畢業(yè)設(shè)計（論文）-藥用瓶蓋塑料模具設(shè)計說明書.docVIP

1藥用瓶蓋畢業(yè)設(shè)計一、塑件的工藝性分析1、塑件的原材料分析塑件的材料采用聚甲基丙烯酸甲酯，屬熱塑性塑料，該塑料具有如下的成型特性：無定形料、吸濕性大、不易分解。質(zhì)脆、表面硬度低。流動性中等，溢邊值0.03mm左右，易發(fā)生填充不良、縮孔、凹痕、熔接痕等缺陷。宜取高壓注射，在不出現(xiàn)缺陷的條件下宜取高料溫、模溫，可增加流動性，降低內(nèi)應(yīng)力、方向性，改善透明度及強(qiáng)度。模具澆注系統(tǒng)應(yīng)對料流阻力小，脫模斜度應(yīng)大，頂出均勻，表面粗糙度應(yīng)好，注意排氣。質(zhì)透明，要注意防止出現(xiàn)氣泡、銀絲、熔接痕及滯料分解、混入雜質(zhì)。2、塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析1）塑件的結(jié)構(gòu)分析2該零件的總體形狀為圓形，結(jié)構(gòu)比較簡單。2）塑件尺寸精度的分析該零件的重要尺寸，如，30.90.09mm的尺寸精度為3級，次重要尺寸3.750.07mm的尺寸精度為4級，其它尺寸均無公差要求，一般可采用8級精度。由以上的分析可見，該零件的尺寸精度屬中等偏上，對應(yīng)模具相關(guān)零件尺寸的加工可保證。從塑件的壁厚上來看，壁厚最大處為4.5mm，最小處為2.25mm，壁厚差為2.25mm，較為均勻。3）表面質(zhì)量的分析該零件的表面要求無凹坑等缺陷外，表面無其它特別的要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。3、塑件的體積重量計算塑件的重量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計算得塑件的體積：V9132mm3計算塑件的質(zhì)量：公式為WV根據(jù)設(shè)計手冊查得聚甲基丙烯酸甲酯的密度為1.18kg/dm3，故塑件的重量為：WV91321.1810-310.776g根據(jù)注射所需的壓力和塑件的重量以及其它情況，可初步選用的注射機(jī)為：SZ60/40型注塑成型機(jī)，該注塑機(jī)的各參數(shù)如下表所示：理論注射量/cm360移模行程/mm180螺桿直徑/mm30最大模具厚度/mm280注射壓力/Mp150最小模具厚度/mm160鎖模力/KN400噴嘴球半徑/mm15拉桿內(nèi)間距/mm295185噴嘴口孔徑/mm3.54、塑件的注射工藝參數(shù)的確定3根據(jù)情況，聚甲基丙烯酸甲酯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇，在試模時可根據(jù)實際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。注射溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度t1選用180中段溫度t2選用200前段溫度t3選用220噴嘴溫度：選用220注射壓力：選用100MP注射時間：選用20s保壓時間：選用2s保壓：80MP冷卻時間：選用28s總周期：50s二、型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設(shè)計1、分型面的選擇該塑件為旋紐，表面質(zhì)量無特殊要求，端部因與人手指接觸因此形成自然圓角，此零件可采用右圖所示的分型面比較合適。2、型腔數(shù)的確定型腔數(shù)的確定有多種方法，本題采用注射機(jī)的注射量來確定它的數(shù)目。其公式如下：n2=(G-C)/V式中：G注射機(jī)的公稱注射量/cm3V單個制品的體積/cm3C澆道和澆口的總體積/cm34生產(chǎn)中每次實際注射量應(yīng)為公稱注射量G的（0.750.45）倍，現(xiàn)取0.6G進(jìn)行計算。每件制品所需澆注系統(tǒng)的體積為制品體積的（0.21）倍，現(xiàn)取C0.6V進(jìn)行計算。n2=0.6G/1.6V=0.375G/V=(0.37560)/90132=2.46由以上的計算可知，可采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。3、確定型腔的排列方式本塑件在注射時采用一模兩件，即模具需要兩個型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，擬采用下圖所示的型腔排列方式。4、澆注系統(tǒng)的設(shè)計1）主流道的設(shè)計根據(jù)設(shè)計手冊查得SZ60/40型注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下：噴嘴前端孔徑：d0=3.5mm噴嘴前端球面半徑：R015mm為了使凝料能順利拔出，主流道的小端直徑D應(yīng)稍大于注射噴嘴直徑d。Dd+(0.51)mm=3.5+14.5mm主流道的半錐角通常為12過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大，此處的錐角選用2。經(jīng)換算得主流道大端直徑D8.5mm,為使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半徑5mm的圓弧過渡。主流道的長度L一般控制在60mm之內(nèi)，可取L55mm。2）冷料穴與拉料桿的設(shè)計對于依靠推件板脫模的模具常用球頭拉料桿，當(dāng)前鋒冷料進(jìn)入冷料穴后緊包在拉料桿的球頭上，開模時，便可5將凝料從主流道中拉出。球頭拉料桿固定在動模一側(cè)的型芯固定板上，并不隨脫模機(jī)構(gòu)移動，所以當(dāng)推件板從型芯上脫出制品時，也將主流道凝料從球頭拉料桿上硬刮下來。其結(jié)構(gòu)如右圖所示：3）分流道的設(shè)計分流道在設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。圓形和正方形流道的效率最高，當(dāng)分型面為平面時一般采用圓形的截面流道，但考慮到加工的方便性，可采用半圓形的流道。一般分流道直徑在310mm范圍內(nèi)，分流道的截面尺寸可根據(jù)制品所用的塑料品種、重量和壁厚，以及分流道的長度由中國模具設(shè)計大典第2卷中圖9.212所示的經(jīng)驗曲線來選定，經(jīng)查取D=5.6mm較為合適，分流道長度取L20mm從圖9.214中查得修正系數(shù)fL=1.02，則分流道直徑經(jīng)修正后為DDfL=5.61.02=5.712，取D6mm4）澆口的設(shè)計根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為合適。側(cè)澆口一般開設(shè)在模具的分型面上，從制品的邊緣進(jìn)料，故也稱之為邊緣澆口。側(cè)澆口的截面形狀為矩形，其優(yōu)點(diǎn)是截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正。缺點(diǎn)是在制品的外表面留有澆口痕跡，因為該制件無表面質(zhì)量的特殊要求，又是中小型制品的一模兩腔結(jié)構(gòu)，所以可以采用側(cè)澆口。在側(cè)澆口的三個尺寸中，以澆口的深度h最為重要。它控制著澆口內(nèi)熔體的凝固時間和型腔內(nèi)熔體的補(bǔ)縮程度。澆口寬度W的大小對熔體的體積流量的直接的影響，澆口長度L在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的條件下以短為好，一般選L0.50.75mm。確定澆口深度和寬度的經(jīng)驗公式如下：h=ntW=nA1/2/30式中：h側(cè)澆口深度（mm）中小型制品常用h=0.52mm，約為制品最大壁厚的1/32/3,取1.5mmt制品的壁厚（mm）3.38mmn塑料材料的系數(shù)查表得0.86W澆口的寬度（mm）A型腔的表面積（mm2）計算得2940mm2將以上各數(shù)據(jù)代入公式得：h=1.5mm，W=1.5mm,L取0.5mm。計算后所得的側(cè)澆口截面尺寸可用r=6q/(Wh2)104s-1作為初步校驗。制品的體積V9.132cm3，設(shè)定充模時間為1s，于是：q=9.132/1=9132mm3/sr=6q/Wh2=(69132)/(1.51.52)=1.6104104s-1所以符合要求。三、排氣、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與計算1、排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣槽的截面積可用如下公式進(jìn)行計算：F25m1(273+T1)1/2/tP0式中：F排氣槽的截面面積（m2）m1模具內(nèi)氣體的質(zhì)量(kg)P0模具內(nèi)氣體的初始壓力（Mp）取0.1MpT1模具內(nèi)被壓縮氣體的最終溫度()t充模時間(s)模內(nèi)氣體質(zhì)量按常壓常溫20的氮?dú)饷芏?1.16kg/m3計算，有m1=0V0式中：V0模具型腔的體積（m3）應(yīng)用氣體狀態(tài)方程可求得上式中被壓縮氣體的最終溫度（）T1（273+T0）(P1/P)0.1304-273式中：T0模具內(nèi)氣體的初始溫度（）由V9132mm3充模時間t=1s被壓縮氣體最終排氣壓力為P120MPa由式得：T1(273+20)(20/0.1)0.1304-273=311.7模具內(nèi)的氣體質(zhì)量由式得：m1=V00=9.13210-61.16kg=1.0610-5kg7將數(shù)據(jù)代入式得：所需排氣槽的截面面積為：F=251.0610-5(273+311.7)1/2/(10.1106)=0.064mm2查取排氣槽高度h=0.03mm，因此排氣槽的總寬度為：W=F/h=0.064/0.03=2.13mm為了便于加工和有利于排氣，運(yùn)用鑲拼式的型芯結(jié)構(gòu)，與整體式型芯相比，鑲拼型芯使加工和熱處理工藝大為簡化。2）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與計算冷卻系統(tǒng)設(shè)計的有關(guān)公式：qV=WQ1/c1(1-2)式中：qV冷卻水的體積流量(m3/min)W單位時間內(nèi)注入模具中的塑料重量(kg/min)Q1單位重量的塑料制品在凝固時所放出的熱量(kJ/kg)冷卻水的密度(kg/m3)0.98103c1冷卻水的比熱容kJ/(kg.)4.1871冷卻水的出口溫度()252冷卻水的入口溫度()20Q1可表示為：Q1=c2(3-4)+u式中：c2塑料的比熱容kJ/(kg.)1.465Q3塑料熔體的初始溫度()2004塑料制品在推出時的溫度()60u結(jié)晶型塑料的熔化質(zhì)量焓(kJ/kg)Q1=c2(3-4)+u=1.465(200-60)=205.1kJ/kg將以上各數(shù)代入式得：qV=(0.0