塑料小桶蓋模具的設計畢業(yè)設計

1、<p>　　課題名稱 塑料小桶蓋模具的設計 </p><p>　　二OO 八 年 四 月 二十三 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ……………………………………………………………………………………………1</p><p>　　第一章 塑料模具的分類和發(fā)展……

2、…………………………………………………………2</p><p>　　1.1 塑料模具的分類 …………………………………………………………………………2</p><p>　　1.2 塑料模具的發(fā)展 …………………………………………………………………………3</p><p>　　第二章 模具的要求和產(chǎn)品的要求 …………………………………………………………4<

3、;/p><p>　　2.1 模具的要求 ………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.2 產(chǎn)品的要求 　 ……………………………………………………………………………4</p><p>　　第三章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 …………………………………………………………………5</p><p>　　3.1 確定型

4、腔數(shù)量及排列方式 ………………………………………………………………5</p><p>　　3.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ……………………………………………………………………5</p><p>　　3.3 注射機型號的確定 ……………………………………………………………………5</p><p>　　3.4 分型面位置的確定 ………………………………………

5、……………………………5</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計 ………………………………………………………8</p><p>　　4.1 主流道設 ………………………………………………………………………………8</p><p>　　4.2 澆口的設計 ……………………………………………………………………………8</p>

6、<p>　　4.3 分流道的設計 …………………………………………………………………………9</p><p>　　第五章 成型零件的設計 ……………………………………………………………………10</p><p>　　5.1 凹模結(jié)構(gòu)的設計 …………………………………………………………………………10</p><p>　　5.2 型芯的設計 …………

7、……………………………………………………………………10</p><p>　　5.3 型芯固定板的設計 ……………………………………………………………………11</p><p>　　第六章 脫模推出機構(gòu)的設計 ………………………………………………………………12</p><p>　　6.1 推桿的設計 ……………………………………………………………………………

8、…12</p><p>　　6.2 推板的設計 ………………………………………………………………………………12</p><p>　　6.3 導柱的設計 ………………………………………………………………………………12</p><p>　　6.4 墊塊的設計 ………………………………………………………………………………13</p><p>　

9、　6.5 驗校模具的高度 …………………………………………………………………………13</p><p>　　第七章 結(jié)束與展望 …………………………………………………………………………14</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………………………15</p><p>　　參考文獻 ……………………………………………………

10、………………………………16</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　模具是工業(yè)的重要工藝裝備，是許多工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的組成部分。我國加入WTO以后，吸引外資能力的逐年增強，成為世界產(chǎn)品制造工廠地位愈加突出，而模具也在這其間扮演著越來越重要的角色。塑料作為現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎材料之一，是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、交通運輸?shù)冉?jīng)濟領域不可缺

11、少的重要材料，其用途已滲透到經(jīng)濟和生活的各個領域，和鋼鐵、木材、水泥成為材料領域的四大支柱。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備，被各行業(yè)廣泛用于生產(chǎn)最終產(chǎn)品，其產(chǎn)生的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍，被譽為“效益放大器”。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個地區(qū)制造水平高低的重要標志。</p><p>　　大學時光將要成為過眼云煙，然而我們在畢業(yè)前還有一個環(huán)節(jié)——畢業(yè)設計。我在實習中接觸的大多數(shù)模具是塑料模具，

12、所以我就選擇了在實習時我們公司接到的一模具的設計——塑料小桶蓋模具的設計。我結(jié)合公司的設計圖紙設計了這套模具的分型面、主流道、澆口、分流道、推桿、導柱、推板等部分。由于在公司沒有相應的設計手冊、許多計算的部分我都是借鑒的公司的設計圖紙。本套模具是一套一腔四模的注射模，比之單型腔模具而言提高了生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期。</p><p>　　關鍵詞：分型面、型腔、主流道、澆口、分流道、凹模型芯、推桿、導柱、推板<

13、;/p><p>　　第一章 塑料模具的分類和發(fā)展</p><p>　　1.1 塑料模具的分類</p><p>　　模具的類型通常是按照加工對象和工藝的不同進行分類，從行業(yè)角度的區(qū)分來看主要有塑料模具、橡膠模具、金屬冷沖模具、金屬冷擠壓模具和熱擠壓模具、金屬拉拔模具、粉末冶金模具、金屬壓鑄模具、金屬精密鑄造模具、玻璃模具、玻璃鋼模具等等。    &

14、#160;  下面就最為常見的塑料制品成型加工中所用不同類型的模具作一介紹。        塑料最常見的成型方法一般分為熔體成型和固相成型兩大類：熔體成型是把塑料回熱至熔點以上，使之處于熔融態(tài)進行成型加工的方式，屬于此種成型方法 的模塑工藝主要有注射成型、壓塑（縮）成型、擠出成型等；固相成型是指塑料在熔融溫度以下保持固態(tài)下的一類成型方法，如一些塑料包裝容器生產(chǎn)的真空

15、成型， 壓縮空氣成型和吹塑成型等。此外還有液態(tài)成型方式，如鑄塑成型、搪塑和蘸浸成型法等。        按照上述成型方法的不同，可以劃分出對應不同工藝要求的塑料加工模具類型，主要有注射成型模具、擠出成型模具、吸塑成型模具、高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具等。        塑料注射（塑）模具：注射模具就是將塑料先加在注塑機的

16、加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆系統(tǒng)進入</p><p>　　高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具：是應用可發(fā)性聚苯乙烯（由聚苯乙烯和發(fā)泡劑組成的珠狀料）原料來成型各種所需形狀的泡沫塑料包裝材料的一種模具。其原理是可發(fā)聚苯乙烯在模具內(nèi)能入蒸汽成型，包括簡易手工操作模具和液壓機直通式泡沫塑料模具兩種類型，主要用來生產(chǎn)工業(yè)品方面的包裝產(chǎn)品。制造此種模具的材料 有鑄鋁、不銹鋼、青銅等。 &

17、lt;/p><p>　　1.2 塑料模具的發(fā)展</p><p>　　隨著中國當前的經(jīng)濟形勢的日趨好轉(zhuǎn)，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。而且近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、

18、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。</p><p>　　第二章 模具的要求和產(chǎn)品的要求</p><p>　　2.1 模具的要求</p><p>　　對于本模具訂做公司的要求是：是一腔四模，結(jié)構(gòu)簡單，牢固耐用。</p><p><b>　　2.2 產(chǎn)品要求</b></p><p>

19、;　　塑料桶蓋的材料為PE(聚乙烯)乳白色，其表面要求無凹痕，尺寸均無精度要求，可按MT10級精度查取公差值。</p><p>　　圖2-1 產(chǎn)品的2D剖視圖</p><p>　　第三章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　3.1 確定型腔數(shù)量及排列方式</p><p>　　型腔的數(shù)量是由廠方給定，為一模四腔，他們已考慮了本產(chǎn)品的生產(chǎn)

20、批量（大批量生產(chǎn)）和自己的注射機型號。因此我們設計的模具為四型腔的模具。 </p><p>　　圖3-1 模具的型腔排列</p><p><b>　　模具結(jié)構(gòu)形式的確定</b></p><p>　　注射模的典型結(jié)構(gòu)有以下六種：</p><p><b>　　1.單分型面注射模</b></p>

21、;<p><b>　　2.雙分型面注射模</b></p><p>　　3.斜導柱側(cè)向分型與抽芯注射模</p><p>　　4.斜滑塊側(cè)向分型與抽芯注射模</p><p>　　5.帶有活動鑲件注射模</p><p>　　6.角式注射機用注射模</p><p>　　考慮到模具的簡單實用及

22、與實際塑件的要求，單分型面注射模完全符合要求，所以設計為單分型面注射模。</p><p>　　3.3 注射機型號的確定</p><p>　　一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號的注射機。中等型號的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我們不必過多的考慮注射機型號。具體到這套模具，廠方提供的注射機型號和規(guī)格為XS-ZY-125型國產(chǎn)注塑機。</p><p>　

23、　3.4 分型面位置的確定</p><p>　　分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝有關 ，因此分型面的的選擇是注射模設計中的一個關鍵驟。</p><p>　　選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：</p><p>　　1. 分型面應選在塑件外形最大輪廓處。</p><p>

24、　　2. 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。</p><p>　　3. 保證塑件的精度要求。</p><p>　　滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。</p><p>　　5. 便于模具加工制造。</p><p>　　6. 對成型面積的影響。</p><p><b>　　對排氣效果的影響。</b>

25、;</p><p><b>　　對側(cè)向抽芯的影響。</b></p><p>　　其中最重要的是第1、2、8點。為了便于模具加工制造，應盡量選擇平直分型面和易于加工的分型面。如下圖所示，采用下圖2和3之間這樣一個平直的分型面就完全可以滿足模具的要求，并大大的簡化了模具的制造。圖3-2 模具的整體構(gòu)架</p><p>　　表3-1 模具各部分的名稱

26、</p><p>　　在圖3-2中，從2和3之間分型，塑件收縮會包在動模型心上，依靠注射機的頂出裝置和模具的推板推出塑件。然后用手工清除掉連接在塑件上的廢料。</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計</p><p>　　4.1 主流道設計</p><p><b>　　主流道尺寸：</b></p&g

27、t;<p>　　主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段。主流道一般設計在模具的澆口套中。為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角為2-6°，小端直徑比注塑機大0.5-1mm。由廠方所提供注塑機的參數(shù)查得噴嘴孔直徑為4，本模具設計為5mm，大端直徑為7mm。</p><p>　　小端前面是球面其深度為3-5mm，本模具設計其深度為3mm.注塑機噴嘴球

28、面在該位置與模具接觸并貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴面半徑大1-2mm,由廠方所提供注塑機的參數(shù)查得噴嘴圓弧半徑為12mm，本模具設計為16mm。流道的粗糙度Ra≤0.8um。</p><p>　　澆口套長大于定模板的厚度加型腔板的厚度，本模具設計為67mm.</p><p>　　通過畫圖知主流道錐角為4°18′56″符合2-6°的要求。</p>&l

29、t;p>　　圖4-1 主流道及澆口套的設計圖</p><p><b>　　澆口的設計</b></p><p>　　模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，

30、一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：</p><p>　　1.盡量縮短流動距離。</p><p>　　2.澆口應開設在塑件壁厚最大處。</p><p>　　3. 必須盡量減少熔接痕。</p><p>　　4.應有利于型腔中氣體排出。</p><p>　　5. 考慮分子定向影響。</p>

31、<p>　　6. 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。</p><p>　　7.澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。</p><p>　　8.注意對外觀質(zhì)量的影響。</p><p>　　澆口的形式有直接澆口、中心澆口和側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。側(cè)澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時

32、的剪切速率及澆口封閉時間。因此它是廣泛使用的一種澆口形式，本模具采用應用廣泛的側(cè)澆口。</p><p>　　澆口的形狀有扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、爪澆口、點澆口等幾種</p><p>　　形式。本模具采用輪輻式澆口，這種澆口耗料比環(huán)形澆口少得多，去除澆口凝料容易。</p><p><b>　　澆口的尺寸計算：</b></p

33、><p>　　側(cè)向進料的澆口對中小型塑件，一般的厚度為塑件厚度的1/3—2/3。對本模具而言為4*1/3—4*2/3即1.33—2.66mm之間，本模具設計為2mm。寬度為1.5—5.0mm之間，本模具設計為4mm。澆口長度為0.7—2mm本模具設計為2mm。</p><p><b>　　分流道的設計</b></p><p>　　分流道常用的 面形

34、式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式，本模具設計為半圓形截面形式。本分流道設計為X形對稱分布。</p><p><b>　　分流道的尺寸計算：</b></p><p>　　由排樣圖知分流的長度=兩對角型芯中心距-2*澆口的長度尺寸-2*塑件的半徑，即為85/sin45°-2*2-2*33=50.19</p><p>　　根據(jù)成

35、型條件及經(jīng)驗半圓截面的直徑可以在2—10mm內(nèi)選取，本模具設計為6mm。為了減少流動過程中的熱量與壓力的損失，流道邊緣皆設計為發(fā)∮6mm的半圓形。</p><p>　　粗糙度Ra設計為1.6um。</p><p>　　圖4-2 分流道的設計圖</p><p>　　對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般

36、在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們設計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。</p><p>　　第五章 成型零件的設計</p><p>　　模具中決定塑件幾何形狀

37、和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。</p><p>　　5.1 凹模結(jié)構(gòu)的設計</p><p>　　凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零

38、件，按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式兩種。為求模具的堅固耐用及使塑件不產(chǎn)生連接痕跡，本模具設計為整體式結(jié)構(gòu)形式。</p><p><b>　　凹模型腔板的設計</b></p><p>　　考慮本廠板料只有20mm、25mm、 40mm、50mm和100mm45#鋼幾種，以及塑件的厚度為17mm，所以設計凹模時使用40mm的板料，設計最終尺寸為38mm，板料上下兩側(cè)各去除

39、材料1mm。最終設計尺寸如圖： </p><p>　　圖5-1 凹模的設計圖</p><p><b>　　5.2 型芯的設計</b></p><p>　　本模具比較簡單只要設計一個整體式型芯即可。根據(jù)塑件尺寸可得型芯的頂部尺寸。而型芯的高度則要考慮推板及型芯固定板的厚度尺寸。根據(jù)經(jīng)驗固定板及推板不需要太厚即能滿足模具的要求所以我們選取厚25m

40、m的板料上下各去除材料1mm，設計最終尺寸都為23mm。</p><p>　　下面是模具型芯的設計圖：</p><p>　　圖5-2 模具型芯的設計圖</p><p>　　5.3 型芯固定板的設計</p><p>　　根據(jù)排樣圖、模型腔板的設計尺寸及各部件的緊固方式得型芯固定板的具體尺寸圖如下：</p><p>　　

41、圖5-3 型芯固定板的設計圖</p><p>　　第六章 脫模推出機構(gòu)的設計</p><p>　　推出機構(gòu)一般由推出、復位和導向部分組成。本模具的推出機構(gòu)設計為推桿、推板及導柱三部分組成。</p><p>　　6.1 推桿（也叫回程桿）的設計</p><p>　　本模具采用直通式推板桿。為減少加工步驟及增加標準件的使用，推桿采用的是四根∮

42、16*126的標準導柱與四個用車床車削的臺肩組成，其間用刃口膠粘結(jié)而成。</p><p>　　推桿在模具中的基本尺寸計算如下：</p><p>　　直徑d=16推桿在型芯固定板上的孔為d+1=16+1=17mm</p><p>　　推桿臺肩部分的直徑為d+5=16+5=21mm</p><p>　　推桿固定板的臺階孔為d+6=22mm<

43、/p><p>　　在同一直線上的推板中心距為110mm</p><p>　　6.2 上推板的設計</p><p>　　本模具為求簡單及牢固耐用采用推板直接推出塑件的原理。</p><p>　　推板的基本尺寸的長寬應和型芯固定板相同為250*250mm</p><p>　　由型芯的設計中知道其厚度為23mm</p&g

44、t;<p>　　推板由4*M12*50的內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接在推桿上。</p><p>　　圖6-1 上推板的設計圖</p><p>　　6.3 導柱的設計</p><p>　　本模具為減少加工步驟又考慮型腔板、推板及型芯固定板的厚度，采用四個∮25*8的標準導柱。</p><p><b>　　6.4 墊塊的設計&l

45、t;/b></p><p>　　用于支撐動模成型部分，并形成推出機構(gòu)運動空間的零件叫做墊塊，也叫模腳或支架。下面是墊塊的設計尺寸：</p><p>　　圖6-2 墊塊的設計圖</p><p>　　6.5 驗校模具的高度</p><p>　　本模具的閉合高度為248mm,而XS-ZY-125型國產(chǎn)注塑機的閉合高度為200-300mm&l

46、t;/p><p><b>　　符合注塑機的要求。</b></p><p><b>　　第七章　結(jié)束與展望</b></p><p>　　大學三年的時光一晃即過，在完成大學三年的課程學習和畢業(yè)設計中，我熟練地掌握了模具制造、模具設計、機械制圖等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對模具制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習

47、的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在學校實習基地的實訓、東星表業(yè)的見習尤其是在臨淄超宇模具有限公司為期五個月的頂崗實習更加加深了模具尤其是塑料模具認識，更加堅定了我從事模具行業(yè)的決心。在這次畢業(yè)設計中我選擇了這套模具的設計，并主要設計了這套模具的分型面、主流道、澆口、分流道、推桿、導柱、推板等部分。在這套模具的設計當中有許多地方與書本中的設計思路有所偏離但卻體現(xiàn)出了實際生產(chǎn)的靈活性。然而百疏終有一

48、漏, 設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。 </p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有“工業(yè)之母”美譽的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇，而模具材料的應用在模具制造中起舉足輕重的作用。塑料，作為重要的模具材料之一，隨著家電、汽車、電子、電器、通訊產(chǎn)品的迅猛發(fā)展而得到更為廣泛的應用。而且發(fā)達國家將塑料模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進一步明朗化。由于模具行業(yè)是一個技術、資金、勞動力和都相對密集的產(chǎn)業(yè)，我國的平

49、均勞動力成本僅是美國的1/40-1/30。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國技術人才的水平也逐步提高，而工業(yè)發(fā)達國家塑料模具發(fā)展逐漸萎縮的趨勢，也加速了這些國家把本國模具工業(yè)向工業(yè)和技術基礎較好的國家轉(zhuǎn)移。相信在不久的將來我們中國的塑料模具業(yè)必在世界同行業(yè)中大放光彩。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有

50、關模具方面的資料，請教工廠中極具經(jīng)驗的模具設計人員和工人師傅以及各位老師有關模具方面的問題，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。使我對塑料模具設計的各種成型方法，成型零件的設計，成型零件的加工工藝（如線切割、電火花加工、CNC 電腦數(shù)控加工），主要工藝參數(shù)的計算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體結(jié)構(gòu)設計及零部件的設計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握

51、模具的設計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。</p><p>　　從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過的努力，我相信這次畢業(yè)設計一定能為三年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎。</p><p>　　在這次設計過程中得到了公司設計人員、工人師傅和劉文亮老師以及許多同學的幫助，特別是劉老師的悉心指

52、導，使我受益匪淺。在此，對關心和指導過我各位老師和幫助過我的同學表示衷心的感謝!</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　屈華昌. 塑料成型工藝與模具設計. 機械工業(yè)出版社.2006</p><p>　　彭建聲. 簡明模具工實用技術手冊. 機械工業(yè)出版社.2003</p><p>　　唐志玉.

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