模具设计茶杯盖

班级：机自125班

姓名：马帅

学号：201206024533

茶杯盖注射模具设计

一、塑件分析

制件三维实体模型如下图所示，材料为ABS，密度为1.05g/cm3，收缩率0.3%-0.8%取0.5%，生产批量为中批生产。由solidworks计算可得，单个制件的体积为117.113

cm。ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性,丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。

图（一）茶杯盖

单件体积为117.113

cm,总高54mm,径向最大长度近100mm，厚度10mm,内部有螺纹，该塑件茶杯盖如图（一）所示。该塑件为中小尺寸，一般精度等级，为保证精度，兼顾经济性，采用一模一腔，并对制品进行后续加工。

二、塑件成型工艺性分析

2.1 塑件材料特性

ABS塑料一般不透明,无毒、无味，成形塑件的表面有较好的光泽。有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。

缺点：

耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。

2.2 塑件材料成形性能

使用ABS注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑件对型芯的包紧力较大，应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，制品易产生熔接痕，所以模具设计时应尽量减少浇注系统对料流的阻力。

ABS易吸水，成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件下，ABS制品的尺寸稳定性较好。

2.3 塑件的成形工艺参数确定

查有关手册得到ABS(抗冲)塑料的成形工艺参数:

密度 1.0~1.1g/cm³;

收缩率0.3%~0.8%;

预热温度80°c~85°c，预热时间2~3h;

料筒温度后段150°c~170°c ,

中段180°c~190°c ,

前段200°c~210°c ;

喷嘴温度180°c~190°c;

模具温度50°c~70°c ;

注射压力60~100MPa ;

成形时间注射时间2~5s，保压时间5~10s，

冷却时间5~15s。

三、茶杯盒盖的注塑模具设计

3.1 注塑机的选择

cm。计算塑件的由solidworks计算可得，单个制件的体积为117.113

质量：公式为W＝Vρ

根据设计手册查得ABS树酯的密度为ρ＝1.05g/cm3，故塑件的重量为：

W＝Vρ＝117.11×1.05＝122.96g

可初步选用的注射机为：SZ-160/1000型卧式注塑成型机

注塑机的各参数如下表3.1所示

179移模行程/mm280

理论注射量

/cm3

螺杆直径/mm44最大模具厚度/mm360

注射压力/Mp132最小模具厚度/mm170

锁模力/KN1000喷嘴球半径/mm SR10

315×315喷嘴口孔径/mmΦ3.5拉杆内间距

/mm

3.2制件成型位置及分型面选择

分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。以有利于塑件脱模、保证塑件外观不被破坏、尺寸精度满足要求、有利于排气以及模具加工方便等原则选取分型面，分型面。由于制件比较大，所以采用一模一件。

3.3浇注系统设计

采用简单浇注系统，由主流道，分流道，冷料穴和点浇口组成。

3.3.1主流道设计

图（二）主流道

主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为3.5～4mm,一段主流道的设计，主流道圆锥角α=2º～6º,内壁粗糙度Ra0.63μm，主流道的大端呈圆角，半径r=1～3mm ,以减小料流转向过渡时的阻力。主流道衬套与定模板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用H9/f9间隙配合。主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为52～56HRC。主流道衬套的形式，主流道小端入口处与流向机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的

主流道衬套形式，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。衬套都是标准件，只需去买就行了。衬套小端直径的规格有φ12, φ16、φ20等几种。

主要参数：

（1）塑件材料为ABS，流动性好，故选择主流道圆锥角为α=2º～6º，内壁粗糙度为m63.0Ra。

主流道大端呈圆角，半径r=1～3mm 。

（2）由塑件材料为ABS，塑件质量为gM393.9905.166.94，选择主流道直径为d=3mm，D=6mm。

（3）浇口套与注射机喷嘴由的接触球面要求吻合，由于注射机喷嘴球面半径SR是定值，由所选取的注射机决定，根据所选注射机，SR=20mm，一般取sr=SR+0.5，为sr=20.5mm。断面凹球面深度L2=3mm，球面与主流道孔应以清角度连接，不应有倒拔痕迹，以保证主流道凝料顺利脱落。

（4）定位环是模体与注射机的定位装置，保证浇口套与注射机喷嘴对中定位，定位环的外径D应与注射机的定位孔间隙配合，定位环厚度取L1=6mm。

（5）浇口套长度L取为50mm。

3.3.2浇口设计

浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分，浇口的形状，数量，尺寸和位置对塑件的质量影响很大，浇口的主要作用有两个，一是塑料熔体流经的通道，二是浇口的适时凝

固可控制保压时间。一般浇口截面面积为分流道截面面积的3%-9%截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.5mm，表面粗糙度Ra不低于m4.0，由于制件要求表面光滑无痕迹，故选用点浇口形式。塑件壁厚为1.6mm，故取浇口直径d=1.0mm，浇口长度0.11mm。

3.4脱模机构设计

脱模机构是在一次注射完成后，取出制件及浇注系统凝料的装置，包括脱出和取出两个动作，即先将塑件和浇注系统凝料等与模具分离，再将塑件和凝料取出。

设计原则脱模机构的设计一般遵循以下原则

（1）塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。

（2）由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位。

（3）结构合理可靠，机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度，便于制造和维护。保证塑件不变形、不损坏，保证塑件外