酒瓶内盖一模四腔注塑成型Word下载.docx
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theproduct
3Dmodeling
and2D
partdrawingandassemblydrawing,
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processingprocedure.
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Thebottle
coverAmoldfourcavityInjectionmolding
目录
第一章前言1
第二章塑件工艺性分析2
2.1产品技术要求2
2.2塑件工艺分析3
2.3塑件的精度、尺寸分析3
第三章注塑模的设计5
3.1注塑机与注塑膜的关系5
3.1.1注塑机的选用5
3.1.2型腔数目的确定6
3.1.3最大注射量的校核6
3.1.4锁模力的校核6
3.1.5注射压力的校核6
3.1.6开模行程的校核7
3.2分型面的设计7
3.2.2分型面设计7
3.3浇注系统与排溢系统的设计7
3.3.1浇注系统的设计8
3.3.2浇注系统的平衡8
3.3.3排溢系统的设计8
3.4成型零件的设计9
3.4.1型腔的结构设计9
3.4.2型腔的尺寸计算9
3.4.3型芯的结构设计9
3.4.4型芯的尺寸计算10
3.5合模导向机构的设计11
3.5.1导柱的设计11
3.5.2导套的设计11
3.5.3斜导柱的设计12
3.6推出机构的设计12
3.6.1脱模力的计算12
3.6.2推杆的设计13
3.6.3推件板厚度的计算13
3.7温度调节系统的设计13
3.7.1冷却系统的计算13
3.8模架的设计13
第四章模具装配的设计15
4.1模具总装配程序15
4.1.1以下是模具总装配程序15
4.2模具装配要点15
4.2.1选择装配基准面15
4.2.2组件的装配16
第五章模具的装配图18
结论20
致谢22
第一章前言
模具作为我国经济的基础产业被用于大量的商品以及业务中。
近年来随着模具在制造业地位的不断提高，模具的制造能力和技术水平也越来越多的被用作判断国家制造业水平和创新能力的依据。
在中国，模具行业在“十五”期间年均增长达20%。
05年中国模具销售额达610亿元，比去年增加25%，还有100多亿的进口销售额，中国的模具销售额已经达到800亿元了。
有专家估计，“
”期间，中国模具销售额将达1100亿元。
当前，中国模具行业直追美和日，有望赶上美国。
但遗憾的是，我国模具行业大部分分布在中低水平，技术比较落后。
虽然我国的模具发展相较欧美一些发达国家存在不小的的差距，但我们应正视自己在模具开发、创新等方面的不足，努力克服这些障碍，让我国模具工业取得质的突破。
模具发展的动力源之一就是塑料，回顾塑料的产量史，在1910年全球塑料产量仅仅只有大约2万吨。
但是到2005年这95年之间个量达到223万吨翻了100多倍。
其中光是亚洲、欧洲、北美洲这三大洲的塑料产量就占了全球总产量的90％以上。
中国也跻身于世界塑料产量前5名之一。
现如今，塑料总共有300多种，且几乎每年都以大约10％的速度进行增长，所以，塑料称为社会发展四大基础材料之一。
这次毕业设计的题目是酒瓶内盖塑料模具设计。
通过这次毕业设计，我对塑料模具有了更深的了解，熟悉了塑料模具设计的方法步骤，也是对我大学四年学习的一个总结。
由于塑料模具设计和成型其本身具有的高专业性、实践性，所以我们要学好这项技术不能只靠书本上的知识，还应该结合实际和理论。
第二章塑件工艺性分析
2.1产品技术要求
本酒瓶内盖塑件材料为PE（聚乙烯），塑件要求生产纲领为大批量生产。
（1）使用性能
表面不能有粗糙感。
（2）塑件外观
不能有气泡、凹陷、疤痕等制造缺陷，表面平整光滑即可。
图2.1产品实物图
图2.2塑件简图
2.2塑件工艺分析
该塑件材质是聚乙烯材质。
有很好的绝缘性能，一般情况下，除了浓
和浓
PE不溶于任何其他溶液。
聚乙烯具有不错的耐寒性。
2.3塑件的精度、尺寸分析
材料的收缩和制造误差是影响塑件的尺寸精度的主要因素。
分析时基本采用
。
由于对于制品的精度无特殊要求，参照表2-2，则精度等级应该是IT6。
表2.1收缩特性和选用的公差等级
收缩率特性值S（%）
公差等级
标准公差尺寸
未标准公差尺寸
高精度
一般精度
>
0～1
MT2
MT3
MT5
1～2
MT4
MT6
2～3
MT7
3
注：
1.其他材料可按加工尺寸稳定性，参照上表选择精度等级。
2.1、2级精度为精密技术级，只有在特殊条件下采用。
3.选用精度等级时应考虑脱模斜度对尺寸公差的影响。
类别
塑料品种
建议采用的精度等级
低精度
1
聚苯乙烯（PS）
ABS
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）
聚碳酸酯（PC）
聚砜（PSU）
聚苯醚（PPO）
酚醛塑料（PF）
氨基塑料
30%玻璃纤维增强塑料
4
5
2
聚酰胺6、66、610、9、1010（PA）
氯化聚醚（CPT）
聚氯乙烯（硬）（HPVC）
6
聚甲醛（POM）
聚丙烯（PP）
聚乙烯（高密度）（HDPE）
7
聚氯乙烯（软）（LPVC）
聚乙烯（低密度）（LOPE）
8
表2.2精度等级的选用（SJ/T10628-1995）
第三章注塑模的设计
3.1注塑机与注塑膜的关系
因为注射模是安装在注射机上的工艺装备，为了设计出符合要求的模具，在设计注射膜前我们应仔细了解注射机的技术规范。
首先根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式以及塑件的大小来确定注射机的规格，如果确定了模具结构形式，设计人员应计算出注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度等模具所需的数据。
如果用户提供了注射机的型号和规格，设计人员须对其进行校核。
3.1.1注塑机的选用
塑件体积和质量的确定：
该注射机的主要参数如下：
锁模力
，
额定注射量
注射压力
螺杆直径
拉杆内间距
开模行程
模具最小厚度
喷嘴球半径
模具最大厚度
3.1.2型腔数目的确定
（1）
浇注系统凝量的计算
（2）由注射机最大注射量确定型腔数目：
3.1.3最大注射量的校核
式中
是注射机允许的最大值。
满足
3.1.4锁模力的校核
（其中Fz为熔融塑料在分型面上的涨开力，N）
故可知，锁膜力是符合要求的。
3.1.5注射压力的校核
参照《塑料模具技术手册》可知，聚乙烯塑料需要
左右的压力。
经查得此注射机的注射压力为
故可知此注射机的注射压力是满足需求的。
喷嘴尺寸的球面半径由表可知是
则
3.1.6开模行程的校核
开模行程应按下式校核：
由上式可知XS-ZS-22型注射机是符合要求的。
3.2分型面的设计
分型面是塑件或浇注系统的凝料的面。
分型面的设计受塑件的形状、尺寸和模具型腔的数目等因素的影响，且分型面的选择也是注射模设计的一个关键因素。
3.2.1型腔的布局
因为是一模四腔，故采用短形的对称布置方式来使每一个型腔都能满足压力要求。
图3.1型腔排布图
3.2.2分型面设计
由分析可知全开分型面比较适合本模具，其设计详见装配图。
3.3浇注系统与排溢系统的设计
浇注系统有热流道浇注系统和普通流道浇注系统两种。
3.3.1浇注系统的设计
由计算及分析，此塑件应使用普通流道系统。
其结构图如下图所示：
图3.2浇注系统结构图
3.3.2浇注系统的平衡
该塑件属于小型塑件，为了提高生产效率，应采用一模多腔。
浇注前应对浇注系统的平衡。
分流道的布置有平衡式和非平衡式两种。
平衡公式如下：
此副模具是采用平衡式的，数据代入是一样的。
所以浇口平衡。
分流的平衡的计算：
3.3.3排溢系统的设计
聚乙烯融化时会产生气体，所以要及时排空型腔中的气体。
注射成型有四种排气方式，本模具应采用利用配合间隙排气。
3.4成型零件的设计
成型零件应具有较好的强度、刚度和耐磨性能。
3.4.1型腔的结构设计
该塑件结构复杂，且精度要求高，表面不充许出现刮伤，故型腔应采用开式。
由资料可知，塑件的理想外壁圆角半径为塑件壁厚的1.5倍。
即
即R=1.2mm。
3.4.2型腔的尺寸计算
成型零件工作尺寸包括型腔的深度、型腔的径向尺寸等。
径向尺寸计算：
是径向尺寸，
是塑件的设计公差值取0.32，查表得聚乙烯的收缩率为
，由公式得
深度尺寸计算：
是型腔的深度尺寸，
系数应取
3.4.3型芯的结构设计
型芯属于塑件内表面零件，本塑件成型方式应为小型芯，下图是其结构示意图：
图3.3型芯结构图
3.4.4型芯的尺寸计算
型芯的尺寸包括高度尺寸、径向尺寸等。
型芯的高度尺寸计算：
型芯的径向尺寸计算：
塑件尺寸精度主要受下面3个因素影响。
因为本塑件是小尺寸塑件，强度是主要影响因素，所以应计算强度。
3.5合模导向机构的设计
导向机构有定位、导向、承载等作用，此模具通过导柱、导套来导向。
3.5.1导柱的设计
导柱结构如下图：
图3.4导柱结构图
本导柱设在动模一侧，且其布置应采用阶梯导柱对称分布。
3.5.2导套的设计
导套结构如下图：
图3.5导套结构图
直导套简单适用，故本导套应采用直导套。
3.5.3斜导柱的设计
其材料用T8A，硬度HRC≥55，表面粗糙度≤0.8,它与其固定板之间采用H7/m6配合，斜角取25°
3.6推出机构的设计
推出机构是使塑件从成型零件上脱出的机构。
推出零件包括推件板、推杆、推管、成型推杆等。
此模具设计要求是在推出时不允许有推出痕迹。
3.6.1脱模力的计算
由下式：
是脱模力，
是塑件对型芯的包紧力，
为塑件对型芯的单位面积的包紧力。
由于模内脱模易使塑件变形，故该模应选用模外脱模。
本模具使用的是简单推出机构，主要包括推杆、推件板等的设计。
3.6.2推杆的设计
设计推杆时应均匀布置推杆使各处平衡，来增加推杆寿命。
经过计算，推杆的直径应为
，校核公式:
故符合要求。
强度校核：
即强度符合要求。
3.6.3推件板厚度的计算
厚度计算公式为：
故应为12mm。
式中h为推件板的厚度，K2为系数，Q为脱模阻力。
由核算推杆固定板和推板可知，厚度皆为
故用
3.7温度调节系统的设计
因为对塑件的质量和生产效率有很大的影响，注射模具应选择合适的温度设计。
在布置冷却回路是有一定的规则：
a应该选用经可能大的截面尺寸；
b应该保证通畅的冷却水道；
c应该确保得当的模具型腔外观与冷却水道的间隔；
d应该保证比较多的冷却水道；
e在安放冷却水道时，必须远离模具容易发生融接的部分；
f应该得当安排水道的进出口。
根据这些规则设计基本上可以确保冷却水道的截面积，而且可以了解如何安排冷却水道
3.7.1冷却系统的设计计算
塑件大批量生产时，缩短注射成型周期的冷却时间是提高生产效率的主要方法。
由下式：
式中Q为需冷却的热量，T是冷却时间，A是传热面积，为传热系数，是温差值。
有上式可知，需冷却的热量不变时，可通过提高温差，增大传热面积，提高传热系数等方式来缩短冷却时间。
3.8模架的设计
模架设计标准的推广有以下意义：
（1）模具设计者的重复性工作有了大大减少。
（2）越来越适用于专业生产。
（3）有利于CAD/CAM技术的发展。
（4）大大加强了模具技术之间的国际交流。
本模架采用
型，适用与半开式浇口。
参考《塑料模具设计手册》表10-15中小型模架的尺寸系列：
模宽B=260mm,模长L=260mm.
模板A=20mm，材料45钢。
模板B=25mm，材料45钢。
垫块C=50mm，材料45钢。
动模座板和定模座板材料都是
钢，它们的高度分别是
由此可计算出模架总高度：
由于模架大小适合，模具的强度和刚度也满足要求，故此模架基本符合要求。
第四章模具装配的设计
模具装配作为模具制造的重要步骤和最后阶段，它的装配质量直接影响模具的寿命、精度等功能，而且模具的生产成本和制造也与之息息相关。
模具装配可以分为总装配和部件装配等。
合格模具的装配过程就是将零件按照各零件间的相互关系和技术要求连接成部件、组件等。
模具装配有这些基本内容：
选择装配基准、装配组件、修配、调整、研磨抛光、校对等，最终满足模具技术要求和精度指标。
4.1模具总装配程序
4.1.1以下是模具总装配程序
（1）选择合适的装配基准
（2）装配前零件应擦干净并去磁，还须经过测量选出合格零件。
（3）组合各零件产生的累积尺寸误差应满足装配要求。
（4）为了方便合模时的检查，基准面应选择跟原加工尺寸相似的。
（5）应满足开、合模无松动、灵活、无卡滞来装配导向系统。
（6）组装顶出系统，复位之后，设置正确的顶出位置
（7）组装配合面间隙达到要求的型芯、镶块。
（8）组装阀门动作灵、管路畅通、不漏电、不漏水的冷却或加热系统
（9）组装能正常运行的气动或液压系统。
（10）在装配定位销之前将所有连接螺钉紧固。
4.2模具装配要点
4.2.1选择装配基准面
该模具选用标准模架和导柱导套，因此以模板相邻两两侧面作为装配基准；
合模装配有导向机构的定模和动模，将模板相邻两侧面磨削成90度，最后以之为基准安装动模和定模上的其他零件。
4.2.2组件的装配
（1）型腔和型芯与模板的装配
用螺钉固定式的方法来装配此模具的固定板与型芯。
应按下面的顺序来装配：
①将实心的定位销钉套压进已加工的型芯中。
②把红丹粉抹在型芯螺孔口部，先用定位板定位型芯在固定板上的位置，然后合拢固定板与型芯，再用平行夹板夹紧型芯。
找出螺钉孔对应在固定板上的位置，拿出型芯，在固定板上打出螺钉孔，最后用螺钉把型芯固定在固定板上。
③将销钉压入位于固定板背面的销孔位置.
该模具的型腔凹模比较简单，该种型腔凹模镶入模板，关键是型腔形状和模板相对位置的调整及其最终位置。
可采用这种方法：
控制好型腔凹模仅将少许部分压入模板中，通过百分表校正至正确位置，然后才能全压入模板。
（2）装配时的注意事项：
①用边检查边压入的方法，保证型腔凹模和型芯在镶入模板的过程中保持平稳和垂直。
②为防止挤毛孔壁，在压入端设计导入斜度，也能让型腔凹模和型芯更快的镶入模板。
③镶入模板装配之前，应检查清角。
④选择合适的固定孔与型腔凹模配合，多为
（3）推杆的使用要求
推杆使用时应平稳且动作灵活以便于推件
（4）推杆的装配要求：
①使型腔表面和分型面与推杆和复位杆端面齐平。
②要选择合适的配合，来使推杆孔与推杆的导向段配合间隙满足要求。
③在推杆孔中推杆应做无卡滞、平稳的往复运动。
（5）推杆固定板的加工与装配
本设计采用导柱导向结构以使制作出的塑件能正常脱模。
推杆固定孔与推杆的装配部分每边应留有
的间隙，这样推杆在固定孔中可以浮动，即保证了推杆孔中的推杆平稳往复。
故可通过型腔镶块上的推杆孔配钻得到推杆固定孔的位置，其装配过程：
①将支承板与型腔镶块上的推杆孔配钻。
（7）推杆的装配与修模
1：
对推杆顶端和推杆入口处进行倒角，使其成为斜度和小圆角。
2：
对推杆尾部进行修剪，以满足推杆固定孔的深度比台肩厚度大
鉴于推杆的数量比较多，所以应注意以下两点：
一是为避免出现推力不均匀和顶出点偏斜的现象，应选择相符的制件与推杆端面；
二是。
为避免推杆出现卡紧、动作不灵活的现象，应选配合适的推杆孔与推杆。
第五章模具的装配图
进行设计时，最终必需根据设计要求画出总装配图，因为零件与零件之间是有一定的相对位置、配合关系以及连接方式等。
所以装配图主要是用来表示零件之间的装配关系以及工作原理，在装配、制造、安装、维修等过程中，都离不开装配图。
如图下图设计的装配图。
1动模座板2推板3推板固定板4垫块5推管6推杆7支承块8螺钉9凸模固定板10动模板11弹簧12内六角螺钉13定模版14中间板15浇头板16导套17导柱
图5.1零件的主视图
图5.3零件的俯视图
结论
经过这些日子的工作和忙碌，终于此次塑料模具的毕业设计将要结束。
在这过程中让我对注射模有了更深的了解。
作为一名本科生，由于经验的匮乏，有许多考虑不周的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成此次毕业设计是难以想象的。
通过此次毕业设计，让我在原有的理论基础上增加了许多具有实战性的知识。
在设计的过程中，利用计算机辅助设计CAD以及三维制图软件UG来进行塑料模的设计和相关的计算，可以提高效率以及方便对图形分析使设计更加合理。
利用CAD画图比手工画图省时省力，而且图纸还更清晰、可见CAD/UG等软件在塑料模模具设计时的重要性。
本次论文任务较重，有很多计算都是基于查找的资料和文献和指导老师王老师的耐心指导，并且翻阅了相关的一些规范和相关实例。
时间并不充足，论文之中难免有疏漏，但笔者已尽可能的使本设计合理，通畅。
总之，此次设计得到老师的帮助和辅导，在这里我向老师表示衷心的感谢，使我明白模具设计时的总体流程。
同时，毕业设计不仅是很考验你在大学所学到的知识，而且还很考验独立工作能力和解决分析问题的能力。
在设计的过程中要实现理论与实践相结合的目的。
参考文献
1、《塑料成型模具设计》，主编王春来，机械工业出版社，1999
2、《塑料成型工艺》，主编何昌华，轻工业出版社会，1996
3、《机械制图手册》，主编彭志明，浙江大学出版社，2001
4、《塑料模具设计》，主编王小华，武汉理工大学出版社，1995
5、《塑料模具简明手册》,主编李小芳，北京大学出版社,2002
致谢
通过这段时间的努力，我的毕业论文《酒瓶内盖塑料模具设计》终于完成了，这也意味着这段幸苦但又幸福的日子即将结束。
我的大学生涯里，学习上和思想上都有了很大的进步，这与各位老师同学和朋友们的关心、支持和鼓励是分不开的。
这次毕业论文的写作过程中，王春婷老师给了我很大的帮助，从拿到题目时的迷茫到豁然开朗，再到撰写论文计算说明书，期间遇到了很多很多问题，老师的耐心指导，循循善诱，帮助我克服了一个又一个的问题，很难想象要是没有导师的指导，这毕业设计何时才能完成。
在此我表示衷心的感谢。
此次毕业论文的完成，也意味着新的学习生活的开始，希望我们都能飞的更高更远。
此次毕业设计的内容也许不全对，但我同样享受这个过程。
因为此次设计是我自己动手认认真真的完成的，每一个数据都是经过思考和查找资料确定的，当然也少不了导师的帮助。
在打电子稿的时候本以为会很简单，但事实并不如我想的那样简单，所以打电子稿就成了一场持久战一样。
由于本人知识及经验的欠缺，文中难免出现纰漏与错误，请各位答辩老师帮忙指正，在此表示感谢。
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