蝴蝶结翻盖塑料模具的设计

摘要

塑料制品在我们的日常生活中是必不可少的一部分，无论是从衣食住行还 是工业生产，都占据了很大的市场 。 塑料凭借着自身轻便 、 成本低以及可塑性 高等特性，大大提高了人们生活的便利性 。 当代人的生活习惯也越来越离不开 塑料制品，塑料这种材料还有很大的发展空间，而蝴蝶结翻盖作为一种常见的 塑料模具，它的塑料模具设计具有很高的生产实用价值 。

本次设计是对蝴蝶结翻盖的塑料模具设计，首先对塑料模具行业的发展现 状和发展趋势以及研究背景做简要的介绍，然后对塑件材料的性能进行分析， 根据需要来选定材料，模具的选材必须无毒无味，并且成形性好，符合生产使 用标准 。 接下来就是对型腔的排布 、 分型面位置的确定和注射机的选择，而且 本次设计的模具有螺纹，所以得采用螺纹脱模机构，要保证生产的效率，同时 也要保证产品的质量和精确度，达到厂家的要求 。 最主要的就是对浇注系统和 模具冷却系统的设计，浇注系统的设计合不合理，将会直接影响到产品的质 量 。 同样，模具冷却系统的设计如果科学合理，不但能保证安全的生产出合格 的产品，还能减少耗能，降低生产成本，提高生产效率 。 而塑料模具生产时的 温度不是很高，所以水作为冷却介质是最合适的选择 。 最后就是模架的选择 、 安装和一系列的校核 。 关键词：浇注系统注射模脱模机构

I

Abstract

Plastic products are an essential part of our daily life, whether from clothing, food, housing and industrial production, have occupied a large market. With its light weight, low cost and high plasticity, plastics greatly improve the convenience of people's life. Modern people's living habits are increasingly inseparable from plastic products, which have a great development space. As a common plastic mold, bow fold has a high practical value in production.

This design is the plastic mold design of the bow fold. First, the development status, development trend and research background of the plastic mold industry are briefly introduced. Then, the performance of the plastic part materials is analyzed. The materials are selected according to the needs. The mold materials must be nontoxic and tasteless, have good formability and meet the production and use standards. The next step is to determine the layout of the cavity, the location of the parting surface and the selection of the injection machine. Moreover, the designed mold has threads, so the thread demoulding mechanism must be adopted to ensure the production efficiency, as well as the quality and accuracy of the product, so as to meet the requirements of the manufacturer. The most important thing is to design the pouring system and mold cooling system. The unreasonable design of the pouring system will directly affect the quality of products. Similarly, if the design of mold cooling system is scientific and reasonable, it can not only ensure the safe production of qualified products, but also reduce energy consumption, reduce production costs and improve production efficiency. But the temperature of plastic mold is not very high, so water is the most suitable choice as the cooling medium. Finally, the

II

selection, installation and a series of checks of the mold base. Key words ： Gating system Injection mould Demoulding mechanism

目录

摘	要...	..............................................................................................................................I
Ab	stra	ct..........................................................................................................................II
绪	论...	.............................................................................................................................1
1	塑	料模具的现状以及发展趋势..............................................................................2
	1.1	塑料模具的现状.........................................................................................................2
	1.2	塑料模具的发展趋势..................................................................................................2
	1.3	论文的选题背景和意义..............................................................................................3
	1.4	本设计的研究内容.....................................................................................................3
2	塑	件的分析..............................................................................................................5
	2.1	塑件的确定.................................................................................................................5
	2.2	塑件材料的确定.........................................................................................................5
	2.3	塑件材料的性能分析..................................................................................................5
	2.4	成型性能.....................................................................................................................5
3	型	腔排布及注射机的选择......................................................................................6
	3.1	型腔的排布.................................................................................................................6
	3.2	注射机的选择.............................................................................................................7
4	分	型面位置的确定..................................................................................................9
5	浇	注系统的设计......................................................................................................9
6	模	具冷却系统的计算............................................................................................12
	6.1	冷却介质...................................................................................................................12
	6.2	冷却系统的计算.......................................................................................................12

III

6.3 水路的布置形式.......................................................................................................12
7 模具冷却系统的计算............................................................................................13
7.1 型腔的工作尺寸计算................................................................................................13
7.2 型芯的工作尺寸计算................................................................................................15
8 模架的选择............................................................................................................16
8.1 模具的选择...............................................................................................................16
8.2 模具安装校对...........................................................................................................17
9 导向机构的设计....................................................................................................17
9.1 导向机构、定位机构的主要功能..............................................................................17
9.2 导柱的设计.................................................................................................................18
9.3 导套的设计.................................................................................................................18
10 注射机的校核........................................................................................................19
10.1 最大注射量的校核...................................................................................................19
10.2 注射压力的校核.......................................................................................................19
10.3 锁模力的校核...........................................................................................................19
10.4 开模行程的校核.......................................................................................................20
11 模具装配图............................................................................................................21
结论..............................................................................................................................22
致谢..............................................................................................................................24
参考文献......................................................................................................................25

IV

绪论

我国模是一个非常先进的代表国，模具大多数是通过模具的内部和结构和 优质的寿命来表达的 。 大多数依靠模具生产的产业轻工，冶金等都离不开模 具 。

目前，我国处于一种高速经济的发展的趋势，由于我们的产品很多都是在 日常生活中以模具生产的 。 据我了解在汽车，飞机，电器仪表等领域占据百分 之六十至百分之七十，家电产品百分之八十以上，自行车，手表等轻工业占百 分之八十五以上 。 由此可见模具行业是一个非常热门的行业 。

塑件的成型过程，实在某一个特定的温度条件下，通过注射过程的六个阶 段来表示，螺杆进行搅拌熔体，然后高压将熔体压入型腔之内，然后将冷却和 保压一段时间，将熔体凝固成型，最后就可以得到自己想要的产品，加料是指 将原料加入料斗中，将原材料给一定的温度加热，塑化是通过控制模具里面的 温度使原材料进行高温熔化，然后成为液态进行流动，充模是将型腔内的压力 利用塑料进行冲压，脱模就是利用脱模装置将塑件从型腔内部顶出，然后取出 塑件 。

目前各国都非常重视工业模具的发展， 模具是重要的工艺设备， 这不仅是 因为模具行业所占比例很高，最近模具出现了很多的新型的技术和方法，因此 在 设计和制造部门的范围内，在社会需求方面非常高。

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1 塑料模具的现状以及发展趋势

1.1 塑料模具的现状

经济几年来我国引进了国外的设备加工以及先进的技术 。 我国的塑料工业 从空白到一种高速发展，取得了很高的成就，而且在全世界可以算的上数一数 二的工业大国，注塑成型主要是是运用模具和注塑机的配合来实现的，然后用 机床对产品进行制造加工，从而实现塑料产品，塑料制品在现代工业生产领域 以及日常生活中得到了很广泛的应用，由此可言，当今社会随着塑料工业的发 展和社会对塑料制品的需求量会越来越大，现在的成型技术大多数是往低成本 方向发展，眼前，各个工业发达的强国都比较重视，最近几年,模具的开发制 造 、 电子信息 、 建筑材料 、 汽车工业 、 家用电器和机械行业,中国模具行业的快 速发展取得了快速增长，我国媒介供应模具现在已经和一些低层次的模具厂有 了一定的差距，在塑料经济中的需求，根据数据显示，我国模具行业销售总额 从2002年已增长到130亿元左右，直到2004年整个塑料模具在整个模具行业当 中所占比例已经上升到百分之二十九左右，在未来的几年中，我坚信它还能继 续高速的保持现在的这个状况发展 。

自从二十世纪以来，改革开放以后，我国的模具行业已经进行了半个多世 纪了，我国的工业模具速度发展还是比较迅猛的，根据相关数据统计，到2007 年已经超过2万多家的塑料模具生产企业，直接带动了现实工业的产值，因此， 模具是从实际的生产中走出来的，是一种技术生产，目前在模具行业里，塑料 模具是一个重要的分支，也是经济的一把利器 。 占据整个行业的百分之三十左 右，塑料模具加工在塑料模具制作方面比较强用，即拥有着重要的角色，也可 以被称为“工业之母”，所以推测模具在为未来的发展现状将会高于其他模具行 业，比例将会持续的提高 。 主要分布在沿海城市，方便进出口，具有很大的地 理优势 。 我国的模具行业目前来说还是发展的比较迅速的，但是，还是有很多 的制造工艺意念和设计的理念尚不成熟，需要多多的参考国外的经验，我们要 在这个基础上加上国外的那些先进的技术，才可以进一步的加强对我国的塑料 模具行业加工与创新，制造出更多的经济效益 。

1.2 塑料模具的发展趋势

在现代生产的制造方式上需要有效的提高，在商业化的基础上，通过专业

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化生产 、 商业化，在网络上将现代IT技术的本地通信网络，计算机和数字化交 互的设计和编程代码比直接输入数控机床，还可以自动编程，从而完成自动处 理，实现自动化处理，也提高了产品的质量与产量 。 完成自动检测，结果将自 动显示，很大的一部分提高了模具的使用寿命和可靠性 。

还有在新技术 、 新材料 、 新工艺的研究和应用方面，要不断的研究和开发 新的材料，现在人民生活方式的提高，对生活品质的提升，所以对很多的工业 制品也有很高的期待，因此我们需要扩大规模大量的生产也可提高模具的制造 质量和模具制造周期，在如今的塑料模具当中，塑料模具有四大要素：价格， 模具的质量，服务和交货的周期，越来越多的客户都会要求工厂尽快的交货， 把交货周期放在第一位 。 因此，所有的企业必须要增强他们的技术水准 、 提高 自己的适应力 、 加强设备的管理来提高效率，从而达到生产周期的标准，其次 我们还需要广泛的应用CAD/CAE/CAM技术来提高模具的使用率，在模具生产 应用中推广热流道技术，高压成型和注射成型技术，还有高速的铣削也会得到 广泛的应用，从而走向快速发展的方向 。

1.3 论文的选题背景和意义

在我们的日常生活当中避免不了一些塑料制品的切入，而且占据了很大一 部分的比例 。 蝴蝶结翻盖在生活品上是一个比较常见的东西，因为在各个生活 领域中都能看到各式各样的蝴蝶结翻盖的身影，比如洗发水盖 、 饮料瓶盖等 等 。 从目前来看，塑料注塑成型的方法主要还是注塑成型，现在塑料成型生产 中塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关，他是一种机械制造工业成型坯料的 手段，主要有:压铸件 、 粉末冶金件也有在模具中填充加压陶瓷等非金属材料的 产品，大部分都是模具加工成型，模具成型具有低耗 、 高产出的特点，优质和 低成本的特点，因此实用范围很广 。

1.4 本设计的研究内容

本设计主要对蝴蝶结翻盖进行注塑模具的设计，蝴蝶结翻盖是日常生活中 常见的产品，蝴蝶结翻盖的主要工作的执行件，本设计根据所给的蝴蝶结翻盖 进行测绘尺寸，还有其体积和质量选择注塑机的型号，然后进行3D建模，最后 再对其模具进行设计，需要完成的内容如下：

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• （1）对其塑件进行结构和工艺的分析，分析其材料和年产量，并确定模具

的结构；

• （2）对注塑机进行选取，并进行重要参数的校核；

• （3）选择模具的分型面，对浇注系统进行设计，包括主流道、分流道和浇

口的设计；

• （4）对冷却系统和脱模机构进行设计；

• （5）完成模具的整体结构设计和图纸的绘制；

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2 塑件的分析

2.1 塑件的确定

如图2-1所示使用Solidworks绘制的模型蝴蝶结翻盖 。

图2-1 蝴蝶结翻盖

2.2 塑件材料的确定

蝴蝶结翻盖使用环境和功能决定采用PP（聚丙烯）材料 。 聚丙烯（PP）是 一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料 。 具有 耐化学性 、 耐热性 、 电绝缘性 、 高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等 。

2.3 塑件材料的性能分析

通常是无毒无味的，密度比较小，几乎不吸收水分，跟很多的化学品不产 生反应正常情况下实在100摄氏度左右使用，有非常好的绝缘效果，温度不会影 响它的物理性质 。 密度0.91g/cm3,可以称为最轻的通用塑料， 白色蜡状材料， 外观透明，也比较轻， 缺点是容易老化，冲击性差，耐低温 。 聚丙烯是丙烯加 聚反应而成的聚合物 。

2.4 成型性能

蝴蝶结翻化学性能好，韧性不好着色性能不好容易在热和氧的作用下老 化，但是流动性较好，耐高温，高抗冲等级别容燃烧 。 塑料聚丙烯是当今世界

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上，使用最多的一种热塑性塑料材料之一 。 我们的蝴蝶结翻盖的话，使用这种 材料是非常合适的， 广泛应用于服装，也用于食品、药品包装。

3 型腔排布及注射机的选择

3.1 型腔的排布

注射模的型腔分布可以是一模多腔，也可以是一模一腔，在型腔数目的确 定是主要考虑很多方面：

• （1）模具制作的成本；

• （2） 注射成型的效益；

• （3） 塑件的尺度精度；

为了保障生产的效率以及注射机的生产能力，还有厂家的要求，保证塑件 的质量和精度，采用单行腔模模成型的塑件精度比较高，结构比较简单， 周期也比较短，模具制造的成本比较低，相反它的制造生产效率低，塑件 的成本高，如果采用一腔多模，塑胶成型的效率高，塑件的成本比较低 。 但是塑件的精度低，成型的工艺参数很难控制，模具结构教复杂，周期长 制造成本也高 。 通过方案的对比和各方面的考虑，得出最优质的排列方 式，降低模具的成本，决定采用一模一腔的分布，如图3-1所示 。

图3-1 型腔的排列方式

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