瓶蓋塑料模具設計(模具制造工技師論)全解

《瓶蓋塑料模具設計(模具制造工技師論)全解》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、飲料瓶蓋的塑料模具設計與制造摘要：本文以瓶蓋塑料件為研究對象，在分析塑件結構特點基礎上，對材料的選擇和模具類型的選擇做了詳細的說明，提出了完善的模具設計方案，闡述了模具結構設計，介紹了模具工作過程，并以圖示的方式模擬了模具的脫模過程。關鍵詞：瓶蓋、注射模、澆注系統(tǒng)引言：在設計注塑模具過程中，模具結構尤其脫模結構是否合理，將直接影響模具的使用壽命、塑件的質量和生產效率。如何在保證塑件質量的前提下，使模具結構簡單、緊湊，加工制造方便，成為注射模設計中要解決的重要問題。圖1為一飲料瓶蓋的塑料制品，該塑件屬于大批量生產。在塑料材料、制品

2、設計及加工工藝確定后，塑料模設計對制品質量與產量就具有決定性的影響。首先，模腔形狀、尺寸、表面粗糙度、分型面、澆口與排氣的選擇以及脫模方式的確定等，均對制品尺寸精度和形狀精度以及塑件的物理性能、內應力大小、表面質量與內在質量等起到十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中塑料模結構的合理性對操作的難易程度具有重要的影響。再次，塑料模對塑件的成本也有相當大的影響，一般制模費用是十分昂貴的，尤其是大型塑料模具更是如此。我國塑料模的發(fā)展極其迅速。30年已走過國外90年的歷程，現(xiàn)已具有相當規(guī)模。塑料模的設計技術、制造技術、CAD技術、CAM

3、技術、CAE技術、CAPP技術，已有相應的開發(fā)應用。我國在塑料模設計技術和制造技術上與發(fā)達國家也有相當?shù)牟罹啵瑢Ｓ媚＞咪撈贩N少，規(guī)格不全，質量不穩(wěn)定，且供應渠道不暢，是約制我國模具行業(yè)快速發(fā)展障礙。當前我國作為一個經濟快速發(fā)展的國家，模具技術發(fā)展已是刻不容緩。1．瓶蓋塑件結構及工藝分析1．1瓶蓋成型結構分析。圖1所示塑件為某飲料瓶瓶蓋，材料為PE(聚乙烯)—高壓聚乙烯LDPE。除螺紋處較厚外，瓶蓋為壁厚為2mm的塑料制件，其余部位厚度則均勻一致。瓶蓋外形結構為圓形，中間有抽芯結構。瓶蓋內側有凸起1mm半圓形的螺紋，內側用圓弧過度

4、，可以起到減少零件應力集中的效果。12圖1瓶蓋零件圖1．2瓶蓋塑件材質及外觀分析。瓶蓋屬于外觀產品，對外觀要求較嚴格：①外觀光澤；②材質為：聚乙烯（PE）—高壓聚乙烯LDPE。塑件精度：按GB/T14486-1993，MT6級精度，查表未注公差的尺寸允許偏差為±074。收縮率：1.5%，無毒，價廉，加工方便，吸水性小，可不用干燥，流動性好等。吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，模溫不宜太高(80℃~90℃)，冷卻速度快，所以澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應散熱緩慢；其成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強，注射時應嚴格控制成型溫

5、度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時更明顯，模具溫度低于50℃以下塑件不光澤，且易產生熔接不良、流痕；模具溫度高于90℃以上時易發(fā)生翹曲、變形；要求塑件壁厚均勻，應避免缺口、尖角，防止成型時應力集中。模具應設計有足夠的排氣。1．3聚乙烯（PE）—高壓聚乙烯LDPE料的特性和應用聚乙烯（PE）按聚合時所采用壓力的不同，可分為高壓聚乙烯LDPE和低壓聚乙烯HDPE。聚乙烯收縮率通常取2%，它是世界上產量取大的塑料。PE料的特點是軟性，無毒，價廉，加工方便，吸水性小，可不用干燥，流動性好等。但其制件成型收縮率大，易產生收縮凹陷和變形。

6、LDPE模溫盡量前后一致，冷卻水道離型腔不要太近，用PE料的塑件可強行脫模。1．4塑件及澆注系統(tǒng)質量計算（1）塑件重量計算：塑件外形尺寸見插圖1,LDPE的密度在0.91～0.925g/㎝3之間；收縮率在1.5%～4%之間。m1＝13.55cm3×0.9g/cm3＝12.2g12（2）主流道塑料重量：m2＝3.14×52×82÷1000×0.91＝5.8g（3）注射模汪射一次塑料的重量為(一模1件計)：M＝1×m1+m2=1×12.2+5.8＝18g2．塑件工藝分析模具型腔的數(shù)理通常是客戶或產品工程部根據(jù)產品的批量、塑料制品的精

7、度、塑料制品的大小、用料以及顏色來確定的。但在設計過程中還須考慮到成型工藝、成型設備以及模具的制作等其他因素，確定合理的型腔數(shù)量。注射模具每一次注射循環(huán)所能成型的塑件個數(shù)是由模具型腔的數(shù)目所決定的。表1列出單型腔模具和多型腔模具的優(yōu)缺點及適用范圍。表1類型優(yōu)點缺點適用范圍單型腔模具塑件的精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結構簡單；模具制造成本低，周期短塑件成型的生產效率低、成本高塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產多型腔模具塑件成型的生產高、成本低塑件的精度低；工藝參數(shù)難以控制；模具結構復雜；模具制造成本高，周期長大批量、長期生

8、產的小型塑件為了使模具與注射機相匹配以提高生產率和經濟性，并保證塑精度，模具設計應合理確定型腔數(shù)量。2．1按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)量n（單件塑料制品總重+澆注系統(tǒng)凝料）≤注射機額定注射量×80%n≤（0.8Vg-Vj）/Vn或n≤（0.8Mg-Mj）/Mn