瓶蓋注射模具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：瓶蓋注射模具設(shè)計(jì)學(xué)生：指導(dǎo)老師：系別：專業(yè)：班級(jí)：學(xué)號(hào)：2009年6月本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ( 論文 ) 作者承諾保證書本人鄭重承諾： 本篇畢業(yè)設(shè)計(jì) ( 論文 ) 的內(nèi)容真實(shí)、可靠。如果存在弄虛作假、抄襲的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。學(xué)生簽名：2009年6月1日本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ( 論文 ) 指導(dǎo)教師承諾保證書本人鄭重承諾：我已按有關(guān)規(guī)定對(duì)本篇畢業(yè)設(shè)計(jì) ( 論文 ) 的選題與內(nèi)容進(jìn)行了指導(dǎo)和審核，該同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中未發(fā)現(xiàn)弄虛作假、抄襲的現(xiàn)象，本人愿承擔(dān)指導(dǎo)教師的相關(guān)責(zé)任。指導(dǎo)教師簽名：年月日目錄1概論 51.1課題的背景及意義 61.2各種模具的分類和占有量錯(cuò)誤！未定義書簽。1

2、.3我國(guó)塑料模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)62 注塑件的設(shè)計(jì) 82.1材料選擇 82.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 92.2.1塑件結(jié)構(gòu)分析92.2.2壁厚 92.2.3脫模斜度 92.2.4圓角 92.3塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量102.3.1尺寸精度 102.3.2塑件的表面質(zhì)量103 注射成型的準(zhǔn)備 103.1注射成型工藝簡(jiǎn)介103.2注射成型工藝條件113.3注射機(jī)的選擇 123.3.1注射機(jī)簡(jiǎn)介123.3.2注射機(jī)基本參數(shù) 123.3.3選擇注射機(jī)134模具設(shè)計(jì) 144.1分型面的確定 144.2型腔數(shù)目的確定及型腔的排列144.3澆口的確定 154.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 154.4.1主流道 154.4.2分流

3、道 164.4.3冷料穴 164.5型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定164.5.1螺紋型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)164.6模架的確定 164.6.1型腔壁厚和底板壁厚計(jì)算164.6.2模架的選用 184.7注射機(jī)的校核 194.7.1最大注射量的校核204.7.2鎖模力的校核204.7.3噴嘴尺寸的校核204.7.4定位圈尺寸校核204.7.5模具外形尺寸校核204.7.6模具閉合高度校核204.8模具材料的選擇214.9導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)214.10推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)224.11脫螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)234.11.1鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)234.11.2齒輪的選用 244.11.2按齒根強(qiáng)度校核254.12軸承的選用 264.12.1軸承類

4、型選擇264.12.2滾動(dòng)軸承的失效形式264.12.3滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算264.13成型零件工作尺寸的計(jì)算284.13.1型芯、型腔工作尺寸計(jì)算284.13.2螺紋型環(huán)工作尺寸的計(jì)算324.14排氣設(shè)計(jì) 334.15溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)334.15.1模具溫度對(duì)塑料制品質(zhì)量的影響334.15.2對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求334.15.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)345 模具總裝配圖 35. 366 結(jié)果分析 366.1脫螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié) 366.2洗潔精瓶蓋塑料模具設(shè)計(jì)總結(jié)36致謝 37參考文獻(xiàn) 38瓶蓋注射模設(shè)計(jì)摘要：本次設(shè)計(jì)的零件為洗潔精瓶蓋塑件屬于小型塑件，其形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，生活中使用比較普遍， 針對(duì)其成型特點(diǎn)

5、設(shè)計(jì)了塑件結(jié)構(gòu)及其注塑成型模具。首先分析了該塑件成型工藝特點(diǎn)，然后應(yīng)用CAD(Pro/E) 創(chuàng)建了塑件的幾何模型。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及成型要求，選擇了分型面、設(shè)計(jì)了澆注系統(tǒng)及確定了型腔數(shù)，并對(duì)型腔進(jìn)行了強(qiáng)度、剛度校核； 塑件上的內(nèi)螺紋通過螺紋型芯成型，采用電機(jī)帶動(dòng)鏈條、鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)型芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 并與順序分型結(jié)構(gòu)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了螺紋型芯的自動(dòng)脫螺紋；采用油封方法解決了旋轉(zhuǎn)螺紋型芯的冷卻。 應(yīng)用設(shè)計(jì)了洗潔精瓶蓋塑件注射模具裝配圖及零件圖并編制了成型零件的制造工藝。關(guān) 鍵 詞：洗潔精瓶蓋，模具設(shè)計(jì)，脫螺紋，順序分型Design of the Injection Mold capAb

6、stract ：The designof componentsfordetergentcapsare smallplasticpartsplasticparts,anditsshapeisrelativelysimple and more common use of life, in view of its formingcharacteristicsofthedesignstructureoftheplasticpartsand injectionmold ，F(xiàn)irstanalysisofthecharacteristicsofplasticmoldingprocess,andthenthe

7、applicationofCAD (Pro/ E) created a geometric model of plastic parts. According to structural characteristics of plastic parts and molding requirements, select the surface, the design of the gating system and identified a number of cavity and the cavity hadthe strength,rigiditychecking;plasticpartsi

8、nsidethecorethread through the thread forming, the use of motor drivenchain,sprocketrotation,rotationsprocketdrivegear,gear-ledpivotrotation,and theorderof sub-structurewitha core thread of the automatic screw off; solution using arotary oil seal threaded core cooling. Application of CADdesigneddete

9、rgentcapmoldinjectionplasticpartsandcomponentsassemblyplansandthepreparationofthemoldingparts manufacturing process.1 概論1.1 課題的背景及意義設(shè)計(jì)的主要目的： 通過對(duì)洗潔精瓶蓋的分析設(shè)計(jì)合理的模具， 使該模具能滿足瓶蓋生產(chǎn)的要求。 也是檢驗(yàn)對(duì)所學(xué)相關(guān)課程理論、 技能的理解程度； 培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的良好作風(fēng)。設(shè)計(jì)的主要意義是： 通過此次設(shè)計(jì)了解設(shè)計(jì)塑料注射模的一般程序， 了解相關(guān)的理論知識(shí)并加以應(yīng)用和鞏固； 熟練的運(yùn)用有關(guān)技術(shù)資料， 如塑料模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、塑料模成型工藝與模具設(shè)計(jì)

10、 、塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)及其他有關(guān)規(guī)范等；初步的掌握設(shè)計(jì)塑料模模具的能力，為將來的工作打下初步的基礎(chǔ)。1.2 我國(guó)塑料模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)狀塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來，人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化要求越來越高， 這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展。汽車、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來都高位運(yùn)行， 發(fā)展迅速， 塑料模具也快速發(fā)展。我國(guó)塑料模具無論是在數(shù)量上， 還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大發(fā)展，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和世界先進(jìn)水平相比， 差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔

11、塑料模具每年仍大量進(jìn)口。 在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具已供過于求， 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈； 一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過于求。發(fā)展趨勢(shì)1. 提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、 復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。2. 在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)， 近年來模具 CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度， 為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件； 基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端

12、倪， 其將解決傳統(tǒng)混合型 CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題； CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D設(shè)計(jì)與成型過程的 3D 分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。3. 推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、 氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。 采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量， 并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。 制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件， 是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。 氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下， 大幅度降低成本。 目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣

13、使用。 氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件， 顯得十分重要。 另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。4. 開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方5. 提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本， 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。 為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)； 其次要逐步形成

14、規(guī)模生產(chǎn)， 提高商品化程度、 提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、 降低成本； 再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。6. 應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。7. 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。 采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模 CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。2 注塑件的設(shè)計(jì)2.1 材料選擇塑件為瓶蓋殼體零件，需要有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性及化學(xué)穩(wěn)定性。而且需存在一定的彈性。綜合分析選用材料PP。注塑模工藝條件 :干燥處理： PP 材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為 8

15、090下最少干燥2 小時(shí)。材料濕度應(yīng)保證小于0.1%。熔化溫度： 210280；建議溫度： 245。模具溫度：2570（模具溫度將影響塑件光潔度， 溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低） 。注射壓力： 100140MP。注射速度：中高速度。PP 材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。典型應(yīng)用范圍 :汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱，大強(qiáng)度工具（頭發(fā)烘干機(jī)，攪拌器，食品加工機(jī)，割草機(jī)等），電話機(jī)殼體，打字機(jī)鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件結(jié)構(gòu)分析塑件外形為圓形瓶蓋殼類零件，腔體為35.9 深，壁厚均勻1m

16、m，總體尺寸中等，塑件成型性能良好；塑件內(nèi)部存在內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，要求成型后輪廓清晰，成型該螺紋結(jié)構(gòu)需采用齒輪鏈條機(jī)構(gòu)， 利用車床加工出螺紋型芯， 以成型內(nèi)部輪廓；塑件內(nèi)壁有止轉(zhuǎn)裝置存在， 外形為三角形狀， 要求成型良好， 成型其他的型芯可采用電火花加工，相應(yīng)的要設(shè)計(jì)出它的電極。壁厚塑件壁厚不宜過小， 在使用上必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，在裝配時(shí)能夠承受緊固力；在模塑成型時(shí)熔體能夠充滿型腔；在脫模時(shí)能夠承受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊與振動(dòng)。壁厚也不宜過大，否則用料太多，不但增加成本，而且增加成型時(shí)間和冷卻時(shí)間，延長(zhǎng)模塑周期。 塑料制品中的壁厚一般應(yīng)力求均勻，否則會(huì)因?yàn)楣袒蚶鋮s速度不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部

17、產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 導(dǎo)致制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品產(chǎn)生翹曲， 縮孔甚至開裂等缺陷。 摘自資料 1- 塑料模塑成型 該塑件圓周壁厚均為1mm，內(nèi)部存在螺紋造型。脫模斜度為了便于塑料制品脫模， 以防脫模時(shí)擦傷制品表面， 與脫模方向平行的制品表面一般應(yīng)具有合理的脫模斜度。 其大小主要取決于塑料的收縮率、 塑料制品的形狀和壁厚以及制品的部位。 當(dāng)制品有特殊要求或精度要求高時(shí)， 應(yīng)選用較小的斜度，外表面斜度可小至 5，內(nèi)表面斜度小至 10 20；高度不大的制品，還可以不要脫模斜度；尺寸較高、較大的制品選用較小的斜度；形狀復(fù)雜、不易脫模的制品，應(yīng)選取較大的斜度；在開模時(shí)，為了讓制品留在凸模上，內(nèi)表面斜度比外表

18、面斜度小 1 。綜合分析，該塑件高度不大， 內(nèi)形可以不要脫模斜度， 但是在脫模時(shí)需將制品留在凸模上，所以凸模上的脫模斜度取 4°內(nèi)部脫螺紋形芯取 2°。該斜度也可以對(duì)形芯起到壓緊作用， 防止型芯在脫螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 產(chǎn)生上下竄動(dòng)， 從而影響制品內(nèi)部螺紋成型的高度。圓角塑料制品上所有轉(zhuǎn)角應(yīng)盡可能采用圓弧過度。好處在于避免應(yīng)力集中，提高強(qiáng)度，改善熔體在型腔中的流動(dòng)狀況，有利于充滿形腔，便于脫模。在制品上無特殊要求時(shí)，制品各連接處的圓角半徑應(yīng)不小于0.5 1mm。對(duì)于使用上有特殊要求必須以尖角過度或分型面處和型芯與型腔配合處不便作成圓角的， 則以尖角過度 1 。該塑件在轉(zhuǎn)角處一般采用

19、圓角半徑為1 或 2mm過度。2.3 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量尺寸精度該塑件對(duì)尺寸無特殊要求， 為自由尺寸，可按 MT5級(jí)塑料件精度查取公差值（參見資料 11，塑料模成型工藝與模具設(shè)計(jì)）塑件的表面質(zhì)量該塑件為洗潔精瓶蓋殼體，要求外表美觀，無斑點(diǎn)，無熔接痕，表面粗糙度可取 Ra1.6，而塑件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要求。3 注射成型的準(zhǔn)備為了使注射成型順利進(jìn)行， 保證塑料制品質(zhì)量， 在注射成型前應(yīng)進(jìn)行如下準(zhǔn)備工作 1 ：1）原料的檢驗(yàn)和預(yù)處理2）嵌件的預(yù)熱3）料筒的清洗4）脫模劑的選用3.1 注射成型工藝簡(jiǎn)介注射成型也稱注塑，是塑料的一種重要成型方法。除極少數(shù)幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料部

20、可用此法成型。注射成型也能加工某些熱固性塑料，如酚醛塑料等。注射成型是將粒狀或粉狀塑料從注射成型機(jī)的料斗送入機(jī)簡(jiǎn)內(nèi)加熱熔融塑化后，在柱塞或螺桿加壓下，物料被壓縮并向前移動(dòng)，通過機(jī)簡(jiǎn)前端的噴嘴，以很快的速度注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過一定時(shí)間的冷卻定型后， 開啟模具即得制品。這種成型方法是一種間歇式的操作過程。注射成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等。 周期的長(zhǎng)短取決于制品的壁厚、 大小、形狀、注射成型機(jī)的類型以及所采用的塑料品種和工藝條件等。注射成型制品的重量從一克到幾十公斤不等，視需要而定。注射成型具有生產(chǎn)周期快、 生產(chǎn)效率高、 能成型形狀復(fù)雜、 尺寸精確或帶微件的制品以及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)，因

21、此廣泛用于各種塑料制品的生產(chǎn)。其成型制品占目前全部塑料制品的2030。注射成型是一種比較先進(jìn)的成型工藝，目前正繼續(xù)向著高速化和自動(dòng)化方向發(fā)展。3.2 注射成型工藝條件對(duì)于一定的塑料制品， 當(dāng)選擇了適當(dāng)?shù)乃芰掀贩N、 成型方法及成型設(shè)備， 設(shè)計(jì)了合理的成型工藝過程和塑料模結(jié)構(gòu)之后，在生產(chǎn)中，工藝條件的選擇和控制就是保證成型順利和制品質(zhì)量的關(guān)鍵。注射成型的主要工藝條件是溫度、壓力和時(shí)間。該制品的注射成型工藝參數(shù)如表（3）所示，試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整；模塑成型工藝如表（4）所示。表（ 3）PP塑料的注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)規(guī)格注射時(shí)間： 20 90預(yù)熱 和干溫度： 8085成型時(shí)間

22、保壓時(shí)間： 05燥時(shí)間： 2 3hS冷卻時(shí)間： 20 120總周期： 50220后段： 150170螺桿轉(zhuǎn)速料筒溫中段： 165180r/min30度前段： 180200噴嘴溫170180方法：紅外線、烘箱度溫度： 70模具溫5080后處理時(shí)間 h：24度注射壓力60100MP表（ 4）洗潔精瓶蓋模塑工藝卡福建工程學(xué)院洗潔精瓶蓋模塑工藝卡資料編號(hào)車間模具教研室片共 頁(yè)第 頁(yè)零件名稱洗潔精瓶蓋材料牌號(hào)PP設(shè)備型號(hào)SZ-200/1000裝配圖號(hào)材料定額每模件數(shù)4 件零件圖號(hào)單件質(zhì)量30g工裝號(hào)材設(shè)備料溫度8085干時(shí)間 h23燥料后段150170筒中段165180溫前段180200度噴嘴17018

23、0模具溫度5080注射 S2090時(shí)保壓 S05間冷卻 S20 120壓注射壓力60 100力MP背壓 MP后處理溫度烘箱： 70時(shí)間定輔助 min時(shí)間 h24額單件 min檢驗(yàn)編制校對(duì)審核 組長(zhǎng)車間主檢驗(yàn)組長(zhǎng)主管工程師任3.3 注射機(jī)的選擇注射機(jī)簡(jiǎn)介注射模塑是通過注射機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。注射機(jī)的種類很多，但基本的作用均有兩個(gè)：1）加熱熔融塑料，使其達(dá)到粘流狀態(tài)2）對(duì)粘流的塑料施加高壓，使其射入模具型腔1 。注射機(jī)基本參數(shù)注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范 : 類型 , 最大注射量 , 最大注射壓力 , 最大鎖模力、最大成型面積、最大最小模厚、最大開模引程、定注孔尺寸、嘴噴的球面半徑、注射機(jī)動(dòng)模板的頂出孔、機(jī)床模板安裝

24、螺釘孔或丁字槽的位置與尺寸。1 、 類型 :臥式、立式、直角式。2、 最大注射量的選擇。注射機(jī)一次注射聚本乙烯的最大熔料的重量或容積的量為注射機(jī)公稱注射量。 塑件十澆注流的總量 =0.8 公稱注射量3 、 注射面積核定。最大注射面積指模具分型面上允許的塑件最大投影面積.作用于該面積上的型腔總壓力小于注射機(jī)選擇注射機(jī)g從PP 的 物 理 性 質(zhì) 可 得 ： =0.890.92cm3， 取m=180g， 故V實(shí)m1 152180cm3，現(xiàn)我們選擇SZ-200/1000型號(hào)的注射成型機(jī)，此型號(hào)表示臥式注射成型機(jī)，其理論注射量為270cm3 。4 模具設(shè)計(jì)4.1 分型面的確定分型面的選擇很重要， 它對(duì)

25、制品的質(zhì)量、 操作難易、 模具結(jié)構(gòu)及制造影響很大。該塑件的分型面選擇在塑件截面最大處， 盡量取在料流末端， 使得塑件外表面光滑，無熔接痕；同時(shí)也利于排氣，便于塑件成型后脫模，利于加工。保證塑件成型質(zhì)量。該塑件的分型面位置如圖（e）所示圖（ 5）塑件的分型面4.2 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列該塑件采用一模四件成型，型腔均勻分布在模具中間，這樣有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。 在生產(chǎn)上多型腔模加大了生產(chǎn)產(chǎn)量； 模具使用與加工上，型腔對(duì)稱分布，利于料流流動(dòng)方向均勻， 進(jìn)澆時(shí)可減少對(duì)型芯型腔內(nèi)壁的沖擊力，使得模具的溫度和受力保持平衡。型腔分布狀況如圖（ 6）所示圖（ 6）型腔的排列4.3 澆口的確定

26、該塑件要求外觀良好， 無熔接痕。若采用直澆道， 則制品上表面將留下明顯的進(jìn)澆痕跡；若采用側(cè)澆道，對(duì)于制件的頂部以及內(nèi)螺紋的成型將可能無法保證，而且會(huì)對(duì)制品的側(cè)面留下明顯的澆口痕跡；若采用潛伏式澆道， 制品在外觀上成型不會(huì)留下進(jìn)澆痕跡，也利于制品內(nèi)部脫螺紋機(jī)構(gòu)的成型。綜合分析采用潛伏式澆口，從塑件的側(cè)面進(jìn)澆。如圖（7）圖（ 7）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主流道模具澆口套主流道球面半徑R 與注射機(jī)噴嘴球面半徑R0 關(guān)系為：R=R0+（ 1 2） =15+2=17mm;模具澆口套主流道小端直徑d 與噴嘴出口直徑d0 的關(guān)系為：d=d0+0.5=4+0.5=4.5mm;流道呈圓錐形，其錐度取3

27、°；分流道分流道取半圓形，其半徑R=5；其中分流道四條路徑直接流向形腔，四條流道起到緩沖作用，可以將主流道的料流的部分沖擊力減少。冷料穴冷料穴是用來儲(chǔ)藏注射間歇期間噴嘴所產(chǎn)生的冷凝料頭和最先射入模具澆注系統(tǒng)的溫度較底的部分熔體。防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響制品質(zhì)量，并使熔體順利充滿型腔。該塑件由于分流道較長(zhǎng)， 在料流方向的末端開設(shè)冷料穴，利于制品順利注射成型，提高塑件的工藝性能。4.5 型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定考慮到加工的工藝性，型芯、型腔采用鑲拼式，降低模具成本螺紋型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料制品上的內(nèi)螺紋采用螺紋型芯成型。螺紋型芯按其用途可分為直接成型塑料制品上的螺孔和固定螺母嵌件兩種。兩種型芯在

28、結(jié)構(gòu)上沒有原則區(qū)別，但前一種螺紋型芯在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑料的收縮率，表面粗糙度小（Ra 為 0.1 ），始端和末端應(yīng)按塑料制品結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì)；而后一種不必考慮塑料收縮率，表面粗糙度可以大一點(diǎn)（ Ra為 0.8 即可）。對(duì)螺紋型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及固定方法有如下要求：1）螺紋型芯在成型時(shí)應(yīng)可靠定位并防止塑料熔體擠入分型面2）便于塑料制品的脫模和螺紋型芯的裝拆3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于制造螺紋型芯（ 9）根據(jù)要求設(shè)計(jì)螺紋型環(huán)。 由于該螺紋采用齒輪鏈條機(jī)構(gòu)進(jìn)行脫螺紋， 采用直接成型制品上螺孔， 在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上車出螺紋外型， 加工簡(jiǎn)便。 該型芯利用軸承可靠定位，通過鍵連接傳動(dòng)。齒輪鏈條機(jī)構(gòu)可以保證塑料制品順利脫模。 型芯如圖

29、（9）所示。4.6 模架的確定型腔壁厚和底板壁厚計(jì)算研究型腔強(qiáng)度和剛度的目的主要是確定所需型腔側(cè)壁和底板的厚度。塑料模型腔在模塑成型過程中受到熔體強(qiáng)大的壓力的作用，可能因強(qiáng)度不足而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞； 還可能因剛度不足產(chǎn)生過大變形，導(dǎo)致溢料形成飛邊， 降低塑料制品精度和影響塑料制品脫模。型腔強(qiáng)度計(jì)算是從型腔在各種受力形式下的應(yīng)力值不超過許用應(yīng)力為出發(fā)點(diǎn)的；而型腔剛度計(jì)算則是從以下三方面出發(fā)的：1）成型過程不發(fā)生溢料2）保證塑料制品的精度3）保證塑料制品順利脫模對(duì)于大尺寸的型腔， 剛度不足是主要矛盾， 應(yīng)首先對(duì)模具剛度提出較高的要求；對(duì)于小尺寸的型腔， 在其發(fā)生大的彈性變形之前，內(nèi)應(yīng)力往往已經(jīng)

30、超過許用應(yīng)力，因而強(qiáng)度是主要矛盾，設(shè)計(jì)型腔壁厚和底板壁厚時(shí)應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算。圖（ 10）組合式圓形型腔側(cè)壁厚度與半徑的關(guān)系1按剛度計(jì)算的壁厚2. 按強(qiáng)度計(jì)算的壁厚式中計(jì)算的壁厚均隨型腔內(nèi)半徑r 的增大而增大。如圖（ 10），表示組合式圓形型腔側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)半徑的關(guān)系。該曲線是在型腔內(nèi)塑料熔體壓力P=50MPa（中等粘度的塑料）的情況下得出的。由圖可見，內(nèi)徑r=86mm是剛度和強(qiáng)度的分界值，大于此值應(yīng)按剛度條件求壁厚，小于此值應(yīng)按強(qiáng)度條件求壁厚。所以對(duì)于該塑料制品r=27mm,其應(yīng)屬于小尺寸型腔，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算。該塑料制品型腔結(jié)構(gòu)是采用組合式圓形型腔。圖（ 11）1）壁厚計(jì)算：當(dāng)型腔受到熔體的高壓作

31、用時(shí)，其內(nèi)徑將增大， 使側(cè)壁與底之間產(chǎn)生了縱向間隙，間隙值超過塑料產(chǎn)生溢料的允許間隙時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溢料，形成飛邊。如圖（ 11）所示。按強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，型腔壁厚公式為：1s r ( 2P) 21式中 型腔材料的許用應(yīng)力， 4%鋼 =160MPa,一般常用模具鋼 =200 MPa。P- 為型腔內(nèi)塑料熔體壓力。已知設(shè)計(jì)該型腔壁厚s=20mm，取型腔壓力 P=40MPa,經(jīng)換算獲得校核壁厚公式：r 2(2P1)2t求得該設(shè)計(jì)壁厚所獲得的應(yīng)力應(yīng)該小于許用應(yīng)力。 =（240+1）272/20 2=147MPa該型腔采用材料為718HH，其為預(yù)硬鋼 HB330-370即該型腔壁厚滿足使用要求。1）底板厚度計(jì)算底

32、板按強(qiáng)度計(jì)算其應(yīng)力一般在其中心部位，底板厚度計(jì)算公式為：h1.22 Pr2由裝配圖可知，底板厚度 h=35mm，采用同一內(nèi)徑對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行校核。經(jīng)換算獲得其校核公式如下：1.22 Pr2h2代入數(shù)值=1.2240 27/25 2 =2MPa所得數(shù)值小于許用應(yīng)力，滿足使用要求。模架的選用參考資料 塑料注射模中小型模架 ，根據(jù)上述分析，選用“DBI 35X35”參數(shù)選擇如下：35X35-模架的長(zhǎng)和寬分別為350mmX350mm定模板（ A 板） -厚 25mm動(dòng)模板（ B 板） -厚 25mm推板 -厚 20mm導(dǎo)柱 -直徑 30mm模板 -螺孔 M16推板 -螺孔 M8模架的裝配關(guān)系可參考模具總裝

33、配圖如下：洗潔精瓶蓋模具裝配圖（12）4.7 注射機(jī)的校核SZ-200/1000 注射機(jī)的主要參數(shù)如下表所示：注射容量270 ml定位孔直徑160mm螺桿直徑45mm噴嘴球頭半徑15mm注射壓力160Mpa噴嘴孔直徑4mm鎖模力1250KN模板行程360mm最大注射面積500mm模具最小厚度150mm模板最大安裝尺寸415mmX415mm模具最大厚度550mm最大開模行程500mm最大注射量的校核3如前所述，塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=180cm小于注射機(jī)的標(biāo)稱注射量270 cm3鎖模力的校核鎖模力又稱合模力，是指注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力。當(dāng)熔體充滿形腔時(shí)， 注射壓力在形腔內(nèi)

34、所產(chǎn)生的作用力總是力圖使模具沿分型面脹開，為此注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑料制品及澆注系統(tǒng)的分型面上的投影面積之和的乘積。即F0F=P模 A分或 F0K1P0A分式中F0 -注射機(jī)的最大鎖模力；P 模 -模內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)的熔體平均壓力） ；K1-壓力損耗系數(shù)，一般取1/3 2/3 ；P0-注塞或螺桿施加于塑料上的注射壓力；A 分 -制品、流道、澆口在分型面上的投影面積之和。查資料 3P 156 表 5-2 取 P 模=30MPaF= P 模 A 分 =2760304=196000N 1800KN滿足條件噴嘴尺寸的校核澆口套的球面半徑為R17噴嘴球頭半徑R15，符合要求；澆口套小

35、端孔徑 4.5 噴嘴孔直徑 4，符合要求。定位圈尺寸校核模具定位圈的直徑為160=注射機(jī)定位孔直徑160，符合安裝要求；模具外形尺寸校核該模具的外形尺寸為： 350350，注射機(jī)模板最大安裝尺寸為415415，故能滿足安裝要求。模具閉合高度校核由裝配圖可知模具的閉合高度：H閉 =416.16mm最小裝模高度 Hmin=550mm,最大裝模高度 Hmax=150mm,能夠滿足 HminH 閉 Hmax的安裝條件4.8 模具材料的選擇選用塑料模具材料基本原則：1） 根據(jù)模具各零件的功用合理選擇材料。對(duì)于與熔體接觸并受熔體流動(dòng)摩擦的零件（成型零件和澆注系統(tǒng)零件）和工作時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦的零件（導(dǎo)向零件

36、、推出和抽芯零件）以及重要的定位零件等，應(yīng)分別不同情況選用優(yōu)質(zhì)碳酸結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼或工具鋼等，并根據(jù)其工作條件提出熱處理要求。對(duì)于其它結(jié)構(gòu)零件， 視其重要性可選用優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼或普通碳酸結(jié)構(gòu)鋼，較重要的需經(jīng)過熱處理。11小齒輪： 40Cr 調(diào)質(zhì)大齒輪： 45 鋼 調(diào)質(zhì)鏈輪：45 鋼 調(diào)質(zhì)推力球軸承： 45 鋼導(dǎo)柱：20 鋼 調(diào)質(zhì)對(duì)于形狀較簡(jiǎn)單，精度要求不高，產(chǎn)量要求又不大的塑料模成型零件可以選用優(yōu)質(zhì)碳素調(diào)質(zhì)鋼（一般為 45 鋼）。而對(duì)于產(chǎn)量大，尤其是大型、復(fù)雜的塑料模，可選用 5CrNiMo、5CrMnMo、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr3Mo3SiV等。該模具成型零件形狀較簡(jiǎn)

37、單，精度要求不高，故采用 45 鋼（調(diào)質(zhì)），制造成型零件時(shí)，先在退火狀態(tài)下粗加工，然后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，最后進(jìn)行精加工。型芯及型腔鑲塊采用3Cr2Mo材料。該材料特性：有較好的淬透性和熱強(qiáng)性 . 用于型腔復(fù)雜 , 要求鏡面拋光的塑料模具。4.9 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)又稱合模導(dǎo)向裝置是保證動(dòng)模與定?；蛏夏Ｅc下模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向。導(dǎo)向裝置的作用：1） 導(dǎo)向作用當(dāng)動(dòng)模和定?；蛏夏：拖履：夏r(shí)，首先是導(dǎo)向零件導(dǎo)入，引導(dǎo)動(dòng)、定?；蛏稀⑾履Ｕ_合模，避免型芯先進(jìn)入凹?？赡茉斐尚托净虬寄５膿p壞。2） 定位作用導(dǎo)向裝置直接起了保證合模位置的正確性和模具型腔的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑料制品的精度。而且在

38、模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。3） 承受一定的側(cè)向力由于塑料熔體充模過程或由于成型設(shè)備精度低的影響，都可能對(duì)導(dǎo)柱在工作過程中產(chǎn)生一定的側(cè)壓力，因而在模塑過程中需要導(dǎo)向裝置承受一定的單向側(cè)壓力，以保證模具的正常工作3 。導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)原則 3 ：1） 導(dǎo)向裝置類型的選用合模導(dǎo)向通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。當(dāng)模塑大型、精度要求高、需要深型腔成型的塑料制品，尤其是薄壁容器和非軸對(duì)稱的塑料制品時(shí)，模塑過程會(huì)產(chǎn)生較大餓側(cè)壓力，如果單純由導(dǎo)柱承受，會(huì)發(fā)生導(dǎo)柱導(dǎo)套卡住和損壞，因而所用模具應(yīng)增設(shè)錐面定位結(jié)構(gòu)。2） 導(dǎo)柱的數(shù)量、大小及其布置根據(jù)模具形狀及尺寸，一副塑料模導(dǎo)柱數(shù)量一般需要2-4 個(gè)。，所選的導(dǎo)

39、柱尺寸必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度。3） 導(dǎo)柱導(dǎo)向的設(shè)置必須注意模具的強(qiáng)度導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的位置應(yīng)避開型腔板在工作時(shí)應(yīng)力最大的部位。導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔中心至模板邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度和導(dǎo)向剛度。4） 導(dǎo)向裝置必須考慮加工的工藝性5） 導(dǎo)向裝置必須有良好的導(dǎo)向性能該副模具采用直徑為 30mm的臺(tái)階式導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向與定位，導(dǎo)柱均勻?qū)ΨQ分布在標(biāo)準(zhǔn)模架的模板上。 在模架上存在限位拉桿， 同時(shí)也起到對(duì)模具動(dòng)作時(shí)的導(dǎo)向與定位的作用。也減少了側(cè)向壓力對(duì)導(dǎo)柱的壓迫。 為了使得型芯能夠定位準(zhǔn)確，在動(dòng)模板上也設(shè)置了一定的錐度， 使模具整體在裝配與動(dòng)作過程中， 定位與導(dǎo)向和諧運(yùn)行。該導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工可采用線切割， 同時(shí)

40、加工出相同的孔徑， 并需要保證零件之間的同軸度要高。 對(duì)于模板上的錐度同樣可采用線切割， 同時(shí)加工出該錐度的配合部分。4.10 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：1） 盡量使塑料制品留在動(dòng)模上2） 保證制品不變形不損壞3） 保證制品外觀良好4） 結(jié)構(gòu)可靠該副模具采用定模上設(shè)置定距螺釘和尼龍釘實(shí)現(xiàn)順序開模，動(dòng)模上設(shè)置推管推出，該塑料制品為瓶蓋殼體類零件，由于其存在內(nèi)螺紋，在成型后，模具分模時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使得型芯轉(zhuǎn)動(dòng)，制件隨著脫螺紋機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，同時(shí)被推管推出型芯，實(shí)現(xiàn)脫模。4.11 脫螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于該模具存在內(nèi)螺紋，所以需要采用一種脫螺紋機(jī)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)螺紋的成型。帶螺紋制品的脫模方式：（

41、 1）強(qiáng)制脫模 a. 利用制品的彈性強(qiáng)制脫模 b. 利用硅橡膠螺紋型芯強(qiáng)制脫模（ 2）手動(dòng)脫模 a. 模內(nèi)手動(dòng)脫螺紋型芯的形式，在制品脫模之前必須擰脫螺紋型芯。 b. 活動(dòng)的螺紋型芯和螺紋型環(huán)。 c. 模內(nèi)設(shè)有變向機(jī)構(gòu)的手動(dòng)脫螺紋制品的模具結(jié)構(gòu)。（ 3）機(jī)動(dòng)脫模 機(jī)動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)是利用開模時(shí)的直線運(yùn)動(dòng)， 通過齒輪齒條或絲桿傳動(dòng)，或直角式注射機(jī)開、 合模螺桿傳動(dòng)， 帶動(dòng)螺紋型芯作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而脫出制品 3 。該模具在考慮脫螺紋機(jī)構(gòu)時(shí)， 進(jìn)行過認(rèn)真的分析與比較。 由于該制品成型的內(nèi)螺紋深度為 3mm，相對(duì)比較深：若采用強(qiáng)制脫模則很容易將其內(nèi)部筋條拉斷， 制品通常精度要求不高， 材料通常需具有較好的彈性，

42、如聚乙烯、聚丙烯等，且模具壽命短；若采用手動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)，由于制品內(nèi)部存在其他筋條，且型腔數(shù)量比較多，又需備有若干個(gè)螺紋型芯交替使用，機(jī)外需設(shè)預(yù)熱裝置和輔助取出型芯裝置，這增加了模具費(fèi)用，同時(shí)手動(dòng)操作也也降低了產(chǎn)量；若采用機(jī)動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)， 通過齒輪齒條傳動(dòng)， 帶動(dòng)型芯轉(zhuǎn)動(dòng)， 制品也同時(shí)脫出型芯。該制品在開模分型時(shí)塑件在推管作用下從動(dòng)模脫出 , 由于塑件內(nèi)部存在止轉(zhuǎn)裝置 , 邊脫螺紋邊使塑件脫出型芯。綜合分析采用機(jī)動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)， 可以保證制品成型時(shí)外觀良好， 質(zhì)量達(dá)到要求，而且可購(gòu)買電機(jī)做為動(dòng)力能源， 帶動(dòng)鏈條直線運(yùn)動(dòng)， 轉(zhuǎn)化為齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣也大大提高了生產(chǎn)效率。鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初選電動(dòng)機(jī)進(jìn)行

43、脫螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)置。采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪減速器，然后經(jīng)鏈輪， 鏈輪帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 初步選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)： Y100L-6，額定功率 P=1.5kw，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速 n1 =300r/min 。傳動(dòng)比 i=3 ，載荷平穩(wěn)，中心線水平布置。1）選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù) Z =15KFY，大bm鏈輪的齒數(shù) Z =3x15=45FO1t Fa22）確定計(jì)算功率P1Pn1n2n3n3105由資料 5 標(biāo)T195.5n1 P1由圖 9-13查得 K Z =1.76 單排鏈；9-7查得K A =1.01則計(jì)算功率為 sr( 2P)21 =1.01.76 1.5KW=2.64KW3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 1.22Pr 2

44、h2根據(jù)2查圖 9-11可選 12A-1Pca =2.64KW 及 n=300r/minh1.22Pr查表9-1 ，鏈條節(jié)距 =19.05mm4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距取 a =800mm0相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為 LP0=2 a0/p + (Z1+Z2 )/2 + (Z2-Z 1 /2 ×3.14) 2 P/d 0=2× 800/19.05+(15+48)/2+(48-15/2 ×3.14) 2×19.05/800=123.65取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù) LP0=124 節(jié)查表 9-8得到中心距計(jì)算系數(shù) f 1 =0.24467則鏈傳動(dòng)的最大中心距為 a=f 1p2L P-( Z 1+Z2)=0.2447 ×19.05 ×2 × 124-(15+48)=0.24467×19.05 × 185=862mm5) 計(jì)算鏈速 V，確定潤(rùn)滑方式V=n1z1 P/(60 ×10