卡盖注塑模设计
目录
引言 1
一、塑料件工艺分析 2
（一）材料的选择分析 2
（二）塑件的结构分析 2
二、注塑机的选择 4
（一）塑料件体积和质量计算 4
（二）聚丙烯（PP)塑料注射成型工艺参数： 4
（三）注塑机的选取 5
三、卡盖注塑模具零件的设计 5
（一）型腔数的确定 5
（二）分型面的选取及型腔布局 6
四、浇注系统的设计 8
（一）主流道的设计 8
（二）分流道的设计 9
（三）交口的设计 11
（四）排气结构的设计 11
五、 导向机构的设计 12
（一）导柱导套的设计原则 12
（二）导柱的设计 12
（三）导套的设计 13
六、冷却系统的设计 14
（一）冷却时间的计算 14
（二）冷却系统的设计原则 14
七、推出机构的设计 14
（一）推出机构的组成 14
（二）设计原则 15
（三）脱模零件设计 15
（四）总装图 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。许多模具企业十分重视技术发展，加大了对于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
随着社会的发展，塑料产品越来越多，它已经成为我们日常生活必不可少的一部分。现在塑料产品成型生产中，其质量与塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关。在这三要素中，塑料成型模具的质量最为关键，它的作用有两方面，其一是赋予塑料熔体以期望的形状、性能与质量；其二使冷却并推出成型的塑件。
热塑性塑料的一种重要成型方法便是注塑。到现在为止，有超过1/3的塑料原材料，是通过注射成型工业加工的。它的特点是生产周期短、生产效率高、自动化程度高，因此广泛应用于塑料制品的生产。模具最终决定了产品的性能、规格、形状以及尺寸精度要求，塑料成型模具是使塑料成型生产过程顺利进行、保证塑料成型质量必不可少的工艺装备，是体现塑料成型设备高效率、高性能和塑料成型工艺的具体实施者，也是新产品开发的重要决定环节。由此可见，高效率、自动化、大型化、长寿命、高精密的模具对塑料产品质量起到多么重要作用。它最能反映出整个塑料成型生产过程的技术含量以及经济效益。因此，注射成型的模具设计制造成为当今社会模具发展的热点,己发展成为热塑性塑料最主要的成型加工方法。
一、塑料件工艺分析
（一）材料的选择分析
从塑料件的用途出发，由于它是卡盖，所以需要较高的韧性且不易磨损，容易成型加工等要求，结合其物理、化学性能来选择材料。本次注塑材料选择为热塑性塑料，经过分析比较市场上众多塑料材料后，选取的材料为聚丙烯（PP)。
其性能分析如下：
1.一般性能
聚丙烯无色、无味、无毒 ，密度为0.9-0.91g/cm3，是目前最轻的塑料品种之一。它不易吸水，制品光泽好且易着色。化学稳定性好，其熔点为164℃-170℃。制品能在100℃以上的温度进行杀菌，在不受外力的作用下，150℃时也不会变形。其脆化温度为-35℃。
2.成型性能
该塑料吸水性小，融融状态下流动性好，容易成型，但收缩率较大。另外，该塑料成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷。如果成型温度较低，则方向性明显，凝 固速度快，易产生内应力。所以在其成型时必须注意控制好成型温度，浇注系统也应缓慢散热，冷却速度不能过快。
（二）塑件的结构分析
图1-1 卡盖设计尺寸
1.成型分析
本次设计的塑件是卡盖如图1-1所示。整个塑件呈圆桶状，其表面形状和结构而其他塑料件相比较为简单，结合对大量卡盖设计的统计检验，整个卡盖的轮廓最大直径为30mm，高度为14mm 壁厚为2mm，由于对其表面粗糙度没有要求，且该塑件的尺寸公差也没有较高要求。因为该塑件壁厚较小且较为均匀，可以大批量的用模具进行生产。
2.壁厚分析
无论何种塑料件，根据其使用要求都有一定的壁厚，以保证它足够的力学强度可供使用。塑料件的壁厚对它的质量起着重要作用，如果壁厚过大，不仅会浪费材料，而且增加了冷切时间，更重要的是可能使塑料件产生气泡、缩孔、翘曲变形等缺陷。一般情况下，在满足其力学强度的情况下，塑料件壁厚不宜过大，这样不仅可以节省原料，降低生产成本，而且还缩短塑料件在模具内的冷却时间，提高了生产效率。所以，该塑料件的壁厚为2mm,在其最小壁厚范围内，符合该塑料件在注塑模具中成型的要求。
3.圆角分析
塑料件带圆角的地方，往往是因为该处在成型时会产生应力集中，在受理或碰撞下会产生开裂现象。为了避免应力集中，提高塑料件局部的强度，减小损耗，改善塑料熔体的流动性以便于脱模，在塑料件的内外表面的连接处，应采用圆角。采用圆角过度不仅可以增强塑料件的强度，还是塑料件更加美观。根据应力集中系数和圆角半径的关系可得，理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上，通常塑件内壁圆角半径应是壁厚的一半，而外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍。本次设计要求该塑件的内外圆弧半径结合实际情况来设计，根据现有的生产力状况以及生产设备，此塑件的内外过渡圆弧是小半径为1mm，适合注塑制品的结构和工艺要求。
4.脱模斜度分析
塑料件在型腔成型过程中，塑料从液态冷却成固态，在此过程中往往会产生一定的尺寸收缩，进而使塑料件紧紧包在型芯上。为了使塑料件成功脱模，必须保证塑料件内外壁有足够的脱模斜度。本次设计的脱模斜度如图1-3所示，聚丙烯的所采用的脱模斜度见下表1-1
图1-2 脱模斜度示意图
表1-1 聚丙烯（PP)选用脱模斜度
项目最小脱模斜度
一般情况特殊情况
一般情况3°2°
脱模斜度不能太大时0.5°0.25°
二、注塑机的选择
（一）塑料件体积和质量计算
计算塑料件的体积和质量是为了选择注塑机型号以及确定模具型腔数目。
1.计算体积：
=3.14×1.52×1.4-3.14×1.32×1.2
=9.891-6.36792
=3.52cm2
2.计算质量：
由书本《塑料注塑模结构与设计》得聚丙烯密度ρ=0.9-0.91g/cm3，取平均值ρ=0.905g/cm3。
N1=4
引言 1
一、塑料件工艺分析 2
（一）材料的选择分析 2
（二）塑件的结构分析 2
二、注塑机的选择 4
（一）塑料件体积和质量计算 4
（二）聚丙烯（PP)塑料注射成型工艺参数： 4
（三）注塑机的选取 5
三、卡盖注塑模具零件的设计 5
（一）型腔数的确定 5
（二）分型面的选取及型腔布局 6
四、浇注系统的设计 8
（一）主流道的设计 8
（二）分流道的设计 9
（三）交口的设计 11
（四）排气结构的设计 11
五、 导向机构的设计 12
（一）导柱导套的设计原则 12
（二）导柱的设计 12
（三）导套的设计 13
六、冷却系统的设计 14
（一）冷却时间的计算 14
（二）冷却系统的设计原则 14
七、推出机构的设计 14
（一）推出机构的组成 14
（二）设计原则 15
（三）脱模零件设计 15
（四）总装图 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。许多模具企业十分重视技术发展，加大了对于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
随着社会的发展，塑料产品越来越多，它已经成为我们日常生活必不可少的一部分。现在塑料产品成型生产中，其质量与塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关。在这三要素中，塑料成型模具的质量最为关键，它的作用有两方面，其一是赋予塑料熔体以期望的形状、性能与质量；其二使冷却并推出成型的塑件。
热塑性塑料的一种重要成型方法便是注塑。到现在为止，有超过1/3的塑料原材料，是通过注射成型工业加工的。它的特点是生产周期短、生产效率高、自动化程度高，因此广泛应用于塑料制品的生产。模具最终决定了产品的性能、规格、形状以及尺寸精度要求，塑料成型模具是使塑料成型生产过程顺利进行、保证塑料成型质量必不可少的工艺装备，是体现塑料成型设备高效率、高性能和塑料成型工艺的具体实施者，也是新产品开发的重要决定环节。由此可见，高效率、自动化、大型化、长寿命、高精密的模具对塑料产品质量起到多么重要作用。它最能反映出整个塑料成型生产过程的技术含量以及经济效益。因此，注射成型的模具设计制造成为当今社会模具发展的热点,己发展成为热塑性塑料最主要的成型加工方法。
一、塑料件工艺分析
（一）材料的选择分析
从塑料件的用途出发，由于它是卡盖，所以需要较高的韧性且不易磨损，容易成型加工等要求，结合其物理、化学性能来选择材料。本次注塑材料选择为热塑性塑料，经过分析比较市场上众多塑料材料后，选取的材料为聚丙烯（PP)。
其性能分析如下：
1.一般性能
聚丙烯无色、无味、无毒 ，密度为0.9-0.91g/cm3，是目前最轻的塑料品种之一。它不易吸水，制品光泽好且易着色。化学稳定性好，其熔点为164℃-170℃。制品能在100℃以上的温度进行杀菌，在不受外力的作用下，150℃时也不会变形。其脆化温度为-35℃。
2.成型性能
该塑料吸水性小，融融状态下流动性好，容易成型，但收缩率较大。另外，该塑料成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷。如果成型温度较低，则方向性明显，凝 固速度快，易产生内应力。所以在其成型时必须注意控制好成型温度，浇注系统也应缓慢散热，冷却速度不能过快。
（二）塑件的结构分析
图1-1 卡盖设计尺寸
1.成型分析
本次设计的塑件是卡盖如图1-1所示。整个塑件呈圆桶状，其表面形状和结构而其他塑料件相比较为简单，结合对大量卡盖设计的统计检验，整个卡盖的轮廓最大直径为30mm，高度为14mm 壁厚为2mm，由于对其表面粗糙度没有要求，且该塑件的尺寸公差也没有较高要求。因为该塑件壁厚较小且较为均匀，可以大批量的用模具进行生产。
2.壁厚分析
无论何种塑料件，根据其使用要求都有一定的壁厚，以保证它足够的力学强度可供使用。塑料件的壁厚对它的质量起着重要作用，如果壁厚过大，不仅会浪费材料，而且增加了冷切时间，更重要的是可能使塑料件产生气泡、缩孔、翘曲变形等缺陷。一般情况下，在满足其力学强度的情况下，塑料件壁厚不宜过大，这样不仅可以节省原料，降低生产成本，而且还缩短塑料件在模具内的冷却时间，提高了生产效率。所以，该塑料件的壁厚为2mm,在其最小壁厚范围内，符合该塑料件在注塑模具中成型的要求。
3.圆角分析
塑料件带圆角的地方，往往是因为该处在成型时会产生应力集中，在受理或碰撞下会产生开裂现象。为了避免应力集中，提高塑料件局部的强度，减小损耗，改善塑料熔体的流动性以便于脱模，在塑料件的内外表面的连接处，应采用圆角。采用圆角过度不仅可以增强塑料件的强度，还是塑料件更加美观。根据应力集中系数和圆角半径的关系可得，理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上，通常塑件内壁圆角半径应是壁厚的一半，而外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍。本次设计要求该塑件的内外圆弧半径结合实际情况来设计，根据现有的生产力状况以及生产设备，此塑件的内外过渡圆弧是小半径为1mm，适合注塑制品的结构和工艺要求。
4.脱模斜度分析
塑料件在型腔成型过程中，塑料从液态冷却成固态，在此过程中往往会产生一定的尺寸收缩，进而使塑料件紧紧包在型芯上。为了使塑料件成功脱模，必须保证塑料件内外壁有足够的脱模斜度。本次设计的脱模斜度如图1-3所示，聚丙烯的所采用的脱模斜度见下表1-1
图1-2 脱模斜度示意图
表1-1 聚丙烯（PP)选用脱模斜度
项目最小脱模斜度
一般情况特殊情况
一般情况3°2°
脱模斜度不能太大时0.5°0.25°
二、注塑机的选择
（一）塑料件体积和质量计算
计算塑料件的体积和质量是为了选择注塑机型号以及确定模具型腔数目。
1.计算体积：
=3.14×1.52×1.4-3.14×1.32×1.2
=9.891-6.36792
=3.52cm2
2.计算质量：
由书本《塑料注塑模结构与设计》得聚丙烯密度ρ=0.9-0.91g/cm3，取平均值ρ=0.905g/cm3。
N1=4
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