瓶盖注塑课程设计说明书

课程设计说明书

学院集美大学诚毅学院

专业班级机械0892

姓名张晨

学号2008934064

指导老师陈怀民胡志超

目录

第一部分产品的说明 (2)

第二部分塑件的工艺分析 (3)

第三部分型腔的数目确定及排布 (5)

第四部分注射机的型号和规格选择及校核 (6)

第五部分分型面的选择 (7)

第六部分浇注系统的设计 (9)

第七部分凹模和型芯尺寸计算和结构设计 (11)

第八部分脱模推出机构的设计 (12)

第九部分合模导向机构的设计 (14)

第十部分冷却系统设计 (15)

第十一部分模具的结构分析与设计 (17)

第十二部分设计小结 (18)

第十三部分参考文献 (19)

一、产品的说明

1.1课程设计目的

本课程设计的目的是使我们巩固和加深对塑料模有关理论的认识，提高设计计算、制图和查阅参考资料的能力。使得我们能正确运用专业知识，初步掌握制定注塑工艺规程及进行注塑模具设计的原则和方法。

在课程设计中应本着技术上先进、经济上合理的原则，制定注塑工艺规程和设计有关的注塑模具。

①塑料制品名称：端盖

②产量：10万件；

③塑料原料：ABS；

④收缩率：0.3%~0.8%；

⑤要求塑料表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷；

⑥塑件图：如图1-1所示为制品的图样。

图1-1

二、塑件的工艺分析

（一）塑料

2.1.1化学名称：ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料

2.1.2材料分析：ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18～20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的臭味。ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。

ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。

ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度80~85℃，时间2~4h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度70~80℃，时间18~18h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可。2.1.3塑件注射成型工艺参数的确定：

根据该塑件的结构特点和得成型性能，查相关手册得到ABS塑件的成型工艺参数：

（二）塑件

2.2.1 塑件的使用性能

该塑件为端盖，制品表面并不复杂，其外表面要求光洁，不能留有浇点痕，另外要求材料有较好的力学性能，如抗拉强度、弹性模量等都要求较高。

2.2.2 表面质量分析

本塑件结构简单，壁厚均匀，模架结构较简单。精度要求较高，为四级精度，材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料成型性能一般，其他并无特殊要求。

塑料表面要求表面光泽，不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷，另外制品外表面不能有浇点痕。表面粗糙度可取Ra1.6。

2.2.3 结构工艺性分析

此塑件为回转体壳类零件，腔体深10mm，壁厚均匀10mm，大于最小壁厚要求。总体尺寸Φ50×10，属于小型塑件。侧壁无斜度，由于高度较小，可以顺利脱模。塑件上下面平直度高，可以提高模具精度、改善熔体的流动情况和便于加工。

2.2.4 生产实际考虑

通过以上的分析可知，此塑件可采用注射成形生产。因产量为10万件，属于大批量生产，在设计模具时，要提要塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模的模具，以降低生产成本，采用注射成形具有较高的经济效益。

三、型腔的数目确定及排布

3.1 型腔的数目确定

对于高精度制品，由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀，故通常推荐型腔数目不超过４个，塑料件的精度为4级左右。以及模具制造成本、制造难度和生产效率的综合考虑，塑件的生产批量为10万件，属于大批量生产，且塑件精度要求不高，为使模具尺寸紧凑，型腔数目初定为2腔，排布形式为矩形的平衡布局。

采用一模两腔的优点：

A.型腔分布平衡，结构紧凑，节省模具成本；

B.从经济上考虑，可以节省单个制件的成本；

C.冷却系统便于设置，冷却效果好。

四、注射机的型号和规格选择及校核

注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。

从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范。因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。

4.1计算塑件的体积

根据制件的三维模型，利用三维软件Pro/e直接求得塑件的体积为：V1=12.86cm3。ABS的密度为1.08～1.2g/cm3，则质量M=12.86×1.1=14.15g。

4.2计算所需的体积

根据公式Vmax=(n·Vs+Vj)/K

式中Vmax——注射机的最大注射量（cm3）

n——型腔数量

Vs——塑件体积（cm3）

Vj——浇注系统凝料体积（cm3）

K——注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8

已知n=2，Vs=12.86cm3，估计Vj=15cm3

则Vmax=（2×12.86+15）/0.8

=50.9cm3

4.3选用注射机

根据总体积V= 50.9cm3，初步选取XS-ZY-125型螺杆式注射成型机。

XS-ZY-125型螺杆式注射成型机主要参数如下表所示

4.4注射机的校核

（1）最大注射量

已知Vs＋Vj=12.86×2+15=40.72，Vmax=125，K取0.8，则Vs＋Vj＜KVmax ，适合。

（2）注射压力

已知P注= 70～90 MPa，P公=120MPa，则P注＜P公，适合。

（3）锁模力

已知F n =(nA1+A j)p

F n=900kN，行腔内压力一般为注射机压力的80%左右，查表5—2得型腔压力为30，则

A=3.14×(50/2)2×2＋156=4081mm2

F=30×4081=122430N=122kN

显然F ＜F锁，适合。

（4）开模行程校核

开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程S。所需开模行程为：

S = H1 + H2 +（5～10）=15+15+10=40 mm＜300 mm

五、分型面的选择

分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜。

5.1分型面的形式

分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。

5.2分型面的选择原则

a）、便于塑件脱模：

Ⅰ、在开模时尽量使塑件留在动模内

Ⅱ、应有利于侧面分型和抽芯

Ⅲ、应合理安排塑件在型腔中的方位；

b）、考虑和保证塑件的外观不遭损坏

c）、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）