保温杯杯盖注塑模设计

实验报告课程名称：保温杯杯盖注塑模设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机自111学号：************学生姓名：***指导老师：***目录引言............................................................................................................ 错误!未定义书签。

一产品工艺分析........................................................................................ 错误!未定义书签。

（一）杯盖的质量要求........................................................................................... .. (2)（二）杯盖表面粗糙度 (2)（三）杯盖脱膜斜度 (3)(四)杯盖的材料 (3)二、注塑机的选择............................................... .....................................错误!未定义书签。

（一）注塑量校核.. (3)（二）注射压力校核 (4)（三）注塑锁模力校核 (4)（四）开模行程的校核 (4)（五）总结 (4)三、分型面设计. 4四、浇注系统的设计（二）分流道的设计 (6)（三）浇口套 (7)（四）浇口的设计 (7)（五）冷料穴的设计 (7)五、温度调节系统的设计 (7)（一）温度对产品的影响 (7)（二）冷却水路尺寸的计算 (8)六、合模导向机构设计 (9)（一）导柱的设计 (9)（二）导套的设计 (10)(三）导向孔的设计 (10)七、排气系统的设计 (10)八、模仁结构和尺寸计算 (11)（一）型腔的结构 (11)（二）型腔径向尺寸计算 (11)（三）型芯的结构 (12)（四）型芯径向尺寸计算 (12)（五）型腔深度与型芯高度尺寸计算 (12)九、模具总装图 (14)参考文献 (16)引言本文中所论述的是，保温杯塑料杯盖注塑模设计。

产品均是注塑成型，即将高温熔体塑料注入模具当中，加压、冷却、凝固，最后从模具中取出，形成塑料杯盖产品。

本篇文章主要内容是：保温杯杯盖注塑模设计的相关要求以及注意点。

其中包括塑料产品的性质，模具的组成结构与注塑机，设计该模具各组成结构的注意点，以及一些重要结构的计算。

从而得到整个模具的设计结果。

本文中所阐述的保温杯杯盖以膳魔师产品为准，设计的绘图软件都采用autoCAD，来绘制注塑模具的各个组成结构。

一、产品工艺分析塑料产品因为其特性，生产加工塑料杯盖时，必须要考虑到产品材料的选用，不同的塑料材料具有不同的材料特性。

如流动性、收缩率等。

设计产品时要注意制作模具的结构，要便于模具的总体制造。

设计产品时注意结构简单，这样模具制造也就简单一点，产品的壁厚要均匀，因为塑料产品都有一定的收缩率，不同的壁厚会导致产品变形，杯盖的设计还要保证使用方便。

重点是要考虑到设计产品和模具时的经济性，即以最低的成本，生产出符合要求的产品。

保温杯杯盖零件图见图1—1主视图俯视图图1—1杯盖零件图(一）杯盖的质量要求因为这是一个保温杯杯盖，因此他对尺寸的要求就会很严格，因为如果尺寸如果误差比较大的话，就会影响到整个保温杯的密封性，保温效果也就会变差。

一般杯盖的外径圆的尺寸公差要保持在两条以内。

分型面尺寸偏差要保证在一条以内，这种精度要求比较高的，一般都会选择用放电加工，这样可以最大可能的保证尺寸精度。

杯盖的壁厚要保证尽量的均匀，这样便于脱模，本次产品的壁厚在3mm。

（二）杯盖表面粗糙度杯盖表面粗糙度是决定杯盖质量的主要因素，杯盖表面的粗糙度主要与模具表面的粗糙度有关。

正常情况下，模具表面粗糙度要比产品表面粗糙度低1—2级。

模具在不断使用的情况下，表面的粗糙度会不断加大，这时就需要及时去抛光。

不同的杯盖产品对公模仁与母模仁的表面粗糙度的要求也不一样，透明的杯盖要求两个模仁的表面粗糙度一样，不透明的杯盖则需要视情况而定。

（三）杯盖脱膜斜度当产品在模具内冷却凝固时，因为热胀冷缩的关系，会产生收缩，因此在顶出机构顶出产品前，产品在脱膜前会紧紧地包裹这公模仁。

为了防止产品在脱膜时发生拉伤等问题，就会在设计模仁时考虑到模仁的脱膜斜度。

不过杯盖对模具的脱模斜度要求不高，这里就不做详细说明了。

（四）杯盖的材料杯盖的主要材料为聚丙烯（pp），聚丙烯是一种半结晶材料，它是一种优良的树脂品种，未着色时是白色半透明，腊状，无臭无毒。

聚丙烯有很高的收缩率，大概在1%—2.5%，这就导致了聚乙烯材料的杯盖生产过程中，易发生变形，缩孔等问题。

杯盖产品正常情况下都是大批量生产的。

二、注塑机的选择在膳魔师生产的杯盖类注塑模具通常都是一模两腔，也有一模四腔的，很少会有一模一腔的。

一模一腔通常是生产比较大件的塑料制品的，一模四腔自然是生产比较小件的产品。

本文中探讨的为常用到的一模两腔模具。

该产品的注塑机选用XS-ZY-125卧式注塑机，根据书塑料成型工艺与模具设计（第二版），这种注塑机的性能如下：额定注塑量： 125cm³螺杆（柱塞）直径： 42mm注塑压力 120MPa注射行程 115mm注射方式螺杆式锁模力 900kN最大成型面积 320cm2最大开模行程 300mm模具最大厚度 300mm模具最小厚度 200mm喷嘴圆弧半径 12mm喷嘴孔半径 4mm顶出方式两侧没有顶杆，机械顶出拉杆空间 260*290mm动定模固定板尺寸 428*458mm合模方式液压—机械（一）注塑量校核由产品可知其质量为30克，因为这个杯盖采用的是一模两腔的加工方式，所以可得到该模具的浇注系统的体积为15.72cm³由公式：V产品=m／p=30／0.905=33.15cm³V总=v浇注+v产品=15.72cm³+33.15*2cm³=82.02cm³注塑量校核公式，0.8V机>=V总V机=125 cm³>V总／0.8=102.53 cm³该式成立，可以选用这种注塑机。

（二）注射压力校核由上面注塑机性能可知，该注塑机的注射压力120MPa，该杯盖的注射压力在80MPa 左右，这里我们就取80MPa，因为注塑机的注射压力120>80所以，符合要求。

（三）注塑锁模力校核锁模力校核的公式为p(nA+A1)≤F式中：F—注塑机的额定锁模力A—单个塑件在模具分型面上的投影面积A1—浇注系统在模具分型面上的投影面积P—塑料熔体对型腔的成型压力通过塑件尺寸可知:A =2826 mm2, A1=1300 mm2P(nA+A1)=80*（2*2826+1300）=556160N小于该注塑机的额定锁模力900KN,因此，符合要求。

（四）开模行程的校核开模行程校核公式s≥H+H1+(5—10)mm式中：H—推出距离（也可以作为凸模高度）（mm）；H1—包括浇注系统在内的塑件高度（mm）；S —注射机移动板最大行程（mm）；H+H1+（5—10）=20+75+10=105mm根据上面注塑机性能可知该注塑机的最大开模行程为300mm>105mm,因此，该注塑机符合要求。

（五）总结综上所说，生产该杯盖产品可以选用XS-ZY-125卧式注塑机。

三、分型面设计分模面是指模具上取出产品的可分离的，接触表面称之为分模面。

分模面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜。

本产品的分模面取在产品的最大外圆直径上，因此分模面取在最底面。

由于生产本产品的模具为一模两腔式模具，并且采用点近交，因此模具选用双分型面模具。

1、设计分模面的注意事项1) 要确保产品的尺寸精度2)要确保产品的表面要求2、本产品选择分模面的原则1）为了便于开模，分模面的设计一般要求产品留在公模上，这样可以避免产品黏在母模上，但是要注意这样设计是否会影响到产品的外观。

2）要有利于排气3）要有利于防止溢料4）要有利于加工强度的考量分型面的设计如图3—1所示图3—1分型面四、浇注系统的设计模具中的浇注系统是指，模具中从注塑机喷嘴开始到型腔为止，塑料液体的流动通道。

这条流道分主流道、分流道、浇口和冷料井组成，主流道指从喷嘴开始到分流道结束，分流道指从主流道末开始，到浇口结束。

浇口套也是主流道的一部分，由于主流道要与高温塑料机喷嘴接触和碰撞，所以模具的主流道的刚开始的部分通常设计成可拆卸更换的浇口套。

浇口是指从分流道末尾开始至产品结束这一段距离。

冷料井又称冷料穴是用來储存注射间隔期间产生的冷料头的。

浇注系统图如图4—11—主流道 2—冷料穴 3—分流道 4—型腔图4—1浇注系统（一）主流道的设计主流道为圆锥形，锥度2°，单边1°。

主流道不能过长，过长的话塑料熔料会在流道内冷却，影响产品质量，这里流道取50mm。

主流道之所以要设计成有锥度的，是为了将主流道中的塑料能够顺利的取出。

主流道图见图4—2图4—2主流道（二）分流道的设计本文中的模具为一模两腔式模具，因此要设置分流道，设计分流道要尽可能的短，且少弯道，这样可以减少压力的损失和热量的损失，因此，模具的分流道设计成一字型。

分流道的截面图见图4—3图4—3分流道截面图（三）浇口套因为主流道要和注射机喷嘴经常贴合，容易易损伤，为了便于维修，就将主流道设置在浇口套里，浇口套通常用好的材料独自加工，不仅拆装方便而且当损坏时，也是便于维修或更换。

交口套的形式见图4—4图4—4交口套（四）浇口的设计浇口根据形状位置的不同，分为扇形进浇、侧进浇、点进浇、潜伏进浇、牛角进浇、重叠式进浇、凸片进浇等。

本文中的模具采用的是点进浇，它的优点是有利于剪切速率敏感塑料的成型。

浇口虽然不大，但它确是一个比较重要的部分，它的位置，形状，尺寸大小都会影响到产品的质量和性能。

因此在选择浇口时要注意：1、尽量缩短流动距离2、浇口因设在产品壁厚的地方3、避免因熔体破裂使得产品缺陷4、考虑分子的定向的影响5、减少熔接痕本文中的杯盖产品为了实现自动脱膜，采用点进浇。

（五）冷料穴的设计冷料穴的长度一般设计为主流道直径的1.5—2倍。

冷料穴不仅有防止冷料進入型腔而影响产品的质量﹐并使熔料能顺利地充满型腔的功能，并且在冷料穴的位置上，可以布置拉料针，当模具分型时，主流道中的凝料可以通过拉料针带出。

五、温度调节系统的设计（一）温度对产品的影响1.部分树脂的成型温度与模具温度如表4—1表4—1树脂的成型温度与模具温度本文杯盖产品的材料为pp，由表可知他的成型温度为200—270，模具温度为20—60。