塑料盆注射模具设计正文
塑料盆注射模具设计
摘要：本课题主要是针对塑料盆的模具设计，通过对塑件进行工艺的分析和比较 最
终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具 的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关 参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个 设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。 根据题目设计的主要任 务是盒盖注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产塑料盆塑件产品，
以
实现自动化提高产量。针对塑料盆的具体结构，该模具是点浇口的双分型面注射 模具。由于塑件内侧有四个小凸台，无法设置斜导柱，固采用活动镶件的结构形 式。其优点在于简化机构，使模具外形缩小，大大降低了模具的制造成本。通过 模具设计表明该模具能达到塑料盆的质量和加工工艺要求。
关键词：塑料件成型 材料性能 注塑机模具的结构
一、塑料的选材及性能分析
这个塑料制品是日常生活所需，对外观要求较为严格。主要尺寸 如图一所示。其材料选用聚丙烯（PP ），其材质为PP 。
1. 塑件材料的性能分析
聚丙烯密度小，强度、刚性、硬度、耐热行均优于
HDPE,可在
100C 左右使用。具有优良的耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿 度影
响，但低温变脆，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。
2. 塑件材料的加工特性
（1） 结晶性塑料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期余热金 属
图一塑料件 图二塑料盆的尺寸要求
接触已发生分解；
（2）流动性极好，溢边值0.03mm左右；
（3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统的散热应适度；
（4）成型收缩范围大，收缩率大，已发生缩孔、凹痕、变形，取向性强；
（5）注意控制成型温度，料温低时取向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于50C以下塑件无光泽，已产生熔接痕、流痕；90C 以上时易发生翘曲、变形；
（6）塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中。
二、模具详细设计
1. 注射机的选取
注射机的选取是至关重要的，因为注射机的众多参数需要和模具 的相互匹配，否则无法正常使用，这也是我们选择注射机的重要依据。 需要计算的参数很多，有注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最 大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离。下 面通过对一些参数的计算来选取注射机的型号。
（1）注射量的计算
注射量是指注射机在对空注射的条件下，一次注射聚苯乙烯时所 能达到的最大注射体积（或质量）
螺杆式注射机注射其他塑料时的注射量计算
单个塑件的容积（cm 3）
-浇注系统和飞边所需要塑件的容积（ -注射机额定注射量（cm 3）
nV s
+V
j
空 0.8V g
V s V j V g
cm 3)
n ――模具型腔数
对于规则的图形可以通过相关的体积公式来实现，而对于一些复杂或不规则的实体图形我们可以通过相关软件(如UG、PRO/E)来实现体积计算。对于该制品来说属于不规则实体，因此，不能通过体积公式来计算体积，必须要借助相关软件来实现体积计算。这里，借助了PRO/E 来实现体积计算。
经软件计算得：乂 = 686.41cm3暂取型腔数为1. Vj =26cm3
所以V g二(686.41+26) /0.8= 890.5cm 3
(2)最大注射压力与模腔压力的计算
最大注射压力是指注射过程中位于柱塞或螺杆前端的熔融塑料的压力，用P表示。由于注射机类型、喷嘴形式、塑料流动特性、浇注系统结构和型腔的流动阻力等影响因素，熔料进入模腔时的压力
远小于最大注射压力。
有效注射压力：'二K p
K :压力损失系数。一般取值范围为(1/4-1/2)。
选注射机——注射机的最大注射压力为：P—R/K
P M (模腔压力)——熔融型料在型腔内的压力(20MP?40MP)
在此取30MP。
P _ P M /K =30/(1/3) =90MP
(3)锁模力的计算
锁模力是指注射过程中注射机能够提供的防止模具打开的最大锁紧力，用F表示
注射模从分型面涨开的力应小于注射机的额定锁模力即
F —P m( nA s A j)
式中F——注射机的额定锁模力(N)
A s、A j——塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积
(mm2)
P m――塑料熔体在模腔中的平均压力(Mpa)在此取30Mpa。
n ――模具型腔数为1。
A A j ： A =(569/2)23.14= 254152mm2
F - P m(nA s A j) =30 754152 二7624.6(KN)
（4）确定注射剂型号
根据以上的参数选取注射机型号为：SZ-3200/8000
（）注射机有关工艺参数的校核
由于选取注射机型号是根据注射量，最大注射压力和锁模力三个参数来选取的。它们均满足要求。下面分别对其他参数进行校核。
①模具与注塑机安装部分相关尺寸校核
模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸的拉杆间距相适应：模具长x宽v拉杆面积即
700 X 900v 970X 970
故满足要求。
②模具闭合厚度校核
本模具的闭合高度为H=708mm, SZ-3200/8000型注射机所允许模具的最小闭合厚度为450mm,最大厚度为1050mm,即模具满足日版'H兰日吶的安装条件。
③开模行程校核
注射机的开模行程应满足分开模具取出塑件的需要。所选注塑机为XS-ZY-1000型，其最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式：
S _ 比H2 （5?10）mm
式中S——注塑机最大开模行程，mm。
H1 ----- 推出距离，mm;由模架可知，大小为185mm
H 2 ---- 包括浇注系统在内的塑件高度，大小为470mm;
因为S= 1100mm
H1+ H2+( 5?10)= 185 + 470 + 10 = 665mm 故开模行程满足要求。 2. 确定分型面 分型面的选择关乎到整个模具的设计，所以需要慎重，由于此产品结构简单，只需要选择一个分型面。在此选择塑料盆最大的切面为分型面。 分型面如下图所示，红色粗线部分为分型面 图三分型面示意图 3. 确定型腔数 考虑到塑件的体积和注射机的锁模力范围，在这里选择一模一腔结构。 4. 确定浇注系统 注射模的浇注系统是指塑料从注射机喷嘴进入模具开始到型腔入口为止(不包括型腔)的塑料流动通道。 鉴于产品外观的要求，我们选择主流道浇口形式。从塑料盆底进料， 虽然可能会产生痕迹，但是在盆底不影响正常使用。 ①主浇道的形状一般为圆锥形，并取锥角a =2°?5°。这个斜度 比一般的脱模斜度大，主要是为了减少主浇道凝料的脱模阻力。这里取a =4°。 ②主浇道入口直径d1应比喷咀孔径d大些。 为了避免喷嘴与浇口套之间造成死角而积存冷料，影响浇注系 统凝料脱出。在这里取d1=5mm, d2=6mm。 d2(0.5 ~1) ③在主浇道出口处设置圆角，有利于熔料的平稳转向，同时还可减小料流阻力。其取值范围为：：=(0.5~3)mm 在这里取r1=2mm。 ④为了保证注射机喷嘴头部与浇注系统进料处的良好吻合避免 R 二r (1~2) 由于积存冷料而影响脱模，一般，要求浇口套凹球面半径R比喷咀 球面半径r大1~2mm,即 通过注射机的参数可知r=18mm,取R=20mm。 ⑤为了减少浇注系统的凝料消耗，减小熔料的压力损失，同时 结构上没有特别需要，主浇道长度应尽可能短些，一般H乞60 mm, 这里取H=50mm。定位环尺寸由上面的注射机可知：定位孔直径为 250mm,定位孔深度为50mm,尺寸如下图。 ■------------------- 250 ‘ 图四定位圈尺寸图 5. 成型零件设计 1）注射模具型腔的结构设计 型腔大体有以下几种结构形式： ①整体式 整体式型腔由整块材料加工而成的型腔。它的优点是：强度和刚度都相对较高，且不易变形，塑件上不会产生拼模缝痕迹。适用于形状较为简单的中、小型模具。 ②整体组合式 型腔由整块材料制成，用台肩或螺栓固定在模板上。它的主要优点是便于加工。 ③局部组合式 型腔由整块材料制成，但局部镶有成型嵌件的局部组合式型腔。局部组合式型腔多用于型腔较深或形状较为复杂，整体加工比较困难或局部需要淬硬的模具。 ④完全组合式 完全组合式是由多个螺栓拼块组合而成的型腔。它的特点是，便于机加工便于抛光研磨和局部热处理。节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。 1）由于本模具结构简单，总体考虑选用整体式结构。 型腔的成型尺寸计算 塑料模具毕业论文设计 The manuscript was revised on the evening of 2021 毕业论文设计 题目名称： 姓名： 班级： 学号： 系部： 指导教师： 武汉工业职业技术学院 二00一二年 5 月 12 日 绪论 塑料，成为当前人类使用的一大类材料。目前我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已经深入国民经济的各个部门。 塑料工程通常是塑料制造与改性，塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要部分，是塑料工业中不可少的环节。 模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具，如压铸模，浇铸模，非金属制品成型的玻璃模，陶瓷模，塑料模等。 采用模具生产制件具有色、生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原料，成本低等优点，模具成型已经成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。模具机械，电子等行业的基础工业，它对国民经济的社会发展起着越来越大的作用。 一个国家面具生产能力的强弱，水平的高低，直接影响许多部门新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。我国为了优先发展模具工业，定制了一系列优惠政策，并把它放在国民经济发展十分重要的战略地位。对塑料模具的全面要求就是能够高效的生产出外观性能符合使用要求的制品。 塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料模具的应能生产并满足给定的形状，尺寸，外观和内在性能要求的制品。要求模具能被高效的应用，且操作简便，并达到自动化水平要求模具又合理的结构，制造容易且成本低廉。同时，也要求有足够的使用寿命。 近年来塑料模的产量和水平发展十分迅速，高效率，自动化，大型，精密，长寿命模具总产量中所占比例越来越大，在各种塑料模具中看来，注射模在生产中所占比例是最大的，起着十分重要的作用，再世界塑料成型模具产量中的板书以上为注射模。 在这次设计中充分运用所学的专业知识，将所学知识运用到实践中来，本次设计的塑件也是通过使用注射模来成型的。本套设计主要放在塑件结构和模具设计这一环节，如注射机的选用和校核，分型面的选择，模具结构的设计，分流道的设计，浇注系统的设计等等。在设计过程中，首先用Proe进行三维造型，然后用CAD进行模具设计。 在设计过程中，由于经验不足，难免会出现错误，敬请原谅，并给出指正。 制件三视图： 三视图 制件三维图： 立体图 塑料水杯模具设计 指导教师： 学生姓名： 专业班级： 学生学号： 年月日 目录 摘要............................. 错误！未定义书签。目录........................................ - 2 - 第一章塑料的工艺分析.............. 错误！未定义书签。第二章注射机的选用................ 错误！未定义书签。2．1注射机类型的选择 ..................... 错误！未定义书签。2．2注射部分的选择 ...................... 错误！未定义书签。2．3合模部分的选用 ...................... 错误！未定义书签。第三章模具详细设计................ 错误！未定义书签。 3.1成型部分............................... 错误！未定义书签。 3.1.1分型面的确定......................... 错误！未定义书签。 3.1.2型腔数的确定......................... 错误！未定义书签。 3.1.3成型零件............................. 错误！未定义书签。 3.2浇注系统............................... 错误！未定义书签。 3.2.1浇注套（浇口套） .................... 错误！未定义书签。 3.2.2点浇口............................... 错误！未定义书签。 3.2.3冷料穴设计........................... 错误！未定义书签。 3.3脱模系统零件........................... 错误！未定义书签。 3.4冷却及加热结构......................... 错误！未定义书签。 3.5结构零件............................... 错误！未定义书签。 3.6导向零件............................... 错误！未定义书签。 3.7紧固零件............................... 错误！未定义书签。第四章抽芯机构设计................. 错误！未定义书签。 4.1机动侧向分型面与抽芯机构 ............. 错误！未定义书签。 4.2液压与气动侧向分型面 ................. 错误！未定义书签。 4.3手动侧向分型面与抽芯机构 ............. 错误！未定义书签。 图（1）名称：碗材料PP 一、塑件的尺寸与公差 1、塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素： a)取决于用户的使用要求。 b)受制于塑件的流动性。 c)受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。 2、塑件尺寸公差标准 a)影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。 b)塑件结构的复杂程度。 c)模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及 模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。 d)成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成 型后处理等）。 e)成型设备的控制精度等。 其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。 题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。 3、塑件的表面质量 塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。 模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。 二、注射成型机的选择 注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500卧试注塑机。查表注射压力为104MPa ，合模力为350×104N ，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R 为18mm ，喷嘴口直径为 7.5mm （一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具）。 三、型腔布局与分型面设计 (1)、型腔数目的确定 型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。 根据注射机的额定锁模力F 的要求来确定型腔数目n ，即 n 1 2pA pA F -≤ 式中 F ——注射机额定锁模力（N ） P ——型腔内塑料熔体的平均压力（MPa ） A 1、A 2——分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm 2） 大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产 复习题 1．什么是塑料？ 2．在注射过程中有那些影响产品质量的因素？ 3．如何确定注射模的分型面？如何进行注射模的总体布局？ 4．浇注系统有那些部分组成？设计时有那些要求？ 5．简述塑料中的 5 种添加剂作用是什么？ 6．什么是热塑性塑料？什么是热固性塑料？两者间的区别是什么？ 7．设计塑料模具时，模具的长宽和厚度尺寸与注射机的参数间的关系应满足哪些要求？ 8．注射模的浇口有那些典型类型？各有何用？ 9．脱模机构分为那几种？10．侧向分型与抽芯机构有那几类？各有何特点？ 11．斜导柱分型抽芯机构的形式有几种？应用情况如何？ 12．列出至少六种常见的浇口形式，并简述在选择浇口位置时应该考虑的因素。 13．简述斜导柱侧向分型与抽芯机构设计中，侧型芯滑块压紧、定位及导滑机构的作用。 14. 简述分型面的设计原则。 15. 简述冷却回路的布置原则。 16、哪些情况下要考虑采用先行复位机构 ? 17、常见的排气方式有哪些？ 18．塑料的主要成分是什么 ? 19．注塑成型工艺三个基本参数是什么？ 20．什么样塑件的注射模需要设置侧分型与抽芯机构？ 21．点浇口和侧浇口分别适用于哪种典型的注射模具？ 22．注射模具中复位杆的作用是什么？ 23．注射模具的长和宽受到注射机什么部位的尺寸限制？厚度受到什么限制？ 24．浇口套零件上凹球面直径和小孔直径与注射机的什么部位的尺寸有关？ 25．注射机的主要技术指标有哪些？ 26．模具在注射机上是怎样定位和固定的？ 27．简述选择注射机时要校核哪些参数？ 28．注射成型的工艺过程有哪些内容？简述各部分的作用？ 29．分别简述热塑性塑料和热固性塑料在注射成型过程中的特点？两者间的区别是什么？ 30．注射模具主要有哪几个部分组成？每个部分的作用是什么？ 31．注射模推出机构的作用是什么？推杆推出机构有哪些零件组成？ 32．侧分型与抽芯机构为什么要设置定位、锁紧装置？ 1．什么是塑料？ 塑料是在一定条件下，一类具有可塑性的高分子材料的通称，一般按照它的热熔性把它们分成：热固性塑料和热塑性塑料。它是世界三大有机高分子材料之一（三大高分子材料是塑料，橡胶，纤维）。 2．在注射过程中有那些影响产品质量的因素？答：因此最重要的工艺条件应该是足以影响塑化和注射充模质量的温度（料温、喷嘴温度、模具温度）、压力（注射压力、模腔压力）和相应的各个作用时间（注射时间、保压时间、冷却时间）以及注射周期等。而会影响温度、压力变化的工艺因素（螺杆转速、加料量及剩料等）也不应忽视。料筒温度关系到塑化质量。具温度影响塑料熔体充模时的流动行为，并影响制品 塑料注射模具设计及其CAD技术 塑料模具作为丁业生产的基础工艺装备，对提升我国制造业水平及增强我国制造业的闰 际竞争力具有不可代替的作用，因此培养塑料模具技术方面的高级人才，已成为高等教育不可忽视的一项重要任务。编写本书的目的是面向机械及其相关学科的建设和发展，对机械及其相义专业的传统课程体系进行改革，插宽学生的知识而，培养学生的创新能力。 我国现行的工程教育模式脱胎丁前苏联的专业教育，该模式存在两大缺陷：其一是专、ry的定向培养造成学生的知识面狭窄，毕业生缺少竞争力；其：：是对学生的能力发展的培养与现代工业要求脱节，学科教育没有使学生的自主性、创造性、学习能力和适应能 力得到充分的发展；更为重要的是学科教育与工业实践脱节，学生在现代丁业生产市赖以生存和成长的团队精神、交流能力和多学科、大系统掌控能力方面几平得木到任何发展。鉴于我国对职业化和职业道德方而教育的欠缺，汕头大学工学院提出了以全新的EIP—cDI(J) (Ethic5? IntGgrity，Profcs5ionalism—Conceive—De5t8n—Implement一。plra比? 讲道德、讲 诚信、职业化和构思一设计一实现运作)培养高级工程专业人才为目标的高等工程教育新模式，本书就是在此背景下编写的。本书注重培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设汁、开发和实施能力，同时使学生的自学能力、组织沟通能力和协调能力得到进一步的提高。 本书根据机械及相关专业本科教育的特点，简明扼要地介绍了塑料和塑料制品知识与 成型基础理论，用较大篇幅介绍塑料成型丁艺与超料模具设计基础知识技能，把注射成 型模具设计作为全书的重点与难点，将塑料成型丁艺、塑料模具设计、塑料制品CAD建 模和塑料模具cAD构成一个有机体系，以注射模具设计和塑料模具cAD为主线展开 阐述。 本书以培养学生塑料注射模具设计能力和注射模具帅为核心，按照注射模具设计的 整个工作过程，以典型注射模具为载体，训练学士的综合应用能力。全书共分两篇五部分，第一部分通过对塑料、塑料制品、翘料成型丁艺的分析，培养学生分析塑料性能和确定塑料成型工艺性、塑件结构工艺性的能力；第二部分通过注射成型设备的介绍，使学生掌握注射成型设备的选择及了解塑料模具与注射机的关系；第二部分通过对浇注系统、成型零件、推出机构、侧向分型抽心机构、调温系统的介绍，培养学牛注射模具设计的能力，并对注射模具的设计上作过程进行完整的训练；第四部分通过对塑料制品咖建模方法介绍，使学生 能运用先进的设计方法进行建模，在迅速掌握软件基础功能的同时，能了解产品和塑料模具设计的方法及技巧；第五部分介绍塑料模具c八D的实现方法，让学生轻松、快捷地学到塑料模具cAD设计的知识，AVX钽电容并能应用到实际生产中。 作者在编写过程中力求理论联系实际和反映同内外先进水平，在借鉴国内外现有研究成果的基础上，结合自己多年科研和教学的成果及经验，编著了此书。本书内容新颖丰富，由浅入深，并附有大量的图片，使阅读更轻松，具有较强的实用性和系统性。 由于编者水平有限和时间仓促，书中出现的错误和欠妥之处在所难免、恳请读者指正。 1．L1 塑料模具在现代工业中的作用 模具是我国〕：、Ik生产的基础工艺装备，在国民经济中具钉举足轻重的地位。模具技术涉 及了机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等众多行、IkP应用范围十分广泛，蕴台的 各种工艺技术博大精深。模具被誉为“百业之首，工业之母”，是衡量一个田家产品制造水平高低的重要标志。近年来，中冈模具工业以年均20％的速度持续快速增长。截至2005年 塑料水杯模具设计 1 绪论 随着社会生产力的发展，人们意识的提高，使我们国家模具技术的发展进入了一个新的阶段。模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具是一种重要的国工工艺装备，是国民经济各工业部门发展的重要基础之一。模具是压力加工或其它成形加工工艺中，使材料变形制成产品的一种重要工艺装备，应用广泛。它在锻造、塑料加工、压铸等行业中起着重要作用。模锻件、冲压件、挤压和拉拔件等，都是使金属材料在模具中发生塑性变形而获得的；压铸零件、粉末冶金零件也在模具中充填加工成形的；而塑料、陶瓷、玻璃制品等非金属材料的成形加工也多是依靠模具。少无切削加工是机械制造业发展的一个方向，而模具是利用压力加工实现无切削工艺的关键。模具成形有优质、高产、低消耗和低成本等特点，因此得到了广泛应用。据初步统计：依靠模具加工的产品和零件，电行业占80%，机电行业占70%以上。轻工、军工、冶金及建材等行业大部分产品和生产都离不开模具。 2 塑料制件分析 2.1 水杯外形设计 根据日常生活中刷牙杯的外形及其耐用、耐摔、耐腐蚀等特点，确定制件如图2-1所示，选用材料为ABS，密度为1.05g/cm3，收缩率0.4%-0.7%，取0.5%，由Pro/e计算可得，单个制件的体积为107.41cm3。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。 ABS具有如下特性[1]： (1)综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好； (2)与372有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处理； (3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别； (4)流动性比HIPS 差一点，比PMMA、PC 等好，柔韧性好，适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件。 图2-1 水杯外形尺寸观 2.2 模具设计步骤和方案 毕业设计（论文）课题：盒盖注塑模具设计 课题名称：＿＿＿＿＿＿＿ 系别：＿＿＿＿＿＿＿ 专业：＿＿＿＿＿＿＿ 班级：＿＿＿＿＿＿＿ 姓名：＿＿＿＿＿＿＿ 学号：＿＿＿＿＿＿＿ 指导老师：＿＿＿＿＿＿＿ 2012-4-1 塑料模具在当今社会越来越广泛的应用，从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛，可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本次的毕业设计是盒盖注塑模的设计，该模具结构简单，成型分型都非常简单。依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以单分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模一腔，浇注系统采用直浇口成形，推出形式为推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。 关键词：单分型面注射模具；ABS;塑料模具。 摘要 (2) Abstract........................................................... 错误！未定义书签。绪论.. (4) 1 国际国内塑料成型模具发展概况 (4) 2 我国模具设计技术今后发展方向 (5) 1塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 (7) 1.1成型塑料制件结构工艺性分析 (7) 1.2 塑件材料的分析 (8) 2.塑件成型的基本过程 (9) 2.1塑化过程 (10) 2.2充模过程 (10) 2.3冷却凝固过程 (10) 2.4脱模过程 (11) 3 注塑设备的选择 (11) 3.1估算塑件体积质量 (11) 3.2 选择注塑机 (12) 4 塑料件的工艺尺寸的计算 (12) 5 分型面的设计 (16) 6 注塑机有关参数的校核 (17) 7脱模机构的设计与合模导向结构设计 (18) 7.1脱模结构设计 (18) 7.2合模导向机构的设计 (19) 8浇注系统的设计 (19) 9 排气系统和温度调节系统的设计 (20) 9.1 排气系统 (20) 9.2 温度调节系统的设计 (21) 10 绘制装配图 (22) 总结 (25) 参考文献 (26) 塑料成型工艺及模具设计 学校徐州工程学院姓名刘鹏班级 10机制专2 一、填空题(每空1分,共30分) 1、高聚物中大分子链的空间结构有、及三种 形式。 2、塑料成型时有三种应力形式、、与。 3、分型面的形状 有、、、。4、合模机构应起到以下三个方面的作 用、、。 5、推出机构中设置导向装置的目的就是,该导柱安装固定 在上。 6、注塑成型时,一般而言,塑料为非结晶型、熔体粘度低或为中等的,模温取 值 ; 为高粘度熔体的,模温取。 7、压缩模中,溢式压缩模与其她类型压缩模在结构上的区别就是, 它的凸模与凹模的相对位置靠定位,这种模具不适于成型的塑料,不宜成型的制品。 8、注塑模典型浇注系统结构 由、、、等组成。 9、在实际生产中斜导柱的常用斜角a为,最大不超 过。 10、导柱结构长度按照功能不同分为三段、、。 二、单项选择题(每小题1分,共10分) 1、用螺杆式注塑机加工塑料制品过程中可以有效降低熔融粘度的方法为( )。 A、增加螺杆转速 B、降低喷嘴温度 C、增加注塑压力 D、降低模具温度 2、下列塑件缺陷中不属于制品表面质量缺陷的就是( )。 A、应力发白 B、冷疤 C、云纹 D、缩孔 3、从尽量减少散热面积考虑,热塑性塑料注射模分流道宜采用的断面形状就是( )。 A、圆形 B、矩形 C、梯形 D、‘U’形 4、塑料的加工温度区间应该为( )之间。 A、脆化温度与玻璃化温度 B、玻璃化温度与粘流态温度 C、粘流态温度与分解温度 D、玻璃化温度与橡胶态温度 5、在注射成型过程中,耗时最短的时间段就是( )。 A、注射时间 B、保压时间 C、冷却时间 D、模塑周期 6、对大型塑件尺寸精度影响最大的因素就是( )。 四川理工学院成人教育学院 毕业设计(论文) 题目―塑料瓶盖注塑模具设计 教学点重庆科创职业学院 专业机械设计制造及自动化 年级 2011级 姓名姚爽 指导教师唐建敏 定稿日期： 2013年4月 25 日 四川理工学院成人教育学院毕业设计（论文）任务书 设计(论文)要求（1)了解中国塑料模具的进展 （2)塑件分析及行腔数目的决定和排布（3)注塑机的选着及注射量的计算 （4)了解XS-ZY-125型注射机的要紧参数（5)成型零件的设计及推出机构的设计（6)冷却系统设计及后期的校核 参考资料（1)王树勋.注塑模具设计与制造有用技术[M].华南理工大学出版社，1996.78-99. （2)王孝培.塑料成型工艺及模具简明手册[M]. 北京：机械工业出版社，2000.56-67. （3)唐志玉.塑料挤塑模与注塑模优化设计[M]. 北京：机械工业出版社，2004.78-87. （4)万林.有用塑料注射模设计与制造[M]. 北京：机械工业出版社，2000.45-65 注：此表由指导教师填写后发给学生，学生按此表要求开展毕业设计 （论文）工作。 塑料瓶盖注塑模具设计 摘要 塑料制品具有原料来源丰富，价格低廉,，性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的要紧方法，因此应用范围专门广。 注射成形是把塑料原料放入料筒中通过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，通过冷却、凝固时期，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本产品是日常应用的塑料瓶盖，且有用性强。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采纳侧浇口，因此选用单分型面注射模，侧浇口自动脱模结构。模具的型腔选择一模四腔结构，浇注系统采纳侧浇口成形，推出形式为推件板推出机构完成塑件的推出。塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍，丰富了设计过程。 关键词：注射成型，侧浇口，型芯 中北大学材料科学与工程学院 课程设计 题目杯托注塑模设计作者 学院 专业材料科学与工程学院学号 指导教师 二〇一五年一月二十六日 中北大学 课程设计任务书 2014~2015 学年第一学期 学院：材料科学与工程学院 专业：高分子材料与工程 学生姓名：学号： 课程设计题目： 起迄日期：2015年1 月19日～2015年1月31日课程设计地点：中北大学材料科学与工程学院 指导教师：李迎春谢江波王文生付一政 系主任： 下达任务书日期: 2015年1月19日 课程设计任务书 1．设计目的： 通过塑料成型模具课程设计，强化学生课堂上学习到的塑料注射模具的知识，加深学生对注射模具动作原理的理解，培养学生独立设计注射模具的能力，使学生熟练掌握Auto CAD等绘图软件的应用，为学生以后的毕业设计和从事相关工作打下良好的基础。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：自行设计一个符合要求的塑料制件以及成型该制件的注射模具。 （1）对塑料制件的要求： ①塑件形状应有利于成型时充模、排气、补缩，同时能使塑料制品达到高效、均匀冷却，具有一定的力学性能及使用价值； ②设计塑料制件时应明确指出塑件的尺寸精度、粗糙度、斜度、圆角、螺纹、侧孔、嵌件等； ③成型该塑件的注射模具必须满足下列条件之一： Ⅰ：成型模具应具有侧向抽芯机构； Ⅱ：成型模具应具有自动脱螺纹机构； Ⅲ：成型模具应具有点浇口凝料的自动脱出、顺序脱模、二级脱模等较为复杂的机构。 （2）对成型模具的要求： 所设计的模具能够高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品，模具结构合理，动作灵活，能够满足在使用时连续生产、高效率、自动化、操作简便的要求。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 本次课程设计的工作内容包括以下几个部分： ①塑料制件图纸一张，要求标注尺寸公差、粗糙度、技术要求以及所用原材料； ②注射模具装配图（零号图纸）一张； ③注射模具零件图至少四张，包括型腔零件图、型芯零件图、模板的零件图、杆件的零件图； ④注射模具结构计算说明书一本。 注：以上各项内容均要求打印。 题目：塑料盆注射模具设计 姓名：*** 学号：200701500427 指导教师：黄** 日期：2011-1-10 塑料盆模具设计说明书 1·课题任务要求 本课题是塑料盆的注射模具设计。采用proe三维设计软件实现模具的设计。完成该注射模具装配图的设计和全部零件的设计，模具成型零件proe三维造型设计。 2·塑料的选材及性能分析 这个塑料制品是日常生活所需，对外观要求较为严格。主要尺寸如图1所示。其材料选用聚丙烯（PP），其材质为PP。 图 1 塑料盆的尺寸要求 2．1塑件材料的性能分析 聚丙烯密度小，强度、刚性、硬度、耐热行均优于HDPE,可在100℃左右使用。具有优良的耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响，但低温变脆，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。 2．2 塑件材料的加工特性 （1）结晶性塑料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期余热金属接触已发生分解； （2）流动性极好，溢边值0.03mm左右； （3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统的散热应适度； （4）成型收缩范围大，收缩率大，已发生缩孔、凹痕、变形，取向性强； （5）注意控制成型温度，料温低时取向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于50℃以下塑件无光泽，已产生熔接痕、流痕；90℃以上时易发生翘曲、变形； （6）塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中。 塑件材料PP的物理性能、热性能 密度 g/cm 30.90～0.91 质量体积 cm 3 /g 1.10～1.11 吸水率 24h 0.01～0.03 熔点℃170～176 熔融指数 g/10min 230℃ 维卡针入度℃140～150 热变形温度℃102～115 线膨胀系数 10-5 ℃ 9.8 比热容 J/(kg·K) 1930 热导率 W/(m·K) 0.126 塑件材料PP的成形条件注塑成型机类型螺杆式 塑料碗注射模具设计方案 第一章塑件结构及成形工艺性分析 1.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征 该塑件材料选用PP PP 聚丙烯典型应用围: 汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。 化学和物理特性: PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP 温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD 等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。 聚丙烯（PP）是常见塑料中较轻的一种，其电性能优异，可作为耐湿热高频绝缘材 塑料盆注射模具设计 摘要：本课题主要是针对塑料盆的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是盒盖注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产塑料盆塑件产品，以实现自动化提高产量。针对塑料盆的具体结构，该模具是点浇口的双分型面注射模具。由于塑件内侧有四个小凸台，无法设置斜导柱，固采用活动镶件的结构形式。其优点在于简化机构，使模具外形缩小，大大降低了模具的制造成本。通过模具设计表明该模具能达到塑料盆的质量和加工工艺要求。 关键词：塑料件成型材料性能注塑机模具的结构 一、塑料的选材及性能分析 这个塑料制品是日常生活所需，对外观要求较为严格。主要尺寸如图一所示。其材料选用聚丙烯（PP），其材质为PP。 图一塑料件图二塑料盆的尺寸要求 1.塑件材料的性能分析 聚丙烯密度小，强度、刚性、硬度、耐热行均优于HDPE,可在 100℃左右使用。具有优良的耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响，但低温变脆，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。 2.塑件材料的加工特性 （1）结晶性塑料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期余热金属接触已发生分解； （2）流动性极好，溢边值0.03mm左右； （3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统的散热应适度； （4）成型收缩范围大，收缩率大，已发生缩孔、凹痕、变形，取向性强； （5）注意控制成型温度，料温低时取向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于50℃以下塑件无光泽，已产生熔接痕、流痕；90℃以上时易发生翘曲、变形； （6）塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中。 表一塑件材料PP的物理性能、热性能 密度 g/cm3 0.90～0.91 质量体积 cm3/g 1.10～1.11 吸水率 24h 0.01～0.03 熔点℃170～176 熔融指数 g/10min 230℃ 维卡针入度℃140～150 热变形温度℃102～115 线膨胀系数 10-5℃9.8 比热容 J/(kg·K) 1930 热导率 W/(m·K) 0.126 表二塑件材料PP的成形条件 注塑成型机类型螺杆式 目录 1.聚丙烯（PP）水杯的工艺分析 (3) 1.1塑件的工艺性分析 (3) 1.2收缩率 (4) 1.3塑件壁厚 (4) 1.4塑件尺寸精度和表面粗糙度 (5) 1.5脱模斜度 (5) 2. 注塑机的选用 (6) 2.1喷嘴尺寸 (7) 2.2定位环尺寸 (7) 2.3模具厚度 (8) 2.4模具的长度与宽度 (8) 3注射模设计步骤 (8) 3.1塑件成型方案的确定 (8) 3.2型腔数目的确定 (9) 3.3成型零部件的设计计算 (9) 3.4浇注系统设计 (12) 3.4.1主流道的设计 (12) 3.4.2浇口的设计 (15) 3.5合模导向和定位机构 (16) 3.6紧固系统设计 (17) 3.7侧向抽芯系统设计 (17) 3.7.1侧向分型抽芯距的确定 (18) 3.7.2侧向分型抽芯力的计算 (18) 3.7.3斜导柱的设计 (19) 3.7.4斜导柱侧向分型抽芯的应用形式 (19) 3.8顶出机构 (19) 3.9推出脱模机构 (20) 3.10标准模架的选取 (21) 3.11排气系统设计 (21) 3.12注塑机参数的校核 (21) 3.12.1开模行程的校核 (22) 4模具图 (23) 5模具总装图 (24) 聚丙烯（PP）水杯注塑模设计 摘要：本文对水杯的技术要求和工艺结构进行了分析，确定了工艺方案及模具形式。而且对水杯进行了相关数据的分析与计算, 根据分析结果选注塑机和注塑工艺，从而确定聚丙烯水杯设计思路及方案，最后在设计过程中运用Pro/E、Auto CAD软件进行注塑模结构设计与计算并绘制出模具总装图以及部分非标准图形。从而得出完整的理论设计结果,为今后工程设计打下了基础。 关键词：聚丙烯水杯，塑模，设计, 型芯, 型腔 Design of Injection Mold of Polypropylene Cup Abstract: This paper analyzes the technological requirements and the technical structures of polypropylene cup to determine the technical solution and the mold styles. This paper also analyzes and calculates the relevant data of the cup, and whereupon selects the injection machine and injection technique, determines the design idea, makes the general drawing of mold, and some non-standard drawings with Pro/E and AutoCAD, to obtain the final theoretical design. The design lays a foundation for future design. ￥ 塑料模具 设计说明书 项目名称：塑料碗注射模具设计 系别：机电系专业：机械设计制造及其自动化组长：学号： : 组员：学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 指导教师： ） 二OO九年四月 目录 一、塑料碗的零件图 (4) 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） (4) 二、塑料碗制品的结构特点 (5) ） 三、选择的塑料及其性能、成型条件 (6) 1.选择的塑料 (6) 塑料的性能 (6) 的成型条件 (6) 四、确定型腔数、排列方式和分型面 (7) 1、型腔数目的确定 (7) 2、型腔的排列方式 (7) 3、分型面的设计 (8) … 五、选择注射机和注射机参数 (9) 1 、注射机的组成 (9) 2.锁模力的校核 (11) 3. 注射量的校核 (11) 4. 核膜机构的尺寸的校核 (11) 六、模具型腔和型芯尺寸计算 (12) 1、型腔的内形尺寸计算 (12) 2、型腔的深度尺寸计算 (13) % 3、型芯的外形（外径）尺寸 (13) 4、型芯的高度尺寸计算 (14) 六、确定模架尺寸 (15) 1、导柱的结构 (15) 2、导套的结构 (15) 七、参考资料 (16) @ 一、塑料碗的零件图| 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） 2.塑料碗的尺寸图 二、塑料碗制品的结构特点 1.餐具外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适宜机械洗涤。 2.刚性和强度比传统的塑料制品好，制品不易变形。 （ 3.耐高温性能较好，可以能用作微波炉餐具但低温脆性高。 4.在室温下不固化，一般在130～150℃热固化，加少量酸催化可提高固化速度。 5.塑料碗采用凹模结构设计，凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点：对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。 组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。 手表包装盒内芯塑料注射模具设计 摘要 本论文介绍了手表包装盒内芯塑料注射模具的设计与制造方法。该注射模采用了1模2腔的结构。 塑料模具的设计和制造水平反应了机械设计和加工水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段，如CAD、CAM、CAE的逐渐广泛使用，使模具的设计效率大大提高，快速成型技术的应用及现代加工技术的使用如高档加工中心、特种加工技术的使用使模具的制造精度越来越高，加工周期越来越短。各行各业对模具的要求量与日俱增，我国的模具行业蒸蒸日上，正需要大量的模具设计与制造技术的人才。 通过参观,查阅资料,计算，用PRO/E 、CAD等软件绘图进行塑料零件的注射模具设计，我熟悉并掌握了塑料零件注射设计全过程，能够根据不同的塑料材料的性能，塑料的结构特点，选择恰当的模具结构，并掌握了模具主要零件的强度计算及每一个零件的尺寸确定，掌握了材料的选择热处理要求及其制造工艺知识，通过该设计，检查了自己的外语翻译及理解能力，能熟练运用计算机进行设计和绘图。通过本次设计后，我能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计，并能在选材，结构设计等方面进行环保、经济技术分析。 简言之，本论文就是将人们常见的手表包装盒的内芯作为设计模型，将塑料注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计全过程。 关键词：塑料；注射模具；设计 The design of plastic injection mold about the core of Watch box Abstract This paper describes the design of plastic injection mold and the methods of manufacturing about core box watches.The structure of one mold and two cavity was use in this injection mold . Plastic mold design and manufacturing level reflects the level of mechanical design and processing,The contemporary-art instruments has been applied to the mold, such as CAD,CAM,CAE are use of the progressive with widespread, so that the efficiency of mold design are greatly improved, The application of the technologies about rapid prototyping and modern processing such as high-end machining centers and the technology of special processing enable the precision of manufacture to grow. processing cycles becoming shorter andshorter.The requirements of various industries on the amount of mold are growing with the success of China's mold industry, is in need of a large number of people about mold design and manufacturing skills. Through visiting, accessing to information, computing, using drawing software such as PRO / E, CAD to do the design the injection mold about the plastic parts, I am familiar with and mastered the whole process of the design of the injection mold about plastic parts,I can depend on the performance of plastic materials,the characteristics of plastic structural, to select the appropriate mold structure, and be able to calculate the strength of the main parts and determine the size of each part , have the knowledge about the require of heat treatment in choice of materials and manufacturing processes, through the design, inspect the proficiency of the translation and understanding to foreign languag with own can design and graphics quickly in the use of computer. Through this design, I can be totally independent to finish the design of plastic injection mold which is more than the middle difficulty, I be able to protecte environment and analysis the technical of economic in material and structural design. In short, the core of watch box what people often look was as a design model in this paper and the knowledge related- plastic injection mold was as the basis to describe the design process of the plastic injection mold . Key words: plastics; injection mold; design 塑料水杯模具的研制 [摘要] 本设计为塑料水杯模具制作设计，它系统的介绍了塑料水杯模具中的各个零部件的加工工艺过程及整套模具的装配和使用。其中，涉及到注射机各种参数的选取、零部件的加工方法、注射模的结构及相关的计算问题、特种加工工艺及塑料的回收和利用等方面内容。在该模具设计中，利用计算机绘图软件绘制了零件图和装配图，以及制定了机械加工工艺过程卡。 本设计在保证加工质量的前提下，尽量做到在提高生产率的同时把生产成本降到最低。 [关键词]模具注射机塑料 Researches to molding tools of the plastics cup product 【Abstract 】 This design is ―Researches to molding tools of the plastics cup product‖, it systematically introduced the process and the assemble and use of the whole set of mold of every components about plastics cup. In which, it involved injection machine’s choice of parameter、the process of components、the structural and related calculation of injection mold、the process of special manufacture and the recall and utilize of plastic and so on. During the design, it makes use of the computer to draw the part drawing and assembly drawing, and establishes the machining process card. This design , under guaranteeing the prerequisite of processing quality, as far as possible to fall the production cost to minimum at the same time raising the productivity. 【Keywords】Mold Injection machine plastics塑料模具毕业论文设计
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