塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-化妝品瓶蓋.doc

桂林理工大學(xué)塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)課題注射模設(shè)計(jì)說(shuō)明書院部機(jī)械控制工程班級(jí)07機(jī)械（2）班姓名指導(dǎo)教師2010年01月14日目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)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(jī)4三、分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)51.分型面的選擇52.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5四、模具設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)的確定74.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)85.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論證8五、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算81.成型零件的成型尺寸計(jì)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(biāo)準(zhǔn)模架的確定8六、注射機(jī)有關(guān)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(guān)表格17十、模具報(bào)價(jià)單20十一、參考資料21一、設(shè)計(jì)任務(wù)書塑件名稱化妝品瓶蓋圖號(hào)SJ-03材料LPDE生產(chǎn)批量100萬(wàn)件技術(shù)要求1.外表面要求光澤美觀，無(wú)斑點(diǎn)和熔接痕，粗糙度為0.4m；2.未注圓角為R0.2；3.未標(biāo)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(duì)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(xué)穩(wěn)定性較高，能耐大多數(shù)酸、堿及鹽的侵蝕，但不耐強(qiáng)氧化酸的腐蝕；除苯及汽油外，一般不溶于有機(jī)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(xué)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(huì)發(fā)生老化變脆，力學(xué)性能和電性能下降。在成型時(shí)，氧化會(huì)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(dòng)性好，溢邊值為0.02mm；流動(dòng)性對(duì)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(jī)溶劑接觸會(huì)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(jī)成型。應(yīng)嚴(yán)格控制模具溫度，一般以3565為宜，模具應(yīng)采用調(diào)制處理。（6）收縮率大而且波動(dòng)范圍大，應(yīng)嚴(yán)格控制模溫，保證冷卻均勻穩(wěn)定。（7）易產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，塑件成型后應(yīng)進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力；塑件壁厚宜小，應(yīng)避免有尖角，脫模斜度宜取13。（8）質(zhì)軟易脫模，當(dāng)塑件有淺側(cè)凸（凹）時(shí)，可強(qiáng)行脫模。此塑件的螺紋成型應(yīng)采用強(qiáng)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(wú)特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT7級(jí)精度查取公差，其主要尺寸的公差要求見(jiàn)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(wú)斑點(diǎn)和熔接痕，粗糙度取Ra0.4m；內(nèi)表面無(wú)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(shè)計(jì)合理易脫模；壁厚相對(duì)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(qiáng)筋，查有關(guān)表可知螺紋牙型強(qiáng)度足夠，在推薦范圍內(nèi)，加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)也符合要求；低密度聚乙烯為軟塑料，螺紋可強(qiáng)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(yīng)有0.20.8mm的臺(tái)階，始末的螺紋應(yīng)漸漸開始結(jié)束，有l(wèi)=2mm的過(guò)渡長(zhǎng)度，如圖3-3所示。此塑件端部已開有0.2的臺(tái)階，在設(shè)計(jì)型芯時(shí)只需按尺寸即可。綜合來(lái)看，此塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)特殊的結(jié)構(gòu)要求和精度要求。在注射成型生產(chǎn)時(shí)，制藥工藝參數(shù)控制得當(dāng)，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(shè)計(jì)中要提高塑件的生產(chǎn)率，傾向于采用多型腔、高壽命自動(dòng)脫模模具，以便降低生產(chǎn)成本。4.初選注射機(jī)（1）計(jì)算塑件體積和質(zhì)量塑件的體積計(jì)算：經(jīng)計(jì)算（計(jì)算過(guò)程略）得到塑件的體積為V1.159103mm3塑件的質(zhì)量計(jì)算：查有關(guān)手冊(cè)，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(jiǎn)單，單個(gè)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(shè)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(jì)算出一次注射成型過(guò)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(shè)計(jì)手冊(cè)，初選SZ-25/20柱塞式注射機(jī)，據(jù)查有關(guān)資料可列出該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，見(jiàn)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(diǎn)，查閱有關(guān)資料，確定注射成型工藝參數(shù)，見(jiàn)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(shí)必須充分冷卻，模具設(shè)計(jì)時(shí)要去有冷卻系統(tǒng)，所以該模具應(yīng)采用冷卻水強(qiáng)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(shè)計(jì)1.分型面的選擇此塑件為美容護(hù)膚品瓶蓋，外形表面質(zhì)量要求較高。在選擇分型面時(shí)，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(dòng)模一側(cè)及便于取出塑件等因素，分型面應(yīng)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(dòng)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(diǎn)澆口；而模具采用了雙分型面機(jī)構(gòu)，一個(gè)分型面用于成型塑件，另一個(gè)分型面用于取出澆注系統(tǒng)凝料。2.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì)由表3-2可知，-型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)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(guān)系得到：主流道進(jìn)口端球面半徑R=Ro+（12）=10+（12）mm，取R=12mm主流道進(jìn)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(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度取4；同時(shí)為了使熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)r=5mm的圓弧過(guò)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(shè)計(jì)采用推薦尺寸的常用澆口套；為了能與注塑機(jī)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(shè)計(jì)此塑件的體積比較小，形狀比較簡(jiǎn)單，壁厚均勻，且塑料的流動(dòng)性好，可以采用單點(diǎn)進(jìn)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(guān)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(diǎn)澆口設(shè)計(jì)由于此塑件外觀質(zhì)量要求較高，