塑料口杯的注射模具设计
塑料口杯的注射模具设计[20200123184010]
【摘要】
本文是关于塑料口杯的注塑模设计, 在正确分析塑件的结构，技术要求及企业的生产实际情况后进行塑件的注射模设。由于是用于装水使用,所以要求无毒，无害，化学稳定性好，耐老化，耐热性好，能在高温下使用。
本次设计采用了一模四腔的点浇口进行浇注，以及注射机的选用，分型面的选择，型腔数目的确定，成型零部件的结构设计以及相关的计算，并配有图例来加以说明。采用CAD软件对模具进行辅助设计、分析、绘图。其核心知识是塑料成型、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、计算机辅助设计、模具CAD等。
通过对设计草稿的整理和总结，我可以对注射模具有一个初步完整的认识，注意到设计中的一些细节问题，如制作的结构、成型零部件的尺寸计算，了解模具结构及工作原理；还能不断地对设计过程中存在的问题进行查找和分析，并在指导教师和同学们的无私帮助下，牢固掌握了通用模具设计的一般方法和步骤，通过总结，提高了分析与解决实际工程设计的能力。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】型腔；型芯；顶杆机构
引 言 1
一、塑件的工艺分析 2
（一）塑件的分析 2
（二） 材料的选择 2
二、注塑模的结构设计 3
（一）型腔数量的确定 3
（二）浇注系统设计 3
（三）分型面和排气槽设计 5
（四）成型零件设计 6
（五）合模导向机构设计 10
（六）脱模机构设计 10
（七）脱模机构设计 10
（八）脱模机构设计 11
三、注塑机的选用 11
四、注塑机的选用 13
总 结 15
参考文献 16
谢 辞 17
引 言
近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。
现代生产领域的发展趋势是以塑代钢，用便宜的塑料来替代昂贵成本的铁、钢，从而达到节约成本，同时塑料制件通过一定的注塑条件又能达到钢所要求的硬度，推动了注塑工业的发展。而采用注塑成型，利用模具设计与制造，使劳动者劳动量降低，同时通过模具生产可以达到高生产、高效率、高质量、高寿命。通常一副模具可以打上万次，几十万次，大大降低生产时间，降低生产成本，除此之外，利用注塑成型生产出来的产品稳定，表面质量高，且使用范围。
本次设计采用了一模四腔的点浇口进行浇注，以及注射机的选用，分型面的选择，型腔数目的确定，成型零部件的结构设计以及相关的计算，并配有图例来加以说明。采用CAD软件对模具进行辅助设计、分析、绘图。其核心知识是塑料成型、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、计算机辅助设计、模具CAD等。
因写作水平有限，论文中难免出现疏漏、错误和不足之处，还请各位老师批评指正。
一、塑件的工艺分析
（一）塑件的分析
该塑件的名称是塑料口杯，其2D图如图1-1所示 其3D图如图1-2所示。
此次选用的塑料为生产塑料口杯所用，对于塑料的要求也比较高，塑件对外观要求，质量要求都比较高，化学稳定性好，同时还需要较高的的强度，耐热度和耐寒性。
图1-1 塑料口杯二维图
（二）材料的选择
PC是被大量使用的一种材料，尤其多用于制造奶瓶、太空杯等。
第一次使用前，用小苏打粉加温水清洗，在室温中自然烘干。如果容器有任何摔伤或破损，建议停止使用，因为塑料制品表面如果有细微坑纹，容易藏细菌。避免反复使用已经老化的塑料器具。
二、注塑模的结构设计
（一）型腔数量的确定
运用NX6.0 UG软件分析，制品测量：重量为37 .4 g，密度为1.2g/cm3，体积为31.94 。
由于塑件的形状简单，重量较轻，尺寸精度要求不高，且生产批量大，又从经济角度上考虑，本产品用一模四腔设计，提高生产效率。
关于型腔数量的分布，为了保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定，本次设计采用平衡式的型腔布局。
型腔数量的分布如图2-1所示。
图2-1 型腔数量分布
（二）浇注系统设计
型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等分得所需的足够压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短，同时采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。合理的型腔排布可以避免塑件尺寸的差异、应变形成及脱模困难等问题。
型腔的布局可分为平衡式和非平衡式两种，由于本模具采用了一模四腔式结构，考虑到型腔布局的均匀合理，采用平衡式。平衡式其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、界面形状及尺寸均对应相同，可实现均衡进料和同时充满型腔的目的。
图 2-1 型腔布局
图2-2 毛坯局部着色
利用UG软件型腔布局对工件进行型腔布局，如图2-1所示。毛坯局部着色图，如图2-2所示。毛坯设计如图2-3所示。
图2-3 毛坯设计
（三）分型面和排气槽设计
分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注射模具设计中的一个关键。由于本产品用的是点浇口自动脱模，而且还是一模多腔，所以用三板式的双分型面比较合适。
选择此模具分型面时应注意以下事项：
1. 分应选择在塑件外形最大轮廓处(即塑料口杯杯口)
确定塑件的分型方向后分型面应选在塑件外形最大轮廓处，即通过该方向上塑件的截面积最大，否则塑件无法从型腔中脱出。
2. 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模
通常分型面的选择应尽可能的使塑件在开模后留在动模一侧，这样有助于动模内设置的推出机构工作，否则在定模内设置推出机构往往会增加模具整体的复杂性。
3. 保证塑件的精度要求
因为是塑料口杯,因此与分型面垂直方向的高度尺寸，精度要求较高，为保证其精度，应设置在同一半模具型腔内。
4. 满足塑件的外观质量要求
由于本产品是生活用品作为为商品,其外观质量要求较高,所以选择分型面时应避免对塑件的外观质量产生不利的影响，同时需考虑分型面处所产生的飞边是否容易修整清除，当然，在可能的情况下，应避免分型面处产生飞边。
利用UG软件进行分型面设计，UG中Mold Wizard分型功能提供了快速分型且保持参数相关。Mold Wizard分型操作流程如下：
确认已准备好产品模型；设置顶出方向；设置一个合适的成型工件作为创建型芯和型腔的实体；必要时，修补模型；若自动修补功能不适合，则手动创建自由曲面修补分型面；创建分型线；必要时，用过渡体分割分型线；创建分型面；抽取型芯和型腔区域；创建型芯和型腔。
利用UG进行分型面设计时候先要创建分型线，并依次创建分型面、型芯、型腔，型芯如图2-4所示、型腔如图2-5所示，最终模具总装图如图2-6所示。
图 2-4 型芯 图 2-5 型腔
图 2-6 模具图
（四）成型零件设计
普通流道系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。从总体来看，其作用可概述如下：
将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳的输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利地排出；在塑料熔体填充及凝固的过程，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外在质量优良的塑料制件。
【摘要】
本文是关于塑料口杯的注塑模设计, 在正确分析塑件的结构，技术要求及企业的生产实际情况后进行塑件的注射模设。由于是用于装水使用,所以要求无毒，无害，化学稳定性好，耐老化，耐热性好，能在高温下使用。
本次设计采用了一模四腔的点浇口进行浇注，以及注射机的选用，分型面的选择，型腔数目的确定，成型零部件的结构设计以及相关的计算，并配有图例来加以说明。采用CAD软件对模具进行辅助设计、分析、绘图。其核心知识是塑料成型、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、计算机辅助设计、模具CAD等。
通过对设计草稿的整理和总结，我可以对注射模具有一个初步完整的认识，注意到设计中的一些细节问题，如制作的结构、成型零部件的尺寸计算，了解模具结构及工作原理；还能不断地对设计过程中存在的问题进行查找和分析，并在指导教师和同学们的无私帮助下，牢固掌握了通用模具设计的一般方法和步骤，通过总结，提高了分析与解决实际工程设计的能力。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】型腔；型芯；顶杆机构
引 言 1
一、塑件的工艺分析 2
（一）塑件的分析 2
（二） 材料的选择 2
二、注塑模的结构设计 3
（一）型腔数量的确定 3
（二）浇注系统设计 3
（三）分型面和排气槽设计 5
（四）成型零件设计 6
（五）合模导向机构设计 10
（六）脱模机构设计 10
（七）脱模机构设计 10
（八）脱模机构设计 11
三、注塑机的选用 11
四、注塑机的选用 13
总 结 15
参考文献 16
谢 辞 17
引 言
近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。
现代生产领域的发展趋势是以塑代钢，用便宜的塑料来替代昂贵成本的铁、钢，从而达到节约成本，同时塑料制件通过一定的注塑条件又能达到钢所要求的硬度，推动了注塑工业的发展。而采用注塑成型，利用模具设计与制造，使劳动者劳动量降低，同时通过模具生产可以达到高生产、高效率、高质量、高寿命。通常一副模具可以打上万次，几十万次，大大降低生产时间，降低生产成本，除此之外，利用注塑成型生产出来的产品稳定，表面质量高，且使用范围。
本次设计采用了一模四腔的点浇口进行浇注，以及注射机的选用，分型面的选择，型腔数目的确定，成型零部件的结构设计以及相关的计算，并配有图例来加以说明。采用CAD软件对模具进行辅助设计、分析、绘图。其核心知识是塑料成型、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、计算机辅助设计、模具CAD等。
因写作水平有限，论文中难免出现疏漏、错误和不足之处，还请各位老师批评指正。
一、塑件的工艺分析
（一）塑件的分析
该塑件的名称是塑料口杯，其2D图如图1-1所示 其3D图如图1-2所示。
此次选用的塑料为生产塑料口杯所用，对于塑料的要求也比较高，塑件对外观要求，质量要求都比较高，化学稳定性好，同时还需要较高的的强度，耐热度和耐寒性。
图1-1 塑料口杯二维图
（二）材料的选择
PC是被大量使用的一种材料，尤其多用于制造奶瓶、太空杯等。
第一次使用前，用小苏打粉加温水清洗，在室温中自然烘干。如果容器有任何摔伤或破损，建议停止使用，因为塑料制品表面如果有细微坑纹，容易藏细菌。避免反复使用已经老化的塑料器具。
二、注塑模的结构设计
（一）型腔数量的确定
运用NX6.0 UG软件分析，制品测量：重量为37 .4 g，密度为1.2g/cm3，体积为31.94 。
由于塑件的形状简单，重量较轻，尺寸精度要求不高，且生产批量大，又从经济角度上考虑，本产品用一模四腔设计，提高生产效率。
关于型腔数量的分布，为了保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定，本次设计采用平衡式的型腔布局。
型腔数量的分布如图2-1所示。
图2-1 型腔数量分布
（二）浇注系统设计
型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等分得所需的足够压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短，同时采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。合理的型腔排布可以避免塑件尺寸的差异、应变形成及脱模困难等问题。
型腔的布局可分为平衡式和非平衡式两种，由于本模具采用了一模四腔式结构，考虑到型腔布局的均匀合理，采用平衡式。平衡式其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、界面形状及尺寸均对应相同，可实现均衡进料和同时充满型腔的目的。
图 2-1 型腔布局
图2-2 毛坯局部着色
利用UG软件型腔布局对工件进行型腔布局，如图2-1所示。毛坯局部着色图，如图2-2所示。毛坯设计如图2-3所示。
图2-3 毛坯设计
（三）分型面和排气槽设计
分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注射模具设计中的一个关键。由于本产品用的是点浇口自动脱模，而且还是一模多腔，所以用三板式的双分型面比较合适。
选择此模具分型面时应注意以下事项：
1. 分应选择在塑件外形最大轮廓处(即塑料口杯杯口)
确定塑件的分型方向后分型面应选在塑件外形最大轮廓处，即通过该方向上塑件的截面积最大，否则塑件无法从型腔中脱出。
2. 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模
通常分型面的选择应尽可能的使塑件在开模后留在动模一侧，这样有助于动模内设置的推出机构工作，否则在定模内设置推出机构往往会增加模具整体的复杂性。
3. 保证塑件的精度要求
因为是塑料口杯,因此与分型面垂直方向的高度尺寸，精度要求较高，为保证其精度，应设置在同一半模具型腔内。
4. 满足塑件的外观质量要求
由于本产品是生活用品作为为商品,其外观质量要求较高,所以选择分型面时应避免对塑件的外观质量产生不利的影响，同时需考虑分型面处所产生的飞边是否容易修整清除，当然，在可能的情况下，应避免分型面处产生飞边。
利用UG软件进行分型面设计，UG中Mold Wizard分型功能提供了快速分型且保持参数相关。Mold Wizard分型操作流程如下：
确认已准备好产品模型；设置顶出方向；设置一个合适的成型工件作为创建型芯和型腔的实体；必要时，修补模型；若自动修补功能不适合，则手动创建自由曲面修补分型面；创建分型线；必要时，用过渡体分割分型线；创建分型面；抽取型芯和型腔区域；创建型芯和型腔。
利用UG进行分型面设计时候先要创建分型线，并依次创建分型面、型芯、型腔，型芯如图2-4所示、型腔如图2-5所示，最终模具总装图如图2-6所示。
图 2-4 型芯 图 2-5 型腔
图 2-6 模具图
（四）成型零件设计
普通流道系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。从总体来看，其作用可概述如下：
将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳的输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利地排出；在塑料熔体填充及凝固的过程，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外在质量优良的塑料制件。
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