保温杯瓶塞压杆的注塑模具设计
【摘要】本课题主要讨论的是压杆的注塑模具设计。首先对压杆进行工艺分析，还要分析塑件的成型过程，将模具的各个部件的设计要求以及对实际情况的分析相结合来设计一套完整的模具，在设计过程中要熟练借助UG软件来完成这次设计，并对加工过程非常了解能够随时解决一些现场问题。
目录
引言 1
一、压杆成型的工艺分析 2
（一）压杆的设计 2
（二）压杆的分析 3
（三）压杆材料的分析 3
二、模具的结构设计 5
（一）模具的分型面的确定 5
（二）模具型腔数量以及排列方式 5
三、模具的浇注系统的设计 6
（一）模具的主流道的设计 6
（二）模具的分流道的设计 6
（三）模具的浇口的设计 7
（四）冷料穴的设计 8
四、成型零件的结构设计和计算 8
（一）压杆成型零件的结构设计 8
（二）型腔尺寸计算 8
（三）型芯尺寸计算 9
（四）中心距尺寸计算 9
五、模具的模架的确定 9
六、模具的排气槽的设计 9
七、模具的冷却系统的设计 10
八、合模导向机构的设计 11
九、模具的脱模推出机构的设计 11
十、选定和校核注射机 12
（一）选定注塑机 12
（二）注射机的校核 12
总结 14
参考文献 15
附录 16
谢辞 24
引言
随着人们生活质量的提升，注塑模具在当今社会成为不可少的生产工具，它可以方便快捷的生产生活中的一些生活用品，当生产一些形状稍微复杂一点的零件时，怎么样才能提高效率，节省成本成了生产商必须考虑的问题。
压杆是一个稍微复杂的小零件，成型过程就是将制作该零件的材料加热融化之后高压注射进入型腔后冷却而成。要想设计好这个模具就必须要对这个零件的工艺进行分析，并且整个模具设计的核心关键是浇筑系统的设计和冷却分级系统的设计，这就需要了解并掌握模具设计方面的专业知识作为铺垫并与实际情况相结合，对注塑成
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型的模具设计在实践中不断的创新和优化，能够临场解决生产现场出现的问题比如零件出现瑕疵应该及时修模等等，提高塑料产品的加工效率，减少所需成本，增大经济效益。
一、压杆成型的工艺分析
（一）压杆的设计
该塑件为保温杯瓶塞的压杆，样品如图11所示。
图11样品图
该塑件的外观要求表面整洁光滑洁，质量要求不与许有裂痕、斑纹、脱皮、变形等缺陷。该塑件选用的材料为PP，生产为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。塑件二维图如图,由图可以看出，压杆为一个大体为长方体的零件，压杆的长度方向尺寸有：85.6±0.2，宽度方向尺寸有：24.4±0.2、21.2、14.0±0.2、19.0±0.2，高度方向尺寸有：14.0、3.5、3.0、9.1。压杆的公差为±0.2，从二维图可以看出压杆的壁厚还是比较均匀的，所以在模具中比较容易成型。零件的二维图如图12
图12压杆二维图
（二）压杆的分析
由塑件图，我们可以使用UG来绘制该零件的三维图，通过下面的图我们可以更加直观清楚地看清塑件的结构。该塑件的壁厚相对较均匀，避免缺胶。三维图见图13所示。
图13压杆三维图
（三）压杆材料的分析
由压杆的工艺分析和用途可知，选用聚丙烯作为制作压杆的原材料。聚丙烯（Polypropylene），简称PP。
1.PP的使用性能
该材料可在110到120度中连续使用，有抗化学腐蚀性，该材料还不存在任何的环境影响。
2.PP的成型工艺
成型压杆的注塑机的选用：因为该材料具有高结晶性，所以可以采用注射压力较高的注塑机。
成型后压杆的干燥处理：如果储存适当的化就不需要用干燥处理。
PP的熔化温度：熔点为160175℃，分解温度为350℃。
注射机的注射压力：由实际情况分析可采用高注射压力和保压压力来完成。在塑件完成进度的95%的时候转保压，用剩余时间保压。
模具的流道和浇口：在该设计中的情况看来，边形浇口长度越短越好，深度和宽度会随着模腔内的熔流长度逐渐增加。
压杆成型的后处理：一般按照实际情况和以往经验看来，压杆要放在热水中泡下。
3.PP的成形性能
（1）PP的力学性能
该材料的抗弯曲疲劳性的性能比较优越。
（2）PP的物理性能
该材料没有毒，可以日常用，硬度耐热性都比较好，较实用。PP在水中较稳定。且方便上色。
（3）PP的热性能
熔点在164度170度，压杆塑件可以在100度以上的温度来进行灭菌消毒，在不受任何外力的作用下，150度也不会产生任何形变。脆化的温度为：低于三十五度的时候。
（4）PP的耐候性
可以在聚丙烯中加入一些特地的填料使的PP更加耐老化。
4. 压杆的成型过程及工艺参数
（1）压杆注射成型工艺过程
先将PP预先烘干后装入料斗，再将材料预先塑化，将注射装置检查并准备好接下来的注射工作，然后注射塑料进入模具，保压然后冷却塑料接着，模具脱模顶杆将塑件推出模具，最后清理下模具保证接下来的工序可以正常进行。
（2）模具注射工艺参数
成型机的类型：螺杆式
PP的密度为0.90 g/cm3
计算收缩率为0.6%
预热温度为80到850度
预热的时间为2.5h
喷嘴的温度为170到1800度
模具的温度为50到800度
注射压力为15001800bar
成形注射的时间为29s
高压时间为5s
冷却时间为2到120s
螺杆的转速为30r/min
二、模具的结构设计
（一）模具分型面的确定
压杆注塑模具的分型面的位置取在压杆工件截面的最大处，有利于模具的排气要与制造压杆塑件的料流末端重合，保证了压杆塑件的外观质量要求和压杆的精度要求，使得分型面容易加工压杆并且使得压杆能够留在动模里面。
该压杆塑件的模具分型面取在如图21
图21分型面
（二）模具型腔数量以及排列方式
目录
引言 1
一、压杆成型的工艺分析 2
（一）压杆的设计 2
（二）压杆的分析 3
（三）压杆材料的分析 3
二、模具的结构设计 5
（一）模具的分型面的确定 5
（二）模具型腔数量以及排列方式 5
三、模具的浇注系统的设计 6
（一）模具的主流道的设计 6
（二）模具的分流道的设计 6
（三）模具的浇口的设计 7
（四）冷料穴的设计 8
四、成型零件的结构设计和计算 8
（一）压杆成型零件的结构设计 8
（二）型腔尺寸计算 8
（三）型芯尺寸计算 9
（四）中心距尺寸计算 9
五、模具的模架的确定 9
六、模具的排气槽的设计 9
七、模具的冷却系统的设计 10
八、合模导向机构的设计 11
九、模具的脱模推出机构的设计 11
十、选定和校核注射机 12
（一）选定注塑机 12
（二）注射机的校核 12
总结 14
参考文献 15
附录 16
谢辞 24
引言
随着人们生活质量的提升，注塑模具在当今社会成为不可少的生产工具，它可以方便快捷的生产生活中的一些生活用品，当生产一些形状稍微复杂一点的零件时，怎么样才能提高效率，节省成本成了生产商必须考虑的问题。
压杆是一个稍微复杂的小零件，成型过程就是将制作该零件的材料加热融化之后高压注射进入型腔后冷却而成。要想设计好这个模具就必须要对这个零件的工艺进行分析，并且整个模具设计的核心关键是浇筑系统的设计和冷却分级系统的设计，这就需要了解并掌握模具设计方面的专业知识作为铺垫并与实际情况相结合，对注塑成
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
型的模具设计在实践中不断的创新和优化，能够临场解决生产现场出现的问题比如零件出现瑕疵应该及时修模等等，提高塑料产品的加工效率，减少所需成本，增大经济效益。
一、压杆成型的工艺分析
（一）压杆的设计
该塑件为保温杯瓶塞的压杆，样品如图11所示。
图11样品图
该塑件的外观要求表面整洁光滑洁，质量要求不与许有裂痕、斑纹、脱皮、变形等缺陷。该塑件选用的材料为PP，生产为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。塑件二维图如图,由图可以看出，压杆为一个大体为长方体的零件，压杆的长度方向尺寸有：85.6±0.2，宽度方向尺寸有：24.4±0.2、21.2、14.0±0.2、19.0±0.2，高度方向尺寸有：14.0、3.5、3.0、9.1。压杆的公差为±0.2，从二维图可以看出压杆的壁厚还是比较均匀的，所以在模具中比较容易成型。零件的二维图如图12
图12压杆二维图
（二）压杆的分析
由塑件图，我们可以使用UG来绘制该零件的三维图，通过下面的图我们可以更加直观清楚地看清塑件的结构。该塑件的壁厚相对较均匀，避免缺胶。三维图见图13所示。
图13压杆三维图
（三）压杆材料的分析
由压杆的工艺分析和用途可知，选用聚丙烯作为制作压杆的原材料。聚丙烯（Polypropylene），简称PP。
1.PP的使用性能
该材料可在110到120度中连续使用，有抗化学腐蚀性，该材料还不存在任何的环境影响。
2.PP的成型工艺
成型压杆的注塑机的选用：因为该材料具有高结晶性，所以可以采用注射压力较高的注塑机。
成型后压杆的干燥处理：如果储存适当的化就不需要用干燥处理。
PP的熔化温度：熔点为160175℃，分解温度为350℃。
注射机的注射压力：由实际情况分析可采用高注射压力和保压压力来完成。在塑件完成进度的95%的时候转保压，用剩余时间保压。
模具的流道和浇口：在该设计中的情况看来，边形浇口长度越短越好，深度和宽度会随着模腔内的熔流长度逐渐增加。
压杆成型的后处理：一般按照实际情况和以往经验看来，压杆要放在热水中泡下。
3.PP的成形性能
（1）PP的力学性能
该材料的抗弯曲疲劳性的性能比较优越。
（2）PP的物理性能
该材料没有毒，可以日常用，硬度耐热性都比较好，较实用。PP在水中较稳定。且方便上色。
（3）PP的热性能
熔点在164度170度，压杆塑件可以在100度以上的温度来进行灭菌消毒，在不受任何外力的作用下，150度也不会产生任何形变。脆化的温度为：低于三十五度的时候。
（4）PP的耐候性
可以在聚丙烯中加入一些特地的填料使的PP更加耐老化。
4. 压杆的成型过程及工艺参数
（1）压杆注射成型工艺过程
先将PP预先烘干后装入料斗，再将材料预先塑化，将注射装置检查并准备好接下来的注射工作，然后注射塑料进入模具，保压然后冷却塑料接着，模具脱模顶杆将塑件推出模具，最后清理下模具保证接下来的工序可以正常进行。
（2）模具注射工艺参数
成型机的类型：螺杆式
PP的密度为0.90 g/cm3
计算收缩率为0.6%
预热温度为80到850度
预热的时间为2.5h
喷嘴的温度为170到1800度
模具的温度为50到800度
注射压力为15001800bar
成形注射的时间为29s
高压时间为5s
冷却时间为2到120s
螺杆的转速为30r/min
二、模具的结构设计
（一）模具分型面的确定
压杆注塑模具的分型面的位置取在压杆工件截面的最大处，有利于模具的排气要与制造压杆塑件的料流末端重合，保证了压杆塑件的外观质量要求和压杆的精度要求，使得分型面容易加工压杆并且使得压杆能够留在动模里面。
该压杆塑件的模具分型面取在如图21
图21分型面
（二）模具型腔数量以及排列方式
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