酒瓶內(nèi)蓋一模四腔注塑成型

1、摘要酒瓶內(nèi)蓋塑料模具設(shè)計是此次畢業(yè)設(shè)計的課題。本設(shè)計按照工藝成型的各方面指標(biāo)，在原有材料器件的基礎(chǔ)上簡略講述了其成型注塑模具的構(gòu)造，系統(tǒng)的講述了模具設(shè)計的各個要點及其工作流程。該產(chǎn)品采用PE塑料進行注塑成型,塑件尺寸較小，成型方式為一模四腔。在本次畢業(yè)設(shè)計的整個過程中，最基礎(chǔ)也最重要的是模具參數(shù)的計算，其過程大致為:在翻閱和借鑒此類塑料成型書籍的前提下，首先粗略的計算出模具的各個參數(shù)，然后在導(dǎo)師的指導(dǎo)下不斷的計算與修改，最后完善計算結(jié)果。關(guān)鍵詞：酒瓶內(nèi)蓋；一模四腔；注塑成型ABSTRACTThis paper is a wine bottle cover plas

2、tic 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 and structure of products, the technology is analyzed, the r

3、easonable 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 syst

4、em, 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

5、0;cover A mold four cavity Injection molding 目錄第一章 前言1第二章 塑件工藝性分析22.1 產(chǎn)品技術(shù)要求22.2 塑件工藝分析32.3 塑件的精度、尺寸分析3第三章 注塑模的設(shè)計53.1 注塑機與注塑膜的關(guān)系53.1.1 注塑機的選用53.1.2 型腔數(shù)目的確定63.1.3 最大注射量的校核63.1.4 鎖模力的校核63.1.5 注射壓力的校核63.1.6 開模行程的校核73.2 分型面的設(shè)計73.2.2 分型面設(shè)計73.3 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計73.3.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計83.3.2 澆注系統(tǒng)的平衡83.3.3 排溢系統(tǒng)的設(shè)計83.4 成型

6、零件的設(shè)計93.4.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計93.4.2 型腔的尺寸計算93.4.3 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計93.4.4 型芯的尺寸計算103.5 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計113.5.1 導(dǎo)柱的設(shè)計113.5.2 導(dǎo)套的設(shè)計113.5.3 斜導(dǎo)柱的設(shè)計123.6 推出機構(gòu)的設(shè)計123.6.1 脫模力的計算123.6.2 推桿的設(shè)計133.6.3 推件板厚度的計算133.7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計133.7.1 冷卻系統(tǒng)的計算133.8 模架的設(shè)計13第四章 模具裝配的設(shè)計154.1 模具總裝配程序154.1.1 以下是模具總裝配程序154.2 模具裝配要點154.2.1 選擇裝配基準(zhǔn)面154.2.2 組件的裝配16第

7、五章 模具的裝配圖18結(jié)論20致謝22第一章 前 言模具作為我國經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)被用于大量的商品以及業(yè)務(wù)中。近年來隨著模具在制造業(yè)地位的不斷提高，模具的制造能力和技術(shù)水平也越來越多的被用作判斷國家制造業(yè)水平和創(chuàng)新能力的依據(jù)。在中國，模具行業(yè)在“十五”期間年均增長達20%。05年中國模具銷售額達610億元，比去年增加25%，還有100多億的進口銷售額，中國的模具銷售額已經(jīng)達到800億元了。有專家估計，“”期間，中國模具銷售額將達1100億元。當(dāng)前，中國模具行業(yè)直追美和日，有望趕上美國。但遺憾的是，我國模具行業(yè)大部分分布在中低水平，技術(shù)比較落后。雖然我國的模具發(fā)展相較歐美一些發(fā)達國家存在不小的的差距

8、，但我們應(yīng)正視自己在模具開發(fā)、創(chuàng)新等方面的不足，努力克服這些障礙，讓我國模具工業(yè)取得質(zhì)的突破。模具發(fā)展的動力源之一就是塑料，回顧塑料的產(chǎn)量史，在1910年全球塑料產(chǎn)量僅僅只有大約2萬噸。但是到2005年這95年之間個量達到223萬噸翻了100多倍。其中光是亞洲、歐洲、北美洲這三大洲的塑料產(chǎn)量就占了全球總產(chǎn)量的90以上。中國也躋身于世界塑料產(chǎn)量前5名之一?，F(xiàn)如今，塑料總共有300多種，且?guī)缀趺磕甓家源蠹s10的速度進行增長，所以，塑料稱為社會發(fā)展四大基礎(chǔ)材料之一。這次畢業(yè)設(shè)計的題目是酒瓶內(nèi)蓋塑料模具設(shè)計。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對塑料模具有了更深的了解，熟悉了塑料模具設(shè)計的方法步驟，也是對我大學(xué)四年學(xué)

9、習(xí)的一個總結(jié)。由于塑料模具設(shè)計和成型其本身具有的高專業(yè)性、實踐性，所以我們要學(xué)好這項技術(shù)不能只靠書本上的知識，還應(yīng)該結(jié)合實際和理論。第二章 塑件工藝性分析2.1 產(chǎn)品技術(shù)要求本酒瓶內(nèi)蓋塑件材料為PE（聚乙烯），塑件要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)。(1) 使用性能 表面不能有粗糙感。(2) 塑件外觀 不能有氣泡、凹陷、疤痕等制造缺陷，表面平整光滑即可。圖2.1 產(chǎn)品實物圖圖2.2 塑件簡圖2.2 塑件工藝分析該塑件材質(zhì)是聚乙烯材質(zhì)。有很好的絕緣性能，一般情況下，除了濃和濃,PE不溶于任何其他溶液。聚乙烯具有不錯的耐寒性。2.3 塑件的精度、尺寸分析材料的收縮和制造誤差是影響塑件的尺寸精度的主要因素。分

10、析時基本采用。由于對于制品的精度無特殊要求，參照表2-2，則精度等級應(yīng)該是IT6。表2.1 收縮特性和選用的公差等級收縮率特性值S(%)公差等級標(biāo)準(zhǔn)公差尺寸未標(biāo)準(zhǔn)公差尺寸高精度一般精度>01MT2MT3MT5>12MT3MT4MT6>23MT4MT5MT7>3MT5MT6MT7注：1.其他材料可按加工尺寸穩(wěn)定性，參照上表選擇精度等級。 2.1、2級精度為精密技術(shù)級，只有在特殊條件下采用。 3.選用精度等級時應(yīng)考慮脫模斜度對尺寸公差的影響。類別塑料品種建議采用的精度等級高精度一般精度低精度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

11、苯醚（PPO）酚醛塑料（PF）氨基塑料30%玻璃纖維增強塑料3452聚酰胺6、66、610、9、1010（PA）氯化聚醚（CPT）聚氯乙烯（硬）（HPVC）4563聚甲醛（POM）聚丙烯（PP）聚乙烯（高密度）（HDPE）5674聚氯乙烯（軟）（LPVC）聚乙烯（低密度）（LOPE）678表2.2 精度等級的選用（SJ/T10628-1995）第三章 注塑模的設(shè)計3.1 注塑機與注塑膜的關(guān)系因為注射模是安裝在注射機上的工藝裝備，為了設(shè)計出符合要求的模具，在設(shè)計注射膜前我們應(yīng)仔細(xì)了解注射機的技術(shù)規(guī)范。首先根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式以及塑件的大小來確定注射機的規(guī)格，如果確定了模具結(jié)構(gòu)形式

12、，設(shè)計人員應(yīng)計算出注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度等模具所需的數(shù)據(jù)。如果用戶提供了注射機的型號和規(guī)格，設(shè)計人員須對其進行校核。3.1.1 注塑機的選用塑件體積和質(zhì)量的確定：該注射機的主要參數(shù)如下：鎖模力，額定注射量,注射壓力，螺桿直徑,拉桿內(nèi)間距,開模行程,模具最小厚度,噴嘴球半徑，模具最大厚度。3.1.2 型腔數(shù)目的確定(1) 澆注系統(tǒng)凝量的計算，(2) 由注射機最大注射量確定型腔數(shù)目：3.1.3 最大注射量的校核式中是注射機允許的最大值。滿足。3.1.4 鎖模力的校核 (其中Fz為熔融塑料在分型面上的漲開力，N)故可知，鎖膜力是符合要求的。3.1.5 注射壓力的校核參

13、照塑料模具技術(shù)手冊可知，聚乙烯塑料需要左右的壓力。經(jīng)查得此注射機的注射壓力為,故可知此注射機的注射壓力是滿足需求的。噴嘴尺寸的球面半徑由表可知是,則。3.1.6 開模行程的校核開模行程應(yīng)按下式校核：由上式可知XS-ZS-22型注射機是符合要求的。 3.2 分型面的設(shè)計 分型面是塑件或澆注系統(tǒng)的凝料的面。分型面的設(shè)計受塑件的形狀、尺寸和模具型腔的數(shù)目等因素的影響，且分型面的選擇也是注射模設(shè)計的一個關(guān)鍵因素。3.2.1 型腔的布局因為是一模四腔，故采用短形的對稱布置方式來使每一個型腔都能滿足壓力要求。圖3.1 型腔排布圖3.2.2 分型面設(shè)計由分析可知全開分型面比較適合本模具，其設(shè)計詳見裝配圖。

14、3.3 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)有熱流道澆注系統(tǒng)和普通流道澆注系統(tǒng)兩種。3.3.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計由計算及分析，此塑件應(yīng)使用普通流道系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 圖3.2 澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 3.3.2 澆注系統(tǒng)的平衡該塑件屬于小型塑件，為了提高生產(chǎn)效率，應(yīng)采用一模多腔。澆注前應(yīng)對澆注系統(tǒng)的平衡。分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種。平衡公式如下： 此副模具是采用平衡式的，數(shù)據(jù)代入是一樣的。所以澆口平衡。分流的平衡的計算：。3.3.3 排溢系統(tǒng)的設(shè)計聚乙烯融化時會產(chǎn)生氣體，所以要及時排空型腔中的氣體。注射成型有四種排氣方式，本模具應(yīng)采用利用配合間隙排氣。3.4 成型零件的設(shè)計成型零件應(yīng)具有較

15、好的強度、剛度和耐磨性能。3.4.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計該塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且精度要求高，表面不充許出現(xiàn)刮傷，故型腔應(yīng)采用開式。由資料可知，塑件的理想外壁圓角半徑為塑件壁厚的1.5倍。即,即R=1.2mm。3.4.2 型腔的尺寸計算成型零件工作尺寸包括型腔的深度、型腔的徑向尺寸等。徑向尺寸計算 ： 式中是徑向尺寸，是塑件的設(shè)計公差值取0.32，查表得聚乙烯的收縮率為，由公式得。深度尺寸計算：式中是型腔的深度尺寸，系數(shù)應(yīng)取。3.4.3 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯屬于塑件內(nèi)表面零件，本塑件成型方式應(yīng)為小型芯，下圖是其結(jié)構(gòu)示意圖：圖3.3 型芯結(jié)構(gòu)圖3.4.4 型芯的尺寸計算型芯的尺寸包括高度尺寸、徑向尺寸等。型芯

16、的高度尺寸計算： 型芯的徑向尺寸計算： 塑件尺寸精度主要受下面3個因素影響。因為本塑件是小尺寸塑件，強度是主要影響因素，所以應(yīng)計算強度。3.5 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)有定位、導(dǎo)向、承載等作用，此模具通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套來導(dǎo)向。3.5.1 導(dǎo)柱的設(shè)計導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)如下圖：圖3.4 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖本導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)，且其布置應(yīng)采用階梯導(dǎo)柱對稱分布。3.5.2 導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)套結(jié)構(gòu)如下圖： 圖3.5 導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖直導(dǎo)套簡單適用，故本導(dǎo)套應(yīng)采用直導(dǎo)套。3.5.3 斜導(dǎo)柱的設(shè)計其材料用T8A，硬度HRC55，表面粗糙度0.8,它與其固定板之間采用H7/m6配合，斜角取25°。3.6 推出機構(gòu)的設(shè)計推出機構(gòu)是使

17、塑件從成型零件上脫出的機構(gòu)。推出零件包括推件板、推桿、推管、成型推桿等。此模具設(shè)計要求是在推出時不允許有推出痕跡。3.6.1 脫模力的計算 由下式： 式中是脫模力，是塑件對型芯的包緊力，為塑件對型芯的單位面積的包緊力。由于模內(nèi)脫模易使塑件變形，故該模應(yīng)選用模外脫模。本模具使用的是簡單推出機構(gòu)，主要包括推桿、推件板等的設(shè)計。 3.6.2 推桿的設(shè)計設(shè)計推桿時應(yīng)均勻布置推桿使各處平衡，來增加推桿壽命。經(jīng)過計算，推桿的直徑應(yīng)為，校核公式:故符合要求。強度校核：即強度符合要求。3.6.3 推件板厚度的計算厚度計算公式為：故應(yīng)為12mm。式中h為推件板的厚度，K2為系數(shù)，Q為脫模阻力。由核算推桿固定板和

18、推板可知，厚度皆為,故用。3.7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計因為對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有很大的影響，注射模具應(yīng)選擇合適的溫度設(shè)計。在布置冷卻回路是有一定的規(guī)則：a應(yīng)該選用經(jīng)可能大的截面尺寸；b應(yīng)該保證通暢的冷卻水道；c應(yīng)該確保得當(dāng)?shù)哪＞咝颓煌庥^與冷卻水道的間隔；d應(yīng)該保證比較多的冷卻水道；e在安放冷卻水道時，必須遠(yuǎn)離模具容易發(fā)生融接的部分；f應(yīng)該得當(dāng)安排水道的進出口。根據(jù)這些規(guī)則設(shè)計基本上可以確保冷卻水道的截面積，而且可以了解如何安排冷卻水道3.7.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計計算塑件大批量生產(chǎn)時，縮短注射成型周期的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的主要方法。由下式：式中Q為需冷卻的熱量，T是冷卻時間，A是傳熱面積，為傳

19、熱系數(shù)，是溫差值。有上式可知，需冷卻的熱量不變時，可通過提高溫差，增大傳熱面積，提高傳熱系數(shù)等方式來縮短冷卻時間。3.8 模架的設(shè)計模架設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的推廣有以下意義：(1) 模具設(shè)計者的重復(fù)性工作有了大大減少。(2) 越來越適用于專業(yè)生產(chǎn)。 (3) 有利于CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。(4) 大大加強了模具技術(shù)之間的國際交流。本模架采用型，適用與半開式澆口。參考塑料模具設(shè)計手冊表10-15中小型模架的尺寸系列：模寬B=260mm, 模長L=260mm.模板A=20mm， 材料45鋼。模板B=25mm， 材料45鋼。墊塊C=50mm， 材料45鋼。動模座板和定模座板材料都是鋼，它們的高度分別是 由此可計

20、算出模架總高度：由于模架大小適合，模具的強度和剛度也滿足要求，故此模架基本符合要求。第四章 模具裝配的設(shè)計模具裝配作為模具制造的重要步驟和最后階段，它的裝配質(zhì)量直接影響模具的壽命、精度等功能，而且模具的生產(chǎn)成本和制造也與之息息相關(guān)。模具裝配可以分為總裝配和部件裝配等。合格模具的裝配過程就是將零件按照各零件間的相互關(guān)系和技術(shù)要求連接成部件、組件等。模具裝配有這些基本內(nèi)容：選擇裝配基準(zhǔn)、裝配組件、修配、調(diào)整、研磨拋光、校對等，最終滿足模具技術(shù)要求和精度指標(biāo)。4.1 模具總裝配程序4.1.1 以下是模具總裝配程序(1) 選擇合適的裝配基準(zhǔn)(2) 裝配前零件應(yīng)擦干凈并去磁，還須經(jīng)過測量選出合格零件。(

21、3) 組合各零件產(chǎn)生的累積尺寸誤差應(yīng)滿足裝配要求。(4) 為了方便合模時的檢查，基準(zhǔn)面應(yīng)選擇跟原加工尺寸相似的。(5) 應(yīng)滿足開、合模無松動、靈活、無卡滯來裝配導(dǎo)向系統(tǒng)。(6) 組裝頂出系統(tǒng)，復(fù)位之后，設(shè)置正確的頂出位置(7) 組裝配合面間隙達到要求的型芯、鑲塊。(8) 組裝閥門動作靈、管路暢通、不漏電、不漏水的冷卻或加熱系統(tǒng)(9) 組裝能正常運行的氣動或液壓系統(tǒng)。(10) 在裝配定位銷之前將所有連接螺釘緊固。4.2 模具裝配要點4.2.1 選擇裝配基準(zhǔn)面該模具選用標(biāo)準(zhǔn)模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套，因此以模板相鄰兩兩側(cè)面作為裝配基準(zhǔn)；合模裝配有導(dǎo)向機構(gòu)的定模和動模，將模板相鄰兩側(cè)面磨削成90度，最后以之為基

22、準(zhǔn)安裝動模和定模上的其他零件。4.2.2 組件的裝配(1) 型腔和型芯與模板的裝配用螺釘固定式的方法來裝配此模具的固定板與型芯。應(yīng)按下面的順序來裝配： 將實心的定位銷釘套壓進已加工的型芯中。 把紅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，然后合攏固定板與型芯，再用平行夾板夾緊型芯。找出螺釘孔對應(yīng)在固定板上的位置，拿出型芯，在固定板上打出螺釘孔，最后用螺釘把型芯固定在固定板上。 將銷釘壓入位于固定板背面的銷孔位置.該模具的型腔凹模比較簡單，該種型腔凹模鑲?cè)肽０澹P(guān)鍵是型腔形狀和模板相對位置的調(diào)整及其最終位置。可采用這種方法：控制好型腔凹模僅將少許部分壓入模板中，通過百分表校正至正

23、確位置，然后才能全壓入模板。(2) 裝配時的注意事項： 用邊檢查邊壓入的方法，保證型腔凹模和型芯在鑲?cè)肽０宓倪^程中保持平穩(wěn)和垂直。 為防止擠毛孔壁，在壓入端設(shè)計導(dǎo)入斜度，也能讓型腔凹模和型芯更快的鑲?cè)肽０濉?鑲?cè)肽０逖b配之前，應(yīng)檢查清角。 選擇合適的固定孔與型腔凹模配合，多為(3) 推桿的使用要求推桿使用時應(yīng)平穩(wěn)且動作靈活以便于推件(4) 推桿的裝配要求： 使型腔表面和分型面與推桿和復(fù)位桿端面齊平。 要選擇合適的配合，來使推桿孔與推桿的導(dǎo)向段配合間隙滿足要求。 在推桿孔中推桿應(yīng)做無卡滯、平穩(wěn)的往復(fù)運動。(5) 推桿固定板的加工與裝配本設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以使制作出的塑件能正常脫模。推桿固定孔與

24、推桿的裝配部分每邊應(yīng)留有的間隙，這樣推桿在固定孔中可以浮動，即保證了推桿孔中的推桿平穩(wěn)往復(fù)。故可通過型腔鑲塊上的推桿孔配鉆得到推桿固定孔的位置，其裝配過程： 將支承板與型腔鑲塊上的推桿孔配鉆。(7) 推桿的裝配與修模1：對推桿頂端和推桿入口處進行倒角，使其成為斜度和小圓角。2： 對推桿尾部進行修剪，以滿足推桿固定孔的深度比臺肩厚度大。鑒于推桿的數(shù)量比較多，所以應(yīng)注意以下兩點：一是為避免出現(xiàn)推力不均勻和頂出點偏斜的現(xiàn)象，應(yīng)選擇相符的制件與推桿端面；二是。 為避免推桿出現(xiàn)卡緊、動作不靈活的現(xiàn)象，應(yīng)選配合適的推桿孔與推桿。第五章 模具的裝配圖進行設(shè)計時，最終必需根據(jù)設(shè)計要求畫出總裝配圖，因為零件與零

25、件之間是有一定的相對位置、配合關(guān)系以及連接方式等。所以裝配圖主要是用來表示零件之間的裝配關(guān)系以及工作原理，在裝配、制造、安裝、維修等過程中，都離不開裝配圖。如圖下圖設(shè)計的裝配圖。 1動模座板 2推板 3推板固定板 4墊塊 5推管 6推桿 7支承塊 8螺釘 9凸模固定板 10動模板 11彈簧 12內(nèi)六角螺釘 13定模版 14中間板 15澆頭板 16導(dǎo)套 17導(dǎo)柱圖5.1 零件的主視圖 圖5.3 零件的俯視圖結(jié)論經(jīng)過這些日子的工作和忙碌，終于此次塑料模具的畢業(yè)設(shè)計將要結(jié)束。在這過程中讓我對注射模有了更深的了解。作為一名本科生，由于經(jīng)驗的匱乏，有許多考慮不周的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成此次畢業(yè)設(shè)計是難以想象的。通過此次畢業(yè)設(shè)計，讓我在原有的理論基礎(chǔ)上增加了許多具有實戰(zhàn)性的知識。 在設(shè)計的過程中，利用計算機輔助設(shè)計CAD以及三維制圖軟件UG來進行塑料模的設(shè)計和相關(guān)的計算，可以提高效率以及方便對圖形分析使設(shè)計更加合理。利用CAD畫圖比手工