童心吸水杯杯盖注塑模设计.docx

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童心吸水杯杯盖注塑模设计

CHANGZHOUINSTITUTEOFTECHNOLOGY

毕业设计说明书

题目：

童心吸水杯杯盖注塑模设计

二级学院（直属学部）：

无锡技师学院

专业：

数控车

班级：

学生姓名：

学号：

指导教师姓名：

职称：

评阅教师姓名：

职称：

2013年9月

摘要

本模具为一个童心吸水杯杯盖塑模设计。

设计分为整体装配图设计和所用各零件的设计。

本设计从实际生产条件出发，结合相关理论给出了生产此类塑料制件的模具设计解决方案，涉及塑料的工艺性能、模具设计、以及机械设计等相关知识。

瓶盖可以采用普同注射设计，但由于其内部有螺纹，不易采用强行脱模。

因此瓶盖模具是两板式，采用旋转脱模的注射模具。

该模具自动化程度比较高，效率比较高。

该模具由定模板、动模板、支撑板、齿轮轴，圆柱齿轮、圆锥齿轮、齿条等一系列零部件组成。

关键词：

注塑塑料模具；模具设计；工艺性能

Abstract

Thisistheinjectionplasticmould,whichisthecoverofonekindofwines.Itincloudsinstallingdrawingandpartsofthetotaldrawing,underthecircumstanceofrealproducemertandassociatedwithreferringtheoryknowledgessuchasthepropertiesofplasticmoulddesign,manchiningmanufacture,designofmachinery,thedesignivesonegeneralkindofsolutionaboutmanufacturingofplasticproductsbymould.Capmayadoptgeneralinjectdesigntogether,buthavethreadbecauseofitsinside,donotbeeasyadoptingforcetakeoffmould.thereforecapmouldistwoboardtype,adoptspintakeofftheinjectionmouldofmouldhave.Thismouldautomationlevelismouldhighfairly,efficiencyishighfairly.Thismouldfromfixeddieboard,theboardofmovablemould,grippershoe,gearaxle,cylindergear,conegear,rackandsuchaseriesofcomponentcomposition.

Keywords:

Injectionplasticmould;Moulddesign;Processingproperty

1绪论

模具是工业生产中极为广泛的主要工艺装备，采用模具生产零部件，具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。

许多现代工业的发展和科技水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。

因此，模具工业以成为国民经济的基础之一。

随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。

在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：

“模具就是黄金”。

可见模具工业在国民经济中重要地位。

我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。

塑料以成为在钢铁、木材、水泥之后的第四代工业基础材料，越来越广泛地在各行各业应用。

其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。

随着社会的经济技术不断发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。

塑料制品的造型和精度直接于模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。

有人说，模具是现代工业之母。

新的世纪已经到来了，世界各国对模具生产技术非常重视，出现许多新工艺、新技术。

从而促进模具制造技术的不断提高和发展。

一个国家模具生产能力的强弱、水平的高低，直接影响着许多工业部门的新产品更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。

塑料制品生产中先进合理的成型工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的重要因素。

塑料模具对实现塑料成型工艺要求和杯盖使用要求起着十分重要的作用。

任何童心吸水杯杯盖的生产和更新换代都是以模具更新为提前的，由于目前工业和童心吸水杯杯盖的产量猛增，质量要求越来越高，因而导致了塑料模具研究、设计和制造技术的迅猛发展。

近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。

注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。

本次毕业设计的主要任务是童心吸水杯杯盖注塑模具的设计。

也就是设计一个注塑模具来生产童心吸水杯杯盖产品，以实现自动化提高产量。

针对童心吸水杯杯盖的具体结构，通过此次设计，使我对注塑模具设计有了较深的认识。

同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。

2童心吸水杯杯盖的工艺性分析

2.1产品技术要求

（1）使用性能

此为童心吸水杯杯盖，对于表面粗糙度的要求不高，但也不能有粗糙感。

（2）外观

平整，光滑，不能有制造缺陷，如气泡、凹陷、烧焦、疤痕、银纹等。

如图2.1所示

图2.1工件简图

2.2童心吸水杯杯盖分析

PE材质简介，据《注塑制品与注塑模具设计》介绍。

聚乙烯无味，无毒、呈乳白色。

密度为0.91～0.96g/cm³为结晶型塑料。

聚乙烯有一定的机械强度，但和其他塑料相比其机械强度低，表面硬度差。

聚乙烯的绝缘性能优异，常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。

聚乙烯有高度的耐水性，长期接触水其性能可保持不变。

聚乙烯透水气性能较差，而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸汽的性能好。

聚乙烯在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。

一般高压聚乙烯的使用温度约在80℃左右，低压聚乙烯为100℃左右。

聚乙烯能耐寒，在-60℃时仍有较好的机械性能，-70℃时仍有一定的柔软性。

聚乙烯成型时，在流动方向与垂直方向的收缩率差异较大。

注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率，易产生变形，并使杯盖浇口周围部位的脆性增加；聚乙烯收缩率的绝对值较大，成型收缩率也较大，易产生缩孔；冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀；质软易脱模，杯盖有浅的侧凹时可强行脱模。

2.3注塑模的设计要点

PE塑料它是属于通用塑料，该产品是通过注塑成型的。

它的原理是将颗粒或粉状塑料从注塑机的料中送进加热器中，经加热熔化，在受压的情况下，把它注到成型的型腔中，再冷却成型。

注塑成型它的周期短，能成型复杂的、尺寸精确的制件。

它的成型工艺过程包括如下：

成型前的准备，注塑过程，杯盖后处理。

注塑过程它是一个比较关键的进程，各个步骤都要控制好，这对杯盖的质量和形状起着至关重要的作用。

注塑成型的核心问题是：

就是采用措施得到良好的塑料熔体，并把它注塑到型腔中去，在控温下，使杯盖达到所要求的质量。

温度、注塑压力、时间是其最关键的工艺参数。

注塑模包括：

成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统、支承零部件。

只有处理好各个环节的制约关系，才能设计出一副较好的模具来，一副模具设计出来，把它装在注塑机上，还要通过校核，才能投入生产。

因此注塑模与注塑机的关系也是至关重要。

3注塑模的设计

3.1注射模与注射机的关系

注射模具是安装在注射机上使用的。

在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺过程外，还应对所选用注射机的有关技术参数有全面的了解，以保证设计的模具与使用的注射机相适应。

3.1.1注塑机的选用

杯盖体积和质量的确定：

根据前面的分析，杯盖的形状大小，杯盖的结构特征及模具最小厚度、最大厚度的估算值选用XS-ZS-22型注射机，该注射机的基本参数如下：

额定注射量为

螺杆直径

注射压力

锁模力

，

拉杆内间距

开模行程

模具最大厚度

模具最小厚度

喷嘴球半径

.

3.1.2型腔数目的确定

m1浇注系统凝量的计算

该注射模采用点浇口

，

，

，

，

3.1.3最大注射量的校核

如3.1式

（3.1）

式中mp是注射机充许的最大注射量（g或cm³）。

满足nm1+m2≤80%mp，所以能保证注射模内所需熔体总量在注射机的最大注射范围内。

3.1.4锁模力的校核

当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生使模具分型面涨开的力，这个力的大小等于杯盖和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔的压力，它应小于注射机的额定锁模力Fp，才能保证注射时不发生溢料现象即3.2式：

（3.2）

（其中Fz为熔融塑料在分型面上的涨开力，N）

其中A是杯盖在分型面上的投影面积，A1是浇注系统在分型面上的投影面积。

P是塑料熔体对型腔的成型压力，其大小一般约为注射机的80%左右。

由上式可得它也是符合要求。

3.1.5注射压力的校核

PE塑料是综合力学性较好的塑料，粘度不高，精度要求也比较低，根据《塑料模具技术手册》，它所需的压力一般选80～100Mpa即可。

经查得此注射机的注射压力为75Mpa,所以由此可得它的压力也是足够的。

喷嘴尺寸的查表得它的球面半径为SR12,则R2=SR+0.5-1，这样有利于主流道的凝料脱出。

3.1.6开模行程的校核

注射机的开模行程是有限制的，杯盖从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则杯盖无法从模具中取出。

开模行程可按3.3式校核：

（3.3）

所以也是符合的。

由上述数据可以确定，选择XS-ZS-22型注射机，是合适的。

选择好的注射机是得到高质量杯盖的重要前提，因此这个步骤是必不可少的。

3.2注射模具分型面的选择

3.2.1分型面的基本形式

分型面的形式由塑料的具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面[14]。

3.2.2分型面选择的基本原则

选择分型面的基本原则：

（1）尽量使塑件开模时留在动模一侧；

（2）分型面应有利于排气；

（3）保证塑件外观质量要求；

（4）有利于塑件分型和抽芯动作；

（5）有利于塑件脱模；

3.2.3分型面的选择

根据分型面的选择原则：

（1）便于塑件脱模；

（2）在开模时尽量使塑件留在动模；

（3）外观不遭到损坏；

（4）有利于排气和模具的加工方便。

结合该产品的结构,分型面