开水瓶盖塑模设计毕业论文

目 录
前言………………………………………………………………………
1、  设计课题……………………………………………………………
1.1型腔数量及排列方式的选择……………………………………
1.2型腔的布局………………………………………………………
1.3确定型面…………………………………………………………
1.4脱模方式的确定…………………………………………………
2、 成形零件尺寸的计算及校核……………………………………
2.1影响塑件尺寸精度的主要因素…………………………………
3、 型腔和型芯和工作尺寸计算……………………………………
3.1型腔深度尺寸和型芯高度尺寸的计算…………………………
3.2 螺纹型芯工作尺寸的计算………………………………………
3.3模具型腔侧壁与底板厚度的计算………………………………
4、 合模导向机构设计………………………………………………
4.1 导向机构的作用………………………………………………
4.2导柱主导机构…………………………………………………
5、推出机构设计……………………………………………………
6、温度调节系统的设计……………………………………………
7、浇注系统与排溢系统的设计……………………………………
7.1其主流道尺寸…………………………………………………
7.2浇口的设计……………………………………………………
7.3冷却穴的设计…………………………………………………
7.3排溢系统……………………………………………………
8、注射机的有关工艺参数的校核………………………………
8.1型腔数量校对………………………………………………
8.2注射校对……………………………………………………
8.3塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核………………
8.4注射压力的校核……………………………………………
8.5模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核……………
8.6开模行程的校核……………………………………………
8.7顶出装置的校核……………………………………………
8.8标准件的选用及其尺寸公差精度…………………………
参考文献…………………………………………………………
后语………………………………………………………………
致谢………………………………………………………………
1、设计课题：
塑件的体积计算：
          V侧=S侧×a侧厚=1\2(307.876+276.460)×68×2
=39734.848 ㎜3
=39.734848㎝3
          V底=S底×b底厚=πr×b底厚
                =3.1415926×(90/2) 2  ×2
=12.723450㎝3
          V总=V侧+V底=39.734848+12.72345=52.458298㎝3
Vi=1/3V总×2=52.458×1/3×2=34.972㎝3

选用塑件的原料为pom树脂共聚，根据
mm1+m2=80%m
2×52.458298+34.972=80%m
m≥174.860745㎝3
的注射方式采用卧式螺杆式注射。其类型为：XC-ZY-250型
塑件的尺寸精度要求不变。故取其精度等级为7级。表面粗
糙度取Ra=0.8um由外表面一致 为满足塑件精度要求故模具
精度为IT8级成型部分粗糙度为（R=R/2=0.8/2=0.4 um ）具
体情况而定。

1.1型腔数量及排列方式的选择

a、        首先：由于（塑）该设计的塑料产品的批量较大宜采用多
型腔模具进行生产。
其次、该产品的质量要求不高，即尺寸精度、性能、及表面粗
糙度要求一般。因此也宜采用多型腔模具进行生产pam聚甲醛
共聚型）
第三：该产品所用材料为 pom聚甲醛共聚物   其成型工艺性能不是很好收缩较大。因此从工艺参数的控制难易来看，宜尽量采用
较少的型腔进行生产。
第四：该塑件产品的形状简单，易于制造，易保证其各方面要
求，故宜采用多型腔生产法，但其尺寸较大，不宜采用多型腔
生产，综合以上几点同时考虑产品模具的技术经济性以及注射
机的各参数的要求 ，暂时将型腔数目设定为两个；稍后再校
核。
b:注射机有关工艺参数的校核（见后述）。
1.2型腔的布局
型腔的布局与浇注系统布置密切相关　同时　型腔的排布应尽量满足型腔的压力相同　以保证塑料容体同时　均布地充满每个型腔　使各型腔的塑件内在质量均一稳定　也就是说型腔的分布尽量对称　这样有利于模具的设计　有利于保证塑件的质量　同时也有利于注塑机锁模　此设计使模具两腔对称分布　形式是装配图或零件图　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.3确定型面
根据分型面的选择原则　１分型面应选在塑件外形最大１１处　２确定有利的１１方式便于塑件的顺利脱模　３保证塑件的精度要求　４满足塑件的外观要求　５便于模具的加工制造　６对成型面积的影响　７对排气效果的影响　８对侧向抽心的影响及塑件本身的要求和塑件本身的特性（如形状　尺寸等）　再联系模具制造的工艺性等因素　综合考虑　取塑件敞口处边缘为分型面为最合适
同时考虑生产的批量　为了提高生产效率　故采用了２２分型面的形式　以便浇注系统１１１能自动与塑件分离　而不需人工方法切开　但浇口凝料需人工取出
1.4脱模方式的确定
模具的精度和制造误差与塑件的精度和公差有很大的关系　如下表（查塑料模具技术手册第１０４页表２－４５）
塑料及模具精度的对应关系
塑料精度等级        MT1        MT2        MT3        MT4        MT5        MT6        MT7        MT8
GB1800-79        IT7        IT8        IT9        IT10        IT11        IT12        IT13        IT14

2、成型零件尺寸的计算及校核
2.1影响塑件尺寸精度的主要因素
１塑件收缩率的影响　收缩率的偏差和波动都会引起塑件尺寸误差　其尺寸变化后为：
=(Smax-Smin)Ls
式中—塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差
１—        Smax为塑件的最大收缩率
２—        Smin为塑件的最小收缩率
３—        Ls为塑件的基本尺寸
按照一般要求塑件收缩率波动所引起的误差小于塑件公差的三分之一　本设计塑料得收缩率为白分之二　但其波动率极小　可是为零　故满足要求
２　模具成型零件的制造误差　成型零件加工精度愈低　成型塑件的尺寸精度也愈低　实践表明　成型零件的制造公差约占塑件总公差的１／３—１／４　因此在确定成型零件工作尺寸公差值时可取塑件公差的１／３—１／４或取IT7-8级作为模具制造公差　本设计和成型零件工作尺寸公差为塑件１／３或取IT８级作为模具制造公差
３　模具零件的磨损：模具在使用过程中由于塑料溶体流动的冲刷　脱模时与塑件的摩擦　成型过程中可能产生腐蚀性气体的锈蚀以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨抛光等均造成了成型零件尺寸的变化　这种变化称为成型零件的磨损　磨损的结果是型腔尺寸变大　型心尺寸变小　磨损大小还占塑件的品种和模具材料及热处理有关其中以脱模时塑件对成型零件的摩擦磨损为主　为简化计算　凡与脱模方向垂直的成型零件表面　可以考虑磨损　与脱摸方向平行的成型零件表面考虑磨损。同时，对于批量较小，磨损量取小值，甚至可以不考虑；玻璃纤维等增强塑料对成型零件磨损严重，磨损量取最大值；摩擦系数较小的热塑性塑料对成型零件磨损较小，磨损量取小值；模具材料而磨性好，表面进行镀铬急化处理的，磨损量取小值；对于中小塑性件，最大磨损两可去公差的１／６；对于大型塑件应取１／６以下。本设计取磨损量差的１／６。
４　模具安装配合的误差：模具成型零件装配误差以及在成型零件过程中成型零件配合间隙的变化，都会引起塑件尺寸的变化。
塑件在成型过程中产生的最大尺寸误差应该上述各种误差的总和：ơ= ơz+ơc＋ơs+ ơi＋ơa
式中ơ塑件的成型误差
ơz－模具成型零件制造误差
ơc－模具成型零件在使用过程中的最大磨损量
ơs－塑料收缩波动所的塑料尺寸误差
ơi－模具成型零件同配合间隙变化而引起塑件尺寸的误差
ơa－因安装固定成型零件而引起的塑件尺寸误差
由此可见由于影响因素多，累计误差较大，因此塑件的尺寸精度往往较低。为了保证精度及性能（包含使用性能）必须规定其公差值，大于或等于以上各项因素所引起的累计误差，即累计误差不超过塑件规定的公差值：
通过查表的对模具结构和制造的估计和分析１.２＝
所以，符设计的要求。
计算模具成型零件最基本的公式为：a=b+bs
式中　a－模具成型零件在常温下的实际尺寸
b－塑件在常温下的实际尺寸　
s－塑件的计算收缩率
以上仅考虑塑件收缩率似的计算模具成型零件工作尺寸的公式，若考虑其他因素时，　则公式就有所不同。按平均收缩率、平均磨损量和模具平均制造公差为基准计算则有不同的公式：



S＝(Smax+Smin)/2100%
式中　　　　　塑料的平均收缩率
　　　　　　　　塑料的最大的收缩率
　　　　　　　　塑料的最小的收缩率
本设计塑料为ＰＯＭ的共聚型经查《塑料注射模具设计实用手册》宋玉恒　主编　

表２.１　Smax=2% ,Smax=2%

S＝(2%+2%)/2100%=2%
为了使成型零件尺寸更准确更满足生产塑件的要求，以后的计算；偏差为负值，与之相对应的模具型腔最小尺寸为基本尺寸；偏差为正值；塑件内形最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值，与之相对应的模具型芯最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值；中心距偏差为双向对称分布。

3、型腔和型芯的工作尺寸计算
1.        型腔和型芯的径向尺寸
﹙１﹚        型腔径向尺寸(Lm)0+Z=[(1+S)Ls-(0.5~0.75)] 0+  Z
Lm－型腔的基本尺寸
、S、 Z－意义与上相同
Ls－塑件的基本尺寸
注：当塑件尺寸较大精度较低时取0.5,反之取0.75,两者之间视情况而定取不同值


查塑料成型工艺与模具设计表里３－８
故有：
　　　（Ｌm）0+ =[(1+0.02)×100-0.5×1.36] 0+ 
=101.320+ 
                        Z =1/3Δ=1/3×1.36=0.453
（Ｌm）0+ =101.320+0.453
查表3─11　型腔的脱模斜度35ˊ～1°30ˊ本设计取α=1°30ˊ
(2)型芯径向尺寸
(ｌｍ)0－δ=[(1+S)ｌｓ+(0.5～0.75)×Δ] 0－δ
(ｌｍ)0－δ=[(1+0.02)86+1.2×0.5] 0－δ
ｌｍ－型芯的最基本尺寸是最大尺寸
Z﹑S同前相同

3.1型腔深度尺寸和型芯高度尺寸
在型腔深度和型芯高度尺寸计算中，由于型腔的底面成型芯的端面
磨损很小，所以可不考虑磨损量，有公式如下：
(Hm)  0+δz=[(1+S′)Hs+XΔ] 0+δz
=71.8130+δz71.810+δz
经查互换性与测量技术基础表2.1得δz  =0.046 mm            
故有（Hm）0+0.046 =71.810+0.046
Hm-型腔深度基本尺寸
δz、S′、Δ-同上意义相同有些数值不同
Hc –塑件外形高度
X-修补系数 X=112～113当塑件尺寸大，精度要求低时取小值；反
之取大值 故设计取X=113
（hm）0-δz=[(1+ S′)hs+ XΔ] 0-δz
hm-型芯底的基本尺寸
δz、S′、Δ-与上相同
hs-塑件内孔的高度
（hm）0-δz=[（1+0.02）68+1/3（1.04+0.2）] 0-δz
        =69.773 0-δz=69.7730-δz
（hm）0-δz=69.77300.046

3.2螺纹型芯工作尺寸计算
由于该产品精度较低且螺纹的要求不高，同时该产品用的塑料为pom可以采用强制脱螺纹的方式，同时校核（A-B）×100/B%=1.06〈5%故采用强制脱模。
（1）        螺纹型芯大径
                   0                  0`
（dm大）s2=[（1+5）dm大+△中] -s2
（2）        螺纹型芯中径
                   0                  0
（dm中）s2=[（1+5）dm中+△中] -s2
（3）螺纹型芯小径
                   0                  0
（dm小）s2=[（1+5）dm大+△中] -s2

以上各式中          dm大————螺纹型芯大径
                    dm中————螺纹型芯中径
                         dm小————螺纹型芯小径
                         ds大————塑件的螺纹大径基本尺寸
                         ds中————塑件的螺纹中径基本尺寸
                         ds小————塑件的螺纹小径基本尺寸
△        中—————塑件的螺纹中径公差
ÔZ——————螺纹型芯的中径制造公差，其值取△/5或查表5-10。


         
                   0                      0`
（dm大）s2=[（1+0.02）×95+0.1] -s2
              0`
=97.00 -s2
                          0`
=97.00 –0.04     
     

                   0                      0`
（dm中）s2=[（1+0.02）×94+0.1] -s2
              0`
=95.98 -s2
                          0`
=95.98 –0.04     

      0                      0`
（dm小）s2=[（1+0.02）×93+0.1] -s2
              0`
=94.96 -s2
                          0`
=94.96 –0.04     

螺纹的长度为一个螺距，螺纹开始部分分距大端边缘为2mm。手设计的螺纹为非标准螺纹。且螺纹为右旋转螺纹，牙型角为60°，螺距为（Pm）±s2/2  
         （Pm）+/-s2/2  =（10+0.2×10）±0.05/2
                    =（102）±0.25
       Pm————螺纹型芯螺距     Ps————塑件内螺纹的基本尺寸
       Ôz——————螺纹型芯螺距制造公差
       查表5-11得   ÔZ=0.05 与公差相同
3.3模具型腔侧壁与底板厚度的计算
理论分析和生产实践表明大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾型腔
壁厚应以满足刚度条件为准，而对小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性
变形后，其内应力往往超过了模具材料的许用应力，因此强度不够是主
要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。对于重要的 精度高的或大型
模具型腔。更不能单纯凭经验来确定型腔侧壁和底板厚度。本设计由于
模具的精度要求不高且型腔不大，故可凭经验来选取其侧壁和底版厚度
查塑料成型工艺与模具设计表5-19有
S侧=45×1.5=67.5
∵底板厚度
当r≤136㎜按强度计算
故b=r（0.75P/[δ]）1/2
   =43×（0.75×5.13/500）1/2
   =3.77㎜
而此公式中P=50MPa   [δ]=160Mpa
h=43(0.75×50/160) 1/2=20.82㎜
故取h=20㎜
且型腔采用T8A钢 型芯也采用T8A。 淬火后低温回火至55HRC

4、合模导向机构设计
4.1导向机构的作用
1、        定位作用
2、        导向作用
3、        承受一定发侧向压力
4.2导柱主导机构
该产品生产批量较大，故采用导套。导套同定孔直径
（导柱固定孔直径相等，两孔同时加工，确保同轴度的
要求。导柱导向高出的长度应比凸模端面高出8～12㎜
以避免出现导柱未导下方向而型芯先进入型腔，导柱材
料采用T8钢经淬火处理，硬度为50～55HRC本设计为
50HRC。导柱固定部分表面粗糙度Ra=0.8um，导向表面
粗糙度Ra=0.8～0.4um，本设计取Ra=0.4um导柱的数量
为四根，且分为两种（即两种分别不同，同一种相同）
为保证模具强度一般使导柱中心到模具边缘距离常为导柱
直径的1～1.5倍，本设计取1.5倍且采用不对称分布。
导柱固定端与模板之间采用H7/m6过渡配合，与导向部分
采用H7/f7的间隙配合
套采用（Ⅱ型）且导柱孔为通孔，大小与导柱以及导套
孔相适应并保持一定发配合。用QA19-419-4铝青铜制造
这样，使的导柱硬度高于其硬度，以减轻磨损，
防止导柱或导套拉毛，其表面粗糙度为Ra=0.8um。


5、推出机构设计