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1、 塑料模具课程设计说明书 设计题目 :院 系 :机 械 工 程 系专 业:机械设计制造及其自动化 班 级:04级 4班学生姓名:丁贤芳 张军 宋学通 吴善祥 指导教师:袁长颂课程设计日期:2007/5/152007/6/5 饮料瓶瓶盖注射模设计一 塑料的工艺性分析1. 塑件的原材料分析塑料的品种:PE (聚乙烯 。成型特征:结晶型塑料,吸湿 性小,流动性较好,溢边值为 0.02mm 左右,流动性对压力变化 敏感,加热时间长则易发生分解,冷却速度快,必须充分冷却。 设计模具时要冷却料穴和冷却分流。 收缩率大,方向明显,易变 形,扭曲结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应控制模温。 易用变压注射,
2、 料温要均匀, 否则会增加内应力, 使收缩不均匀 和方向性明显。2. 塑料的尺寸精度分析影响塑料制品的尺寸精度的主要因素是材料的收缩和模具的制 造误差。 查教材上表 2-11得此材料的收缩率为 1.5%2%。 塑料制 品 的公差也可通过教材上表 2-12查得, 塑料的精度等级选择 7级精度。 3. 塑件的表面质量分析塑件外表面要求粗糙度较低,表面光滑,内表面要求低点。 4. 塑件结构的工艺性分析结构简图如图所示 瓶盖主体外侧均匀分布 120个增大摩擦力的防滑筋, 瓶盖顶部有 商标名称 ZSM 的字样。瓶盖下部有一防伪圈与瓶盖主体通过 8个直径 为 1mm 高 1mm 的小圆柱相连,防伪圈内侧有
3、 8个均匀 分布长为 3mm 直径为 1.5mm 的半圆形凸台。 瓶盖内部有螺呀为 半圆形的螺纹及高为 4mm 截面直径为 1mm 的防伪圈与瓶子内径 严密配合, 而高为 1mm ,截面直径 1mm 的防伪圈与瓶子外径严 密配合防止漏水。综上所述可采用注射成型加工。二 确定成型设备选择与模塑工艺规程编制1. 计算塑件体积和质量V=3.05 3cmM=2.9g选择注射机为 SZ-30理论注射容积为 373cm ,实际注射质量为 33g ,螺杆直径 为 26 mm ,塑化能力 3.6g/s,注射压力 170MPa 螺杆转速10160r/min,螺杆行程 70 mm ,锁模力为 320KN ,拉杆有
4、效间距 3003002mm ,模板行程 110 mm,模具最小厚度 80 mm,模具最大厚度 110 mm,最大开距 220 mm,模扳尺寸 400400 2 mm ,顶出行程 50 mm,喷嘴半径为 12 mm,高为 2 mm。2. 确定成型工艺参数查 教 材 表 2-1得 注 射 成 型 机 类 型 为 柱 塞 式 , 密 度 为0.93/kg dm ,计算收缩率 S=1.53.6,预热温度为 o 7080C , 时间为 t 为 12h,料简温度:后段 为 o140160C ,前段为170200o C ,模具温度 3555o C ,注射压力为 P 为 60100 a M P , 注射时间为
5、 1560s,保压时间为 03s,冷却时间为 1560 s,成型总周期为 40130 s,使用注射机类型为螺杆,柱塞均可。三 . 注射模的结果设计1. 分型面的选择瓶盖沿圆周仅通过 8个小圆柱防伪圈相连,采用两个半圆的哈 夫块来成型防伪圈。结合素件结果特点, 塑件, 塑件成型后必然 留在型芯上, 故模具分型面设在防伪圈与瓶盖主体之间截面轮廓 最大部位,与开模方向垂直2. 型腔数目的确定及型腔的排列瓶盖作为包装容器大批量生产, 宜采用一模多腔, 考虑现有注射 机的锁模力, 注射量及瓶盖的精度和经济性目标, 确定为模腔 4, 型腔排列方式为环形排列。3. 浇注系统的设计(1 主流道设计 浇口套的内
6、孔呈圆锥形,锥度为 26oC ,取 3o C 浇口套进 口的直径 d 应比注射机喷嘴孔直径大 12 mm,取 6 mm浇口套内孔 出料口处 (大端 设计正圆角 r 一般为 0.53 mm, 浇口套与注射机喷 嘴接触处球面的圆弧度必须温和 , 设浇口套球角半径 R 取 12mm, 注 射机球面半径 R=r+0.51mm=13mm, 浇口套锥度内壁表面粗糙度 为 1.60.8a a R R m , 保证料流顺利 , 易脱模 .(2分流道的设计分流道的截面形状 , 分流道截面面积不能太大 , 也不能太小 . 太 小弊病较多 , 会降低单位时间可输送的熔融塑料量 , 使充模时间增长 , 塑料制品出现缺
7、料 , 烧焦 , 产生波纹 , 过大 , 容易在模具型腔内积有气 体 , 找成制品上的缺陷 , 增加冷料的回收量 , 延长了成型周期 , 降低了 生产效率 , 取分流道的截面直径为 8mm(3 浇口设计采用侧浇口 , 开设在模具的分型面处 , 它可以从外面侧进料 , 使流程缩短 , 改善了成型条件 , 它使用于一模多件 , 提高了生产效率 , 增加 了 经济效益 , 去浇口方便 , 塑料制品不留明显痕迹 .(4型芯型腔结构设计由于塑件内型较复杂故型芯采用组合拼块组合 , 由于塑件表面 形状简单 , 型腔尺寸小 , 故采用整体式凹模(5推出机构的设计选用脱螺纹型芯 , 本塑料制品是利用拼合螺纹型
8、芯 , 形成塑料制 品的内螺纹 , 根据塑料制品结构 , 选择两个拼合滑块的形式 .(6抽芯机构设计采用斜滑块内侧抽芯机构 , 瓶盖的内螺纹由斜滑块成型开模 后推杆推动斜滑块沿斜面移动 , 推件和内侧抽芯同时进行 .(7冷却系统设计模温调节直接影响到制品的质量和生产效率 , 为提高型腔的冷 却效率 , 采用直通式冷却通道 , 根据塑件形状及模具结构限制 , 定模 冷却(8导向机构设计导柱机构采用顶柱式导柱,如图所示(教材图 3-60 ,导柱材 料为 20钢, 渗碳淬火, 导套所用的材料与热处理要求和导柱相同, 形状如图所示(教材图 3-61b 四 注射 (成型零件尺寸计算瓶盖的基本设计尺寸和偏
9、差如图所示5 6凹模:cp S =2.0%=0.0216= Dm=16cp 03D(1+ S- 4+1603=32(1+0.02 - 4+1*0.7260 =(32.64-0.750.72 +0.12032.1+=02(1 3mcp H m H S +=+710.4860216.8(10.02 0.483+=+ 0.08017.456+=凸模:03(1 4p p cp d d S -=+010.726330(10.02 0.724-=+0.1231.14-=p 02 (1 3m cp h h S -=+ 010.486215.5(10.02 0.483-=+0.0816.13-=五 . 折射机
10、有关参数的校核1. 最大注射量的校核校核公式为1K m ni m m =+件 浇 o o o m v c v =8 0.850.923728.934g = 注射机的最大注射量 0.9228.93425.351.05o oo m m g = 0.9287.36m v g =浇 浇0.825.3520.28o K m = 已知 : 2. 9m g =件 442.97.36m m +=+件 浇18.9620.28=满足要求3. 锁模力的校核校核公式为100o F P A 分 模 注射机锁模力为 53203.210o F K N N =模内压力 32o P M P =模塑 料 制 品 及 浇 注 系
11、统 在 分 型 面 上 的 投 影 面 积 为 2241.60.83441.75A cm =+=分9 51003241.751001.33610o P A F =分 模4. 模具闭合高度和平面尺寸的校核通过设计计算得模具闭合高度 105H mm = m in 80H m m = m a x 110H m m =min max H H H 故满足要求 1-定模板 2-倒柱 3-导套 4-反推杆 5-水道 6，8-螺纹型心 7-型心 10-浇口套 11-动模垫板 12-斜推杆 13，18-螺母 14-支块 15，17-推板 16-弹簧 19，20-推杆 21-螺钉 22-销钉 23-动模板 注射模具结构 六.参考资料 参考资料 1 塑料模设计技术手册编写组. 塑料模设计技术手册 模具手册之二M.机械 工业出版社，2002. 2 张孝民.塑料模具技术M.机械工业出版社，2004. 3 许发樾.实用模具设计与制造手册M.机械工业出版社， 4 申树义 高济编塑料模具设计M机械工业出版社，2005 10
