模具毕业设计汽水瓶盖注塑模具设计.docx
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模具毕业设计汽水瓶盖注塑模具设计
声明
本人所呈交的汽水瓶盖注塑模具设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：
谢智程
日期：
2014年3月18日
【摘要】
塑料在工业生产中广泛应用得益于他们本身具有一些列的特殊优点所决定的。
如今注塑模遍布于生活中的各个角落，人们生活中常用的产品如手机、电脑等外壳都是需要注塑模来设计，可见塑料模的加工及对其设计机构的分析有助于塑料模未来的发展，所得研究成果也可以推动塑料模的进步，所以研究塑料及其产品具有很重要的意义。
本课题主要是研究汽水瓶盖的设计,对塑料件进行分析、研究和比较,设计出一个成型的塑料模。
本课题通过对产品的工艺性和结构分析，对模具的凹、凸模设计的结构都有非常细致的研究，而且简单的描述了模具的加工工艺。
通过整个过程使得这个模具可以满足塑件所需求的工艺设计。
根据题目，主要任务和目标是汽水瓶盖注塑模具的设计。
设计出一个注塑模具来生产汽水瓶盖的塑料件产品，来实现大规模的量产。
通过一系列的选择，我最终选择了注塑模具的零件设计，主要介绍了注塑模的工艺性和结构、设计等工作原理。
通过运用CAD等画图工具来辅助。
关键字:
塑料模具，凹、凸模设计CAD辅助设计
目录
【摘要】3
一、注塑工艺设计5
（一）零件结构5
（二）塑料件的工艺性6
（三）注塑工艺方案6
二、注塑模主要零部件的结构与设计6
（一）制件成型位置及分型面选择6
（二）浇注系统设计6
（三）脱模机构设计7
（四）溢料排气系统设计8
（五）模具主要零件的结构设计8
（六）凹模的尺寸计算9
（七）凸模的尺寸计算10
（八）脱膜结构设计11
三、模架的选用12
四、注塑机的选择12
（一）注塑机的参数12
（二）选择注塑机13
（三）安装部分相关校核尺寸.....................14
（四）安装校核尺寸.......................15
（五）开模行程校核设计.....................16
总结17
谢辞18
一、注塑工艺设计
（一）零件结构
图1-1
该零件材料类型为ABS，密度为1.03g/cm
，收缩率0.3%-0.6%取0.4%，计算可得，一个塑件的体积为105.31cm3。
总的高度为54mm,径向的长度为100mm，厚度10mm,塑件内部有螺纹。
如图1-1
（二）塑料件的工艺性
塑料件的工艺性是指塑料件对注塑工艺的适应性，就是说塑料材料本身对零件成型的影响。
包括塑料的成型收缩性、流动性、相容性、热敏性和吸湿性以及塑料的比容和压缩比。
还得参考注塑模具的图样和技术要求，分析其结构、尺寸等。
优良的工艺性能可以使生产率提高。
使模具的成本更低、质量更安全操作更方便。
（三）注塑工艺方案
分析汽水瓶盖的具体结构，因为它的内部有螺纹，所以的采用测抽芯机构机构，而通过分析其结构特征，可以采用点浇口来进行浇注。
在本设计中，通过研究发现有两种方案可以进行设计，一中是直接分模，另一种是使用斜导柱测抽芯来完成。
由于汽水瓶盖中有螺纹，所以无法直接使用第一种方案，即直接分模，所以选择第二种方案。
而对于第二种方案，它的型芯一定要采用双滑块侧抽芯机构。
这样可以有利于浇注并且容易开模。
而点浇口也可以更容易分离。
二、注塑模主要零部件的结构与设计
（一）制件成型位置及分型面选择
根据塑件的外形来看，塑件整体为长方形形式，底面的平面为整个练剑的最大截面。
分型面是指上模和下模之间的一个平面。
这样，加工出来的零件可以有效保证塑件的外观质量，而且对于加工表面的毛刺也更容易取出。
分型面选择要在塑件最大投影面积，利于塑件脱出
（二）浇注系统设计
1）浇注系统主要是由主流道、分流道、点浇口等组成。
本设计中采用的点浇口主要材料为ABS，主要是由于ABS成型的塑件有很好的密度，而且流动性好。
根据参数可得，主流道角度为2°—5°，其内部的粗糙度为0.62μm，主流道圆角半径为2mm，质量M=105.31×1.03=108.4693g，选择主流道直径分别为3毫米和6毫米。
计算注射机喷嘴球的半径，根据注塑机的参数，半径R=22mm，Sr=SR+0.5=22.5mm。
浇口套的长度L应选择50mm。
2）浇口设计
图2-1
此塑料件选用点浇口形式（如图2-1）。
塑料件的厚度取1.4,mm，而浇口直径取1mm，浇口长度去1mm。
（三）脱模机构设计
脱模机构是取出塑料件和凝料的装置，包括分离塑件和浇注系统凝料，再将塑件和凝料取出。
此设计用推件板脱模机构和成型零件脱模机构。
因为此塑件只是一个瓶盖，内部含有螺纹，设计简单并且方便操作，可以在简单的脱模机构中放置，这样既可以省一些材料又可以方便设计，所以简单的脱模机构即可完成此项工作，既可以方便操作也亦可方便维护。
（四）溢料排气系统设计
当熔体进入型腔时，应该将气体排出塑件外，如果不排出体外，会影响塑件的质量，而且塑件上会产生一些气泡以及会产生一些误差，导致塑件不符合工艺要求。
因此一定要考虑排气问题和溢流槽等，这种方法是十分有效的。
而如果不及时排出体外会造成型腔局部的充填困难。
设计排气槽的位置应该注意一下几点：
1）排气口不能正对人，以防止熔料喷出发生事故
2）应该放在分型面上，产生出的细小颗粒可以和塑料件脱模时一起出来
3）放在模具的凹模上，可以方便模具加工和清理
4）放在塑料熔体最后填充的模具型腔部位
5）放在靠近嵌件和制件壁最薄处，这样可以形成熔接痕
（五）模具主要零件的结构设计
构成塑料模具模腔的零件系统统称为成型零部件，成型零部件包括凹模的结构设计、型芯的结构设计等，根据塑件的要求，选择合理的分型面、浇口位置、脱模方式等。
其中，凹模的结构设计是零件结构设计中的主要部分，分为整体式和组合式两种。
而型芯的结构设计也十分重要，两种的方式和凹模一样。
（六）凹模的尺寸计算
凹模是成型塑件外表面的主要零件，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐变大。
凹模径向尺寸的计算
大端面径向尺寸的计算:
L
=[（1+Scp）Ls1-3/4*Δ]+δz
凹模尺寸如图2-2所示。
图图2-2
其中L
为凹模加工时的径向尺寸；
为塑件的公差值；塑件尺寸公差根据GB/T14486——1993模塑件尺寸公差表取MT3——A级，由尺寸段决定值的大小；
—制造公差，δz=Δ/3S
—塑件的平均收缩率，S
=0.006。
小端面径向尺寸的计算：
Lm2=[（1+Scp）Ls2-3/4*Δ]+δzL
是指最小端加工时凹模的径向尺寸；
2）凹模深度尺寸的计算：
Hm=[（1+Scp）Hs-2/3*Δ]+δz
其中H
为塑件的凹模侧高度尺寸，H
=48mm。
（七）凸模的尺寸计算
凸模是成型塑件外形的主要零件，在使用过程中凸摸的磨损会使被包容尺寸变小。
1）凸模径向尺寸的计算：
L
=[（1+Scp）Ls1+3/4*Δ]-δz
凸模尺寸
L
是指小端加工时凸模的径向尺寸；
Lm2=[（1+Scp）Ls2+3/4*Δ]-δz
其中L
为加工时凸模的径向尺寸。
2）凸模高度尺寸的计算（如图2-3）：
图3-5
图2-3
Hm=[（1+Scp）Hs+2/3*Δ]-δz式中H
—凹模深度减去塑件壁厚型芯的理论高度。
（八）脱膜结构设计
脱模机构的设计应该遵循以下几点要求：
1.塑件必须符合工艺要求。
2.推理的作用点应作用于塑件刚性强度最大的地方
3.脱模结构应该符合要求，简单，方便，便于维护。
4保证塑件以后良好的外观。
（2）脱模力计算
摩擦阻力为:
F阻=f·F正
在脱模力的作用下，塑件对型芯的正压力降低了F脱·sinα，即变成了（F正-F脱·sinα），此事摩擦阻力为：
F阻=f（F正-F脱·sinα）=f·F正-f·F脱·sinα
F阻——摩擦阻力（N）；
F为摩擦系数，大小一般去0.15-1.0;
F正为塑件对型芯产生的正压力（（N）;
F脱为脱模力；
α为脱模斜率，一般去1.1°-2.1°。
所得方程为Fx=0即：
F脱+F正·sinα=F阻·cosα
三、模架的选用
设计模具时，开始就要选定模架。
当然选用模架时要考虑到塑件的成型、流道、凹凸模和顶出机构等部件，有的塑件还要考虑塑件中的抽芯机构，所以还要考虑滑块大小等。
其中，此设计采用的模具选用的模架为标准塑胶模架如图3-1
图3-1
四、注塑机的选择
（一）注塑机的参数
注射机的参数包括注射量、压力、注射速率等。
这些的数据是取决于使用哪一种注射机的重要参数，也影响了注塑件的质量。
如图4-1所示，
图4-1
（二）选择注塑机
通过测量和计算，其中塑件体积为105.31立方厘米；总质量M=105.31×1.03=108.4693g；其中留到凝料体积暂无法计算，根据实际意义可得，注射量为105.31×1.3=136.903cm
实际注射量105.31×1.3=136.90cm
；
实际注射质量136.90×1.3=177.97g；
通过计算，可以选用的注塑机如图4-2，通过查表可得下列参数
国产注射机SZ-500/200技术参数表
图4-2
（三）安装部分相关尺寸校核
喷嘴尺寸：
如图4-3所示，图中主流道的球面半径R应该比注射机的半径大一点，大约在1-2毫米。
主流道直径应该比喷嘴直径大1-1.5毫米。
这样可以防止堵塞，导致脱模不顺畅，从而影响模具质量。
4-3
（四）安装尺寸校核
注塑机中的动模板和定模扳中有许多螺孔，用于安装模具。
其中安装的方法有螺钉固定等。
在本次设计中，选用的方法是压板固定，这个方法比较简便、实用而且安全性高，适合初学者的设计，并且因为此次设计是汽水瓶盖的模具，这个模具比较小，所以适用于压板固定，而其中螺钉固定适用于大型模具。
（五）开模行程校核设计
本设计中注塑机为全液压式，所以S的大小由模具厚度决定
S≥M1+M2+（5-10）
其中S为注塑机移模行程280毫米
M1为推出距离31毫米；
M2为100毫米
五、模具的总装
总结
这次毕业设计是我大学生涯中的最后一次作业，在这三年里我学到了许多知识，有课外的也有课内的，但是让我收获最多的就是这次的毕业设计，它囊括了我三年中所有的专业知识，也是我最认真思考、设计、规划、完成的一次作业。
这次毕业设计也是对我三年学习生涯的一个总结。
无论这次毕业设计做的怎么样，我都无怨无悔，毕竟这是我尽心尽力做的一次，也是通过许萍老师的帮助，才让我真正意义上的完成了这次毕业设计。
这个作业，我让从根本上更加深刻的了解了模具的意义，也更加了解了模具在生活中的应用。
越来越多的了解也发现了生活中的每一样物品都离不开模具的影子。
就像本文中的汽水瓶盖一样，如此细小的东西都需要模具的铸造。
所以这也让我更加清楚了模具的重要性，也会让我在未来的生活中工作中更加认真地对待这份工作。
谢辞
如今，毕业在即，心中的感情难舍难分，无论当初怀着怎么样的心情来到这个学校，但现在总有着些许的不舍。
想念老师、想念同学，怎样的感情好像都不能阻止我离开，时间的流逝，我只能随着向前走，向前看。
在这三年里，我学到了许多，都说学校是半个社会，在这半个社会里我学习到了以前学习不知道的知识，让我收获了很多，非常开心能够在这所学校毕业，即将离开，也留下了我的毕业设计。
在此次毕业设计即将完成之际，我十分感谢许萍老师对我的帮助，原本素未谋面，原本不会让我和她有交集的生命里，在我即将毕业的时候遇到了她，是她无私的奉献、无悔的帮助给我了极大的信心，也让我按时完成了我的这项任务。
在许萍老师上课的时候，我无奈的打了电话询问一些有关毕业设计方面的问题。
老师也停下了手中的课程，在电话里指导我怎样顺利完成这项任务。
有时我也比较偷懒，不能按时完成老师的任务。
是许萍老师给予了我很精心的指导，也给了很多宝贵的意见，如果没有许萍老师，我不会如此顺利地完成。
非常感谢所有的老师给我的帮助！
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