江西理工大学课程设计说明书课程名称塑料模具设计设计课题注塑水瓶盖模设计专业模具设计与制造班级11模具姓名储勇2013年12月29号课程设计任务书机电工程系模具设计与制造专业学生姓名储勇班级11模具学号11311118课程名称：塑料模具设计设计题目：注塑模水瓶盖设计课程设计内容与要求：1.说明书：（页数：22页）（1）概括说明注射模具设计的思路、方法、实用和设计亮点；（2）根据制品质量要求选模具材料，标准模架；（3）对设计进行总体的分析与讨论。

2.模具图：绘制制件图、装配图和各零件图。

要求图框、图线、画法符合制图标准，标注完全、正确，标题栏填写完整，模具结构合理，与选用的设备匹配。

设计（论文）开始日期年月日指导教师肖斌设计（论文）完成日期年月日年月日课程设计评语机电工程系模具设计与制造专业学生姓名储勇班级11模具学号11311118 课程名称：塑料模具设计设计题目：注塑模水瓶盖设计课程设计篇幅：图纸张说明书页指导教师评语：年月日指导教师:江西理工大学注射模水瓶盖设计摘要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。

本次课程设计的内容为开水瓶盖塑料模具设计，该模具为注射成型模具。

本设计采用CAD软件，绘制了模具的装配图，包括主试图，剖视图以及其他辅助视图。

清晰地展示出模具的组成，包括主流道，分流道，型芯，型腔，推出机构，浇口等系统。

采用点式浇口，一模两腔，三版式双分型面进行脱模。

同时也采用Pro/E. UG等三维绘图软件绘制的立体实型，形象逼真，一目了然。

模具设计上参考了有关标准，并参阅模具设计手册等工具书，其尺寸和功能符合标准，设计效果也符合实际要求。

通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理，为以后的工作学习积累经验。

关键词：装配图组成结构目录前言 (1)第1章塑件模具结构形式 (2)1.1 塑件的成型工艺性分析 (2)1.2 分型面的选择 (2)1.3 型腔的数量和排列方式 (2)1.4 模具结构形式的确定 (2)1.5 注射机型号的确定 (3)1.5.1 注射量的计算 (3)1.5.2 脱模力的计算 (3)1.5.3 注射机的选择 (3)1.5.4 注射机有关参数的校核 (3)第2章浇注系统的设计 (5)2.1 主流道的设计 (5)2.1.1 主流道尺寸的设计 (5)2.1.2 主流道凝料的体积 (5)2.1.3 主流道剪切速率的校核 (6)2.2 分流道的设计 (6)2.2.1 分流道的作用 (6)2.2.2 分流道的长度 (6)2.2.3 分流道剪切速率的校核 (7)2.2.4 分流道的表面粗糙度 (7)2.3 浇口的设计 (7)2.3.1 浇口尺寸的确定 (7)2.3.2 浇口剪切速率的校核 (7)第3章成型零件的设计 (8)3.1 成型零件的结构设计 (8)3.1.1 型腔 (8)3.1.2 型芯 (8)3.2 成型零件钢材的选用 (8)3.3 成型零件的工作尺寸的计算 (8)3.4 成型零件的强度及支撑板厚度的计算 (10)3.4.1 型腔侧壁的厚度 (10)3.4.2 型腔支承板的厚度 (10)第5章排气槽的设计 (11)第6章脱模推出机构的设计 (14)参考文献 (15)前言随着中国当前的经济形式的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。

在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。

可见模具工业在国民经济中的重要地位。

我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。

近年来，塑料模具的产量和发展水平十分迅速，高效率，自动化，大型长寿命，精密模具在模具产量中所占比例越来越大。

注塑成型模具就是将塑料现加在注塑机的加热料筒中，塑料受热融化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。

在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

我国塑料模具工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高，还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等。

注塑模型腔制造精度可达0.02~0.05mm，表面粗糙度Ra0.2um，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10~30万次，淬火钢模达50~100万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。

我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距但在国家产业政策和与之陪套的一系列国家经济政策的支持和引导下我国模具工业发展迅速。

相信经过我们一代一代人的不懈努力，总有一天会站在世界的巅峰。

第一章塑件模具结构形式1.1 塑件的成型工艺性分析该塑件属于薄壁塑件，生产批量不大，材料选用聚丙烯（PP），成型工艺性好，可以采用注射成型。

1.2分型面的选择根椐塑件的结构形式（如下图所示），分型面选在塑件的底平面。

图 1-1 塑件1.3确定型腔的数量和排列方式1）型腔数量的确定该塑件的精度要求不高，属于中小批量生产，而且该塑件的体积比较大，再考虑到模具的制造成本，可以初定为一模两腔的模具形式。

2）型腔排列形式的确定由于是一模两腔的形式，因此本设计采用并排的形式。

1.4 模具结构形式的确定根据以上的分析可知，本设计采用一模两腔的形式，并列排列的形式，由于该塑件的壁比较的薄，因此采用推件板推出的形式，流道采用平衡式，浇口采用点浇口的形式，动模部分需要一块垫块和一块型芯固定板，因此可以初步的确定模具的结构形式为Ａ４型带推件板的双分型面模具。

1.5 注射机型号的选定1.5.1 注射量的计算由该塑件图可知，该塑件的体积Ｖ＝Ｖ1－Ｖ2＝45310.2。

因此该塑件的质量为m1＝41.2(g)。

由于流道凝料的质量m2未知，根据经验，可以按照该塑件的质量60%来进行计算，因此注射量为m=m1+m2=1.6nm=132g。

1.5.2 塑件和流道在分型面上的投影面积及所需的脱模力流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积Ａ2，在模具设计前是个未知数，根据多型腔模的统计分析可得，Ａ2是每个塑件在分型面上的投影面积Ａ1的0.2-0.5倍，因此可以用0.35倍的Ａ1来进行估算，所以Ａ＝nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35nA1=21195m㎡.脱模力Ｆ＝Ａ×Ｐ型=635.850KN其中，Ｐ型＝30Pa1.5.3 注射机的选择根据每一生产周期的注射量和所需要的锁模力的计算值，可选用SZ-300/160卧式注射机，该注射机的有关参数见下表表1-1注射机的参数1.5.4注射机有关参数的校核1）由注射机的料筒的塑化能力来核模具的型腔的数量n。

n≤(kMt/3600-m2)/m1=(0.8×82×3600×30×3600-0.6×2×41.2)/41.2=46.4＞＞2,型腔数量校核合格。

式中k——注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8;M——注射机额定塑化量(82)；T——成型周期，取30S。

2）注射压力的校核塑料注射成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机的类型、喷嘴的形式、塑件的形状以及浇注系统的压力损失等因素决定的。

对于粘度大的塑料以及形状细薄、流程长的塑料，注射压力应取大一些。

柱塞式注射机的压力损失比螺杆式的损失要大一些，所以注射压力也应取大些。

注射压力的校核是校核定注射机的额定注射压力是否大于成型时所需的注射压力，由于本设计是是采用聚已烯为材料，螺杆式注射机，并且塑件的结构比较的简单，压力损失较小，因此成型时所需的注射压力取为 1.3×100Pa=130Pa，而该注射机的额定注射压力为150Pa，注射压力较核合格。

3) 锁模力的较核该设计所需要的锁模力为F=KAP型=1.2×635.8<1600,所以锁模力较核合格。

其它安装尺寸的较核要待模架选定之后才能进行。

第2章浇注系统的设计2.1 主流道的设计2.1.1主流道尺寸的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必顺使熔体的温度降和压力损失最小。

在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直分型面，主流道通常设计在模具的浇口套中，但在本设计中，为了便于加工和安装，就把主流道和浇口套设计成整体式，如下图所示，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥度为2°-6°，在本设计中取3°，小端的直径比注射机喷嘴的直径大0.5-1 mm,因此小端的直径取为5mm,小端的前面是球面，其深度为3-5mm,在本设计中深度取为4mm,注射机喷嘴的球面在此与浇口套接触并且贴合，因此要求浇口套上主流道前端面为球面，并且半径比喷嘴的半径要大1-2mm。

取为22mm,材料采用T10A，淬火后的表面硬度达到53HRC以上。

图2-1 主流道2.1.2主流道凝料的体积q 主=24nd Lπ=258()4042π+⨯=1326.65=1.333cm2.1.3主流道剪切速率的校核图2-2 分流道2.2.3 分流道剪切速率的校核由经验公式可得 33.3vq Rγπ==3.32×310在5×210-5×310之间，剪切速率合格。

式中 v q =q q q ++分主塑件=1.33+1.13+2×45.3=93.062.2 分流道的设计2.2.1 分流道的作用分流道的作用是改变熔体的流向，使其以平稳的流态均衡地分配到每个型腔，设计时应尽量减少流动过程中的热量和压力损失，并且分流道应满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。

因此采用平衡式分流道，为了便于模具的加工和安装，分流道的形状采用U 型截面分流道，由于聚已烯的流动性比较好，因些U 型截面分流道的宽度取为6，半径R=0.5×b=0.5×6=3,浓度h=1.25R=1.25×3=3.75,斜角取6°。

2.2.2 分流道的长度：为了减少热量和压力损失，分流道的长度尽可能短且少弯折，因此在本设计中一级分流道的长度取L1=1.5D=1.5×100=150。