杯盖注塑模具设计毕业设计(编辑修改稿)

杯盖注塑模具设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、 精密模具在模具产量中所战比例越来越大。 注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 本次课程设计的主要任务是塑料 杯盖 注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产 杯盖 塑件产品，以实现自动化提高产量。 针对圆盖的具体结构，通过此次设计，使我 点 浇口 双 分型面模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 2 程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推 出机构、侧抽机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 1． 设计任务书 （ 1） 塑料制品名称：杯盖。 （ 2） 成型方法：注塑成型。 （ 3） 塑料原料： ABS （ 4） 收缩率： %% （ 5） 生产批量： 10 万件。 （ 6） 未注公差尺寸按 GB/T144861993MT6 （ 7） 要求塑件表面不得飞边缺陷。 图 11 杯盖 二维图 常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 3 图 12 杯盖三维图 2．塑件的工艺性分析 塑件的工艺性分析包括 :塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的工艺性分析。 品种： ABS 颜色：蓝色 基本特性： ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物， A代表丙烯腈， B代表丁二烯， S 代表苯乙烯。 ABS 树脂是目前产量最大、应用最广泛的聚合物，它将 PS、 SAN、 BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。 ABS 工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。 ABS 工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。 ABS 树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 ABS 工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。 成形特点： 常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 4 （ 1） 无定形料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 8090度、 3 小时。 （ 2） 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 （ 3） 顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取 2176。 以上。 （ 4） 宜取高料温、高模温，但料温过高易分解 (分解温度为 270 度 )。 对精度较高的塑件，模温宜取 50 ~60 度，对高光泽、耐热塑件，模温宜 60~80 度。 （ 5） 如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 （ 6） 如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3~7 天后模具表面会残存塑料分解物，导 致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 、塑件表面质量和塑件的工艺性分析 尺 寸精度：塑件所有尺寸未标注公差，按标准 GB/T144861993 中 MT6 级精度。 表面质量：塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷，表面粗糙度可取。 结构工艺性：茶杯盖体为回转体壳类零件，腔体深 12mm，壁厚均匀 2mm，大于最小壁厚要求；总体尺寸 85 17，属于小型塑件。 侧壁无拔模斜度，由于高度较小，可以顺利脱模。 但 在塑件 侧 部手拎部位由于存在φ 4 的孔， 成型后塑件不易取出 ,因此 需要考虑 哈夫 模形式 . 通过以上分析可知，此塑件可采用注射成形生产。 又因产量为 10 万 件，属于大批量生产，采用注射成形具有 较高的经济效益。 但成型以后需要 采用 哈夫 模才能将塑件顺利脱出 . 3．注塑机的初步选择 、质量 经 UG 软件测得塑件的体积 V= ， ABS 的密度为 ～ ，则质量 M= =。 根据公式 Vmax≥ (nVs+Vj)/K 常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 5 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= 已知 n=2， Vs= ，估计 Vj=5cm3 则 Vmax≥（ 2 +5） / = 根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选 G54— S200/400 型螺杆式注射机。 明确注射机的规格参数： （ 1） 最大注射量 200400cm3 （ 2） 注射压力 109MPa （ 3） 最大开模行程 260mm （ 4） 模板尺寸 532mm 634mm （ 5） 锁模力 2540kN （ 6） 模具厚度 最大 406mm、最小 165mm （ 7） 拉杆空间 290mm 368mm （ 8） 喷嘴尺寸 圆弧半径 R18mm、孔直径φ 4mm （ 9） 定位孔直径 φ 100mm （ 10） 顶出形式 机械顶出 初选注射成型工艺参数 （ 1） 确定注射成型的工艺参数 根据该塑件的结构特点和 ABS 的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见下表。 塑件的注射成型工艺参数 常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 6 表 31塑件的注射成型工艺参数 （ 2） 确定模具温度及冷却方式 ABS 流动性中等，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率，所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制 60~80℃。 塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。 在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小，提高生产率和注射模具寿命问题比较突出，所以可以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。 如果是 小批量生产，则应尽量采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。 该 塑件的生产批量为 100,000 件，属于大批量生产，且塑件精度要求不高，因此，应采用一模多腔，为使模具尺寸紧凑，确定型腔数目为一模两腔。 4．基于 Moldflow 的塑件成型方案分析 对杯盖进行项目创建、网格划分和修补、选择材料与分析序列、建立浇注系统和冷却系统、方案分析，并生成分析报告。 网格划分的结果进行网格统计如图： 常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 7 图 41 网格统计 由图可知：最大纵横比 小于 20，匹配百分比 %大于 85%，所以网格划分符 合要求。 图 42 充填时间 常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 8 由上图可知，杯盖在。 图 43 速度 /压力切换时的压力 速度 /压力切换时的压力 从结果图上的红色圆圈可以看到熔料未流到，因此，需要更改注塑工艺参数或者重建浇注系统，来修补缺陷。 图 44 气穴 气穴主要出现在模型的边缘，模型边缘为分型处，可以排气， 在气穴较严重 处设置顶杆，以更好地方便排气。 常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 9 图 45 制品最高温度 制品最高温度显示冷却周期结束时计算出产品的最高温度。 如图最高温度为。 制品经过冷却后，最高温度应该低于制品的 顶出 温度。 在过程参数设置中，顶出温度为 88 度，因此，冷却系统布局 不合理， 需要修改。 图 46 变形 常州信息职业技术学院机电工程学院 模 092 10 所有因素导致的翘曲量为 ，小于最大翘曲量 mm 不会影响装配 关 系，无需修改。 综上所述，需要修该的为“速度 /压力切换点” “制品最高温度”。 速度 /压力切换点 措施： a 修改浇口位置； b 增加注塑压力； c 升高模具温度。 制品最高温度 措施： a调整冷却系统来降低。