蜜饯盒盖的注塑模具设计

目录前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 二、塑件的工艺性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 （一）塑件的模型建立2D图一、3D图二，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 （二）塑料的结构特点、化学和成型使用性能，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 （三）塑件工艺参数、模具型制品的收缩率、壁外形及圆角、脱模斜度．．．．．．5 三、分型面设计与型腔．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 （一）确定制品分型分型面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 （二）型腔数量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 四、成型设备的选择与塑料工艺参数的编制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 （一）计算塑件、浇注系统的体积及塑件的质量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 （二）选择注射机的类型和型号．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 （三）塑件注射工艺参数的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 （四）查表填写原材料的注射工艺参数及塑件模塑的工艺卡．．．．．．．．．．．．．11 五、模具的结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 （一）浇注系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 （二）成型零件的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 （三）顶出机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 （四）冷却系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 （五）导向机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 六、排气系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 七、模架的选择及校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 八、模具装配图和零件图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29[摘要] 通过对蜜饯盒盖注塑件进行特性分析及工艺分析等以及工艺方案的确定；根据这些分析来进行注射模具的设计，确定模具结构和成型方式，工对塑料设计与模架选择；并对成型工艺等多方面分析，制定正确工艺方案，并对模具的所有成型零部件计算进行验证及校核；最后根据结构设计出来模具进行选择注塑机以及绘制模具装配图和零件图。

[关键词] 注塑模工艺分析成型尺寸注塑机一、前言毕业设计是走上工作岗位成为正式员工的前奏，是综合运用学校学到的知识和技能进行实际工作的过程；是运用基本知识和基础理论，去分析、解决实际问题的实践锻炼过程，也是在校学习期间学习成果的综合性总结。

塑料，由于具有一系列优异的物理力学性能、化学性能和易成形加工工艺性能而在轻工、农业、国防、航天航空、机械制造、建筑材料、交通运输等部门与人们的日常生活密切相关的诸多方面都得到了非常广泛的应用。

塑料件蜜饯盒盖就是塑料运用的实例。

蜜饯盒盖是一个典型的塑料件，该零件大小适中，适合采用一模两腔的两板模生产。

通过设计该模具可较全面地熟悉塑料模具的设计过程，锻炼自己综合运用专业知识的能力。

在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代的成形设备等都是成形优质塑料的重要条件。

由于塑模生产领域计算机应用的独特优势，以三维模型为基础的以CAD/CAM/CAE技术为代表的模具计算机应用的集成化生产模式获得了快速的发展和进步。

模具CAD/CAM/CAE 技术的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。

在欧美，模具CAD/CAM/CAE技术已成为模具企业普遍应用的技术。

在CAD的应用方面，已超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到了70％～89％。

PRO-E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。

应用这些软件不仅可完成2D设计，同时可获得3D模型，为NC编程和CAD/CAM/CAE的集成提供了保证。

应用3D设计，还可以在设计时进行装配干涉的检查，保证设计和工艺的合理性。

CAE技术在欧美已逐渐成熟。

在塑料模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的充模过程，分析冷却过程，预测成形过程中可能发生的缺陷。

我在塑料件蜜饯盒盖的模具设计中,也运用了CAD绘图软件,UG三维造型软件。

二、塑件工艺分析一）建立塑料件的模型（图1为蜜饯盒盖2D零件图、图2是蜜饯盒盖3D图）（二）、塑料的结构特点、化学和成型使用性能1、基本特性该塑料是仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料品种。

它是无色透明、无毒无味，落地时发出清脆的金属声，密度为1.054g/cm3。

其力学性能与聚合方法，相对分子质量大小，定向度及其中的杂质量有关。

相对分子质量越大，机械强度越高。

该塑料有优良的电性能（尤其是高频绝缘性能）和一定的化学稳定性。

能耐碱、硫酸、磷酸、质量分数为10%～30%的盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不耐硝酸及氧化剂的作用。

对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗腐蚀能力。

它能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和脂类等。

该塑料有优良的着色性能、可染成各种鲜艳的色彩。

但耐热性能差，热变形温度一般在70～80摄氏度之间，只能在温度不太高的场合使用。

它质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此，限制了它在工程上的应用。

近几十年来，发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点，同时又保留了它的优点，从而扩大了其用途。

2、成型特点该塑料的流动性和成型性能优良，成品率高，但工艺差，易于出现裂纹，要求塑料件的脱模斜度较大；因膨胀系数高，塑料件中不宜有嵌件，且壁厚应均匀；宜用高料温、高模温、低注射压力来成型并延长注射时间，以防止缩孔及变形、降低内应力。

但是料温过高，则易出现银丝；因流动性好，模具设计方面3、模具设计方面（1）可以使用所有常规类型的浇口。

若用点浇口，直径为0.8～1.0mm。

（2）PS 性脆易开裂，设计恰当合理的顶出脱模机构，防止因顶出力过大或不均匀而导致制品开裂，选择较大的脱模斜度。

4、注塑工艺条件（1）干燥处理：除非储存不当，通常不需要干燥处理。

如果需要干燥，建议干燥条件为80度,2～3小时。

（2）料筒温度：180～280度。

对于阻燃型材料其上限为250度。

（3）模具温度:50～80度（4）注射压力：20～60MPa。

（5）注射速度：注射速度宜适当高些以减弱熔接痕，但因注射速度受注射压力影响大，过高的速度可能会导致飞边或出模时粘膜以及顶出时顶白顶裂等问题。

5、共混改性塑料（1）PS+PVC共混成为性能较好的不燃塑料。

（2）PPO 改善PPO加工性、降低吸湿性、降低成本、提高PS耐热性、冲击性。

5、主要用途聚苯乙烯在工业中可制仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等；在电气方面可制作绝缘性能良好的零件（如接线盒、电池盒等）。

在日常用品方面广泛地用于包装材料、各种容器、玩具等。

三）、塑件工艺参数、模具型制品的收缩率、壁外形及圆角、脱模斜度．1、塑件工艺参数（1）塑件的质量和精度塑料制品的表面质量指的是塑料制品成型后的表面缺陷状态，如常见的填充不足、飞边、收缩凹陷、气孔、熔接痕、银纹、绕曲4变形，顶白，白斑，尺寸不稳定及粗糙度等。

塑料制品的表面粗糙度应遵循表3-4中GB/T 14234-93《塑料件表面粗糙度标准—不同加工方法和不同材料所能达到的表面粗糙度》。

一般模具型腔粗糙度要比制品的要求低1～2级。

塑件PS公差等级为MT5，它的表面粗糙度Ra1.60～3.20。

查《塑料模具成形模具设计手册》（2）塑件的尺寸分析这里尺寸是指塑件的总体尺寸，而不是指壁厚，孔径等结构尺寸。

塑件的尺寸精度是指所获得的塑件与产品图中的尺寸行使程序，即所获得的尺寸的准确度。

塑料尺寸的大小与塑料的流动性有关。

注射成型的塑件尺寸还要受到注射机的注射量、锁模力和模板尺寸的限制。

2、成型收缩的形式PS（聚苯乙烯）收缩率在0.4%～0.7%之间。

常用收缩率0.5%。

PS的流动性极好，成型加工容易。

成型收缩主要表现在以下几个方面。

(1)塑料件的线性尺寸收缩由于热胀冷缩，塑料件脱模时的弹性恢复、塑性变形等原因导致了塑料件脱模冷却到室温后其尺寸缩小。

为此，设计模具时对于型腔个尺寸必须于以补偿。

(2)收缩方向性成形时分子按照方向排列，使塑料件呈现各向异性，沿料方向的收缩大，强度高。

与料流方向相垂直，则收缩小强度低。

此外，成形时由于塑料件各部分密度及填料分布不均，故收缩也不均匀。

产生收缩差会使塑料件发生绕曲、变形、裂纹，尤其在挤塑及注射成形时，其方向性更为明显。

所以，在模具设计时，必须考虑收缩的方向性，按照塑料件的形状、料流的方向来选取收缩率为宜。

（3）后收缩性塑料件成形时，由于受成形压力、剪切应力、各向异性、密度不均、填料分布不均、模温不均、硬化不均及塑性变形等因素的影响，引起了一系列应力变化，在粘流状态时不能全部消除，故塑料在应力状态下成形时则存在着残余应力。

（4）后处理收缩根据塑料件的使用性能及工艺要求，在成形之后需要进行（时效）热处理，处理后也会导致塑料件尺寸。

因此，设计成形模具时，对高精度塑料件应当考虑后收缩及后处理收缩性能给尺寸造成偏差，并予以修正。

3、壁厚外形及圆角、脱模斜度热塑性塑料易于成型薄壁制品，壁厚可小至0.75mm，推荐壁厚2mm。