【瓶蓋注塑模具各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算案例3700字】

瓶蓋注塑模具各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u257321.1瓶蓋注塑模具中澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1160811.2瓶蓋注塑模具的成型系統(tǒng)設(shè)計(jì) 47021.3模具溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 71.1瓶蓋注塑模具中澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.1.1澆注系統(tǒng)的組成簡單來說，澆注系統(tǒng)就是一段通道，這段通道指的是PP材料從注塑機(jī)上的噴嘴噴出來以后的PP材料到瓶蓋注塑模具型腔這部分的距離。通常來說，在工業(yè)生產(chǎn)中，最常見的就是冷流道系統(tǒng)。冷流道系統(tǒng)包括了幾個(gè)重要部分，有冷料穴，分流道以及澆口和主流道。通常把其稱之為普通流道。另一種就是無流道系統(tǒng)，而在那些大型的，精密的模具中，才會用到這種的無流道系統(tǒng)。這種無流道系統(tǒng)需要建設(shè)專用的熱流道澆注系統(tǒng)來配合使用，所以說這種澆注系統(tǒng)的造價(jià)比較貴，而一般的公司又沒那么多錢，所以對于正常生產(chǎn)來說不考慮。1.1.2在設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)時(shí)注意事項(xiàng)在設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)的過程中，我們應(yīng)該要遵循以下幾個(gè)原則，這樣才能保證澆注系統(tǒng)的合理性：在澆注系統(tǒng)中，為了讓熱量和壓力少損失一點(diǎn)，應(yīng)該讓表面的粗糙度低一點(diǎn)，而且流道一定要盡量的短，流道中的彎折要少一點(diǎn)，然后斷面尺寸應(yīng)該適當(dāng)；分流道應(yīng)該采用平衡式的布置，因?yàn)檫@樣才能保證PP材料的熔融體在同一時(shí)間內(nèi)充滿各個(gè)角落；對于模具的外形和尺寸要盡可能的減少；在實(shí)際生產(chǎn)中，工廠為了防止模具因?yàn)槔锩娴腜P材料太多了而造成材料向外溢出的情況發(fā)生，一般都會把型腔的布置以及澆口部位應(yīng)該要形成對稱才行。1.1.3澆注系統(tǒng)中流道的設(shè)計(jì)（1）澆注系統(tǒng)中主流道的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)主流道時(shí)，我們需要注意一些事項(xiàng)。主流道在澆注系統(tǒng)是非常重要的一環(huán)，一般位于模具的中心線上。凝料從注塑機(jī)出來以后，首先就要經(jīng)過它，是熔融塑料的重要流動通道。其會與噴嘴中心線呈現(xiàn)出重合的狀態(tài)，一般會與分型面相互垂直。

注塑機(jī)噴嘴與澆口套應(yīng)該滿足以下關(guān)系式：（3-1）（3-2）（2）澆注系統(tǒng)中分流道的設(shè)計(jì)塑料熔融體在經(jīng)過主流道之后，就要進(jìn)入分流道了，澆口和主流道之間的熔料通道稱之為分流道。分流道可以讓熔融體布滿整個(gè)模具型腔，并且在此過程中會保持平穩(wěn)的流態(tài)，而且分配的會很均勻。分流道有一些常用的截面形狀，比如梯形和圓形等幾種形式，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)采用梯形截面的分流道，因?yàn)橐紤]到熔融材料在流動過程中，要避免彎曲和轉(zhuǎn)向，還要盡可能的減少在流動過程中的阻力，所以應(yīng)該選擇梯形分流道。查表可以取值截面高=6mm，寬度=7.4mm。（3）澆注系統(tǒng)中冷料穴的設(shè)計(jì)為了避免澆注系統(tǒng)中跑在前面的溫度已經(jīng)下降的物料進(jìn)入型腔我們通常會設(shè)計(jì)一個(gè)冷料穴，不然如果型腔里面進(jìn)入那些溫度已經(jīng)下降的物料的話，整個(gè)塑件的質(zhì)量都會受到冷料的影響，從而降低產(chǎn)品的質(zhì)量。通常會在主流道的末端設(shè)計(jì)一個(gè)冷料穴。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，有點(diǎn)分流道較長，這個(gè)時(shí)候?yàn)榱朔奖闵a(chǎn)，一般會在其末端也設(shè)計(jì)一個(gè)冷料穴。（4）澆注系統(tǒng)中澆口的設(shè)計(jì)在澆注系統(tǒng)中，有一個(gè)非常重要的位置，就是澆口。我們所說的進(jìn)料口就是澆口，本質(zhì)上就是一個(gè)一段通道，這一段指的是從分流道通往模具型腔的渠道，可以加速物料流動。這一部分在整個(gè)澆注系統(tǒng)中最小巧的部分。

澆口的設(shè)計(jì)在整個(gè)工藝系統(tǒng)中很重要，因?yàn)樗鼤绊懙疆a(chǎn)品的外觀和功能等。如果設(shè)計(jì)不好的話，還會影響到模具的加工，也可能會使產(chǎn)品翹曲變形。如圖3-2所示為此次設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)。采用點(diǎn)澆口模式的澆注系統(tǒng)，直徑取值為0.5mm。 圖3-2澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式1.1.4澆注系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件的選用在實(shí)際生產(chǎn)中，采用標(biāo)準(zhǔn)件有諸多優(yōu)點(diǎn)。比如方便采購以及維修，還能縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。在零件損壞時(shí)，也方便更換。而且標(biāo)準(zhǔn)件的價(jià)格偏低，可以降低生產(chǎn)成本，更能夠提高生產(chǎn)效率。所以在本次設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)的定位環(huán)和澆口套。下圖3-3所示為澆口套與定位環(huán)的結(jié)構(gòu)形式。 圖3-3定位環(huán)與澆口襯套的結(jié)構(gòu)形式1.2瓶蓋注塑模具的成型系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2.1系統(tǒng)中的型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通俗來說，型腔就是模具中凹下去的部分，主要用于飲料瓶瓶蓋的外表面的成型。這種在本次設(shè)計(jì)中，我們采用整體式的型腔結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)容易制造，而且容易加工，在發(fā)生零件損壞時(shí)也容易更換。它的裝配工藝較為簡單。如下圖3-4為本次設(shè)計(jì)的模具型腔結(jié)構(gòu)。圖3-4模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.2.2模具中型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)我們把模具中凸出來的部分稱之為模芯。瓶蓋里面的結(jié)構(gòu)特征就是用模芯來塑型的。為了能夠順利脫模，一般都會設(shè)計(jì)一個(gè)頂出式的脫模機(jī)構(gòu)，還能冷卻水道。在本次設(shè)計(jì)中，我們采用整體式的型腔結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)容易制造，而且容易加工，在發(fā)生零件損壞時(shí)也容易更換。它的裝配工藝較為簡單。如圖3-5為本次設(shè)計(jì)的模具型腔結(jié)構(gòu)圖，它的結(jié)構(gòu)簡單，適合本次模具設(shè)計(jì)。 PAGE8圖3-5模具型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖1.2.3計(jì)算模具中各種零件尺寸（1）計(jì)算直徑這次采用平均尺寸法來計(jì)算型腔的直徑尺寸，其公式如下：（3-3）因?yàn)楫a(chǎn)品是一個(gè)圓柱形殼體，所以長寬都相同，其式中，L是型腔徑向尺寸（mm)，L作為塑件徑向公稱尺寸（mm)，S作為塑件的平均收縮率（1.5%），Δ作為塑件公差值（mm)，δ作為型腔制造公差（mm)。型腔徑向尺寸：（2）型腔模具深度尺寸的計(jì)算此次型腔深度的尺寸采用了平均尺寸法，其公式如下：（3-4）在此式中,H作為型腔深度尺寸(mm)，H作為塑件高度公稱尺寸(mm)，其它的符號意義同（1）所訴。1.2.4型芯成型零件尺寸計(jì)算（1）型芯徑向尺寸計(jì)算此次型芯徑向尺寸的計(jì)算應(yīng)該采用平均尺寸法，其公式如下：（3-5）在此式中，L作為型芯徑向尺寸(mm)，δ作為型芯制造公差(mm),其他符號意義同上所訴，由此，型芯徑向尺寸計(jì)算為：（2）型腔模具深度的尺寸計(jì)算此次型芯深度尺寸應(yīng)該采用平均尺寸法，其公式如下：（3-6）在此式中，H作為塑件孔深度尺寸(mm),H作為型芯深度尺寸，其他的符號意義同上所訴。1.2.6模具成型零件的強(qiáng)度校核（1）強(qiáng)度和剛度的校核要素模具的剛度和強(qiáng)度統(tǒng)稱為模具的強(qiáng)度。在模具加工瓶蓋的實(shí)際生產(chǎn)中，對其是有一定技術(shù)要求的。想要模具能夠正常的工作生產(chǎn)，只有先確保此模具具有足夠的強(qiáng)度和剛度才行。（2）模具型腔側(cè)壁以及底板厚度的計(jì)算在實(shí)際生產(chǎn)瓶蓋的時(shí)候，瓶蓋快成型的時(shí)候，PP材料的熔融體對型腔的壓力是最大的，所以對模具中的型腔就很高的工藝要求。因?yàn)楫?dāng)模具型腔中的內(nèi)應(yīng)力超過材料本身所能承受的最大限度時(shí)，就會對產(chǎn)品造成非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題，嚴(yán)重的還可能會造成安全問題，但是也不能盲目的選擇最好的材料，因?yàn)檫@樣會使生產(chǎn)成本增加，不能達(dá)到最大的生產(chǎn)效益，甚至可能會虧本。所以在設(shè)計(jì)時(shí)校核型腔的剛度和強(qiáng)度是很有必要的。此模仁側(cè)壁厚度強(qiáng)度計(jì)算采用組合式型腔側(cè)壁厚度以長邊為計(jì)算對象(3-7)因?yàn)榇舜尾捎妙A(yù)硬化鋼718H作為模仁的材料，所以式中σ=290~330MPa，P作為模具中的型腔壓力，一般都在22~45MPa之間取值,而在本設(shè)計(jì)計(jì)算中取P=35MPa；模仁的總高度表示為H，S作為模仁側(cè)壁厚度。此模仁側(cè)壁厚度的剛度校核：(3-8)式中在設(shè)計(jì)這個(gè)模具的時(shí)候，結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)主要采用了包夾滑塊的結(jié)構(gòu)?；瑝K因?yàn)橛袃A斜度，不方便計(jì)算，而在工作生產(chǎn)中，定、動模板承受了所有的力，所以本質(zhì)上我們只需要校核這兩個(gè)的側(cè)壁就行了。經(jīng)過之前的計(jì)算，側(cè)壁厚度要大于68.86mm，而此次設(shè)計(jì)達(dá)到102mm，所以綜上所述，此次設(shè)計(jì)可以達(dá)到生產(chǎn)要求。1.3模具溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.1.1模具中溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)模具溫度系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分。模具溫度系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理的話，可以提高瓶蓋的外觀和質(zhì)量，還能夠提高瓶蓋的尺寸精度。1.1.2模具中冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求在模具中的水道系統(tǒng)，我們把它稱之為冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)是和外面的水源相連接的，會有一個(gè)或者多個(gè)水道，這是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要來設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的時(shí)候，我們要遵循幾個(gè)原則：冷卻水入口的溫差要進(jìn)行控制，讓它的溫度差盡可能的小，這樣才能有利于產(chǎn)品制造；冷卻時(shí)，澆口處應(yīng)該要強(qiáng)一點(diǎn)；因?yàn)楦鱾€(gè)模具材料的原因，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分利用和考慮到其導(dǎo)熱性；冷卻水道里面的水流動的時(shí)候，應(yīng)該控制它形成湍流狀態(tài)；在設(shè)計(jì)布局的時(shí)候一定要合理，不能影響到其他系統(tǒng)的布局；在距離方面，型腔的表面應(yīng)該與水道保持一個(gè)合理的距離，排布和形狀也要盡可能的保持一致；冷卻系統(tǒng)整體要保持一個(gè)閉合的回路；要考慮到制造成本，這樣才能夠有更高的經(jīng)濟(jì)效益1.1.3模具中冷卻水道的形式類型在設(shè)計(jì)模具時(shí)，冷卻水道為了能夠讓模具中的各個(gè)區(qū)域都能冷卻均勻，一定要形成一個(gè)完整的閉合回路。在生產(chǎn)時(shí)，比較常見的回路形式有很多，而且都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，所以要根據(jù)塑件來設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)采用環(huán)繞式設(shè)計(jì)，如下圖3-7所示。圖3-7模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1.4模具中冷卻水道的計(jì)算校核結(jié)合熱平衡公式可以得到：PP材料在凝固的時(shí)候，其每秒放出來的熱量與冷卻系統(tǒng)中得到的能量相等，所以可以以此校核公式：（3-9）在此公式中，冷卻系統(tǒng)中所流動的冷卻水的體積流量為qv，其單位為M/Min，W為單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量，其單位kg/Min；Q1作為每千克的PP材料制品在冷卻凝固時(shí)所釋放出來的熱量，它的單位表示為KJ/kg；冷卻系統(tǒng)中所用的冷卻水密度為r，其比熱容為，作為冷卻水出口溫度，冷卻水入口溫度為。（1）飲料瓶瓶蓋在模具型腔中冷卻成型時(shí)，設(shè)其在一個(gè)小時(shí)內(nèi)放出來的熱量為Q。校核Q，查閱資料可以知道，在生