模板行程也滿足要求。第4章成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計4. 1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計瓶蓋圓周上均勻分布著防滑豎紋，凹模選用由整塊材料電極加工而成，特點是牢固, 使用時不易產(chǎn)生變形，不會使塑件產(chǎn)生接線痕跡，同時模具結(jié)構(gòu)不是很大，因此采用整 體式凹模；產(chǎn)品的生產(chǎn)量大，生產(chǎn)時間長，所以選用預(yù)硬化塑料模具鋼。根據(jù)塑件的形 狀，從經(jīng)濟和便于機加工方面綜合考慮，模具的型芯采用組合式（采用軸肩和底板連接 或用螺釘連接

19、，銷釘定位）螺紋型芯（見圖4-1）用于成型塑件的內(nèi)螺紋。設(shè)計時工作部 分須考慮塑件螺紋的設(shè)計特點及收縮，還要求有較小的表面粗糙度值（ra<0. 08- 0. 16u m）該螺紋型芯用于成型零件及輔助旋轉(zhuǎn)脫模，故采用鋼套固定在固定板上。螺紋型芯選 用普通螺紋，m14山的粗螺紋。大徑：w.324,（murn,中徑：13.51-unm小徑： 1271-8.o<mm,螺距：1.508±0.01nmo螺桿采用矩形螺紋，牙型角為0適用作傳動 螺紋。左旋螺紋，線數(shù)n=l,螺距p=6mm,導(dǎo)程s=6mm,螺紋長度l二38mm采用深溝球軸承 6202o4. 2澆注系統(tǒng)設(shè)計注射模的普通澆注系

20、統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。主澆道：從注射機的噴嘴與模具接觸的部分到分澆道為止的一段流道。分澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。冷料穴：一般設(shè)在主澆道的對面，有時也設(shè)在分澆道的末端。4.2.1主澆道的設(shè)計主澆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。主流道小端尺寸為直徑為5mmo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， 俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。本設(shè)計中澆口套由于與 定位圈有配合需

21、求，而且注射機噴嘴球半徑12,遵循注射機球半徑小于等于澆口套球半 徑的國標(biāo)要求，澆口套的規(guī)格有s15, s20等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為s12,所 以為澆口套取s15。主流道澆口套固定配合見圖46所示。l4-64. 2. 2分澆道的設(shè)計在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端 耳澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入 型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計應(yīng)滿 足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程屮壓力損失盡可能小，能將塑 料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道的設(shè)計應(yīng)盡量使比面

22、積小，熱量損失少，摩擦阻 力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見模具設(shè)計與制造簡明手冊表249。在考慮 分流道設(shè)計時，由于其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設(shè)計分流道的 布置形式和截面形狀即可?？紤]到圓形截面的分流道在注射過程中對塑料流動的阻力最 小，流動效率最高，因此我們選用圓形截而的分流道，直徑為3mmo由于我們所設(shè)計 的模具是一腔十六穴的形式，因此在主澆道分流后，設(shè)計了八根分澆道。這樣設(shè)計的優(yōu) 點是塑料在填充過程屮較均勻和平穩(wěn)，避免出現(xiàn)冷隔現(xiàn)彖，有利于保證成形零件的成形 質(zhì)量。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

23、面粗糙度ra并不要求很低，一般取1.6um左右既可, 這樣表面稍不光滑，有助于塑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。4.2.3澆口及冷料穴設(shè)計1、澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當(dāng)熔融的 塑料流通過澆口時，流速加快，同時，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低， 流動性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度ra值不大于0.4umo澆口的 大小對塑件是否成型和成型后的質(zhì)量有很大的關(guān)系。澆口位置的選擇有以下幾個原則：1）澆口設(shè)置在止對著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁

24、或型 心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件 明顯的溶接痕。2）澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。3）澆口的位置應(yīng)使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。4）澆口的位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。7）澆口位置應(yīng)盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用 產(chǎn)生的有利影響。根據(jù)以上一些原則，本設(shè)計采用側(cè)澆口，側(cè)澆口乂稱邊緣澆口，國外稱之為標(biāo)準(zhǔn) 澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形 狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模

25、時的剪切速率及澆口封閉時間。這種 澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它 是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種犁料的成 型適應(yīng)性均較強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射 壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見模具設(shè)計與制造簡 明手冊中表250260。2、冷料穴 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主澆道入口這一小 段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10 -25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一

26、 區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便 會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料 進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料 穴。冷料穴的形狀見模具設(shè)計與制造簡明手冊中表2-62o冷料穴一般開設(shè)在主流道 對面的動模板上（也即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大 一些，深度約為直徑的1 1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴4. 3冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.3.1凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計設(shè)置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成形周期及提高塑 件質(zhì)量。

27、凹模的冷卻系統(tǒng)采用開設(shè)冷卻水孔的方式，冷卻水孔的開設(shè)原則如下： 冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能多，直徑盡量大。 各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在1520mm范圍內(nèi), 距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔直徑一般取812mm?？拙嘧?好為水孔直徑的5倍。 水孔通過鑲塊時，防止鑲套管等漏水。 冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強度。 水管接頭（冷卻水嘴）應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)。凹模上的冷卻水孔采用直流式，其屮深孔為工藝孔，空口處用螺紋密封，淺孔通過 水嘴與水管相連，冷卻冷卻水孔的直徑為8mmo凸模的冷卻系統(tǒng)釆用直孔隔板示冷卻，如圖4-7所示，與分型面垂直的管道和底部

28、的橫向管道形成冷卻回路。圖4-7第5章模具零件設(shè)計5.1推出系統(tǒng)設(shè)計確定推岀系統(tǒng)形式，是確定模架選擇的基礎(chǔ)。在此，我們只介紹推桿推岀和推件板 推出兩種機構(gòu)，其他推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式參見模具設(shè)計與制造簡明手冊屮第二章第 六節(jié)的內(nèi)容。1. 推桿推出 推桿推岀是一種最簡單常用的推岀形式。推出元件制造簡便，更換容 易，滑動阻力小，推出效果好，其結(jié)構(gòu)型式見模具設(shè)計與制造簡明手冊表278。推桿設(shè)計要點如下： 推桿應(yīng)設(shè)在塑件能承力較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不 宜與型芯或鑲件距離過近，以免影響凸、凹模強度。 推桿直徑不宜過細，要有足夠的強度承受推力，一般取2.512mm。 對03mm以下的推桿宜用

29、階梯式，即推桿下部增粗。 推桿裝配后不應(yīng)有軸向竄動，其端面應(yīng)高出型腔或鑲件平面0.05 0.1 mmo推桿固定方式見模具設(shè)計與制造簡明手冊圖2-56o 塑件澆口處盡量不設(shè)推桿，以防該處內(nèi)應(yīng)力大而碎裂。 推桿的布置應(yīng)避開冷卻水道和側(cè)抽芯，以免推桿和抽芯機構(gòu)發(fā)生干擾。 如果無法避開側(cè)抽芯，則應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機構(gòu)。推桿和模體的配合間隙不大于所用塑料的溢邊值，常用塑料的溢邊值見模具設(shè) 計與制造簡明手冊表279。ps的溢邊值為0.04mm。2. 推件板推出 推件板推岀面積大，推力均勻，模具不必設(shè)復(fù)位稈。但型芯周邊形 狀復(fù)雜時，推件板的型孔加工較困難。常用于推出深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑 件，其結(jié)構(gòu)型式

30、見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-8lo推件板設(shè)計要點如下：推件板須淬硬，在推岀過程屮不得脫開導(dǎo)柱。推件板與其他零件的配合一般采用h7/f7o采用有配合斜度的推件板，其配合間隙須小于塑料溢邊值?；谝陨显?，在這個設(shè)計中，采用推桿推出的推出機構(gòu)。推桿形狀如圖5-1所 示：圖515. 2確定模架1.模架組合形式注射模模架的組成零件及名稱見模具設(shè)計與制造簡明手冊圖2-67o注射模屮小 型模架的組合型式見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-95o我們選擇a2型。a2型的特點如下：定模和動模均由兩塊模板組成。推桿推出塑件。根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸（平面投影面積與高度），以及產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)（側(cè)向分型滑塊等機 構(gòu)）可以確定鑲

31、件的外形尺寸，確定好鑲件的大小后，可大致確定模架的大小了。普通塑料制品模具模架與鑲件大小的選取，可參考下而的數(shù)據(jù):c1” a 一表示鑲件側(cè)邊到模板側(cè)邊的距離；b一表示定模鑲件底部到定模板底面的距離；（:一表示動模鑲件底部到動模板底面的距離一表示產(chǎn)品到鑲件側(cè)邊的距離；e 一表示產(chǎn)品最高點到鑲件底部的距離；h一表示動模承板的厚度（當(dāng)模架為a酣）； x 一表示產(chǎn)品的高度。(mm2)abhde100-900402030302020900-250040-4520-2430-4030-4020-2420-242500-6400455024-304d-5040-50242824-306400-1440050

32、5530-3650-6550-6528-3230-3614400-2560055-6536-4265-80658032-3636-4225600-4000065-7542-4880-9580-9536-4042-48400006250075-8548-5695-11595-11540-4448-5462500-9000085-9556-64115-135115-13540-4+48-5495-10564-7235-155i35-15s48-5260-661 2500-160000105-11572-80155-175i55-17552-5666-72160000-202500115-120so

33、-8s175-195175-19556-6072-78202500-250000120-1306b-96195-205i 95-20560-6478-842.模架組合尺寸注射模屮小型模架組合尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-96o根據(jù)成型零件 大小，我們選擇250x250的a2型模架，其具體尺寸見表51。表51 （mm）litltiml定模座板定模板2501942101282342540動模板支承板墊塊動模座板導(dǎo)柱直徑復(fù)位桿直徑404063251685. 3模架各裝配零件設(shè)計5.3.1導(dǎo)向零件設(shè)計注射模導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-111和2-112o注射模導(dǎo)套 尺寸見模具設(shè)計與制

34、造簡明手冊表2-113和2114。1.導(dǎo)柱設(shè)計 在這個設(shè)計中，我們選用帶頭導(dǎo)柱，其尺寸如表52所示，表5-2d(f7)di (k6)s鴛基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸16-0.016-0. 03416+0. 012+0. 001206112外形見圖52。圖5-22.導(dǎo)套設(shè)計 本設(shè)計導(dǎo)套選用帶頭導(dǎo)套。帶頭導(dǎo)套的尺寸見表53,外形見圖53。表5-3d(h7)dl(k6)d2(e7)基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸d爲(wèi)。1 -h).2o“3+0.10c°j-o.1orr-1.0乙-20-0.040-0.06116+0.018024+0. 015+0. 0022428166

35、180圖5-35. 3. 2澆注系統(tǒng)零件設(shè)計1. 澆口套設(shè)計 注射模澆口套的推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-118o我們選用注射模ii型澆口套。其尺寸見表5-4,外形見圖5-4o表54d(k6)d2(f8)d3hrdil基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸20+0.015+0.00220-0.020-0.053283155502.拉料桿 拉料桿的推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-119。我們選用 1型拉料桿，其尺寸見表5-5。表5-5d (e8)dl(n6)drl基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸6-0. 025-0. 04710+0. 019+0. 010100. 51205.3.3推出

36、機構(gòu)零件1.復(fù)位桿 復(fù)位桿的推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-135o我們選用 的推件板推桿的外形見圖5-5,尺寸見表5-6。表56d (e7)dhl基本尺寸極限尺寸8-0. 013-0. 022145123圖5-55.3.4定位圈1.定位圈i、ii型定位圈推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-137, iii 型定位圈推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-138o我們選用iii型定位圈，其 外形見圖5-6,尺寸見表5-7。表57dd2d3hch基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸55-0. 20-0. 4020+0. 0330407116. 5112圖5-65.3.5其他零件1.水嘴 水嘴的

37、推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-150o我們選用的水 嘴的外形見圖5-7,尺寸見表58。圖5-7表58高壓膠管直徑ddr&d：i)b(li)l16m16x1.58141722202040c-c第6章內(nèi)螺紋塑料瓶蓋脫模6. 1脫模結(jié)構(gòu)的選擇塑料成型具有內(nèi)螺紋的塑料制品時，模具的內(nèi)螺紋自動脫模機構(gòu)一般包括合式螺紋 型芯結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)脫模機構(gòu)等。(1) 采用合式結(jié)構(gòu)時，塑料制品一的螺紋一般需要設(shè)計成間斷形式，且成型后容 易出現(xiàn)拼縫溢料痕跡。(2) 旋轉(zhuǎn)脫模機構(gòu)主要是利用旋轉(zhuǎn)運動時，通過使模具內(nèi)的傳動零件旋轉(zhuǎn)，帶動 螺紋型芯或制品旋轉(zhuǎn)并使塑件自動脫出。這種模具結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。根據(jù)上述所述

38、，可選擇旋轉(zhuǎn)脫模結(jié)構(gòu)來完成塑料瓶蓋的脫模。6. 2電動機型號的確定根據(jù)工作條件：兩班制工作，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)且是大屮型批量生產(chǎn)，使用期限為10年, 年工作300天，工作機所需電動機功率pd=9akw及電動機的同步轉(zhuǎn)速n = 15oor/min 等，選用y系列三項異步電動機，臥式封閉結(jié)構(gòu)，型號為y160m-4,其主要性能數(shù)據(jù)如 下：電動機額定功率 電動機滿載轉(zhuǎn)速 電動機軸身直徑 電動機軸身長度pw = 1 lkw rim = 1460r/ mind = 46/nme = 11 omm6. 3齒輪的參數(shù)的計算6.31齒輪有很多，主要有：直齒圓柱齒輪，斜齒圓柱齒輪和直齒錐齒輪等。齒輪傳動的主要優(yōu)點是：效率高

39、，傳動比穩(wěn)定，工作可靠，壽命長；適用的速度和傳遞 的功率范圍廣；可實現(xiàn)平等軸，相交軸和交錯軸z間的傳動。根據(jù)木論文的實際情況可選擇直齒圓柱齒輪(1) 試計算齒輪模數(shù)加、|2/ct1cos2/?k1> yfa-ysa 仏m > 3 f廠 > 1440mmv dzior(2 )計算圓周速度（3）計算載荷系數(shù)查表6.2 （機械設(shè)計 徐錦康主編）得ka = 1；根據(jù)v = 2.260m/s. 8級 精度，查圖6. 10（機械設(shè)計 徐錦康主編）得=1.1；斜齒輪傳動取ka = 1.2； 查圖6. 13 （機械設(shè)計 徐錦康主編）得心二1.25。則載荷系數(shù) k = kaxkxk“xk0 =

40、 lx 1.1x1.2x1.25 = 1.65（4 ）校正并確定模數(shù)加m =ki kt = 1.44 x *1.65/1.5 = 1.486加加（取加=2 mm ）6. 32計算齒輪傳動幾何尺寸查機械設(shè)計基礎(chǔ)表5-2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的兒何尺寸計算公式名稱代號計算公式齒頂高%ha=hm = m齒根高hf =+= 25m全齒高hh = ha + hf = （2力；+ c*）朋=2.25m分度圓直徑dd = mz基圓直徑dbdb = d coscir齒頂圓育徑da心=£ + 2 柑=m（z + 2防）齒根圓直徑df= d - 2h$ = m（z- 2h： - 2c j齒距pp = 7m齒厚

41、sp 7m s =2 2齒槽寬ep 7m e =2 2標(biāo)準(zhǔn)中心距a丨ma = （i +*分2）= y（zi + z2）（1）中心距dm2a= （zi + z2） = - （20 + 95） = 115mm22（2 ）分度圓直徑d = 2 x 23 = 46 mm（3 ）壓力角a a=20°（4 ）齒頂圓直徑dda 二d + 2ha =50mm# = 6/-2v=41.37mm下列是有關(guān)齒輪的參數(shù)圖如圖6-1齒輪參數(shù)：d=04bz=23490力頂根壓齒折圖6-1第7章模具的裝配和調(diào)試7.1模具的裝配模具的裝配過程相對要簡單一些，主要工作就是給每個零件添加約束關(guān)系。裝配過 程主要還是圍繞

42、凹模和凸模來進行的，將以上設(shè)計的模架零件和模具零件添加一定的約 束，得到的裝配圖71如下：18171615 14 13圖7-1模具結(jié)構(gòu)1 動模座板2軸承3墊塊4.推板5動模墊板6導(dǎo)柱7型芯固定螺釘8脫模板9.型芯 10.導(dǎo)套11型腔板12定模座板13.定位環(huán)14定位環(huán)緊固螺釘15.澆口套16.限位螺釘17. 定距拉桿卡槽19.鎖鉤20.墊圈21.彈簧22.限位螺釘23.型芯固定板24.壓縮彈賛25. 螺紋型芯26復(fù)位桿27.推板固定板28. 0r釘29螺釘7. 2模具的調(diào)試試模中所獲得的樣件是對模具整體質(zhì)量的一個全面反映。以檢驗樣件來修正和驗收 模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先，在初

43、次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因一般塑件 被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問 題。原因分析：1. 粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯 留于模腔內(nèi)，致使脫模機構(gòu)失效，制品無法取出的一種反?，F(xiàn)象。其主要原因是：（1）注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。（2）注射保壓和注射高壓時間過長，造成過量充模。（3）冷卻時間過短，物料未能固化。（4）模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。（5）型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。2. 粘著模芯（1）注射壓力和保壓壓力過高或時間過

44、長而造成過量充模，尤其成型芯上有加強 筋槽的制品，情況更為明顯。（2）冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。（3）模腔溫度過高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。（4）機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時間內(nèi)完成固化。（5）可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進。3. 粘著主流道（1）閉模時間太短，使主流道物料來不及充分收縮。（2）料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。（3）主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。（4）主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達到比噴嘴孔大0.51 mm。（5）主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔

45、（芯），不惜破壞制件，保護模具 成型部位不受損傷。仔細查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方而要對注射工藝進行合理調(diào) 整；另一方面要對模具成型部位進行現(xiàn)場修正，直到認為達到要求，方可進行二次注射。4. 成型缺陷當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺 陷的形成原因是錯綜復(fù)雜的，一般很難一冃了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手 修正，逐個排岀，逐步改進，方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主 要缺陷及其改進的措施進行分析。（1）注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完 整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。（2）溢邊（毛刺、

46、飛邊、批鋒）與第一項相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大， 甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有（3）制件尺寸不準(zhǔn)確初次試模時，經(jīng)常岀現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔, 應(yīng)行從注射工藝上找原因。對以上出現(xiàn)的缺陷調(diào)試時，盡可能先采用改變成形工藝條件，后采用修正模具來消 除成形缺陷。以下的內(nèi)容均從這兩個方面來討論。熱塑性塑料注射成形件的常見缺陷及消除措施如下。1. 缺料（注射量不足）消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；調(diào)整材料供給；提高熔 料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的熔料。模具條件：加大主流道、分流道和澆

47、口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；增加排氣槽; 改變澆口位置。2. 氣孔消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；調(diào)整材料供給；降低熔料溫度；降低模 具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。3. 溢料飛邊消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；增大合模壓力。 模具條件：矯正修理分型而。4. 著色不均勻消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料；物 料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積。5. 翹曲變形消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延

48、長保壓時間；降低熔料溫度；降低模 具溫度；使用矯正框架。模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。6. 波狀痕跡消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；調(diào)整原料供給；降低熔 料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。7. 尺寸不穩(wěn)定消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；降低熔料溫度；降低模 具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；改變冷卻水 道位置；改變澆口位置。8. 熔接痕強度低消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；延長保壓時間；降低熔料溫度；減慢注射速度。模具條件：增加排氣槽；檢查噴嘴加熱部分

49、。9. 表面質(zhì)量差消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；縮短保壓時間；增大合模壓力；提高模具溫度；降低模 具溫度；減慢注射速度；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵；使用矯正框架。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆 口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。10. 塑件粘模消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)而積；研磨模腔表而。11. 主流道凝料粘模消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間。模具條件：改變噴嘴位置；研磨主流道襯套；改變主流道拉料桿形式。12. 脆消

50、除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口。13. 表面硬度、強度不足消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長保壓時間；縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模 具溫度；供給干燥過的物料；減慢注射速度；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；改變冷卻水道位置；增 加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆 口。結(jié)束語本次畢業(yè)設(shè)計的課題是塑料瓶蓋注射模具的設(shè)計，是在修完大學(xué)所有課程之 后進行的一次綜合性設(shè)計，是對以前所學(xué)知識的一次全面性檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，充分利用了所學(xué)知識，查閱了大量的參考書目， 盡量將自己所學(xué)的知識與設(shè)計有機的結(jié)合起來，懂得了如何來設(shè)計塑件的注射模 具的一般流程，即注射成型制品的分析、注射機的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具 的結(jié)構(gòu)設(shè)計、注射模具設(shè)計的有關(guān)計算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、 模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全而審核投產(chǎn)制造等，其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè) 計既是重點乂是難點，主要包括制品成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的 確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，推 出機構(gòu)的設(shè)計，排氣方式設(shè)計等。經(jīng)過一個多月的時間，畢業(yè)設(shè)計終于可算是劃上了一個句號。本次設(shè)計是一