飲料杯注塑模具設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?！?/h1>

飲料杯注塑模具設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?！?全套含有CAD圖紙三維建模,飲料,注塑,模具設(shè)計,全套,含有,cad,圖紙,三維,建模 摘要 本課題主要主要是針對飲料杯的模具設(shè)計。 塑料成型是塑料加工中最普遍的方法，作為塑料成型加工的工具之一的塑料注射模具，在質(zhì)量、精度、制造周期，以及注射過程中的生產(chǎn)效率等方面影響著產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本。產(chǎn)品的更新?lián)Q代對模具設(shè)計水平有了更高的要求。本設(shè)計以飲料杯的注塑模具設(shè)計為主要內(nèi)容，材料選用ABS，詳細(xì)介紹了注射模的設(shè)計的一般流程，注塑模具的設(shè)計一般包括：注塑機(jī)的選用，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，成型零件的設(shè)計，抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及注塑機(jī)參數(shù)的校核。 關(guān)鍵詞：ABS 飲料杯 產(chǎn)品工藝分析 目錄 前言 1 1.塑件分析 2 1.1功能分析 2 1.1.1尺寸精度分析 2 1.1.2表面質(zhì)量分析 3 2.成型分析 4 2.1成型工藝參數(shù) 4 2.2確定成型方法 5 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 3.1型腔布置 6 3.2分型面選擇 6 3.3澆注系統(tǒng)的選擇 7 3.4確定推出方式 8 3.5模架類型的選擇 8 3.5.1模具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 9 3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計 9 3.7模具工作原理 9 4.模具尺寸計算與注塑機(jī)選擇 10 4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)形式 10 4.2型芯型腔尺寸計算 11 4.3模具結(jié)構(gòu)及尺寸計算 12 4.3.1模具結(jié)構(gòu)形式 12 4.3.2尺寸計算 13 4.4成型設(shè)備選擇 15 總結(jié) 16 致 謝 17 參考文獻(xiàn) 18 I 前言 隨著社會的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷地向前發(fā)展，對注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計和制造有關(guān)，對塑料制品的要求就是對模具的要求。而我作為一名模具設(shè)計與制造專業(yè)的學(xué)生，本身的學(xué)習(xí)和研究方向就是模具設(shè)計及其制造，這個PA66注塑模具的設(shè)計不僅僅能夠把我大學(xué)所學(xué)的知識用到實處，也對我們進(jìn)入崗位研究創(chuàng)新有非常巨大的意義。 注塑成型制品在整個塑件制品所占的數(shù)量最多，模具結(jié)構(gòu)也多樣、復(fù)雜，根據(jù)老師給我們的指導(dǎo)以及對塑料形狀和材料特性的分析，我們順利的進(jìn)入了完成注射機(jī)的選擇、分型面的選擇、澆口的選擇、型芯的設(shè)計、型腔的設(shè)計、模架的選擇、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等一系列工作。 1.塑件分析 圖1-1 飲料杯圖 產(chǎn)品名稱：飲料杯 產(chǎn)品材料:ABS 產(chǎn)品數(shù)量:較大批量生產(chǎn) 塑件尺寸:如圖1所示 塑件重量:15克 塑件顏色: 黑白拼色 1.1功能分析 1.1.1尺寸精度分析 此塑件為一個小飲料杯，塑件結(jié)構(gòu)相對簡單，需較大批量生產(chǎn)。塑件的尺寸精度為MT7，尺寸精度要求不高，相對比較容易成型。 1.1.2表面質(zhì)量分析 該塑件為飲料杯，使用的材料為ABS，塑件壁厚為1mm,頂部直徑為40mm，底部直徑為30mm，最打高度為50mm,內(nèi)壁深度為49mm，塑件要求外側(cè)表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡，因此表面質(zhì)量公差等級為Ra3.2,塑件允許最大脫模斜度為0.5度。 2.成型分析 2.1成型工藝參數(shù) 查手冊得到ABS塑料的成型工藝參數(shù)： 適用注射機(jī)類型：螺桿式 密度1.01～1.07g/cm3； 收縮率 0.3～0.8%； 預(yù)熱溫度 80℃～85℃，預(yù)熱時間2～3h； 料筒溫度 前段180℃～200℃ 中段165℃～180℃ 后段150℃～170℃； 噴嘴溫度 170℃～180℃； 模具溫度 50℃～80℃； 注射壓力 60～100MPa； 成型時間： 注射時間20～90s，保壓時間0～5s，冷卻時間20～120s 。 材料ABS的使用性能 綜合性能較好，沖擊韌度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電氣性能良好；易于成形和機(jī)械加工，與有機(jī)玻璃的熔接性良好，可作雙色成形塑件，且表面可鍍鉻。適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電信結(jié)構(gòu)零件。 材料ABS的加工特性 無定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥。流動性中等，溢邊料0.04mm左右（流動性比PS（聚苯乙烯），AS（苯乙烯-丙烯睛共聚體）差，但比PC（聚碳酸酯）、PE（聚氯乙烯）好） 比PS（聚苯乙烯）加工困難，宜取高溫料、模溫（對耐熱、高抗沖擊和抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解，(分解溫度為250℃ 左右，比聚苯乙烯易分解)，對要求精度較高塑件，模溫宜取50~ 60℃，要求光澤及耐熱型料宜取60~80℃。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時料溫為180~230℃,注射壓力為100~140MPa,螺桿式注塑機(jī)則取160~220℃，70~100MPa為宜。 模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過大或機(jī)械加工時塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡，（但在熱水中加熱可消失）。脫模斜度宜取2o以上。 2.2確定成型方法 擬采用一模兩穴，為保證塑件表面質(zhì)量，使用點澆口成型，塑件采用注射成型法生產(chǎn)。 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1型腔布置 塑件形狀較簡單，重量較輕，生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用多型腔注射模具，因此采用一模二腔，平衡布置，這樣模具尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。其布置如圖3-1所示。 圖3-1型腔布置圖 3.2分型面選擇 圖3-2分型面圖 如圖所示,通過以上兩圖比較，后者有利于型腔的加工，取件方便，對塑件成型影響較小，因此選用后者分型面。 3.3澆注系統(tǒng)的選擇 塑件采用點澆口成型，其澆注系統(tǒng)如圖3所示。點澆口直徑為￠0.8mm,點澆口長度1mm,頭部球R1.5～2mm.分流道采用半圓截面流道，其半徑R為3～3.5mm。主流道為圓錐形，錐角a為6o，上部直徑與注射機(jī)噴嘴相配合，下部直徑￠6～8mm. 圖3-3 澆注系統(tǒng)圖 3.4確定推出方式 由于塑件形狀為圓形且質(zhì)量相對較小，使用推件板推出推出力均勻，而使用推桿推出結(jié)構(gòu)簡單、便于更換，推出可靠，因此選擇推桿推出。 由于是一模兩穴，采用兩根推桿，為保證推桿強(qiáng)度，選用階梯式推桿（如圖3-4），推桿截面為圓形，又因為塑件截面是圓形，所以推出點選在圓心，使推桿截面圓心與塑件截面圓心重合，這樣塑件被推出時受力較均勻，不易變形。 圖3-4推出方式 3.5模架類型的選擇 塑料注射模架一般可分為兩大系列 1）兩板式模具（單分型面）。不適用于帶有前?；瑝K的模具和點澆口的模具，除了這兩種結(jié)構(gòu)外，其他所有結(jié)構(gòu)和進(jìn)膠方式都可使用。 2）三板式模具（雙分型面）。分為細(xì)水口、簡化細(xì)水口和假三板式三種形式。細(xì)水口模架通常用在塑料產(chǎn)品批量較大、對模具要求較高的模具上。簡化型細(xì)水口模架通常用在500mm以下的中小型模具上。 根據(jù)型芯型腔布局及各個機(jī)構(gòu)位置布置要求，選用FCI型細(xì)水口模架。 本模具采用一模兩穴點澆口,無推板，無推件板，有水口板,細(xì)水口模架. 型芯采用組合式,型腔采用嵌入式.在A板、B板之間間隙排氣，有彈簧、拉料桿。 3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計 模具的冷卻分為兩部分，一部分是型腔的冷卻，另一部分是型芯的冷卻。 型腔的冷卻是由在定模板（中間板）上的兩條￠10mm的冷卻水道完成。型芯的冷卻如圖8所示，在型芯內(nèi)部開有￠12mm的冷卻水孔，中間用隔水板2隔開，冷卻水由支撐板上的￠10mm冷卻水路孔進(jìn)入，沿著隔水板的一側(cè)上升到型芯的上部，翻過隔水板，流入另一側(cè)，再流回支撐板上的冷卻水孔。然后繼續(xù)冷卻第二個型芯，最后由支撐板上的冷卻水孔流出模具。 3.7模具工作原理 開模：動模后退，在開閉器作用下，A板隨動模板一起后退，A板和水口板分開，澆口被拉斷，動模繼續(xù)后退，限位拉桿勾住A板，在限位拉板作用下，水口板朝動模運動方向運動，帶動澆注系統(tǒng)運動，澆口從拉料桿和澆注系統(tǒng)中脫落，水口板在限位螺釘作用下停止運動，當(dāng)推出機(jī)構(gòu)撞上面板，停止運動，相當(dāng)于推出機(jī)構(gòu)將塑件推出，開模結(jié)束。 合模：動模前進(jìn)迫使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，碰上A板，B板撞上A板，合模結(jié)束。4.模具尺寸計算與注塑機(jī)選擇 4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)形式 圖4-1型芯型腔結(jié)構(gòu)圖 4.2型芯型腔尺寸計算 (1)型腔徑向尺寸 1）設(shè)塑料平均收縮率為Sen，塑件外形基本尺寸為Ls，其公差值為△ 2）尺寸為Ls-△/2 ;型腔基本尺寸為Lm，其制造公差為Sz，則型腔平均尺寸為Lm+Sz/2. 考慮平均收縮率及型腔磨損為最大值的一半(即Se/2) 整理并忽略二階無窮小量△/2·Sen腔基本尺寸為 Sz和Sen是影響塑件尺寸的主要因素，應(yīng)根據(jù)塑件公差來確定，成型零件制造公差Sz一般取(1/3-1/6) △;磨損量一般取小于Se，故式(6-4)中取Se。 標(biāo)注制造公差后，得Lm=Lx+ScD-X 式中 x—修正系數(shù)。對中、小型塑件,Sz = △ /3 ,Se=△ /6。 大尺寸和精度較低的塑件，Sz< △ /3 ，Se< △ /6 ，式(6 -6)中△前面的系數(shù)x將減小，該系數(shù)值在1/2~3/4間變化。 (2)型芯徑向尺寸 1）設(shè)塑件內(nèi)型尺寸為ls，其公差值為△，則其平均尺寸為ls+△/2;型芯基本尺寸為lm，制造公差為Sz，其平均尺寸為lm~Sz/2。同上面推導(dǎo)型腔徑向尺寸類似。 2)型腔深度與型芯高度尺寸 按上述公差帶標(biāo)注原則，塑件高度尺寸為H0 x-△,型腔深度尺寸為H+Szm 0。。型腔底面和型芯端面均與塑件脫模方向垂直，磨損很小，因此，計算時磨損量Se不予考慮，則有 Hm=Hx+HxScd-(△/2+σx/2) 標(biāo)注公差后，得 對中、小型塑件，Sz=1/3△,故得 同理可得型芯高度尺寸為 對中、小型塑件，Sz=1/3△,則為 詳細(xì)尺寸可由以上公式算出，具體數(shù)值參照附錄 4.3模具結(jié)構(gòu)及尺寸計算 4.3.1模具結(jié)構(gòu)形式 圖4-3-1 模具結(jié)構(gòu)圖 1-面板；2-水口板；3-導(dǎo)柱；4-導(dǎo)套；5-動模板；6-小拉桿；7-開閉器 8-底針板；9-面針板；10-澆口套；11-水口板；12-型腔；13-型芯 14-推桿；15-模腳；16-底板 4.3.2尺寸計算 圖4-1 模架圖 A:鑲件側(cè)邊到模板側(cè)邊的距離； B:定模鑲件底部到定模板底面的距離； C:動模鑲件底部到動模板底面的距離； D:產(chǎn)品到鑲件側(cè)邊的距離； E:產(chǎn)品最高點到鑲件底部的距離； H:動模支承板的厚度; 具體尺寸由以上數(shù)據(jù)得 普通塑件模具模架與鑲件大小的選擇，可參考下表 表4-1  由以上可得出模具外形尺寸為：長300mm,寬250mm,高345mm,小于注射機(jī)拉桿間距和最大模具厚度，具體尺寸如下 圖4-2模具外形圖 4.4成型設(shè)備選擇 選用G54-S200/400型臥式注射機(jī)， 有關(guān)參數(shù)為： 額定注射量 200/400cm3； 注射壓力 109MPa； 鎖模力 2540KN； 最大注射面積 645cm2； 模具厚度165～406mm； 最大開合模行程 260m； 噴嘴圓弧半徑 18mm； 噴嘴孔直徑 4mm； 總結(jié) 通過對飲料杯成型模具的設(shè)計，對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法，對獨立設(shè)計模具具有了一次新的鍛煉。 在設(shè)計過程充分利用了各種可以利用的方式，同時在反復(fù)的思考中不斷深化對各種理論知識的理解，在設(shè)計的后一階段充分利用CAD軟就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。 以計算機(jī)為手段，專用模具分析設(shè)計軟件為工具設(shè)計模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計。 模具CAD技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計方式的革命，大大提高了設(shè)計效率，尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計效率更為提高。 致 謝 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計作為其中的最后一個環(huán)節(jié)，也是對以往所學(xué)的知識的綜合運用和檢驗，經(jīng)過大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和實習(xí)，在老師們的引領(lǐng)下，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)的基礎(chǔ)知識，對模具設(shè)計、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，而我對模具的認(rèn)識也是如此，經(jīng)過一段時間的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯上劃上一個圓滿的句號，為將來奠定鑒定的基礎(chǔ)。在此，對關(guān)心指導(dǎo)過我的各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝！ 參考文獻(xiàn) [1]林清安 《Pro/Engineer 中文野火版2.0教程 塑料模具設(shè)計》 清華大學(xué)出版社 2011 [2]葉久新、王群 《塑料制品成型及模具設(shè)計》 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 2012 [3]褚建忠 甘輝《塑料模具設(shè)計基礎(chǔ)及項目實踐》 浙江大學(xué)出版社 2015 [4]張維合 《注塑模具復(fù)雜結(jié)構(gòu)100例》 化學(xué)工業(yè)出版社2010 [5]馮亞生 崔春雪 《注塑模具與制造技術(shù)》 化學(xué)工業(yè)出版社 2013 [6]《塑料模具設(shè)計》 北京航天航空大學(xué)出版社 2010 [7]高軍 郝濱海 李輝平 《模具設(shè)計及CAD》 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 [8]池成忠 《注塑成型工藝與模具設(shè)計》 北京化學(xué)工業(yè)出版社 2010 15

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