塑料瓶盖模具的设计设计任务书设计题目:塑料瓶盖模具的设计设计要求:1.确定模具所用的材料2.确定模具设计的基本结构3.确定模具选用的标准件型号4.确定模具型腔型芯的成形尺寸5.进行注塑机的强度、刚度校核及冷却系统的排布6.完成模具图样的设计图纸设计进度要求:第一周:查找资料确定题目第二周:理清设计思路列出提纲初步完成论文撰写第三周:绘制设计所用图纸第四周:进一步完善论文第五周:清查、核对数据第六周:校正论文格式、复查论文内容第七周:完成撰写上缴指导教师审核并打印指导教师(签名):摘要塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,,性能优良等特点。
它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用,应用极其广泛。
注射成形是成形热塑件的主要方法,因此应用范围很广。
注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化,使之成为高黏度的流体,用柱塞或螺杆作为加压工具,使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中,经过冷却、凝固阶段,而后从模具中脱出,成为塑料制品。
本产品是日常应用的塑料瓶盖,且实用性强。
该产品设计为大批量生产,故设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要能够自动脱模,此外为保证塑件表面质量采用侧浇口,因此选用单分型面注射模,侧浇口自动脱模结构。
模具的型腔采用一模六腔非平衡布置,浇注系统采用侧浇口成形,推出形式为推件板推出机构完成塑件的推出。
塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统,因此在模具设计中也进行了设计。
本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍,丰富了设计过程。
关键词:注射成型,侧浇口,型芯目录1塑件工艺分析 (2)1.1成形工艺分析 (2)1.1.1塑件分析 (2)1.1.2选用塑件材料 (3)1.1.3析研究原材料的工艺特性和成型性能 (3)1.1.4塑件对注射模设计的要求 (4)1.2塑件材料成型工艺参数确定 (4)2注塑机选用 (6)3模具结构尺寸的设计计算 (8)3.1型腔尺寸计算 (9)3.1.1型腔径向尺寸计算 (9)3.1.2型腔深度尺寸计算 (10)3.2型芯的尺寸计算 (10)3.2.1型芯径向尺寸计算 (10)3.2.2型芯高度尺寸计算 (10)3.3矩形型腔侧壁和底版厚度的计算 (11)3.3.1整体式矩形型底版厚度的计算 (11)3.3.2型腔侧壁厚度的计算 (12)3.4选择浇注系统 (12)3.4.1主流道的设计 (12)3.4.2分流道的设计 (14)4模具加热,冷却系统的确定 (16)4.1冷却水体积流量的确定 (16)4.2冷却水的表面传热系数 的确定 (17)4.3冷却回路所需的总面积计算 (18)4.4冷却回路的总长度的计算 (18)4.5冷却水回路的布置 (19)5模具结构设计 (20)5.1塑件成型位置及分型面选择 (20)5.2型腔数的确定 (20)5.2型腔分布图 (21)5.3模具推出机构结构设计 (21)5.4推出机构的设计 (22)5.5模具排气设计 (22)6工艺参数的校核 (23)6.1最大注射量校核 (23)6.2锁模力校核 (23)6.3模具闭合高度校核 (24)6.4开模行程校核 (24)7模具总装图及模具的装配、试模 (25)7.1模具总装图及模具的装配 (25)7.2模具的安装试模 (26)7.2.1试模前的准备 (26)7.2.2模具的安装及调试 (26)7.2.3试模 (26)7.2.4修模 (27)7.2.5检验 (27)致谢 (28)参考文献 (29)前言纵观世界的塑料产业的发展,中国塑料机械工业协会秘书长戴仲尧先生非常重视塑料企业走向世界的问题。
据他所说:塑料机械是工业消费的重要组成部分,是国家重点支持的一个产业部门。
塑料机械是塑料加工工业、塑料制品工业所必须的装备,而塑料机械的发展也依赖于塑料制品、原料加工工业的发展,塑料机械与塑料加工所用的原材料、塑料制品之间是一个因果关系,它们之间相互依赖。
随着现代化工业发展的需要,塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛,质量要求也越来越高,技术要求也越来越高。
在塑料制品的生产中,高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。
模具是工业生产的重要装备,是国民经济的基础设备,是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。
塑料工业是当今世界上发展最快的工业门类之一,对于我国而言,它在整个国民经济的各个部门中发挥了越来越大的作用。
我们学生对于塑料工业的认识还是很肤浅的,但是通过这次塑料模具课程设计,让我们更多的了解有关塑料模具设计的基本知识,更进一步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法,对塑料模有了一个更高的认识。
这对我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助,也间接性的为今后工作经验有了一定的积累。
塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术,而它的主要内容都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。
因此,我们要学好这项技术光靠书本上的知识还是不够的,我们更多的还应该将理论与实际结合起来,还需要我们到工厂里去实践,我相信在未来的我们一定能走在前头!1 塑件工艺分析1.1 成形工艺分析塑件及尺寸:如图1.1所示,单位mm产品名称:日用瓶盖产品材料:聚乙烯产品数量:大批量生产图1.1 瓶盖塑件图cm通过计算得塑件体积大约为:2.0 31.1.1 塑件分析(1)明确塑件设计要求本次设计的是塑料瓶盖,主要介绍了塑料瓶盖的设计思路和加工过程,主要设计的是瓶盖的注塑模的设计,塑料瓶盖具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长,制作方便、价格低廉等特点,是值得人们信赖、喜欢用的产品,它具有非常大的发展前途。
(2)明确塑件的生产批量小批量生产时,为降低成本,模具尽量可能简单;在大批量生产中,应保证塑件质量前提下,尽量采用一模多腔或高速自动化生产,以缩短生产周期,提高生产率,因此对模具的推出机构,塑件和流道凝料的自动脱模机构提出严格要求。
该产品为大批量生产,故设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要能自动脱模,可采用侧浇口自动脱模结构。
由于该塑件要求批量大,所以模具采用一模六腔。
(3)计算塑件的体积和质量通过计算得塑件体积为:cmV=20.0⨯0.1=2.003得单个塑件质量为:m=ρV=2.0096⨯1.0=2.00 g1.1.2 选用塑件材料根据设计要求和产品的使用条件和性能要求综合比较选用聚乙烯为原材料。
1.1.3 分析研究原材料的工艺特性和成型性能(1)塑件材料工艺特点:聚乙烯塑料重量轻,物理性能、化学性能及电气性能等均很优良,且很容易成型,价格[便宜。
聚乙烯树脂为无毒、无味,呈白色或乳白色,柔软、半透明的大理石状粒料,密度为0.91~0.96g/cm为结晶型塑料。
聚乙烯按聚合时所采用的压力的不同,可分为高压、中压和低压聚乙烯高压聚乙烯的分子结构不是单纯的线型,而是带有许多支链的树枝状分子。
因此它的结晶度不高(60%~70%),密度较低,相对分子质量较小,常成为低密度聚乙烯。
它的耐热性、硬度、机械强度等都较低。
但是它的介电性能好,具有较好的柔软性、耐冲性及透明性,成形加工性能也较好,中、低压聚乙烯的分子结构是支链很少的线型分子,其相对分子质量、结晶度较高(高达87%~95%),密度大,相对分子质量大,常称为高密度聚乙烯。
它的耐热性、硬度、机械强度等都较高,但柔软性、耐冲性及透明性、成形加工性能都较差。
聚乙烯的吸水性极小,且介电性能与温度、湿度无关。
因此,聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料,在介电性能上只有聚苯乙烯、聚异丁烯及聚四氟乙烯与之相比。
(2)主要用途:低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件,如齿轮;中压聚乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形,可制造瓶类、包装用的薄膜以及各种注射成形制品,也可用在电信电缆上面;高压聚乙烯常用于制造塑料薄膜(理想的包装材料)、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外衣等。
(3)成形性能:成形收缩率范围及收缩值,方向性明显,容易变形、翘曲。
应控制模温,保持冷却均匀、温定;流动性好且对压力变化敏感;宜用高压注射,料温均匀,填充速度应快,保压充分;冷却速度慢,因此必须充分冷却,模具应设有冷却系统;质软易脱模,塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。
1.1.4 塑件对注射模设计的要求(1)塑件材料特性:聚乙烯不含或含有少量增塑剂,它的机械强度高,有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能、对酸碱的抵抗能力极强,化学稳定性好,价格低廉,但成形比较困难,耐热性不高。
(2)塑件材料成形性能:它的流动性差,过热时极易分解,所以必须加入稳定剂和润滑剂并严格控制成形温度及溶料的滞留时间。
成形温度范围小,必须严格控制料温,模具应有冷却装置;采用带预塑化装置的螺杆式注射机。
模具浇注系统应粗短,浇口截面宜大,不得有死角滞料。
1.2 塑件材料成型工艺参数确定查文献得成形工艺参数:密度: 0.94~0.96g/cm收缩率: 1%~3.6%预热温度: 10~80 预热时间为1-2h料筒温度:中段—前段250~280 后段240~260喷嘴温度: 230~240模具温度: 80~100注射压力: 80~130Mpa成形时间:注射时间0—5s保压时间20—80s冷却时间20—50s 成型周期50—140s2 注塑机选用初步确定注射机型号根椐塑件的表面积和厚度可以粗略的算出塑件的体积为320.210.20cm mm cm V =⨯= 因为模具设计为一模六腔 所以一次性注入的塑料的体积为3120.266cm V V =⨯=⨯=总由以上计算的数据可选定注塑机型号根据塑料制品的体积或重量查文献[5]的表5-2或查有关手册选定注塑机型号。
选用xs-z-30型卧式注射机,其性能参数如下:额定注射量: 330cm 螺杆(注射)直径:mm 28 注射压力: Mpa 119 注射行程: mm 130 注射方式: 柱塞式 锁模力: KN 250 最大成形面积: 290cm 最大开模行程: mm 160 模具最大厚度: mm 180 模具最小厚度: mm 60 拉杆间距: mm 235 喷嘴直径: mm 2 喷嘴圆弧半径: mm 12顶出形式 : 动模板设顶板,开模时模具顶杆固定板上的顶杆通过动模板与顶杆相碰,机械顶出塑件。
动、定模固定板尺寸/mm mm ⨯: 280250⨯机器外形尺寸:14602340⨯⨯850合模方式液压-机械电动机功率/kw 5.5kw液压泵流量(L/min)50液压泵压力/片Mpa 6.53 模具结构尺寸的设计计算表3.1精度等级与公差数值表为了降低模具加工难度和制造成本,在满足塑件使用的前提下,用较低的尺寸精度,查表得:塑件精度等级与塑料品种有关,根据塑料的收缩率的变化不同,塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种查手册如表3.1表3.2塑料品种与精度等级由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高,所以精度等级选择一般精度。