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1、南昌航空大学继续教育学院自考本科毕业论文南昌航空大学继续教育学院自考 毕业论文瓶盖的塑料模具设计专 业 名 称 模具设计与制造准 考 证 号 7 学 生 姓 名 赵旋指 导 教 师 董跃平 2011 年03月20日南昌航空大学继续教育学院毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目： 瓶盖的塑料模具设计II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：一、原始资料：零件图及AutoCAD软件、PRO/E等软件二、技术要求：1.分析模具结构2. 成型方法与设备：在适当的塑料注射机上注射成型；3.选用注射机III、毕 业设计(论文)工作内容：2011年1月进行资料收集、加工、整理，提
2、出设计方案2011年2月进行并完成毕业论文2011年3月撰写毕业论文2011年4月9日毕业论文模拟答辩2011年4月22日毕业论文答辩，成绩评定 、主 要参考资料：1：魏春雷 徐慧民主编。冲压工艺与模具设计（第三版）。北京理工大学出版社，2009.82: 谢昱北主编。模具设计与制造。北京大学出版社，2005，83: 齐晓杰主编。材料成型工艺与模具设计。机械工业出版社，2005，104:苏伟 姜庆华主编。模具概论。人民邮电出版社，2009，55：赵世友主编。模具技术基础。兵器工业出版社，2005.96：杨占饶主编。模具设计与制造。人民邮电出版社，2009.4江西工贸学院 院、系(函授站) 模具设
3、计与制造 专业 自考 班学生 赵旋 日期： 自 2011 年 1 月 15 日 至 2011 年 4 月 22 日指导教师 董跃平 兼职教师或答疑教师(并指出所负责的部分)： 教研室主任 附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。摘要一个学期的课程即将结束，为检验这一个学期以来对于塑料模设计的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即我们将努力认真的完成此次课程设计。本次课程设计课题来源于生产实际，应用广泛，但成型难度相对较难，模具结构相对复杂，对我们初学模具设计的学生是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料
4、成型模具的设计和制造能力。本次设计以瓶盖的注塑模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构分析，最后是模具的设计计算等一系列模具设计的所有过程。能很好的达到学以致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时使用了AutoCAD等软件。由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师和同学批评指正。关键词：成型 注塑模 结构目录1、塑件成形工艺分析81.1塑件的尺寸精度分析91.2 塑件表面质量分析91.3塑件结构工艺性
5、分析91.4生产实际考虑92、分型面的选择102.1分型面的选择原则102.2方案分析103、模具的结构分析与设计133.1 确定型腔布局133.2 确定模板尺寸133.3 确定模架尺寸134、成型零件的设计154.1 成型零件的结构分析154.2 排气系统的设计184.3 成型零件的尺寸计算184.4 脱模机构的设计214.4.1 顶杆设计214.4.3 凝料的推出224.5 合模定位和导向机构设计234.5.1. 导向机构的总体设计234.5.2 导柱设计244.5.3 导套设计244.6 温度调节系统设计（冷却系统）255、浇注系统的设计275.1 主流道设计275.1.1 主流道尺寸2
6、75.1.2 主流道衬套形式及其固定285.2 分流道的设计295.3 浇口的设计305.3.1 浇口形式的选择316、成型设备的选择及校核346.1注射机的选则346.1.1计算塑件的体积346.1.2计算所需的体积346.1.3选用注射机346.2注射机的终选346.3 模具闭合高度的校核356.4 模具安装部分的校核356.5 模具开模行程的校核356.6锁模力的校核356.7 注射压力的校核367、成型工艺参数的确定378、 模具特点和工作原理398.1 模具的特点：398.2 模具的工作过程398.3 模具的装配图和俯视图：399、 设计小结42参考文献43产品图 1、塑件成形工艺分
7、析ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性： 丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性； 苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。 ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相 中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场 上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等 到高等的抗冲击性，从低到高的光洁
8、度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高 的抗冲击强度。 注塑模工艺条件 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件 为8090度下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210280度；建议温度：245度。 模具温度：2570度。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。1.1塑件的尺寸精度分析该塑件无尺寸精度特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，按MT5查取公差。其主要尺寸公差要求如表2.3.11所示：塑件标注尺寸塑件尺寸公差（按MT5级精度）塑件标注尺寸塑件尺寸公差（按MT5级精
9、度）外形尺寸35.535.5-0.56内形尺寸3232+0.561313-0.322828+0.5R1R1-0.21616+0.389.79.7-0.327.67.6+0.287.57.5-0.2844+0.243.53.5-0.2466+0.24内形尺寸66+0.24R1R1+0.21.2 塑件表面质量分析该塑件表面没有提出特殊要求，一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到。没有特殊要求时，塑件内部表面粗糙度可取。1.3塑件结构工艺性分析（1）壁厚分析：设计合理，壁厚相对均匀，且符合最小壁厚的一昂球。（2）圆角过渡：要从分型面位置、型芯、型腔结构来分析过渡圆角的设置。根据本塑件的壁厚，均
10、采用圆角半径R1mm。（3）脱模斜度：为便于塑件从模腔中取出，塑件的内外壁需要足够的脱模斜度。外形尺寸以大端为基准，斜度往小处取；内形尺寸以小端为基准，斜度往大处取。根据ABS的性能和模具设计与制造简明手册（第三版）P433表2-2-5：型芯脱模斜度为：0.7，型腔脱模斜度为0.51.4生产实际考虑该塑件的生产类型应该是大批量生产，因此在设计模具时，要提要塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模的模具，以降低生产成本。2、分型面的选择2.1分型面的选择原则分型面的选择是模具设计的第一步，分型面的选择受塑件形状、壁厚、成型方法、后处理工序、塑件外观、塑件尺寸精度、塑件脱模方法、模具类型
11、、型腔数目、模具排气、嵌件、浇口位置与形式以及成型机的结构等影响。分型面选择的原则是：（1）脱出塑件方便，模具结构简单。（2）确保塑件尺寸精度。（3）型腔排气顺利。（4）无损塑件外观。（5）设备利用合理。2.2方案分析该塑件为家用的旋钮塑料,要求表面光滑平整；无毛刺无毛边；不允许缩水、凹坑；无划伤；无污物。在选择分型面时，根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观以及成型后能够顺利取出制件，有以下几种方案：分型面选择的首要原则是必须选择塑件断面轮廓最大的地方作为分型面，这是确保塑件能够脱出模具而必须遵循的基本原则。（1）分型面的方案一：该塑件采用垂直分型，用活动镶块垂直分型后，留在包紧在下模的
12、型芯上，在有动模端的推杆将塑件从型芯上脱出，虽然这样使模具型腔由内型变成了外型，可以降低模具型腔的加工难度，但是会在塑件的垂直分型面上产生熔接痕，不能达到塑件的外观要求，并且模具的结构复杂，所以此分型面方案不好。A | A 图2.1(2) 分型面的方案二：该塑件采用水平分型，定模部分成型塑件的内部结构，将型芯装在定模上，型腔做在动模，当开模后塑件包紧在型芯，随型芯留在动模，然后由定模上的推件板将塑件脱出型芯，这样就可以达到塑件的外观的使用要求，但是由于推件板推塑件出容易产生飞边，就要求推件板的加工难度加大，并且推件板出容易磨损，就要求推件板的材料耐磨，从而增加了模具的成本。此方案不是很好也不采
13、用。AAA | 图2.23）分型面的方案三：该塑件采用水平分型，型腔在定模，型芯在动模，分型后塑件包紧在型芯上，随型芯一起留在动模，然后有动模的推管和推杆的共同作用将塑件从动模中脱出，这种分型方式，首先，塑件的外形由定模的型腔成型，这样不紧能够保正塑件的外观质量，成型后由而且型腔采用镶块式更加节省材料，便于加工；其次，分型后由动模的推管和推杆作用于塑件内部将塑件从动模的脱出，这样就不会影响塑件的外观质量，而且模具的结构简单，加工方便。无论从成型性能上看，还是从经济性看此方案都较为合理，所以此方案相对前两个方案来说更加好一些。 图2.3结论：综合上述的三种方案，从塑件的外观要求，模具的成型性能，
14、以及模具的加工经济性考虑出发，还是方案三的分型方案是三者当中最好的一种方案，所以采用方案三的分型面。3、模具的结构分析与设计3.1 确定型腔布局模具采用一模四腔，布局如下图所示，需要确定图中尺寸。（1）确定S1和S2查塑料模具设计指导与范例P120表6-27可得：S1=7 S2=18（2）确定L和bL=4S1+2S2+2d=47+218+235=134b=L=1343.2 确定模板尺寸根据上面的b和L，考虑注塑机的大小、导柱、导套和螺钉等布置，根据GB/T 12555-2006塑料注射模模架，模架型号为：D型，200mm180mm。3.3 确定模架尺寸模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。（1）定模板（150mm2
