课程设计说明书(瓶盖形状注塑设计)

目录0引言第1章塑件成型工艺分析 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2塑料性能分析 (2)1.3尺寸精度分析 (2)第2章分型面的选择 (4)2.1分型面的选择原则 (4)2.2 确定型腔布局 (5)第3章注射机的型号和规格选择 (6)3.1注射机的选择 (6)3.2注射机的终选 (7)第4章浇注系统的设计 (8)4.1 浇注系统设计原则 (8)4.2 主流道设计 (8)4.3 分流道的设计 (9)4.4 浇口的设计 (9)第5章模具的结构分析与设计 (12)5.1确定模架 (12)第6章成型零件的设计 (14)6.1 成型零件的尺寸计算 (14)6.2 脱模机构的设计 (14)6.3 合模定位和导向机构设计 (16)6.4 温度调节系统设计（冷却系统） (17)6.5 排气系统的设计 (18)第7章成型设备的选择及校核 (19)7.1 模具闭合高度的校核 (19)第8章模具特点和工作原理 (21)8.1 模具的特点 (21)8.2 模具的工作过程 (21)第9章设计小结 (22)参考资料 (23)引言随着我国经济迅速发展，采用模具的生产技术越来越得到广泛应用，同时对模具的要求也越来越高。

在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其他模具，在模具行业比重也逐步提高。

塑料模具制造的方法很多，例如：注射、挤出、传递、压缩、粉末冶金、铸造、热成型等等。

其中注射成型是当今市场最常用、最具有前景的塑料成型方法之一，因此塑料注射模作为塑料模具的一种，就具有了很大的市场需求量。

本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。

本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。

编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。

塑料模设计是“模具设计与制造”专业非常重要、也是对于学生进行的一次全面综合应用模具设计知识和CAD软件、PROE软件应用的实践性训练，对于学生的实践动手操作能力进行培养和提高，是模具设计等专业的一个重要环节。

通过模具结构设计，使学生在塑料制件工艺性分析、工艺方案论证、计算机设计、模具零件结构设计、塑料模标准件的应用、编写技术文件和查阅文献方面受到一次综合训练，增强学生的实际工作能力。

1、塑件成形工艺分析1.1塑料盖子塑件分析如图1.1所示。

塑件结构比较简单，塑件质量要求是不允许有裂纹、变形缺陷，脱模斜度30′-1°；材料要求为ABS，生产批量为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。

(1)外形尺寸该塑件壁厚为2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。

(2)精度等级塑件每个尺寸的公差不一样，任务书已给定尺寸公差，未注公差的尺寸取公差为MT5级。

(3)脱模斜度 ABS的成型性能良好，成型收缩率较小，表选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为0.7°。

图1.1 制品零件图1.2塑料性能分析{8}ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性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。

从形态上看，ABS是非结晶性材料。

三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。

ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。

这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。

这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。

ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。

注塑模工艺条件干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。

建议干燥条件为80~90C下最少干燥2小时。

材料温度应保证小于0.1%。

熔化温度：210~280C；建议温度：245C。

1.3尺寸精度分析1.3．1 塑件表面质量分析该塑件表面没有提出特殊要求，一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到。

没有特殊要求时，塑件内部表面粗糙度可取。

1.3．2塑件结构工艺性分析（1）壁厚分析：设计合理，壁厚相对均匀，且符合最小壁厚的一昂球。

（2）脱模斜度：为便于塑件从模腔中取出，塑件的内外壁需要足够的脱模斜度。

外形尺寸以大端为基准，斜度往小处取；内形尺寸以小端为基准，斜度往大处取。

根据ABS的性能和《模具设计与制造简明手册（第三版）》P433—表2-2-5：型芯脱模斜度为：0.7°，型腔脱模斜度为0.5°。

1.3．3 生产实际考虑该塑件的生产类型应该是大批量生产，因此在设计模具时，要提要塑件的生产效率，倾向于采用多型腔，以降低生产成本。

2、分型面的选择2.1分型面的选择原则如何确定分型面。

由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。

选择分型面时一般应遵循以下几项原则：（1）分型面应选择在制品的最大截面处，无论塑件以何形式布置，都应将此作为首要原则；（2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。

（3）有利于保证塑件的精度要求。

（4）尽可能满足塑件的外观质量要求。

分型面上型腔壁面稍有间隙，就会产生飞边。

（5）便于模具加工制造，在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。

（6）对成型面积的影响，尽量减少制品在合模方向上的投影面积,以减小所需锁模力。

（7）对排气效果的影响，尽可能有利于排气。

（8）对侧向抽芯的影响。

其中最重要的是第（2）和第（5）、第（8）点。

为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。

图2.1 分型面示意图从图上来看，该产品必须要抽芯机构，也就是要垂直分型面，排除2分型面。

如果将图倒过来看，产品留在定模，不好取出，故排除3分型面，故我选择1分型面最合理。

2.2 确定型腔布局由考虑经济性实用性，经分析模具采用一模四腔，布局见零件图。

图2.2 型腔布局图3、注射机的型号和规格选择3.1注射机的选择3.1.1计算塑件的体积根据制件大概得塑件的体积为：V1=3.14*（100*10-81*8）=1105.28mm3。

3.1.2计算所需的体积浇注系统凝料按1：1取，故：V2= V1=1105.28mm3塑件和浇注系统凝料总体积为（按一模四腔算）：V= 4（V1 +V2）=8842.24mm3 =8.84 cm3压实后的总体积为：S=S1+S2=8.84*1.8+(3.14*0.02*4.8+3.14*0.04*6)*1.8= 17.8cm3 其中S1为产品压实后所需的料，S2为流道压实后所需料。

3.1.3选用注射机根据总体积V=17800 mm3，初步选取SZ-60-400型螺杆式注射成型机。

SZ-60-400型螺杆式注射成型机主要参数如下表所示表3.1 SZ-60-400型注射机参数表3.2注射机的终选3.2.1注射量的校核公式是（0.8 ~ 0.85）式中——注射机的公称注射量，cm3——每模的塑料体积量，cm3如前所述，塑件及浇注系统的总体积为17.8cm3，远小于注射剂的理论注射量51 cm3，故满足要求。

4、浇注系统的设计4.1 浇注系统设计原则{3}（1）浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降，流量和温度的分布的均衡布置；（2）结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置；（3）尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间；（4）浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有利于排气和补缩，且应设在塑件较厚的部位，以使熔料从后断面移入薄断面，以利于补料；（5）避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生；（6）浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除和整修；（7）熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态，以及对制品质量的影响；（8）尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量；（9）浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有IT8以上的精度要求；（10）设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施；（11）尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合应使两者的偏离距离尽可能小。

4.2 主流道设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷射出的熔体导入分流道或型腔中。

主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。

4.2.1 主流道尺寸（1）主流道小端直径d主流道小端直径d = 注射机喷嘴直径+0.5 ～ 1= 4 + 0.5～1取d = 5（mm）这样便于喷嘴和主流道能同轴对准，也能使的主流道凝料能顺利脱出。

（2）主流道球面半径主流道入口的凹坑球面半径R，应该大于注射机喷嘴球头半径的2～3mm。

反之，两者不能很好的贴合,会让塑件熔体反喷,出现溢边致使脱模困难.SR = 注射机喷嘴球头半径 + 2～3SR = 15 + 2～3取d = 18（mm）（3）主流道长度L一般按模板厚度确定，但为了减小充模时压力降和减少物料损耗，以短为好，小模具控制在50之内。

在出现过长流道时，可以将主流道衬套挖出深凹坑，让喷嘴伸入模具。

本设计中结合该模具的结构，取L=50（mm）（4）主流道大端直径D = d + 2 Ltgα（半锥角α：为1°～ 2°，取α=2°）≈ 124.2.2 主流道衬套形式及其固定主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，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，即浇口套。

本模具是三板模，因此需要尽量减少主流道长度。

方案一：用浇口套标准件，这样只需购买，但是主流道长度过大，在凝料脱模时会产生困难。

固定形式：用定位圈配合固定在模具的面板上。

定位圈也是标准件。

方案二：在定模座板上开设阶梯孔，将浇口套放入减小主流道长度。

浇口套自行设计。

在定模座板上在安装定位圈定位。

故选择方案一。

4.3 分流道的设计本模具的流道布置形式采用平衡式。

分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。

该塑件的体积不大而且形状不复杂，且壁厚均匀，可以考虑采用点进料的方式，有利于塑件的成型和外观质量的保证。