模具毕业设计2茶杯塑件塑料注射模具设计.docx

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模具毕业设计2茶杯塑件塑料注射模具设计

摘要

随着社会的发展，人们的生活水平不断得到提高，人们的生活观念正在发生巨大的变化，由原来的物质享受逐渐转变为精神方面的享受，在此之中，喝茶，品茶，评茶已经在社会上广泛流传，特别对老年人来说，对此道的认识尤为深刻。

饮茶不但是传统饮食文化，同时，由于茶中含有多种抗氧化物质与抗氧化营养素，对于消除自由基有一定的效果。

因此喝茶也有助防老，具养生保健功能，每天喝三两杯茶可起到防老的作用。

茶叶中含有多种维生素和氨基酸，喝茶对于清油解腻，增强神经兴奋以及消食利尿也具有一定的作用。

常言道，美食还须美器配。

喝茶也须有精美的茶具。

茶杯就是人们喜欢的一种，茶杯的种类、大小应有尽有。

喝不同的茶用不同的茶杯。

近年来更流行边喝茶边闻茶香的闻香杯。

根据茶壶的形状、色择，选择适当的茶杯，搭配起来也颇具美感。

为便于欣赏茶汤颜色，及容易清洗，杯内面最好上釉，而且是白色或浅色。

对杯子的要求，最好能做到“握”、“拿”舒服，“就口”舒适，“入口”顺畅。

本次设计的茶杯为塑料产品，结构简单，尺寸适中，属薄壁壳体塑件，本产品除了可以当茶具外，用作刷牙杯子也是不错的选择。

在当今社会，刷牙基本已成为人们每天必不可少的组成部分，对盛牙膏，牙刷的工具以杯子为主，人们在此方面一般不是很讲究，大部分以塑料杯子为主，就像我所设计的杯子就是人们喜欢的一种。

本产品由于外形尺寸不是很大，考虑到生产的效率及产品的成本问题，最好用一模多穴，注塑机尽量选用注塑量比较大的。

注塑机选用比较常用的G54-S200/400型螺杆式注射机，考虑到本注塑机的最大注塑量及所设计塑件的体积及投影面积，经判定适合用一模四穴（具体内容见后面本塑件型腔数目和分布的计算），又本塑件侧向没有孔和槽，模具不需要设计侧分型与抽芯机构。

但由于塑件高度较高，为了节省浇道凝料，决定用双分型面注塑模。

由于茶杯对外观要求比较严，不允许有推出痕迹，推出机构决定用推板推出。

结果表明：

本次设计无论是在注塑机的选用上，还是在模架，每次分模的数量及推出机构的设计上，都采用了比较合理的选择。

我相信，以此模具生产的产品一定能够达到以最低的投入，达到最高的效益的效果。

关键词：

喝茶，品茶，评茶，茶具

Abstract

Withthedevelopmentofsociety,thepeople'slivingstandardshavecontinuedtoimprove,people'slifeconceptisundergoingtremendouschanges,fromtheenjoymentthecommentarywidespreadinthecommunity,especiallytheolderpeople,understandingthis,andespeciallyprofound.

Teaisnotonlythetraditionalfoodculture,atthesametime,becauseteacontainsavarietyofantioxidantsandantioxidantnutrients,theeliminationoffreeradicalshavesomeeffect.Thereforeteawillalsohelptooldage,ahealthcarefunction,thethreedranktwoglassesofteaeverydaycanplaytheroleofoldage.Teacontainsavarietyofvitaminsandaminoacids,teatiredoftheQingyou,enhancenerveexcitabilityandXiaoshidiureticbutalsohasacertainrole.

Asthesayinggoes,butalsotheUnitedStatesforfooddistribution.Teashouldalsohaveafinetea.Peopleliketeacupsisakindofthetypeofcup,thesizeofeverything.Drinkdifferentwithdifferentcupoftea.Inrecentyearsmoreandmorepopularsideofthetea-WenWen-Cha-xiangCup.Accordingtotheteapotshape,colorselection,theselectionofappropriatecup,withuparealsofullofbeauty.Inordertofacilitatetheappreciationofteacolor,andeasytoclean,thebestglazingglassinside,andiswhiteorlight-coloured.Ontherequestofthecup,wouldbebestto"hold","using"uncomfortable,"I"comfort,"Entrance"smooth.

Thedesignofthecupforplasticproducts,simplestructureandmodestsize,isathin-walledplasticshellofthisproductinadditiontothetea,cupsusedforbrushingisagoodchoice.Intoday'ssociety,peoplebrushtheirteetheverydayhasbecomeabasicessentialcomponentoftheSupertoothpaste,toothbrushtoolstothemaincup,peopleinthisareagenerallyisnotveryparticularabout,mostconsistingmainlyofplasticcups,likeIdesignedthecupisthatthepeoplehaveafavorite.

ThisproductisnotgreatbecauseofDimensions,takingintoaccounttheefficiencyofproductionandthecostofproducts,itisbesttouseamulti-pointmode,theinjectionmoldingmachinetousethanthelargerinjection.InjectionMoldingMachineG54-S200/400usethemorecommontypescrewinjectionmoldingmachine,takingintoaccountthelargestinjectionmoldingmachineandthedesignofinjectionmoldingplasticpartsandthesizeoftheprojectedarea,asdeterminedsuitableforafour-point（seedetailsPlasticPartscavitybehindthenumberanddistributionofthecalculation）,andtheplasticpartslateralgrooveandhadnoholes,molddesigndoesnotrequiresidetypingandcore-pullingmechanism.However,ahighdegreeofhigherplasticparts,inordertosaverunnercondensateexpected,decidedtousethedouble-surfaceinjectionmold.Becauseofthecuprelativelystrictappearancerequirements,doesnotallowanylaunchmarks,theagencydecidedtolaunchpushplatesintroduced.

Theresultsshowthat:

thedesignofbothintheselectionandinjectionmoldingmachine,orinthemoldbase,theamountofeachsub-modelandtheintroductionofthedesign,useamorereasonablechoice.Ibelievethatthismoldproductswillbeabletoreachaminimuminvestment,achievethehighestefficiencyresults.

Keywords:

tea,tea,teacommentary,tea

1.2.2塑料模具的应用7

1.3.2双分型面注射模具的浇注系统12

1.3.3多型腔点浇口浇注系统凝料的推出机构13

1.4本次设计塑料注射模具的主要工作内容14

3.2.2塑料的成型工艺特点26

3.2.3设计塑料材料聚苯乙烯（PS）的特性26

3.3.2塑件的投影面积28

5.1.1型腔数目的确定31

5.1.2型腔的分布32

5.3.2型芯和型腔的尺寸34

5.4.2浇注系统的组成36

5.4.3浇注系统的设计36

5.5.2推板推出机构的组成39

5.5.3推板推出机构的设计40

5.6.2导向机构的设计44

5.7.2排气系统45

5.8.2注射模的设计结果参数49

5.9.2模具的分解50

5.9.2模具的分解50

第1章前言

三年的大学生活即将过去，从懵懵懂懂的大一新生到大三成熟自信的我，三年中无论是专业知识还是与人的社交，我都有了很大的进步。

本学期我们要进行塑料模具毕业设计，它是衡量大学三年学业成绩的重要标志，是将以前学到的专业知识进行综合的重要手段，同时也培养了我们独立思考问题的能力。

模具在我们日常生产生活中有着举足轻重的地位，从军事上潜艇的消声瓦、导弹上的耐热塑料到日常生活中的瓶瓶罐罐，到处都有塑料的身影。

注塑模具是生产塑料产品的工具，俗话说的好：

“工欲善其事,必先利其器”。

塑料注塑模具设计的优劣直接影响到塑料产品的质量，因此我们要设计性能更加优良的注塑模具。

在传统的模具设计中，工程师必须用铅笔、丁子尺、圆规、直尺等在图纸上画出模型、模具型腔尺寸等诸多要素，从事着大量重复枯燥的工作。

通常改动一个零件，就要修改很多张图纸，不但效率低，而且创造的思维也被禁锢。

现在社会经济高速发展，产品灵活性大，传统的设计方法已不能适应当今社会经济的发展。

1988年成立于美国波士顿的ParametricTechnologyCorporation（参数技术公司）旗下的主力产品pro/E应运而生，作为一代设计软件的典范，pro/E有着参数化造型、全相关、单一数据库等业界称道的标准。

它是一套集设计、制造、分析为一体的机械自动化软件，是机械工程师的得力助手。

本次设计我将借助于pro/Ewildfire3.0强大的设计功能，设计茶杯模型及其模具。

1.1选题背景及意义

我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。

模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。

因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。

模具被称为工业产品之母，所有工业产品莫不依赖，模具才得以规模生产、快速扩张，被欧美等发达国家誉为“磁力工业”。

由于模具对社会生产和国民经济的巨大推动作用和自身的高附加值，世界模具市场发展较快，当前全球模具工业的产值已经达到600亿~650亿美元，是机床工业产值的两倍。

中国注塑模具行业也在快速发展，中国模具产品产值已从1993年的110亿元增长到1997年的200亿元，并超过了机床产品的产值，到2002年增长到360亿元，1996年～2002年间的年均增长速度达到14%以上，在某些行业年均增速更是高达100%。

2003年模具产值已达450亿元，增长25%以上，出口3.368亿美元

目前中国模具产品已经形成10大类46个小类，模具生产厂点两万多家从业人员约50万人。

在所有模具产品中，自产自用的比例占大部分，2003年实现了商品化流通的模具占45%左右。

在10大类模具产品中，塑料模具的比例在2000年模具总量中已达到36%，2002年则接近40%，塑料模具在进出口中的比重更是高达50%~60%，并且随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展，这一比例还将持续提高。

本次设计以塑料注射模具为主，详细介绍塑料模具的设计过程及步骤。

1.2塑料模具的种类和应用

1.2．1塑料模具的种类

塑料模具的种类很多，比较常见的有注射模、压缩模、压注模和挤出模。

1.2．2塑料模具的应用

注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。

注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。

一般情况，注射模是由成形部件、浇注系统、导向机构、调温系统和支撑零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。

压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大部分，由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统组成，主要应用于成形热固性塑件。

压注成型是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法，又称传递成型，压注成型的一般过程是，先闭合模具，然后将塑料加入模具加料室内，使其受热成熔融状态，在与加料室配合的压料柱塞的作用下，使熔料通过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔。

塑料在型腔内继续受热受压而发生交联反应并固化成型。

然后打开模具取出塑件，清理加料室和浇注系统后进行下一次成型。

它由型腔、加料室、浇注系统、导向机构、侧分型与抽芯机构、脱模机构、加热系统组成。

挤出模是热塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各种塑料管材、棒材、板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材，还可以对塑料进行塑化、混合、造粒、脱水以及喂料等准备工序或半成品加工。

1.3双分型面注射模介绍

1.3.1概述

许多塑料制品要求外观平整、光滑，不允许有较大的浇口痕迹，因此采用单分型面注射模中介绍的各种浇口形式不能满足制品的要求，这就需要采用一种特殊的浇口——点浇口。

另外，对于大型塑料制件，如气车门的内衬板，其制品面积非常大，因此每模只能成形一个制件，如果采用单分型面注射模，侧浇口的位置无法摆放。

如果采用中间直接浇口，则从制件中心到制件边缘的距离较远，塑料流动困难不利于成形，因此要采用多浇口成形，这也必须借助于点浇口。

点浇口是一种非常细小的浇口，又称为针浇口。

它在制件表面只留下针尖大的一个痕迹，不会影响制件的外观。

由于点浇口的进料平面不在分型面上，而且点浇口为一倒锥形，所以模具必须专门设置一个分型面作为取出浇注系统凝料所用，因此出现了双分型面注射模。

1）双分型面注射模结构特点：

双分型面注射模具有两个分型面，也称为三板式注射板，也可称为流道板。

（1）采用点浇口的双分型面注射模可以把制品和浇注系统凝料在模内分离，为此应该设计浇注系统凝料的脱出机构，保证将点浇口拉断，还要可靠地将浇注系统凝料从定模板或型腔中间板上脱离。

（2）为保证两个分型面的打开顺序和打开距离，要在模具上增加必要的辅助装置，因此模具结构较复杂。

2）双分型面注射模组成：

1）.成形零部件，包括型芯（凸模）、中间板；

2）浇注系统，包括浇口套、中间板；

3）导向部分，包括导柱、导套、导柱和中间板与拉料板上的导向孔；

4）推出装置，包括推杆、推杆固定板和推板；

5）二次分型部分，包括定距拉板、限位销、销钉、拉杆和限位螺钉；

6）结构零部件，包括动模座板、垫块、支承板、型芯固定板和定模座板等。

3）双分型面注射模具的工作过程：

开模时，注射机开合模系统带动动模部分后移，由于弹簧的作用，模具首先在A-A分型面分型，中间板随动模一起后移，主浇道凝料随之拉幽。

当动模部分移动一定距离后，固定在中间板上的限位销与定距拉板左端接触，使中间板停止移动。

动模继续后移，B-B分型面分型。

因塑件包紧在型芯上，这时浇注系统凝料再在浇口处自行拉断，然后在A-A分型面之间自行脱落或人工取出。

动模继续后移，当注射机的推杆接触推板时，推出机构开始工作，推件板在推杆的推动下将塑件从型芯上推出，塑件在B-B分型面之间自行落下。

1.3.2双分型面注射模具的浇注系统

1）点浇口浇注系统

双分型面注射模具的浇注系统通常采用点浇口，点浇口是一种非常细小的浇口，又称为针浇口。

它在制件表面只留下针尖大的一个痕迹，不会影响制件的外观。

点浇口具有以下优点：

有利于充模；便于控制浇口凝固时间；便于实现塑件生产过程的自动化；浇口痕迹小，容易修整。

但是，对注射压力要求高；模具结构复杂；不适合高粘度和对剪切速率不敏感的塑料熔体。

点浇口可与主浇道直接接通（菱形浇口或橄榄形浇口），还可经分流道的多点进料。

2）潜伏式浇口

浇口开在型芯一侧，开模时浇口自动切断。

又称剪切浇口、隧道浇口，它是由点浇口变异而来，具备点浇口的一切优点，应用广泛。

潜伏浇口可以开在定模，也可开在动模。

开设在定模的潜伏浇口一般只能开设在塑件的外侧；开设在动模的潜伏浇口即可开在塑件外侧，也可开在塑件内部的型芯上或推杆上。

潜伏浇口一般为圆锥形截面，其尺寸设计可参考点浇口。

潜伏浇口的引导锥角应取10°~20°，对硬质脆性塑料应取大值，反之取小值。

潜伏浇口的方向角愈大，愈容易拔出浇口凝料，一般取45°~60°，对硬质脆性塑料取小值。

推杆上的进料口宽度为0.8~2mm，具体数值应根据塑件的尺寸确定。

采用潜伏浇口的模具结构，可将双分型面模具简化成单分型面模具。

潜伏浇口由于浇口与型腔相连时有一定角度，形成了切断浇口的刃口，这一刃口在脱模或分型时形成的剪切力可将浇口自动切断，不过，对于较强韧的塑料则不宜采用。

1.3.3多型腔点浇口浇注系统凝料的推出机构

（1）利用定模推板的自动推出机构

图4·11所示为利用定模推板推出多型腔浇口浇注系统凝料的结构。

图4·11a为模具闭合注射状态；图4·11b为模具打开状态；模具打开时，首先定模座板1与定模推板2分型，浇注系统凝料随动模部分一起移动，从主流道中拉出。

当定模推板2的运动受到限位钉3的限制后停止运动，型腔板4继续运动使得点浇口被拉断，并且凝料由型腔板中脱出，随后浇注系统凝料靠自重自动落下。

（2）利用拉料杆拉断点浇口凝料的推出机构

图4·12所示是利用设置在点浇口处的拉断杆拉断点浇口凝料的结构。

（3）利用分流道斜孔拉断点浇口凝料的推出机构

图4·13所示为利用分流道末端的斜孔将点浇口拉断，并使点浇口凝料推出的结构。

1.4本次设计塑料注射模具的主要工作内容

本次设计以双分型面注射模具为主，主要内容包括所设计塑件的说明、注塑机的选用、塑料注射模具设计、五张零件图和一张装配图的绘制。

第二章塑料注射模具的设计步骤和结构组成

2.1塑料注射模具的设计步骤及内容

1.接受任务书

成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：

1）.经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。

2）.塑料制件说明书或技术要求。

3）.生产产量。

4）.塑料制件样品。

通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。

2.收集、分析、消化原始资料

收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。

1）.消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。

例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。

选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。

此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。

2）.消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。

成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。

根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。

3.确定成型方法

采用直压法、铸压法还是注射法。

4、选择成型设备

根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。

例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：

注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。

要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。

5.具体结构方案

（一）确定模具类型

如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。

（二）确定模具类型的主要结构

选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。

对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。

生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。

影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：

1）.型腔布置。

根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。

对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件为一般精度（4-5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个；塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。

对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和6-1