摘要酒瓶内盖塑料模具设计是此次毕业设计的课题。
本设计按照工艺成型的各方面指标,在原有材料器件的基础上简略讲述了其成型注塑模具的构造,系统的讲述了模具设计的各个要点及其工作流程。
该产品采用PE塑料进行注塑成型,塑件尺寸较小,成型方式为一模四腔。
在本次毕业设计的整个过程中,最基础也最重要的是模具参数的计算,其过程大致为:在翻阅和借鉴此类塑料成型书籍的前提下,首先粗略的计算出模具的各个参数,然后在导师的指导下不断的计算与修改,最后完善计算结果。
关键词:酒瓶内盖;一模四腔;注塑成型ABSTRACTThis paper is a wine bottle cover plastic mold design.This product adopts PE plastic injection molding, molding method for a mold four cavity. This design according to the product characteristics of material andIstructure of products, the technology is analyzed, the reasonable selection ofinjection molding process parameters, determining the overall structure of the required mould and some of the necessary size calculation and strength check in addition, this paper also parting surface, gating system, demoulding mechanism,forming components and temperature regulation system the analysis and design,the final completion of the product 3D modeling and 2D part drawing and assembly drawing, and the processing procedure.Keywords: The bottle cover A mold four cavity Injection molding目录第一章前言 (1)第二章塑件工艺性分析 (2)II2.1 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 (5)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 (6)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 (7)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 (8)3.4.1 型腔的结构设计 (8)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 (9)3.5 合模导向机构的设计 (10)3.5.1 导柱的设计 (10)3.5.2 导套的设计 (11)3.5.3 斜导柱的设计 (11)3.6 推出机构的设计 (11)3.6.1 脱模力的计算 (11)3.6.2 推杆的设计 (12)3.6.3 推件板厚度的计算 (12)3.7 温度调节系统的设计 (12)III3.7.1 冷却系统的计算 (12)3.8 模架的设计 (13)第四章模具装配的设计 (14)4.1 模具总装配程序 (14)4.1.1 以下是模具总装配程序 (14)4.2 模具装配要点 (14)4.2.1 选择装配基准面 (14)4.2.2 组件的装配 (15)第五章模具的装配图 (16)结论 (19)致谢 (20)IV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,“十一五”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。
1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232.2 塑件工艺分析 该塑件材质是聚乙烯材质。
聚乙烯有很好的绝缘性能,一般情况下,除了浓42SO H 和浓3HNO ,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%5.2 S 。
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。
表2.2 精度等级的选用(SJ/T10628-1995)45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:3232.10611321314.3mm h r V =⨯⨯⨯==π圆顶32112.7630309914.3mm h r V =⨯⨯⨯==π圆柱 32226334302.82.814.3mm h r V =⨯⨯⨯==π圆柱35.23572.129632.1061)63342.763032.1061mm V V V =+=-+=+=(圆柱圆顶盖g g v m 26.2~15.2)96.0~91.0(58.2=⨯==ρ该注射机的主要参数如下: 锁模力KN F 250=, 额定注射量320cm , 注射压力MPa 75, 螺杆直径mm D 20=, 拉杆内间距mm d 235=, 开模行程mm s 160=, 模具最小厚度mm d 60=, 喷嘴球半径12SR d =, 模具最大厚度mm d 180=。
3.1.2 型腔数目的确定 (1) 1m 浇注系统凝量的计算6mm d 5.1~5.0=,mm L 2~5.0=,︒︒=15~6α,︒︒=90~60β,371.4mm V =小圆柱 375.43mm V =圆台31.9271.475.4322mm V V V =+⨯=+⨯=小圆柱圆台浇(2) 由注射机最大注射量确定型腔数目:m m Kmp n /)(1-≤ 7358.2/)092.0228.0(≤-⨯≤n3.1.3 最大注射量的校核kmp m nm ≤+1 5.175.9092.0358.24<=+⨯式中mp 是注射机允许的最大值。
满足mp m nm %8021≤+。
3.1.4 锁模力的校核p z F A nA p F <+=)(1(其中Fz 为熔融塑料在分型面上的涨开力,N)66.530131314.32=⨯⨯==r A π07.75.15.114.3211=⨯⨯==r A πN A F z 5.31945~21297)07.74()15~10(=+⨯⨯=KN F F p z 250=<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MPa 100~70左右的压力。
经查得此注射机的注射压力为MPa 75,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12SR ,则15.02-+=SR R 。
3.1.6 开模行程的校核 开模行程应按下式校核:mm a a H H S 1601183515103028)10~5(2121<=++++=++++≤ 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:78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。