牙签盒盒盖模具设计

牙签盒盒盖模具设计

机电工程学院模具设计与制造专业陈瑶露

摘要:注塑成型技术是以其能成型形状复杂是制件及生产率非常高的特点，使其在塑料生产中占有很大的比重，注塑模产量也约占世界塑料成型模具产量的半数多，可见搞好注塑模具的设计显得格外的重要。

通过这次注塑模设计，综合应用和巩固模具设计课程及相关课程的基础理论和专业知识，系统地掌握产品零件的成形工艺分析、模具结构设计的基本方法和步聚、非标准模具零件的设计等模具设计基本方法。本次设计充分利用、画图软件，使得自己的操作水平有所提升，并熟悉塑料注射模具结构及其工作过程。而且是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统。关键词:牙签盒盖模具结构

引言

模具已不仅仅是人类用来浇注钱币和内燃机壳的砂箱。模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。大到飞机、汽车，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。它凝聚了各类高科技，能快速精密的直接把材料成型、焊接、装配成零部件、组件或产品，其效率、精度、流线、超微型化、节能、环保，以及产品的性能、外观等，都是传统工艺所无与伦比的。

注塑成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是以注塑模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。

如今牙签盒在市场上已经是很普通的一个塑料制品，虽然形状简单，但是它也是有着注塑模典型的结构。通过本设计要求能熟练运用、等相关设计软件，掌握产品造型设计过程，通过查阅资料来了解模具结构并利用软件进行模具设计，设计一副结构、精度、表面质量合理的注塑模具，熟悉塑料注射模具结构及其工作过程。

1牙签盒盖的工艺分析

1.1 塑件的工艺性分析

塑件的原材料分析。塑件结构如图1-1所示，塑件的材料采用聚丙烯()，属热塑性

塑料。聚丙烯的特点：密度小，强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯，可在100

度左右适用。具有良好的电性能和高频绝缘性，不受适度影响，但低温时变脆、不耐磨、

易老化。适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。成型特点：

(1) 结晶料，吸湿性小，易发生隔体破裂，长期与金属接触易分解；

(2) 流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形；

(3) 冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度。料温低

温高压容易取向，模具温度低于50℃时，塑件光滑，易产生熔接不良，流痕，90℃以上

易发生翘曲变形；

(4) 塑料壁厚均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。

图1-1 三维零件

1.2收缩率

表1-3常用塑料的收缩率

对于牙签盒盖产品，材料为，理论收缩率为15/1000。

2注塑机的选用

2.1注射量的计算

计算塑件的质量可以选用注射机及确定型腔数。计算塑件的体积为2.0 cm3，查得聚炳烯

的密度3

cm

0.91kg

ρ-

⋅

=，塑件的质量为kg

28

.7

ρV

W=

=。流道凝料的质量m2还是个未知数，可按塑件质量的0.6陪来估算。从上述分析确定为一模四腔，所以注射量为M总=1.6×n×m1=1.6×7.28=11.648g 约等于11.65g

2.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算

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值，更

具多型腔模的统计分析，A2是每个塑料件在分型面上的投影面积A1的0.2～0.5倍，因

此可用0.351来进行估算，所以

12= 1+0.35 1=1.35 1= 54002

型=5400×30=162000162

考虑其外形尺寸、注射时所需压力等情况，初步选用60/450卧式注塑机。其技术规

格为：(1) 螺杆直径30

(2) 注射容量（理论）783

(3) 注射压力170

(4) 锁模力450

(5) 允许最大模具厚度300mm

(6) 允许最小模具厚度100mm

(7) 移模行程220mm

(8) 锁模形式双曲肘

(9) 定位圈直径φ55mm

(10) 喷嘴球半径20mm

(11) 喷嘴孔直径 3.5mm

(12) 拉杆内间距280×250mm

(13) 螺杆转速14～200

(14) 注塑速率60g

(15) 塑化能力 5.6g

2.3喷嘴尺寸

由注射机喷嘴的有关尺寸得喷嘴孔直径d

0=¢3.5；喷嘴球面半径R

=20。根据模具主流

道与喷嘴的关系，主流道小端

0+(0.5~1)=3.5+0.5=4,主流道球面半径 R

+(1~2)=20+2=22。

2.4定位环尺寸

注塑机定模固定板上有一规定尺寸的定位孔，注塑模定模板上相应设计有定位环。为了使模具的主流道的中心线与注塑机喷嘴的中心线相重合，模具定模固定板上的定位环或主流道衬套与定位环的整体式结构的外径尺寸d应与注塑机固定模板上的定位孔呈间隙配合，便于模具安装。定位环的高度小型模具为7~10，大型模具为10~15，定位孔深度应大于定位环的高度。

3模具结构设计

3.1塑件结构和尺寸分析

结构分析：从零件图上分析，此零件总体为圆桶形，且顶部有6个孔，如下图：

尺寸精度：聚丙烯（）塑料有5、6、7三种精度等级，我们取外表面为7级精度。塑料制品的表面光洁度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点外，主要由模具光洁度决定。一般模具表面光洁度要比塑料制品高一级。因此制件外表面取6.3μm。

表面质量分析：该零件的要求表面没有缺陷、毛刺，由于牙签盒经常与人的手接触较多，因此表面要求光滑，最好自然形成圆角。