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1、设计课题：护发素瓶盖零件名称：护发素瓶盖技术要求：（1）塑件不允许有裂纹、变形等缺陷；（2）脱模斜度301；（3）未注圆角R2R3；（4）未注尺寸公差按所用塑料的低精度查取。相关参数：材料 HDPE；尺寸 A=80，B=75，C=2.5，D=13。产品图样：一、 塑件的工艺性分析1、 塑件的原材料分析 线型高密度聚乙烯本色是一种不透明白色腊状材料，比重比水轻，柔软而且有韧性，但比LDPE略硬，也略能伸长，无毒，无味燃烧特征易燃，离火后能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，燃烧时会熔溶，有液体滴落，无黑烟冒出，同时，发出石腊燃烧时发出的气味LDPEHDPELLDPE三种材料的差别：LDPE与H
2、DPE的差别主要是在密度上的差别，从而引起机械性能上的差别，一个刚硬，一个柔韧；LLDPE与它们的差别，主要是在分子结构上，LLDPE有较多的支链，因此，这种材料是即柔韧又刚硬。优点耐酸碱，耐有机溶剂，电绝缘性优良，低温时，仍能保持一定的韧性。表面硬度，拉伸强度，刚性等机械强度都高于LDPE，但低于HDPE；LLDPE的抗穿刺性是最好的，耐撕裂，特别适宜生产薄膜，生产出的薄膜比LDPE薄，但强度高。缺点机械性能差，透气差，易变形，易老化，易发脆，脆性低于PP，易应力开裂，表面硬度低，易刮伤。难印刷，印刷时，需进行表面放电处理，不能电镀，表面无光泽。用途用于挤出包装薄膜，胶带，电缆；生产出的薄膜
3、，也叫拟纸薄膜用于注塑低档日用品及外壳用于挤出吹塑容器，中空制品，瓶子注塑性能一般的LLDPE熔点为170，分解温度为300；注塑温度的可调区间较大。注塑时，一般使用温度为200-260；它的表观粘度大，流动性差，单独的LLDPE难以注塑，因此，要加大注塑机的功率或加其它低分子量的塑料增加它的流动性；因是烯烃类塑料，它不吸水，生产时，不需哄干，但为了产品质量，可用60温度烘干1hr，以排出浮水；线型低密度聚乙烯的熔体粘度大，流长比小，流动性低于LDPE和HDPE，薄壁制品可能缺胶，因此，浇口和流道相对较大；制品易带静电，表面易吸尘埃。收缩率为16；溢边值为0.05mm2.塑件的尺寸精度分析该塑
4、件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，根据模塑材料的收缩特性值选用公差等级,HDPE的收缩率为1.5%-3.6%,且未注公关差,所以可按MT5查取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）：塑件外形尺寸:A=802、 塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，不允许有裂纹、变形等缺陷，粗糙度可取Ra0.4m。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。3、 塑件的结构工艺性分析 该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。塑件有内螺纹，但螺纹较浅，因为所用材料为聚乙烯，材料弹性模量比较小，材质硬度不高，所以可以采用强制方法将制件脱出。结论：综上所述，该塑件可
5、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、 计算塑件的体积和重量 1.计算塑件的重量：根据有关手册查得=0.95cm2.塑件的重量为：W=V=17.9g。 （可直接在PRO/E上算出）3.根据塑件形状及尺寸采用一模四腔的模具结构。 2、 确定模具结构的形式从上面的分析中可知,本模具拟采用一模四腔,推板推出,流道采用潜伏式,定模不需要设置分型面,动模部分需要设置一块型芯固定板和支撑板,还要设置一块推板,因此基本上可确定模具结构形式为板型带推件板的注射模。3、 注射机型号的选定（1） 注射量的计算通过PTO/E的建模的分析，塑件的质量为=17.9,塑件的体积,流道凝料的质量还
6、是个未知数,可按塑件质量的0.6倍来估算。从上述分析中确定为一模四腔，所以注射量为 g塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2倍0.5倍，因此可用0.4来进行估算,所以 式中: 注射机的额定锁模力应大于将模具分型面胀开力 选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值,可选用XSZY250卧式注射机（上海第一塑料机械厂），见下表 注射机主要技术参数理论注射容量/cm250移模行程/mm350螺杆直径/mm50最大模具厚度/mm350注射压力/MPa13
7、00最小模具厚度/mm250注射速率/（g/s）62.3锁模型式双肘式塑化能力/（g/s）5.6模具定位孔直径/mm120螺杆转速（r/min）102150喷嘴球直径/mm18锁模力/kN1800喷嘴口直径/mm3.5拉杆内间距/（mm）360260生产厂家上海第一塑料机械厂（2） 注射机有关参数的校核由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n：由此可知型腔数校核合格。式中注射机额定注射量g；浇注系统凝料的质量g； 单个塑件质量g。注射压力的校核： ,注射压力校核合格。式中锁模力的校核： 而F=1800KN，锁模力校核合格。其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可以进行。三、 浇注系统
8、的设计1 主流道的设计（1）主流道设计成圆锥形,其锥角HDPE的流动性较好,故锥角取，内壁表面粗糙度为。根据所选注射机，则主流道小端的尺寸为 主流道对接处球面半径为 （2）主流道衬套形式本设计虽然是小型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式，主流道长度取50mm，衬套如下图所示，材料采用T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC57HRC。L=47mm, h=4mm,H=8mm,r=1.D= mm。 （3）主流道凝料的体积 （4）主流道的剪切速率校核由经验公式 式中 2 分流道的设计（1）分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体能尽快地经分流道
9、均衡地分配到稳中有降个型腔，因此，采用平衡式分流道。圆形分流道的效率为0.250D,本设计分型面为平面,帮可采用圆形截面流道.查塑料成型加工与模具表6-1常用塑料的分流道直径，得聚乙烯的分流道直径为1.6-9.5mm。采用经验公式： mm 这里取8mm.（2）分流道长度为47mm, （4）分流道凝料的体积分流道总长度 L=474=188mm分流道截面积 分流道凝料体积 （5）分流道剪切速率的校核采用经验公式 剪切速率校核合格。（6）分流道表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可
10、，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。3 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。（1）浇口的选用它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们采用点浇口：浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。浇口之压力损失大，必须高之射出压力。浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许
11、有较大痕迹的塑件。（2）浇口位置的选用模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，如图（6）所示。通常要考虑以下几项原则：尽量缩短流动距离。浇口应开设在塑件壁厚最大处。必须尽量减少熔接痕。应有利于型腔中气体排出。考虑分子定向影响。避免产生喷射和蠕动。浇口处避免弯曲和受冲击载荷。注意对外观质量的影响。（3）浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的
12、形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。（4） 浇口尺寸的确定由经验公式得 取1 mm.式中A为塑件的表面积由PRO/E分析得4834.16mm,n为塑料材料的系数取0.6,C塑件壁厚的函数值取0.242。 浇口剪切速率的校核 剪切速率校核合格。4 冷料穴的设计如图所示，采
13、用半球形，并采用球形头拉料杆，该拉料杆固定在动模固定板上，开模时利用凝料对球头的包紧力使主流道凝料从主流道衬套中脱出。四、 成型零件的设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处
14、理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 1.成型零件的结构设计（1）凹模结构设计凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点： 对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。（2）型芯结构设计整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式，其他装
