塑料水壶盖模具设计

水壶盖模具设计设计者：学校：班级：学号：摘要本文首先分析塑料水壶盖的结构、性能和工艺要求，确定塑件材料。然后对塑件结构进行工艺性分析，确定了分型面、浇注系统等，选取合适的注塑机型号，设计了1模4腔注射模。介绍该塑件的注射模具设计，重点介绍型芯、型腔等工作零部件的工作尺寸计算和结构设计，对浇注系统及冷却系统的设计也做了详细介绍，介绍了模具工作过程。在实际应用中模具动作平稳可靠，生产的塑件符合设计和使用要求。最后分析模具的工作原理，确定此设计结构的可靠性，并运用AutoCAD和PRO/E绘制了一套模具装配图和部分零件图。关键词：水壶盖；注射模具；塑料成型AbstractThispaperanalyzesthestructuraldesignofkettlelibs,performanceandtechnicalrequirements,determinethematerialplasticparts,plasticpartsofthestructureanalysisprocesstodeterminethesub-surface,castingsystem,selecttheappropriateinjectionmachinedesignedfora4cavitymoldinjectionmold.Introducethedesignofinjectionmoldplasticparts,focusingoncore,cavityandotherpartsofthesizeoftheworktheworkofcalculationandstructuraldesign,gatingsystem,castingsystems,andpullingroddesignhasalsodoneadetaileddescriptionofthedieworkprocess.Inpractice,themoldissmoothandreliableproductionofplasticpartsmeetthedesignanduserequirements.Finally,theworkingprincipleofthemoldtodeterminethereliabilityofthisdesignstructure,andtheuseofAutoCADandPRO/Edrawapartofthemoldassemblyandpartdrawings.Keyword:Toothbrushcup;injectionmold;plasticmolding目录摘要.................................................................4第一章绪论............................................................51.1引言...........................................................51.2塑料模具的现状及发展趋势.......................................51.3本课题研究意义.................................................3第二章水壶盖制件分析...................................................32.1水壶盖外形设计.................................................32.2模具设计步骤和方案.............................................4第三章注射模具设计.....................................................53.1制件成型位置及分型面选择.......................................53.2型腔布局的选择.................................................63.3浇注系统的设计.................................................63.4浇口的设计.....................................................83.5冷料穴设计.....................................................83.6型芯、型腔结构的确定...........................................93.7脱模机构设计...................................................93.8模具工作零件尺寸计算..........................................163.9导向及定位机构................................................183.10排气及冷却....................................................19第四章模具动作过程说明.................................错误!未定义书签。4.1模具装配图....................................................204.2模具工作原理..................................................20第五章注射机选择及校核................................................165.1注塑机基本参数................................................165.2注塑机选定步骤................................................175.3注射机的校核..................................................18第六章总结...........................................................25参考文献...............................................................26第一章绪论1.1引言模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中[1]。模具是一种重要的国工工艺装备，是国民经济各工业部门发展的重要基础之一。模具是压力加工或其它成形加工工艺中，使材料变形制成产品的一种重要工艺装备，应用广泛。它在锻造、塑料加工、压铸等行业中起着重要作用[2]。模锻件、冲压件、挤压和拉拔件等，都是使金属材料在模具中发生塑性变形而获得的；压铸零件、粉末冶金零件也在模具中充填加工成形的；而塑料、陶瓷、玻璃制品等非金属材料的成形加工也多是依靠模具。少无切削加工是机械制造业发展的一个方向，而模具是利用压力加工实现无切削工艺的关键。模具成形有优质、高产、低消耗和低成本等特点，因此得到了广泛应用。据初步统计：依靠模具加工的产品和零件，电行业占80%，机电行业占70%以上。轻工、军工、冶金及建材等行业大部分产品和生产都离不开模具[3]。1.2塑料模具的现状及发展趋势(1)塑料模具的现状塑料制品在人们的日常生活中及现代化工业生产领域中得到日益广泛的应用。随着塑料工业的发展，社会对塑料制品的需求愈来愈大。据统计，在现代化工业生产中，60%～90%的工业产品需要使用模具加工，模具工业已经成为工业发展的基础[2]。而塑料注射模在模具中所占的分量越来越大，其发展也非常迅速，大有凌驾其它模具之上的趋势。专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。国内相塑料模具相对国外来说比较落后，目前大多用的是单型腔，简单型腔的模具达70％以上，仍占主导地位，一模多腔精密复杂的塑料注射模，多色塑料注射模已经能初步设计和制造，但是有很多精密的模具都要靠进口。不过，我国模具从开始起步到现在有经历了半个世纪的发展，模具工业有了很大的发展，1999年我国模具工业产值为245亿，至2002年我国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约30%左右，年均增速均为13%。模具制造水平也有了很大的提高，成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在29～34英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%～80%相比，差距较大[2]。(2)塑料模具的发展趋势目近年来，随着塑料工业突飞猛进地向前发展，模具设计和制造工业也发生了根本的变化.高效率、自动化、大型、超小型、高精度、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比例越来越大。作为最有效的塑料成型方法之一的注射成型技术具有可以一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑件。成型周期短、生产率高、大批生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等优点，因此，世界塑料成型模具产量中约半数以上是注射模具[2]。近几年来，在我国其发展速度之快、需求量之大是前所未有的，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。未来国内外塑性模具的制造技术和成型技术有如下发展趋势：1)在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；2)高速铣削加工将得到更广泛地应用；3)在塑料模具中推广应用热流道技术、注射成型和高压注射成型技术；4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；5)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；6)虚拟技术将得到发展；7)模具自动加工系统的研制和发展。广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化的方向发展。1.3本课题研究意义本课题主要是研究一个保温壶的盖子，从经济、实用、方便等角度出发，又由于其在人类生活中必不可少，需求量大，对选材有一定的质量要求，总结起来，在当前市场上总的特点如下：(1）发展较快，竞争较激烈。(2）更新换代快。(3）市场需求大。(4）明显的向着耐用、方便、美观等方向发展。跟着市场走，才能带来销量，才能创造利润，所以，本课题将围绕着怎样以最经济、最快捷、最方便的生产出最符合市场需求的水壶盖为核心，探讨一下注塑模具的设计。国内的注塑模具行业近年有了明显的提高，从而也带动了注射模的迅速发展，但是与国际水平仍然有一定的差距，主要缺陷明显的表现在精度不高，技术含量底、复杂程度底等缺点。严重的阻碍着国内制造业的发展。设计出好的产品却无法做出是我模具业最大的不足。因此，注重科技含量，借签了国外的先进理论技术则尤为重要。第二章水壶盖制件分析2.1水壶盖外形设计根据日常生活中水壶盖的外形及其耐用、耐摔、耐腐蚀等特点，确定制件如图2-1所示，选用材料为ABS，密度为1.05g/cm3，收缩率0.4%-0.7%，取0.5%，由Pro/e计算可得，单个制件的体积为25.57cm3。ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性，丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击