塑料成形工藝與模具設計課程設計-化妝品瓶蓋.doc

桂林理工大學塑料成形工藝與模具設計課程設計設計課題注射模設計說明書院部機械控制工程班級07機械（2）班姓名指導教師2010年01月14日目錄一、設計任務書2二、塑件成型工藝分析31.塑料成型特征32.塑件的結(jié)構(gòu)工藝性33.塑件的生產(chǎn)批量44.初選注射機4三、分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計51.分型面的選擇52.澆注系統(tǒng)的設計5四、模具設計的方案論證71.型腔的布局72.成型零件的結(jié)構(gòu)73.推出機構(gòu)的確定74.合模導向機構(gòu)的設計85.冷卻系統(tǒng)的設計論證8五、主要零部件的設計計算81.成型零件的成型尺寸計算82.模具型腔厚度的確定83.模具型腔模板總體尺寸的確定84.標準模架的確定8六、注射機有關參數(shù)的校核81.模具閉合高度的確定92.模具閉合高度的校核94.模具開模行程的校核95.注射量的校核9七、繪制模具裝配圖10八、拆畫零件圖13九、相關表格17十、模具報價單20十一、參考資料21一、設計任務書塑件名稱化妝品瓶蓋圖號SJ-03材料LPDE生產(chǎn)批量100萬件技術要求1.外表面要求光澤美觀，無斑點和熔接痕，粗糙度為0.4m；2.未注圓角為R0.2；3.未標出的拔模斜度取1。二、塑件成型工藝分析1.塑料成型特征低密度聚乙烯（LDPE）又稱高壓聚乙烯，為支鏈型線性分子結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料。其結(jié)晶度為55%65%，相對分子質(zhì)量較小，密度為0.910.94g/cm3，壓縮比為1.842.3，比熱為2.30J/（g）。低密度聚乙烯的化學穩(wěn)定性較高，能耐大多數(shù)酸、堿及鹽的侵蝕，但不耐強氧化酸的腐蝕；除苯及汽油外，一般不溶于有機溶劑。低密度聚乙烯耐低溫性能好，在-60下仍具有較好的力學性能，但其使用溫度不高（在80以下）。低密度聚乙烯在熱、光及氧的作用下會發(fā)生老化變脆，力學性能和電性能下降。在成型時，氧化會引熔體黏度下降和變色，產(chǎn)生條紋，影響塑件質(zhì)量。因此，需添加抗氧化劑及紫外線吸收劑等。低密度聚乙烯的成型特性為：（1）成型性好，可采用注射、擠出及吹塑等成型加工方法。（2）吸濕性小，成型前可不干燥。（3）熔體黏度下，流動性好，溢邊值為0.02mm；流動性對壓力敏感，宜采用較高的壓力注射。（4）可能發(fā)生溶體破裂，與有機溶劑接觸會發(fā)生開裂。（5）成型溫度范圍為160240。熔融溫度低且塑件質(zhì)量輕，考慮到塑件質(zhì)量及效率可采用螺旋式注射機成型。應嚴格控制模具溫度，一般以3565為宜，模具應采用調(diào)制處理。（6）收縮率大而且波動范圍大，應嚴格控制模溫，保證冷卻均勻穩(wěn)定。（7）易產(chǎn)生應力集中，應嚴格控制成型條件，塑件成型后應進行退火處理，以消除內(nèi)應力；塑件壁厚宜小，應避免有尖角，脫模斜度宜取13。（8）質(zhì)軟易脫模，當塑件有淺側(cè)凸（凹）時，可強行脫模。此塑件的螺紋成型應采用強行脫模方式。2.塑件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）塑件的尺寸精度分析此塑件的尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT7級精度查取公差，其主要尺寸的公差要求見p18表3-1。（2）塑件表面質(zhì)量分析此塑件的外表面要求光澤美觀，無斑點和熔接痕，粗糙度取Ra0.4m；內(nèi)表面無特殊要求粗糙度Ra可取3.2m。（3）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析從圖紙上分析，此塑件的外形為回轉(zhuǎn)體，設計合理易脫模；壁厚相對均勻，且符合最小壁厚的要求；在塑件內(nèi)壁有M61的螺紋孔及加強筋，查有關表可知螺紋牙型強度足夠，在推薦范圍內(nèi)，加強筋的設計也符合要求；低密度聚乙烯為軟塑料，螺紋可強制脫模成型，但要注意為了防止螺孔最外圈的螺紋崩裂或變形，螺紋始末端應有0.20.8mm的臺階，始末的螺紋應漸漸開始結(jié)束，有l(wèi)=2mm的過渡長度，如圖3-3所示。此塑件端部已開有0.2的臺階，在設計型芯時只需按尺寸即可。綜合來看，此塑件結(jié)構(gòu)簡單，無特殊的結(jié)構(gòu)要求和精度要求。在注射成型生產(chǎn)時，制藥工藝參數(shù)控制得當，此塑件是比較容易成型的。3.塑件的生產(chǎn)批量此塑件的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，因此在模具設計中要提高塑件的生產(chǎn)率，傾向于采用多型腔、高壽命自動脫模模具，以便降低生產(chǎn)成本。4.初選注射機（1）計算塑件體積和質(zhì)量塑件的體積計算：經(jīng)計算（計算過程略）得到塑件的體積為V1.159103mm3塑件的質(zhì)量計算：查有關手冊，取低密度聚乙烯的密度為=0.92g/cm3，所以塑件的質(zhì)量為=V=1.1590.921.07g（2）確定型腔數(shù)量此塑件結(jié)構(gòu)簡單，單個塑件的體積較小約為cm3，且此塑件的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，為盡量提高生產(chǎn)率，決定采用一模四件的模具結(jié)構(gòu)，型腔環(huán)形分布在型腔板上，這樣有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。（3）確定成型設備由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，由此可計算出一次注射成型過程所用塑料量為：W=4+廢料=41.07+1.0720%=4.494g由于塑件的材料為低密度聚乙烯，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，參考設計手冊，初選SZ-25/20柱塞式注射機，據(jù)查有關資料可列出該注射機的主要技術參數(shù)，見p17表3-2。確定注射成型的工藝參數(shù)根據(jù)所選用材料（LDPE）的特性和此塑件自身的成型特點，查閱有關資料，確定注射成型工藝參數(shù)，見p20表3-3雖然塑件體積、壁厚不大，但次塑件生產(chǎn)類型為大批量，加上低密度聚乙烯比熱容大、冷卻速度慢，成型時必須充分冷卻，模具設計時要去有冷卻系統(tǒng)，所以該模具應采用冷卻水強制冷卻，冷卻要均勻，以縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。三、分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計1.分型面的選擇此塑件為美容護膚品瓶蓋，外形表面質(zhì)量要求較高。在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量、便于清除毛刺及飛邊、有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體、分模后塑件留在動模一側(cè)及便于取出塑件等因素，分型面應選擇在塑件外形輪廓的最大處，如圖3-4所示。另外，為了提高自動化程度和生產(chǎn)率，減少低密度聚乙烯的取向變形以及保證塑件表面質(zhì)量，決定采用點澆口；而模具采用了雙分型面機構(gòu)，一個分型面用于成型塑件，另一個分型面用于取出澆注系統(tǒng)凝料。2.澆注系統(tǒng)的設計（1）主流道設計由表3-2可知，-型注射機噴嘴的有關尺寸為：噴嘴孔直徑的do=3噴嘴前端球面半徑Ro=10根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系得到：主流道進口端球面半徑R=Ro+（12）=10+（12）mm，取R=12mm主流道進口端孔直徑d=do+0.5=3+0.5mm，取d=3.5mm為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度取4；同時為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設計r=5mm的圓弧過渡。主流道襯套采用可拆卸更換的澆口套，澆口套的形狀及尺寸設計采用推薦尺寸的常用澆口套；為了能與注塑機的定位圈相配合，采用外加定位環(huán)的方式，這樣不僅減少了澆口套的總體尺寸，還避免了澆口套在使用中的磨損。（2）分流道設計此塑件的體積比較小，形狀比較簡單，壁厚均勻，且塑料的流動性好，可以采用單點進料的方式。為便于加工，采用最為常用的截面形狀為U形的分流道。查分流道橫截面及其尺寸的有關資料，取U形分流道截面半徑R=2mm，h=2.55mm。分流道截面形狀及尺寸如圖3-5所示。（3）點澆口設計由于此塑件外觀質(zhì)量要求較高，