瓶蓋塑料模具設(shè)計(jì)(模具制造工技師論)全解

《瓶蓋塑料模具設(shè)計(jì)(模具制造工技師論)全解》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、飲料瓶蓋的塑料模具設(shè)計(jì)與制造摘要：本文以瓶蓋塑料件為研究對象，在分析塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，對材料的選擇和模具類型的選擇做了詳細(xì)的說明，提出了完善的模具設(shè)計(jì)方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(guān)鍵詞：瓶蓋、注射模、澆注系統(tǒng)引言：在設(shè)計(jì)注塑模具過程中，模具結(jié)構(gòu)尤其脫模結(jié)構(gòu)是否合理，將直接影響模具的使用壽命、塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。如何在保證塑件質(zhì)量的前提下，使模具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，加工制造方便，成為注射模設(shè)計(jì)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(chǎn)。在塑料材料、制品

2、設(shè)計(jì)及加工工藝確定后，塑料模設(shè)計(jì)對制品質(zhì)量與產(chǎn)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(nèi)應(yīng)力大小、表面質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)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(jié)構(gòu)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(dāng)大的影響，一般制模費(fèi)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(dāng)規(guī)模。塑料模的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAM

3、技術(shù)、CAE技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相應(yīng)的開發(fā)應(yīng)用。我國在塑料模設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家也有相當(dāng)?shù)牟罹?，專用模具鋼品種少，規(guī)格不全，質(zhì)量不穩(wěn)定，且供應(yīng)渠道不暢，是約制我國模具行業(yè)快速發(fā)展障礙。當(dāng)前我國作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的國家，模具技術(shù)發(fā)展已是刻不容緩。1．瓶蓋塑件結(jié)構(gòu)及工藝分析1．1瓶蓋成型結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)為圓形，中間有抽芯結(jié)構(gòu)。瓶蓋內(nèi)側(cè)有凸起1mm半圓形的螺紋，內(nèi)側(cè)用圓弧過度

4、，可以起到減少零件應(yīng)力集中的效果。12圖1瓶蓋零件圖1．2瓶蓋塑件材質(zhì)及外觀分析。瓶蓋屬于外觀產(chǎn)品，對外觀要求較嚴(yán)格：①外觀光澤；②材質(zhì)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(jià)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(yīng)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(qiáng)，注射時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型溫

5、度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯，模具溫度低于50℃以下塑件不光澤，且易產(chǎn)生熔接不良、流痕；模具溫度高于90℃以上時(shí)易發(fā)生翹曲、變形；要求塑件壁厚均勻，應(yīng)避免缺口、尖角，防止成型時(shí)應(yīng)力集中。模具應(yīng)設(shè)計(jì)有足夠的排氣。1．3聚乙烯（PE）—高壓聚乙烯LDPE料的特性和應(yīng)用聚乙烯（PE）按聚合時(shí)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(chǎn)量取大的塑料。PE料的特點(diǎn)是軟性，無毒，價(jià)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(chǎn)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(qiáng)行脫模。1．4塑件及澆注系統(tǒng)質(zhì)量計(jì)算（1）塑件重量計(jì)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(jì))：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(chǎn)品工程部根據(jù)產(chǎn)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(shè)計(jì)過程中還須考慮到成型工藝、成型設(shè)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(gè)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(diǎn)及適用范圍。表1類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)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(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低，周期短塑件成型的生產(chǎn)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(chǎn)多型腔模具塑件成型的生產(chǎn)高、成本低塑件的精度低；工藝參數(shù)難以控制；模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長大批量、長期生

8、產(chǎn)的小型塑件為了使模具與注射機(jī)相匹配以提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑精度，模具設(shè)計(jì)應(yīng)合理確定型腔數(shù)量。2．1按注射機(jī)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(jī)額定注射量×80%n≤（0.8Vg-Vj）/Vn或n≤（0.8Mg-Mj）/Mn