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1、毕业设计题 目：水杯盖注塑工艺分析与模具设计副 标 题：II摘要摘 要本文是关于注塑模设计，设计的制品是水杯盖。首先对制品进行尺寸的选择和性能形状的分析，然后根据分析选择注塑材料和注射机。进行模具设计，也就是对模具型腔、型芯和浇注系统进行设计，再利用AutoCAD画出整个模具的装配图。关键词：注塑机 ，型腔， 型芯， 浇注系统I水杯盖注塑工艺分析与模具设计引 言(1)模具制造中数控技术的重要性数控技术是以数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成机电一体化产品，其技术范围覆盖很多领域：(1)模具制造技术； (2)信息处理、
2、加工、传输技术；(3) 伺服驱动技术；(4) 自动控制技术；(5) 软件技术；(6) 传感器技术软件技术等。(2) 塑料模具工业的发展现状这几年来，在国家产业政策和与之配套一系列国家经济政策的支持和引导下，模具工业发展迅速，年均增速均为12%，1998年我国模具工业产值为245亿，至2005年我国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约30%。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。（3）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD技术CAD技术已发展成为一项比较成熟的共性技术。塑料制件及模具的3D设计与成型过程3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用；开发新的成型工艺和快速
3、经济模具；以适应多品种、少批量的生产方式。（4） 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平由于塑料模成型制品日渐大型化、复杂化和高精度要求，以及高生产率要求，必须提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计和制造水平。5目录目录摘 要I引 言II1、零件材料选择及性能21.1、零件结构分析21.1.121.1.221.2、塑料性能21.2121.2.222.222、注射机的选择32.1.制品的几何属性32.2.注射机的选用32.21 注射量的计算32.25 注射压力42.3. 模具闭合厚度的较核43、成型零件设计53.1. 动模结构设计53.1.153.2. 定模结构设计63.3. 型腔分型面设计
4、63.4. 成型零件工作尺寸计算73.4.1型腔内径尺寸的计算73.42 型芯径向尺寸的计算73.43 型腔深度尺寸的计算73.44 型芯高度尺寸的计算83.5. 型腔壁厚与底板厚度的计算84、浇注系统的设计84.1主流道设计84.11主流道尺寸84.12主流道衬套的形式84.13主流道衬套的固定84.2 分流道设计94.2194.2294.3.冷料井设计94.4.浇口的设计94.4.194.5排气孔道的设计105、顶出机构设计105.1顶出机构115.11115.12115.13115.14115.15115.2复位机构135.3导向机构设计136、塑料模温控系统146.1型腔上的冷却147
5、、模具的试模与修模167.1. 粘着模腔167.2. 粘着模芯167.3. 粘着主流道167.4. 成型缺陷17致 谢19参考文献20水杯盖注塑工艺分析模具设计1、零件材料选择及性能1.1、零件结构分析图1制品零件图1.1.1 技术参数：无塌陷，划痕，变形。表面光滑。1.1.2 注塑制品大口杯盖其特点如下：（1） 要求材料强度不大，刚度一般。（2）如图（1）分析得，该制品精度不高，表面粗糙度要求一般。在注塑制品中，杯盖采用聚丙烯注塑而成。1.2、塑料性能查中国模具设计大典表8.3-7得材料PP特如下：1.21、 使用性能：乳白色、无臭、无味、无毒热塑性塑料。密度为0.91g/cm3,熔点165
6、C,燃点5900C,弹性模量3500Mpa,不吸水,导热性低,耐酸碱盐腐蚀,有良好的绝缘性能,化学稳定性和良好的物理机械性能及加工性能.1.2.2加工性能：1 磨擦系数低。2 耐强酸或氧化性酸。3 流动性好。4 结晶度高。5不吸水。一般可不用干燥处理。6 模具浇注系统以料流阻力小，进料口小。7 宜用螺杆式注塑机成型。1.23物理热性能如下表-3：表3物理热性能表参数密度（g/cm3）熔点（）收缩率数值0.911650.6%-2%表-32、注射机的选择2.1.制品的几何属性利用AutoCAD按图纸的尺寸要求画出零件实体图形，接着利用软件“分析-模具分析模型质量属性”可以查到该制品的几何属性为：体
7、积 = 3.6110586e+04 毫米3曲面面积 = 1.6286860e+04 毫米2密度 = 9.1000000e-10 公吨 毫米3质量 = 3.2860634e-05 公吨 2.2.注射机的选用2.21 注射量的计算G nG1+G2n为型腔中的型腔数,这里n=1。G1每个制品的体积量。G2浇注系统的体积量，初步设浇注系统的体积量为30 cm3Gmax为注塑机的最大浇注体积量 =（3.6110586+30）/0.8 = 42.01382325 cm32.22 由PP加工性能得，注塑机选螺杆式。2.23 由PP加工性能，查模具设计与制造表8-2得，其成型压力为Pc=25MPa2.24 锁
8、模力确定，模具的额定锁模力为: F K*Pc*AA为塑料制品和浇注系统在分型面上总投影面积。（mm2）利用AutoCAD，“分析-测量-面积”可以查到该制品的投影面积是：制品投影面积=2304.91 mm2浇注系统=300 mm2塑料在分型面投影面积A=2304.91+300=2604.91Pc是熔融塑料在型腔内的平均压力，查模具设计与制造表8-2得Pc=25MPa K为安全系数，常取K=1.11.2，这里取1.1F=1.1*25*2604.91=71.64(KN)2.25 注射压力注射压力是成型柱塞或螺杆施于料筒内熔融塑料上的压力。常取70150 MPa。由塑料加工性能得注塑压力为80130
9、 MPa.注射机的最大注射压力要大于成型制品所需的注射压力。根据以上的数据，查模具设计与制造表8-3，选用SX-ZY-125注塑机，参数如表-5表-5 注塑机参数表为螺杆直径mm42理论注射容积cm3125注射压力MPa119锁模力KN900模板最大行程mm300模具最大厚度mm300模具最小厚度mm200拉杆内间距(宽*高)mm538520喷嘴球头半径mmSR18顶出形式mm中心距230模具定位孔直径mm100表-52.3. 模具闭合厚度的较核模具闭合时厚度在注射机动、定模板的最大闭合高度与最小闭合高度之间，其关系按下式较核：Hmin Hm Hmax式中 Hmin注射机允许的最小模具厚度（m
10、m）Hm模具闭合厚度（mm）Hmax注射机允许最大模具厚度（mm）Hmax=最大模具厚度+模板最大行程其中=600mmHmin=200mm, Hmax =550mm, Hm=235mm .故满足要求。3、成型零件设计3.1. 动模结构设计 动模可以直接推出脱模。3.1.1模具做成镶件形式，因为顶杆加工简单、更换方便、脱模效果好，因此用顶杆脱模机构。结构图-2 图 2 动模装配结构图3.2. 定模结构设计定模的结构设计。如图3图-3定模的装配结构3.3. 型腔分型面设计 如何确定分型面，需要考虑的条件比较多。由于分型面受到塑件在模具中成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状和
11、推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素影响，因此在选择分型面时综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理方案。选择分型面时应遵循以下几项原则：1 分型面应该选塑件外形最大轮廓处。2 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一侧。3 保证塑件精度要求。4 满足塑件外观质量要求。5 便于模具加工制造。6 对成型面积影响。7 对排气效果的影响。8 对侧向抽芯的影响。根据第1、2、5、6选择以下的分型面，如图-4 图-4 分型面示意图图-43.4. 成型零件工作尺寸计算根据制品尺寸及其公差，查SJ1372标准（中国模具设计大典），得制品的精度为5级。由于模具制造允差和制品尺寸公差间存在对应的关
12、系。查中国模具设计大典表8.5-64，得模具的制造精度为IT9。3. 4.1型腔内径尺寸的计算L塑料对型芯的包容长度（cm）；r塑料型芯的平均半径cm；k系数，随和变化，查表取k=3.18； f制品与型芯之间的静摩擦系数，常取f=0.10.2,取f=0.2 =15170N脱模机构的设计(1)推杆的长度 顶出行程S顶=h凸+e 式中 e顶出行程余量 h凸型芯成型高度已知h凸=52mm,e=5mmS顶=57mm顶杆选择标准长度为125mm(2) 顶杆直径根据压杆稳定公式计算出顶杆直径： （m）式中 d顶杆直径； 安全系数,常取=1.5； L顶杆长度； n顶杆数目； =3.88mm取标准尺寸d=6m
13、m顶杆直径强度较核：12 （MPa）其中， ：顶杆所受应力(Mpa); ：顶杆的材料的许用应力(Mpa);满足条件。查模具设计简明手册有D=12-0.2 ,L=90+2.0,S=5-0.05设计的顶出机构如图-85.2复位机构脱模机构完成塑料制件顶出后，为了进行下一次循环必须回复到初始位置。采用弹簧复位，弹簧在顶出板和动模板之间，顶出塑料件时，弹簧被压缩下去。合模时，只要注塑机的顶杆离开模具顶板，弹簧的回复力将顶出机构复位。选用4根复位弹簧。分别套在两根顶杆和两根定位杆上。弹簧定位杆和顶杆安装在同一固定定板上，顶杆工作端面与分型面齐平，低于动模表面不大于0.05mm。 图-8 顶出杆机构图 图-85.3导向机构设计A. 采用导柱导向 因导柱起导向作用，不用考虑受压力的作用，所以只需要保证导向就行了。选取：直通型（A型）导柱，采用T8淬硬到HRC5055。B.导套与导柱配合使用。13图-96、塑料模温控系统在注射
