漱口杯塑料模具设计CAD图纸全套注塑模具毕业资料

塑料刷牙杯模具设计

前言

近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%，在模具进出口中的比重高达50～70%。目前，带嵌件模具发展也是相当的快。现在最常见带嵌件模具是带金属嵌件的模具以及带树脂嵌件的模具。结合Pro/E、Moldex3D等CAE分析软件一起对带嵌件模具进行模拟分析，从而来指导带嵌件模具设计及其工艺方案的优化，已经成为了当今社会的一个的重要研究手段。但是总体说来，对带嵌件的模具设计仍然还不成熟。

塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和模塑生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代，不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。

1 塑件工艺性分析

1.1 塑件的原材料分析

产品名称:塑料刷牙杯

型腔数:一模四腔

生产类型:大批量

材料: PP

图 1-1

(1) 塑件材料性能分析

PP塑料，化学名称：聚丙烯

英文名称:Polypropylene（简称PP）

比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220℃ 。成分结构

PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形。

成型特性

(2) 成型工艺性分析

PP在熔融温度下有较好的流动性，成型性能好，PP在加工上有两个特点：其一：PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降（受温度影响较小）；其二：分子取向程度高而呈现较大的收缩率。

PP的加工温度在200-300℃左右较好，它有良好的热稳定性（分解温度为310℃），但高温下（270-300℃），长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因PP 的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低，所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性，改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50℃范围内。PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP在熔化过程中，要吸收大量的熔解热（比热较大），产品出模后比较烫。PP料加工时不需干燥，PP的收缩率和结晶度比PE低。

1.2 塑件结构分析

塑件的具体结构如图所示。其中塑件外形结构大致圆柱形，带有拔模角度，注塑重点在于，注塑时不能出现浇不足，收缩均匀。同时外观要求不能有熔接痕、脱模痕, 不能有划伤、变形、飞边，必须符合GB/T 2828.1、QC/T 32-2006和GB/T 3730.1-2001。

制品尺寸精度分析。该塑件尺寸无特殊要求，尺寸精度按MT5查取公差。该塑件内外尺寸均受到模具活动的影响，故为B类尺寸。据国家标准塑件尺寸公差（GB/T144486-1993）查得，该零件主要尺寸如下所示：

表1-2

25 25±0.3

27 27±0.3

图1-2 水杯三维图

2 拟定模具结构形式

2.1 分型面位置确定

在模具设计初期阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是在注射模设计中的一个关键因素。

分型面的选择主要应遵循以下原则：

（1) 分型面应选在塑件外形最大截面处。

（2) 便于塑件顺利脱模，尽可能使塑件留在动模一侧。

（3) 有利于保证塑件的精度要求。

（4) 满足塑件的外观质量要求。

（5) 有利于简化模具结构。

（6) 尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。

（7) 有利于排气。

综合上述的各原则，分型面可取在制件的最大投影面积处。

图 2-1 分型面

2.2 型腔数量及排列方式确定

该塑件三维是ø54上×ø40下×66高mm，为中小型尺寸工件，采用一模四腔，大批量

生产。排列如图所示。

图 2-2 型腔排列

2.3 注塑机选择和参数校核

2.3.1 注射量计算

模具所需塑料熔体注射量m = nm1 + m2 (3-1) 式中：m—一副模具所需塑料的质量或体积（g或cm3）;

n —初步选定的型腔数量；

m1—单个塑件的质量或体积（g或cm3）

m2—浇注系统的质量或体积（g或cm3）

其中m2是个未知值（注塑厂的统计资料），在做设计时以0.6nm1来估算，即

经proe分析，塑件质量m1= 5.948⨯0.91=5.412g，所以注射量

m=1.6nm1=1.6⨯4⨯5.4=34.56g

2.3.2 投影面积及锁模力的计算

塑件和流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积及所需锁模力为：

A = nA1+A2 (3-3)

Fm=(nA1+A2)P

型

(3-4)

式中： A —塑件及流道凝料在分型面上的投影面积（mm2）;

A1—单个塑件在分型面上的投影面积（mm2）；

A2—流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积（mm2）;

F

m

—模具所需的锁模力（N）；

P

型

—塑料熔体对型腔的平均压力（MPa）。

表5-1 常用塑料注射成型时型腔平均压力单位：MPa

塑件特点P型举例

容易成型塑件25 PE、PP、PS等壁厚均匀的日用品，

一般塑件30 容器类

中等黏度塑件及有精度要

求塑件

35 在模温较高的情况下，成型薄壁容器类

高黏度塑料及高精度、难充模塑料40 ABS、POM等有精度要求的零件，如壳类

等高精度的机械零件，如齿轮、凸轮等

流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积A

2

，在模具设计前是个未知值，根据多

型腔模的统计分析，A

2

是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2倍到0.5倍，因此可用

0.45nA

1

来估算，另外部分塑料注射压力P可查相关数据。经过moldex 3D 的计算，总投影面积为：9156mm2。

所以：A=4（3.14*27*27）=9156mm2

F m =AP型=9156×40=366.24kN

2.3.3 选择注射机

根据上面计算得到的m和Fm值来选择一种注射机，注射机的最大注射量（额定注

射量G）和额定锁模力F满足