油壶盖塑料模具设计

毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-1--1-襄阳汽车职业技术学院毕业设计油壶盖塑料模具设计姓名：专业：模具设计与制造系部：机电工程系指导老师：毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-2--2-摘要本课题主要是塑料成型的工艺设计及制造，也就是注塑模的工艺设计方案分析及确定工艺计算，模具结构设计计算等内容。生产主要是为了提高生产效率，因此在设计是要力求结构简单，但是一定要保证其精度要求。先对塑件进行结构分析，确定型腔的布局，从各方面考虑其结构布局，了解本课题一些相关技术要求及注意事项。油壶盖的模具设计主要分为六个步骤。1分析制品及材料工艺性，2初选注射机的型号和规格，3.塑件注射工艺参数的确定，4.注射模的结构设计，5.模具装配和试模，6.校核计算。关键词：塑料油壶盖模具；细水口；；二次开模；拉料杆，螺纹强脱，试模毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-3--3-目录中文摘要……………………………………………………………………………目录………………………………………………………………………………1.分析制品及材料工艺性………………………………………………………1.1PP材料分析…………………………………………………………………1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析…………………………………………1.3塑件体积和重量的计算……………………………………………………………2.初选注射机的型号和规格……………………………………………………………3.塑件注射工艺参数的确定……………………………………………………………4.注射模的结构设计……………………………………………………………………4.1分型面确定…………………………………………………………………………4.2确定浇注系统………………………………………………………………………4.2.1主流道设计………………………………………………………………………4.2.2点浇口设计料穴设计…………………………………………………………4.3确定型腔、型芯的结构及固定方式………………………………………………4.3.1型腔、型芯的结构设计…………………………………………………………4.3.2固定方式………………………………………………………………………4.4型腔和型芯的工作尺寸计算……………………………………………………4.5型腔壁厚和底版厚度计算………………………………………………………4.5.1型腔壁厚………………………………………………………………………4.5.2型腔底版厚……………………………………………………………………4.6螺纹脱出方式的设计………………………………………………………………4.7确定模具的导向机构……………………………………………………………5.模具装配和试模………………………………………………………….6.校核计算……………………………………………………………………………设计心得……………………………………………………………………………………毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-4--4-致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-5--5-1.分析制品及材料工艺性1.1PP材料工艺分析聚丙烯（PP）是由丙烯单体聚合而成。以聚丙烯树脂为基材，通过共聚、接枝、氯化和共混、增强、填充等方法，又可得到多种改变性能的聚丙烯，以扩大聚丙烯的用途。聚丙烯树脂的缩写代号为PP。目前，国内生产的聚丙烯树脂品种比较多，生产批量比较大的有扁丝级聚丙烯、双向拉伸聚丙烯专用树脂（BOPP专用料）、注塑级聚丙烯和经乙烯改性而成的无规共聚聚丙烯（PP-R）。化学和性能PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。注塑模工艺条件干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度：220~275C，注意不要超过275C。模具温度：40~80C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-6--6-入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统表1聚丙烯树脂性能项目性能参数项目性能参数密度/(g/cm3)0.90〜0.91脆化温度/℃-10吸水率/%0.02〜0.03线膨胀系数/X10-5℃-16〜10成型收缩率1.0〜2.5热导率/[W/(m•K)]8.8×10-2拉伸强度/MPa30〜40比热容/[J/(g•K)]1.92拉伸模量/GPa1.1〜1.6体积电阻率/Ω•cm≥1016伸长率〉200介电强度/(kV/mm)32冲击强度（缺口）/(kJ/m2)2.2〜6.4相对介电常数（106Hz)2.25洛氏硬度（R)95〜105介电损耗因数（106Hz)0.0005〜0.00181熔融温度/℃165〜170热变形温度（1.86MPa)/℃56〜67耐电弧性/s125〜185连续耐热温度/℃120毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-7--7-1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析图2-二维图图3-三维模型图毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-8--8-产品结构较为简单，主要结构特点表现为，外侧有12个防滑筋，内侧有内螺纹M50X3。该零件尺寸均为一般重要性尺寸，这些尺寸精度为MT5级（GB/T1486—1993）便可，螺纹主，大径，小径要控制好，保证以后好装配。产品外面要求较高，所以采用细水口进料，去浇口后，浇口痕很小该零件不属于受力部件，无特殊受力要求。1.3计算塑件的体积和重量：查设计手册后得知LDPE的密度为0.91g/cm^3,通过三维软查询本产品的质量特性得知产品体积V=23817.240850588mm^3=23.8cm3，根据公式M=ρV=0.89x23.8=106.37.85=21.66(g)3.塑件注射工艺参数的确定注塑模工艺条件:干燥：一般不需要熔化温度：180~280C模具温度：20~40C为了实现冷却均匀以及较为经济的去热，建议冷却腔道直径至少为8mm，并且从冷却腔道到模具表面的距离不要超过冷却腔道直径的1.5倍。注射压力：最大可到1500bar。毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-9--9-保压压力：最大可到750bar。注射速度：建议使用快速注射速度。4.注射模的结构设计4.1确定分型面确定分面选择原则如下：1.分型面的选择应便于脱模,此为必要条件。2.分型面的选择应有利于保证塑件的精度要求3.有利于塑料充模成型,有利于排气。4.分型面的选择应有利于侧向抽芯。5.不影响制品外观,尤其對外观有明确要求的制品,更应该注意分型面。6.分型面的选择应便于模具加工制造。7.有利于保证开模后产品留在动模侧。本模具的分型面为产品底面，如下图：图4-分型面毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-10--10-4.2确定浇注系统4.2.1主流道设计喷嘴前端孔径：d2=Φ3。6mm；喷嘴前端球面半径：SR1=16mm；主流道锥度为2度，为便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为2°~4°，取2°，，浇口套热处理要求淬火50-60HRC。为减少熔体充模时的压力损失和塑料损耗，应尽量缩短主流道的长度，浇口套主要有如下三种样式，在模具设计中可根据实际须要选择图5-浇口套4.2.2点浇口设计料穴设计点浇口优点：开模时浇口自动拉断，浇口处的掺于应力小，可实现自动化生产，提高生产效率，便模具制造成本相对较高。为了模具结构简单本点浇品拉断采用如下图方式，毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-11--11-图6-点浇品拉断点浇口入胶处如下。如上图进胶处选用0。6mm毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-12--12-图7-浇口简图4.3确定型腔、型芯的结构及固定方式4.3.1型腔、型芯的结构设计为了加长模个使用寿命，型腔采用P20镶块结构.。4.3.2固定方式：如下图型腔镶块用碰模好后用螺钉紧固在动模模板上。图8-型腔镶块的固定4.4型腔和型芯的工作尺寸计算成型零件工作尺寸计算公式如下型腔径向尺寸计算公式为LM+δz=[(1+S)LS－χΔ]+δz型腔深度尺寸计算公式为HM+δz=[(1+S)HS－χΔ]+δz型芯径向尺寸计算公式为001ZZMCPSASA=型腔深度尺寸计算公式为001ZZMCPSBSB=其中为LM+δz模具型腔的径向尺寸；HM+δz为模具型腔的深度尺寸；0ZMA为模具型芯的径向尺寸；0ZMB为模具型芯的高度尺寸；毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-13--13-本模个设计中,产品成形部分的工作尺寸按产品的收缩值计算,这种方法实用,且效率高4.5型腔壁厚和底板厚度计算4.5.1动模垫板厚度理论计算公式如下h=K（FL/2B[δ弯]）1/2F=Aph——动模垫板厚（mm）；K——修正系数，取0.6~0.75；F——动模垫板受的总压力（N）；L——支承块间距（mm）；B——动模垫板宽度（mm）；[δ弯]——弯曲许用应力（MPa）；A——塑件及浇注系统在分型面上的投影面积（mm2）；p——型腔压力，一般取25~45MPa。在本模具设计中采用下面的经验数把确定毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-14--14-图9-经验数据毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-15--15-4.6螺纹强脱方设计内螺纹采用推件板强脱方式，如下图图10-螺纹强脱方设计动定模分开后，由注塑机上的顶棍通过顶动推板，推板向上运动带动推件板上运动，使产品脱离型芯。毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-16--16-4.7确定导向机构导向机构主要就是导柱和导套配合，通常配合公差带取H7/h6，导套和模板配合公差带取为H7/n6。另为了更好的证合模精度，模具还设计了辅助导向机构—矩形精定位组件，如下图:图12-导柱，导套零件图图11-导向机构毕业设计说明书塑料油壶盖模具设计-17--17-图13-导套导柱外圆要求用磨削加工到尺寸，表面粗糙度在0.8以内。直线度，圆度在0.01以内，与导大套配合处要求开设油槽。导套内孔研磨到尺寸，粗糙度在0.6以内。5模具装配和试模模具装配是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量将影响制件的质量及模具的使用、维修和模具的寿命，又将影响模具的制造周期和生产成本，是模具制造中的重要环节。A,装配目的模具装配是根据模具的结构特点、各零件间的相互关系和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图样技术要求的模具零件连接固定为组件、部件，直至装配成满足使用要求的模具。模具装配可分为