塑料瓶盖注射模设计.docx

1、塑料瓶盖注射模设计目 录1 绪论1 1.1 我国塑料模具的发展现状11. 2 国外模具的现状和发展趋势2 1.3塑料盖注塑模具设计的设计思路21.3.2塑料盖注塑模具设计的进度32 塑料盖件工艺分析 4 2.1塑件的工艺性分析4 2.2计算塑件的体积和质量5 2.3塑件注塑工艺参数的确定5 2.4.塑料成型设备的选取63注塑模的结构设计8 3.1分型面选择8 3.2确定型腔的数目及排列方式8 3.3浇注系统设计10 3.4抽芯机构设计12 3.5推出机构设计144 端盖注塑模具的有关计算175模具加热和冷却系统的设计206模具闭合高度确定217 注塑机有关参数的校核22 8 绘制模具总装图和非

2、标零件工作图25 8.1本模具总装图和非标零件工作图238.2本模具的工作原理23 9 结论24 致谢 25 参考文献26塑料瓶盖注射模设计1塑件分析1.1 塑件的工艺分析该塑料制件外形如下图1-1所示（下图1-1是根据实物和产品图用Pro/e进行三维建模和渲染所得），从图中可以看出该制品形装订线为圆形。该制件结构简单;关键是该制件内有螺纹，在一定程度上增加了设计的难度，但总体来看还是很简单的一个塑料制件。因塑件属于水杯一部分，有一定的配合尺寸精度要求；其外形尺寸如图1-2，。整个塑件下部厚度为2.00mm,瓶盖顶部厚度为3.00mm. 图1-1 制件外观图图1-2 制件尺寸图塑件设计应本着在

3、保证使用性能，物理性能，力学性能和耐摩擦性能，同时还应力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。在设计塑件时，还要考虑其模具的总体结构，使模具型腔易于制造，模具脱模和推出机构简单。塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。此外，在塑件成型以后尽量不再进行机械加工。 该制品结构较简单，内部的螺纹是用来配合的应该有较高的精度。且中间的螺纹脱模不容易，这两点应该是设计的难点，和重点。1.2 塑件材料的分析PP通称聚丙烯，因其抗折断性能好，也称“百折胶。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热变形温度高、密度小、结晶度高等特点。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。

4、不同用途的PP其流动性差异较大，一般使用的PP流动速率介于ABS与PC之间。(1)塑料的处理纯PP是半透明的象牙白色，可以染成各种颜色。PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。在有些机上有加强混炼作用的独立塑化元件，也可以用色粉染色。户外使用的制品，一般使用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的使用比例不要超过15，否则会引起强度下降和分解变色。 PP注塑加工前一般不需特别的干燥处理。(2)注塑机选用 对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性，需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800tm2来确定，注射量20-85即可。(3)模具及浇口设计 模具温度50-90，对于尺寸要求

5、较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5以上，流道直径47mm，针形浇口长度11.5mm，直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好，约为0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐步增加。模具必须有良好的排气性，排气孔深0.025mm-0.038m，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60)。均聚PP制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。(4)熔胶温度 PP的熔点为160-175，分解温度为350，但在注射加工时温度设定不能超过275。 熔融段温度最好在240。 (5)注射速度

6、 为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用(会出现气泡、 气纹)。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。(6)熔胶背压可用5bar熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。 (7)注射及保压 采用较高注射压力(1500-1800bar)和保压压力(约为注射压力的80)。大概在全行程的95时转保压，用较长的保压时间。(8)制品的后处理为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。1.3塑件的尺寸和精度分析1.3.1 塑件的尺寸塑件的总体尺寸主要取决于塑料品种的流动性。在一定的设备和工艺条件下，流动性较好的塑料可以成型较大尺寸的塑件；反之，

7、成型出的塑件较小。本课题的塑件及所用材料为PP（聚丙稀），它有很好的机械特性，流动性；其光泽性好，外观漂亮，由于收缩率较小，制件细小部位的清晰度好，达到设计的要求。1.3.2塑件的尺寸精度一般来讲，为了降低模具的加工难度和模具制造成本。在满足塑件使用要求大前提下应尽量把塑件尺寸精度设计低一些。另外，塑件尺寸精度还与塑料品种有关，根据各种塑料收缩率的不同，又将塑料的公差等级分为高精度、一般精度、低精度三种。依据所选材料查塑料成型加工与模具表33取其一般精度为6级。1.4 塑料制品结构分析由图1可知，塑件较小且对称，塑件的最大厚度为3mm，在材料所允许的范围之内。由于塑件的尺寸分布均匀，无过薄处，

8、无需加强筋。塑件的尺寸小，为了便于脱模，塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。脱模斜度的大小，与塑件的性质、收缩率、摩擦因数、塑件壁厚和几何形状有关。2、注塑机的选择与校核2.1 型腔数目计算2.1.1 制件特征以及质量与体积的计算制件的结构如上面的图1-1,1-2由三维软件可得其质量与体积.=0.90g/ cm3,v=16.2cm3,m=14.58g2.1.2 确定型腔数及其排列根据式5-2(P112)，n0.8mg-mj/mnmg注射机最大注射量，g mj浇注系统凝料量，g mn单个塑件的质量，g 及n（0.8125-20）/14.58=5.487，取4个。型腔的布置如下图图 2-1 型

9、腔的布置2.2 选择注塑机注射机的选择主要是根据制件的质量，体积和模具的整体结构设计来确定的。主要依据是每次的注射量要大与额定注射量的20%小于额定注射量的80%，模具的整体结构要小于注射机的有效尺寸以便模具能放到注射机上，最重要的是锁模力要大与制件在分型面上的涨模力。结合本次的设计，由计算的每次的注射量大约在65g左右，模具的整体尺寸在250mm左右， 则根据热塑性塑料注射机型号和主要技术规格，选用XS-ZY-125型注射机，这种型号的注射机是卧式的螺杆式注射机。注射参数如下：型号注射容量注射压力锁模力最大注射面积模具最大厚度XS-ZY-125125g119MPa900kN320cm2300

10、mm模板行程喷嘴球半径推出孔径推出孔距定位孔直径模具最小厚度300mm12mm22mm230mm1000+0.054200mm这种注射机的脱模机构是机动的自动脱模。2.2.1 螺杆的作用螺杆的作用：输送、压实、塑化和施压 螺杆转速的选择：螺杆的最高转速:n=v/dV-允许的最大线速度 d-螺杆直径2.2.2 锁模力校核 已知注射机的最大锁模力为900kN，而胀模力为制件外形面积与截面面积之差乘以型腔压力，即其中；s=134.36，把这些代入得其小于注射机的额定锁模力900KN，满足设计的要求。2.2.3型腔压力计算 根据式p=kp0取压力损耗系数k=0.4,并设注射机使用的注射压力p0=119

11、Mpa，则型腔压力p=kp0=0.4119=47.6Mpa。3 模具结构设计3.1分型面的确定3.1.1分型面的分类 按分型面的位置来分，分型面有垂直于注射机开模运动方向，平行于开模运动方向和倾斜于开模方向的。按分型面的形状可分为：平面分型面、曲面分型面和阶梯形分型面。3.1.2 分型面的选择分型面选择的原则：（1） 分型面选择应便于塑件脱模和简化模具结构，选择分型面应尽可能使塑件开模时留在动模，制件在动模上时有利于脱模。（2） 分型面应尽可能选择在不影响制件外部质量的部位，并使其产生的溢料边易于消除或修整，尤其是表面质量要求高的制件，对于本次的瓶盖要求不高。（3） 分型面的选择应有利于保证塑

12、料制件的尺寸精度。（4） 选择分型面时要考虑行腔内气体的排出。（5） 分型面选择应便于模具零件的加工，尤其是成型零部件的加工。（6） 分型面选择应考虑注射机的技术规格。根据瓶盖的实际情况，结构简单，选择单分型面。分型面在制件底面上。如下图 图3-1 分型面的示意图3.2流道和浇口的设计3.2.1.浇注系统的组成浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。它的作用是使来自注射模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利的充模、压实和保压。其遵循的设计原则如下（1）注射行程要短。（2）排气要好。（3）要防止型芯变形和嵌件位移。（4）防止塑件翘曲变形。3.2.2主流道设计（1）主流道通常设计成圆锥形。锥角在24度，内壁粗糙度为Ra=0.63m。（2）为防止主流道与喷嘴处溢料，与主流道对接处紧密对接，主流道连接处应制成半球形凹坑，主流道的小端直径大于注射机的喷嘴直径1-2mm，半球型凹坑的半径应大与注射机喷嘴的球型半径2m左右。（3）为减小料流转向过渡时的阻力，主流道大端呈圆角过渡，其圆角半径r=13mm.(4) 在保证塑料良好成型的前提下，主流道应尽量短，否则将增多流道凝料。（5）由于主流道