模具毕业设计25暖色口杯注射模设计.docx
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模具毕业设计25暖色口杯注射模设计
毕业设计（论文）说明书
暖色口杯注射模设计
系别:
汽车与机电工程系
专业:
模具设计与制造
班级:
模具班
姓名:
学号:
指导老师:
年12月20日
目录
引言..........................................2
1产品设计求.......................................3
2塑件的分析.......................................3
3材料的分析选用...................................3
4成型设备的选择...................................4
5塑件注射工艺的选择...............................5
6分型面的选择.....................................5
7推出方式的选择...................................5
8模架的选择.......................................6
9校验模架的合适性.................................7
10浇注系统的选择..................................8
11斜导柱的设计....................................9
12支撑板设计.....................................10
13导向机构的设计.................................10
14冷却系统的设计.................................10
15开合模过程.....................................11
16成型工艺卡.....................................12
参考文献......................................13
暖色口杯注射模设计
模具设计与制造05
（1）班
摘要：
在生活快节奏的二十一世纪，人们对自己的生活用品等要求越来越高，淘汰也非常厉害。
生活用品要求的提高也带动着模具行业。
使模具的结构、精度等要求都提高。
本模具是一个“暖色口杯”的注射成型模具。
它采用点浇口，需要进行侧向分型，模具结构紧凑。
使得本模具的设计一目了然。
关键词：
生活用品模具注射CAD/CAM造型软件
前言
在科学技术飞快发展的当今社会，现在人们的环保意识很强，而本次设计的暖色口杯是人们必须的日常生活用品，所以塑件的选材就非常重要，必须无毒，因而选用了PP材料。
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。
人们对产品要求其独具个性，特别是一些生活用品，不仅要求它要实用，还要求它外观漂亮，美丽的外观以及产品的环保性吸引着每个人的眼球。
本次模具设计采用传统设计加软件设计相结合。
本设计开始采用传统设计方法对相关参数进行计算，初步选择注射机、模架。
依照塑件的实际情况，选出合适的浇口位置和分型面，设计出推出方式。
同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，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。
目前，口杯的样式越来越多，外观也越来越复杂。
因而模具的要求也越来越高，设备也更先进，制造工艺也比以前要更有难度。
在这样的市场中要有立足之地，对我们设计人员是一个相当大的考验，设计人员必须多掌握几种软件。
设计出来的东西要有创新才行。
这样才不会被淘汰。
一、产品设计要求
零件名称：
暖色口杯
生产批量：
小批量
要求设计模具一套
图一（工件图）
二、塑件的结构、尺寸、精度以及表面质量的分析
1）结构的分析该塑件复杂曲面较多，口杯的杯体以及手柄都是曲线，并非圆弧。
给模具的设计制造带来了一定的难度。
所以采用了PRO/E等软件进行设计，减少设计难度。
2）精度的分析塑件的精度等级为6级
3）尺寸的分析该塑件为口杯，口杯尺寸不是很大。
复杂曲线的尺寸比较难标。
塑件的厚度不均匀。
4）表面质量的分析由于本次设计的塑件是人们的日常生活用品口杯，表面质量是否光滑影响着人们对本产品的选购。
所以表面质量及粗糙度等是非常重要的。
三、材料的分析及选用
本次的塑件材料为聚丙烯（PP），聚丙烯无色，无味，无毒。
PP材料不吸水，光泽好，易着色，是很好的制造口杯的材料。
它产品质量轻，任性好，耐化学性好。
PP为结晶聚合物，在通用塑料中，PP的耐热性最好，能在沸水中煮，所以很适合制造口杯。
PP成型收缩范围大，易发生缩孔，凹痕及变形。
但是PP尺寸精度低，刚性不足。
脱模后容易变形，易老化，变脆。
注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路。
PP的这些性能可使它用于各种绝缘零件，并用于医药工业中。
材料工艺分析：
表为PP塑料注射成型工艺参数
塑料品种
结构特点
使用温度
化学稳定性
性能特点
成型特点
主要用途
聚丙烯（PP）
结晶型高聚物
大于-15摄氏度
具有多面性，耐湿性很好，除了强氧化剂和非极性溶剂外，PP对化学侵蚀有很强的抵抗力
低温时变脆,不耐模易老化，流动性，成型性好，
结晶料，吸湿性好，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解
适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝`缘零件以及盆，桶，家具等等
密度ρ/（kg.dm
）
导电性
吸水性
成型收缩率s
熔点
t/℃
成型温度t/℃
0.90~0.91g/cm3
低
无
1.0-2.5%
164--170摄氏度
160-220℃
抗拉屈服强度σt/Mpa
抗老化性
拉伸弹性模量Ｅt/Mp
抗
酸
碱
性
导
热
性
抗
酸
碱
性
大于650MPa
良好
大于3700MPa
极
高
极
低
极
高
四、成型设备的选择
经过计算分析，得出制件的体积V=98846mm3,投影面积为7350mm2
采用一模一腔的模具结构,考虑其尺寸、注射时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机为XS-ZY-500型。
五、塑件注射工艺的选择
根据查表和实际情况，PP材料的成型工艺参数可作如下选择。
在试模时，可以根据实际情况进行调整。
PP材料的成型工艺表：
工艺参数
规格
工艺参数
规格
预热和干燥
温度t/℃
80～120
注射压力p/Mpa
70～120
时间τ/h
1～2
料筒温度t/℃
后段中段前段
180～200
200～220
160～170
成型时间τ/s
注射时间
0～5
保压时间
20～60
喷嘴温度t/℃
170～190
冷却时间
15～50
总周期
40~120
模具温度t/℃
40～80
螺杆转速n/（r·
）
30～60
六、分型面的选择
分型面的选择：
在模具设计中，分型面的选择非常重要，它决定了模具的结构。
分型面应该选择在塑件的最大体积处。
分型面的选择，与制件的如何推出也有一定的联系。
所以分型面的选择一定要使推出容易。
分型面如图所示：
图二（分型面的选择）
在此处选择分型面，既降低了设计制造的难度，又不影响制件的使用性能，推出也最为容易。
七、推出方式的选择
此模具的型芯在动模，开模后塑件因制件的结构作用会留在动模一侧。
根据制件的结够，推板推出制件，制件没有推出的痕迹，推出也相对平稳，推件板推出力的作用面积大而均匀。
所以此制件的推出方式选择推件板推出。
八、模架的选择
（1）选用模架
塑件为一口杯，见图一。
材料为PP，推出方式为推件板推出。
模具的设计要求：
采用进料方式（不会影响制件外观），一模一腔，推件板推出。
设备：
XS-ZY-500
根据以上要求，参考标准模架形式，选用A4型标准模架，如图所示：
（2）确定型腔壁厚
查手册可得聚丙烯的收缩率为s为0.4~0.7,取Scp=0.5塑件公差取自由公差MT6
塑件高度尺寸为80mm手册型腔允许变形量[δ]＝Ｓt＝0.007Ｘ3＝0.021查手册得型腔壁厚经验数值：
P取55MPaE=2.11*104C取0.031
按强度计算条件计算得：
型腔底版厚度h=28.5mm
型腔侧壁厚s=43.5mm
（3）计算型腔模板周界尺寸
一模一腔排列如下图所示，计算模板长度
L=A+B=2+105=107mm
S=W+V=2+105=107mm
确定模板周界尺寸:
根据上步计算的结果的长宽尺寸分别为107mm和107mm,型腔侧壁厚s=43.5mm（取50mm），经考虑型腔大小选用215x215mm。
确定模板厚度及选择框架尺寸:
根据型腔底版厚度h=28.5mm（取30mm），型腔深度85mm，查标准模架手册确定型腔板（Ａ板）厚为115mm
垫板的厚度=工件的内腔高度+两块板厚度+5-10（安全高度）
=80+20+10=110mm
九、校验模架的合适性
所选的注射机为XS-ZY-500型，
注射机XS-ZY-500型的主要参数如下：
标称注射量500cm
模具最大厚度450
模具最小厚度300
模板最大行程500
注射行程200
模板尺寸700X800
垫块高度有100、125和160三种
1）、最大注射量校核：
经计算得塑件的体积：
V=98846mm
，且一模一腔，满足注射量500cm
的要求
2）、模具厚度与注射机装模高度校核：
Hm=40+115+110+85+45+40=435mm
而注射机Hmax=450mm，Hmin=300m
满足Hmin≤Hm≤Hmax
经上面计算注射机完全满足装模要求
3）、开模行程校核
查模具设计与加工手册得XS-ZY-500注射机的最大开模S=500。
由公式：
Smax≥H1+H2+（5~10）
=85+85+（5~10）
=180mm
式中：
H1——塑件推出距离（MM）
H2——塑件高度（MM）
由上式得知开模满足要求
结论:
根据校核XS-ZY-500注射机能够满足模具使用要求
十、浇注系统的设计
1主流道分流道设计
根据模具设计与加工手册查得XS-ZY-550型注射机喷嘴的有关尺寸：
喷嘴前端孔径：
d0=φ3、φ5、φ6、φ8mm四种
喷嘴前端球面半径：
R=18mm
根据模具主流道与喷嘴的关系：
R=Ro+（1~2）mm
D=do+（0.5~1）mm
取主流道球面半径R=19mm
取主流道的小端直径d=9mm
为了便于将凝料从主流道中拨出,
将主流道设计成圆锥形,其锥角为（2~4）度。
表面粗糙度Ra为0.4μm。
2成型零件（型心、型腔）重要尺寸的计算
1）、型腔尺寸计算：
类型
塑件上的尺寸
计算公式
制造公差△
收缩率
计算结果
型腔尺寸
80
DM=（D+DScp%-3/4△）
δ
mm
0.76
０．４%～０．７%
11
0.36
24
0.44
59
0.64
45
0.56
型腔高度尺寸
85
HaM=（Ha+HaScp%-2/3△）
δ
mm
0.88
2）、型芯尺寸计算：
型芯尺寸
74
dM=（d+dScp%+3/4△）
δ
mm
0.76
0.4%～0.7%
60
0.64
型芯高度
80
HaM=（Ha+HaScp%+2/3△）
δ
mm
0.76
注：
模具的制造公差δz一般取△/3，考虑到模具经济加工技术
十一、斜导柱的设计
由于本次的是口杯，设计的口杯需要进行侧向分型。
所以必须设计一套斜导柱。
斜导柱一般为200--250,最好为220.
斜导柱的总长为：
LZ=95*cos220=102mm
十二、支撑板的设计
支撑板需要具有高度的平行度和必要的硬度和强度，所以应结合动模成型部分受力状况进行厚度计算。
计算得塑件在分型面上的投影面积大约为70cm2左右,所以取支撑板厚度为30mm。
十三、导向机构的设计
导向机构是保证动、定模或在上、下模合模时，正确地定位和导向的零件。
导向机构起着定位、导向作用，还承受一定的侧向压力。
十四、冷却系统的设计
冷却系统的设计，关系着模具制造出来的制件的质量。
而冷却水道应该尽量多、截面尺寸应尽量大；由于塑件的壁厚还算比较均匀，本次设计的水道孔边至型腔表面距离为15mm。
水道出入口的布置情况如下图：
十五、开合模过程
开模时，塑件包紧在凸模13上随动模部分一起向下移动，与塑件相连的主流道凝料从浇口套中拉出。
与此同时，在斜导柱15的作用下，在斜滑块9随动模后退的同时，斜滑块在推见板的导滑槽内分别向两侧移动，进行动侧向分型。
动模继续向下移动，当推出机构工作时，推杆20推动推件板7把塑件从凸模13上脱下来。
合模时，推件板7靠推杆20复位，斜滑块9由斜导柱15驱动复位，同时在它们的外侧由楔紧块10锁紧，以使其在注射塑料溶体时产生的成型压力的作用下不发生位移。
暖色口杯的注射模具成型工艺卡：
工贸职业技术学院
注射工艺卡片
资料编号
车间
模具教研室
共页
第1页
零件名称
暖色口杯
材料牌号
PP
设备型号
XS-ZY-500
装配图号
材料定额
每模件数
1
零件图号
单件质量
188g
工装号
材料干燥
设备
温度℃
80～120
时间h
1～2
料筒温度
后段℃
180～200
中段℃
200～220
前段℃
200~220
喷嘴℃
170～190
模具温度℃
40～80
时间
注射/s
0～5
保压/s
20～60
冷却/s
15～50
压力
注射压力MP
70～120
背压MP
后处理
温度℃
烘箱
时间定额
辅助min
时间h
单件min
检验
编制
校对
审核
组长
车间主任
检验组长
主管工程师
总结：
经过本次毕业设计，我发现了自己的许多不足之处，对软件的应用操作不够熟练等。
同时，我也学到了不少知识。
对AutoCAD、PRO/E软件有了更多的了解。
运用起来也更加熟练了。
对模具的结构以及模架等等的选择有了进一步的了解。
也锻炼了我的自学能力。
这次毕业设计是我人生的一大财富。
我会在今后的工作中，多加强一些不足的地方。
使自己的专业知识更加巩固。
参考文献：
1《模具设计指导》.史铁梁主编.北京：
机械工业出版社，2003年8月
2《中国模具设计大典》.李德群唐志玉主编.南昌：
江西科学技术出版社，2003年1月
3《模具设计与制造》.昱北主编.北京：
北京大学出版社，2005年8月
4《模具设计》.曾霞文主编.西安：
西安电子科技大学出版社，2006年8月
5《塑料成型工艺与模具设计》.屈华昌主编.北京：
机械工业出版社，1995年
6《实用模具设计简明手册》.邓明主编.北京：
机械工业出版社，2006年1月
7《模具CAD/CAM实训教程》.李树军主编.北京：
国防工业出版社，2006年4月
8《塑料模具设计与制造》.申开智主编.北京：
化学工业出版社，2006年2月
9《注塑模具设计与生产应用》.张国强主编.北京：
化学工业出版社，2005年2月
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