塑料水杯注塑模的毕业设计

毕业设计题目塑料水杯注塑模的设计系别机电工程系专业机电一体化技术班级机电班姓名学号 090 指导教师日期 20年09月设计任务书设计题目：塑料水杯注塑模的设计设计要求：1.确定合理工艺方案2.设计合理的模具结构3.设计要全面介绍模具的工作原理4.内容丰富、文字精练、讲述详细、实用价值高设计进度要求：第一周搜集模具相关资料第二周前期准备工作第三周模具基本类型与工作部分零件尺寸计算第四周模具整体设计和绘制装配图第五周模具主要零件图的绘制第六周毕业论文的校核、修改第七周打印装订，准备答辩指导教师（签名）：摘要模具是工业的重要工艺装备，是许多工业产品生产中不可缺少的组成部分。

我国加入WTO以后，吸引外资能力的逐年增强，成为世界产品制造工厂地位愈加突出，而模具也在这其间扮演着越来越重要的角色。

塑料作为现代社会经济发展的基础材料之一，是农业、工业、能源、交通运输等经济领域不可缺少的重要材料，其用途已渗透到经济和生活的各个领域，和钢铁、木材、水泥成为材料领域的四大支柱。

模具是工业生产的基础工艺装备，被各行业广泛用于生产最终产品，其产生的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍，被誉为“效益放大器”。

模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个地区制造水平高低的重要标志。

大学时光将要成为过眼云烟，然而我们在毕业前还有一个环节——毕业设计。

我在实习中接触的大多数模具是塑料模具，所以我就选择了在实习时我们公司接到的一模具的设计——塑料水杯模具制作的设计。

我结合公司的设计图纸设计了这套模具的分型面、主流道、浇口、分流道、推杆、导柱、推板等部分。

由于在公司没有相应的设计手册、许多计算的部分我都是借鉴的公司的设计图纸。

本套模具是一套一腔四模的注射模，比之单型腔模具而言提高了生产效率，缩短了生产周期。

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及特种加工工艺。

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；塑料目录第一章塑件工艺分析 (1)1.1塑件材料的确定 (1)1.2塑料的收缩率及密度确定 (2)第二章塑件的尺寸精度与结构 (3)第三章注射机及模架的选用 (10)3.1注射机的选用 (10)3.2模架的选用 (10)3.3模架周界尺寸选择 (11)第四章模具型腔、型芯的有关计算 (11)4.1型腔工作尺寸计算 (11)4.2型芯的工作尺寸计算 (13)第五章注塑机参数校核 (14)5.1最大注射量校核 (14)5.2锁模力校核 (14)5.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 (15)5.4模具闭合高度校核 (15)第六章模具结构设计 (16)6.1制品成型位置及分型面的选择 (16)6.2模具型腔数的确定、排列和流道布局 (16)6.3主流道、主流道衬套及定位环的设计 (16)6.4导向机构设计 (18)6.5推出机构的设计 (19)6.6复位零件确定 (19)6.7模具排气槽设计 (20)第七章模具冷却系统计算 (21)7.1冷却回路所需的总面积计算 (21)7.2冷却回路的总长度的计算 (22)第八章注射模零件及总装技术要求 (23)8.1零件的技术要求 (23)8.2总装技术要求 (23)8.3总装技术要求 (24)第九章模具外形 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第一章塑料的工艺分析PC属于热塑性塑料。

（热塑性塑料—在特定的温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。

）PC的性能：综合性能较好，无毒，化学稳定性好，耐水、油等；吸水性较小，透光率很高，介电性能良好。

PC的用途：适于制作传递中、小负荷的零部件；因PC无毒无味，可以制造医疗器械，小型日常用品等；因透光率较高，可制造大型灯罩、门窗玻璃等等透明制品。

PC是非结晶型的线型结构的高聚物。

图1.1 注塑水杯图1.1 塑件材料的确定考虑到水杯的工作环境及作用来看，所以综上各种塑料的性能来考虑，聚碳酸脂（PC）具有以上工作环境所需的性能，为此确定使用材料为：聚碳酸脂：PC 1.2 塑料的收缩率及密度确定表1.1 材料性能参数材料代号密度（kg.m-3）收缩率（%）模具温度（℃）注射压力P注（Mpa）最大不溢料间隙/mmPE 940-960 1.5-3.6 60-70 60-100 0.02 PP 900-910 1.0-2.5 80-90 70-100 0.03 PC 1200 0.5-0.8 90-110 80-140 0.04 PVC 1380 0.6-1.5 30-60 80-130 0.03 由表1.1知聚碳酸脂（PC）的收缩率为（0.5—0.8）%，其密度为1.20 g/cm3第二章塑件的尺寸精度与结构为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差精度等级。

表2.1 塑件有关尺寸精度等级参数基本尺寸/mm精度等级1 2 3 4 5 6 7 8公差数值/mm--3 0.04 0.06 0.08 0.12 0.16 0.24 0.32 0.463—6 0.05 0.07 0.08 0.14 0.18 0.28 0.36 0.566--10 0.06 0.08 0.10 0.16 0.20 0.32 0.40 0.6410--14 0.07 0.09 0.12 0.18 0.22 0.36 0.44 0.7214--18 0.08 0.10 0.12 0.20 0.24 0.40 0.48 0.8018--24 0.09 0.11 0.14 0.22 0.28 0.44 0.56 0.5624--30 0.10 0.12 0.16 0.24 0.32 0.48 0.64 0.9630--40 0.11 0.13 0.18 0.26 0.36 0.52 0.72 1.0040--50 0.12 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 0.80 1.250-65 0.13 0.16 0.22 0.32 0.46 0.64 0.92 1.4 塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种。

表2.2 塑件精度等级参数塑料品种建议采用精度等级高精度一般精度低精度聚碳酸脂MT2 MT3 MT5由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择一般精度由表2.1、表2.2可查得模具加工时的各尺寸工差。

第三章 注射机及模架的选用塑料的种类很多，其成形的方法也很多，有注射成形、压缩成形、压注成形、挤出成形、气动与液压成形、泡沫塑料的成形等，其中前四种方法最为常用。

其中，注射成形所用模具称为注射成形模具，简称注射模。

注射模主要应用于成形热塑性塑料，因此根据对零件的分析，该PC 材料的塑料水杯用注射成形为最佳。

另外，注射模区别于其她塑料模的特点是：模具先由注射机合模机构合紧密，然后，由注射机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内，经冷却或固化定型后，开模取出塑件。

因此，注射模可一次成形出外形复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料制件，对水杯的外观有精美、无明显毛刺等要求的情况下，应用注射成形可以很好的达到工艺要求。

注射成形所用的设备是注射机。

3.1 注射机类型的选择由工件可得其质量为60g ，因为采用一模一腔的生产方式，可计算浇注系统的体积为15.72cm 3由公式所以：3298.66905.0g 60cm V cmg==塑件浇塑件总V V V +=018.8272.15298.66=+=选用XS-ZY-125型卧式注射机，其性能参数如下： 额定注射量： 3125cm注射压力： Mpa 120锁模力： KN 900 最大注射面积： 2320cm 最大开模行程： mm 300 模具最大厚度： mm 300 模具最小厚度： mm 200 拉杆间距： mm 290260⨯喷嘴半径：mm2喷嘴圆弧半径：10mm根据对塑件的分析，可选用XS-Z-60型热塑性塑料注射机。

该型号的注射机螺杆直径为φ38，所以，应在模具的动模座板上加工出一个大于该直径（例如：φ40）的孔，以便顶出用。

3.2 模架的选用我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）两种。

《中小型模架》标准中规定，模架的周界尺寸范围为：≤560mm mm900，并规定模架的形式为品种型号，即基本型，A1、A2、A3和A4四个品种。

表3.1 四种模架的组成、功能及用途型号组成、功能及用途定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立A1型式和卧式注射机。

动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，A2型可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推A3型件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。

动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，A4型适用于立式和卧式注射机。

根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出，A2型模型适用于本次模具的设计，故选用A2模架。

3.3 模架周界尺寸选择中小型模架的周界尺寸参数、规格有：100×L、125×L、160×L、180×L、200×L、250×L、315×L、355×L、400×L、450×L和500×L等模架规格。

根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：mm250，再根据所选取的模250×mm架规格可通过标准模架。

表查得上、下模板的厚度为mm60。

40，垫板厚度为mm第四章模具型腔、型芯的有关计算4.1 型腔工作尺寸计算模具型腔是模具和塑件的接触处其尺寸的公差直接影响了塑件工作的性能和表面的粗糙度，为此工件的型腔尺寸应做到在保证工件的质量的前提下有足够的加工余量。

对于凹模径向尺寸：L M =[(1+Scp)Ls-3/4Δ]+δz=[(1+0.55%)X30-3/4X0.2]+0.03=30.015+0.03L M =[(1+Scp)Ls-3/4Δ]+δz=[(1+0.55%)X24-3/4X0.2]+0.03=23.98+0.03式中：3/4Δ项,系数随塑件精度和尺寸变化L M--凹件径向尺寸(mm)L s—塑件径向公称尺寸(mm)S cp—塑料的平均收缩率(%)Δ—塑料公差值(mm)δz--凹模制造公差(mm)对于凹模深度尺寸：H M =[(1+Scp)Hs-2/3Δ]+δz=[(1+0.55%)X40-2/3X0.2]+0.03=40.09+0.03H M =[(1+Scp)Hs-2/3Δ]+δz=[(1+0.55%)X2.5-2/3X0.2]+0.03=2.38+0.03式中：2/3Δ项,有资料介绍系数为0.5 H M--凹模深度尺寸(mm)H s—塑件高度公称尺寸(mm)δz--凹模深度制造公差(mm)其余符号同上对于型芯径向尺寸：L M =[(1+Scp)Ls+3/4Δ]0-δz=[(1+0.55%)X26+3/4X0.2]0-0.03=26.290-0.03L M =[(1+Scp)Ls+3/4Δ] 0-δz=[(1+0.55%)X20+3/4X0.2] 0-0.03=20.260-0.03L M =[(1+Scp)Ls+3/4Δ] 0-δz=[(1+0.55%)X18+3/4X0.2] 0-0.03=18.250-0.03式中：3/4Δ项,系数随塑件精度和尺寸变化LM—型芯径向尺寸(mm)δz—型芯制造公差(mm)其余符号同上对于型芯高度尺寸：H M =[(1+Scp)Hs+2/3Δ] 0-δz=[(1+0.55%)X1+2/3X0.2] 0-0.03=1.1360-0.03H M =[(1+Scp)Hs+2/3Δ] 0-δz=[(1+0.55%)X38+2/3X0.2] 0-0.03=38.340-0.03式中：4/3Δ项,有资料介绍系数为0.5H M—型芯高度尺寸(mm)H s—塑件孔深度尺寸(mm)δz—型芯高度制造公差(mm)其余符号同上第五章 注塑机参数校核5.1最大注射量校核注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量80%由公式得 所以，选用的注塑机最大注塑量应 浇塑件机V V V +≥8.0式中机V ——注塑机的最大注塑量：单位 3cm 塑料V ——注塑机的体积，单位 3cm浇V ——浇注系统体积，单位 3cm 故761258.08.0≥⇒+≥X V V V 浇塑件机所以 选择注塑机的注塑量为：1253cm 。