【毕业设计】刷牙杯注射模具设计

更新换代快。

市场需求大。

明显的向着美观耐用方便等方向发展。

跟着市场走，才能带来销量，才能创造利润，所以，本课题将围绕着怎样以最经济最快捷最方便的生产出最符合市场需求的刷牙杯子为核心，探讨下注塑模具的设计。

国内的注塑模具行业近年有了明显的提高，从而也带动了注射模的迅速发展，但是与国际水平仍然有定的差距，主要缺陷明显的表现在精度不高，技术含量底复杂程度底等缺点。

严重的阻碍着国内制造业的发展。

设计出好的产品却无法做出是我模具业最大的不足。

因此，注重科技含量，借签了国外的先进理论技术则尤为重要。

第二章刷牙杯制件分析刷牙杯外形设计根据日常生活中刷牙杯的外形及其耐用耐摔耐腐蚀等特点，确定制件如图所示，选用材料为，密度为，收缩率，取，由计算可得，单个制件的体积为。

是由丙烯腈丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。

每种单体都具有不同特性，丙烯腈有高强度热稳定性及化学稳定性丁二烯具有坚韧性抗冲击特性苯乙烯具有易加工高光洁度及高强度。

具有如下特性综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好与有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处理有高抗冲高耐热阻燃增强透明等级别流动性比差点，比等好，柔韧性好，适于制作般机械零件，减磨耐磨零件。

图刷牙杯尺寸外观模具设计步骤和方案设计思路步骤般来说，现在国际上比较经典的塑料模具设计步骤如下首先了解塑料制品所用塑料的品种塑料的特性收缩率及塑料流动特性。

然后对塑料制品进行工艺分析，着重分析塑料制品的结构合理性及成型条件等。

再根据塑料制品的重量和塑料制品投影面积及模具结构类型等，选择合适的注射成型机。

进行模具结构设计选择塑料制品成型位置和模具分型面确定型腔数目和排列方式浇注系统设计④成型零件结构设计抽芯机结构设计和推出机构设计加热系统设计和冷却系统设计绘制模具结构图。

在设计塑料模具的过程中可以大部分参照其步骤，但是有些地方可能也会略有不同。

方案选择该塑件的大批量生产使模具寿命要长，使用寿命不少于万次，塑件为般性生活用品，精度要求不是很高。

模具设计要合理，脱模要方便可靠，还要经济实用。

根据塑件成型工艺分析，拟定方案如下方案采用模腔方案二使用模四腔。

方案由于只采用腔，就会使塑件在生产过程中模只能生产个产品，虽然模具机构相对简单，加工难度较小，但增加制造成本，降低生产效率。

不符合刷牙杯生产的快速物美价廉等特点，成本的增加也会提高产品的售价，从而降低了产品的市场竞争力，不符合公司利润最大化的要求。

方案二使用模四腔，模具结构相对复杂，但在实际生产过程中，极大地提高了生产效率，降低了生产成本，产品的成本降低，也降低了产品售价，对消费者也是非常有利的。

综合上述两种方案，最终选取方案二为本模具的设计依据。

第三章注射模具设计根据塑件形状精度大小工艺要求和生产批量，模具设计时按下面的步骤进行。

制件成型位置及分型面选择根据塑件制品分型面的设计与选择原则，分型面应该设计在零件截面最大的部位，且不影响零件的外观。

若采用如图所示的分型方法水平分型，箭头朝向代表动模的位置由于塑件凹槽包紧力的存在，塑件可能留在定模，为了使塑件脱模，必须设计定模退出机构，这使得不本来看上去很简单的模具结构变得复杂起来，模具的设计成本也相应提高若采用图所示的分型方法，水平分型塑件，塑件就包紧在动模型芯侧，因而留在动模侧，这使模具的结构变得简单，因而选择该方法为模具设计的分型方案。

图分型面的选择以及效果图型腔布局的选择采用模多件，生产效率高，资源的利用率也高，这里选用的是模四腔圆形分布，模具尺寸适中，适合大批量生产，这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。

型腔分布如图所示图型腔分布浇注系统的设计本模具的浇注系统采用较为简单的模式，分别由主流道，分流道，冷料穴和点浇口组成。

主流道的设计主流道是端与注射机喷嘴相接触，另端与分流道相连的段带有锥度的流动通道，如图所示。

塑件材料为，流动性好，故选择主流道圆锥角为，内壁粗糙度为。

主流道大端呈圆角，。

由塑件材料为，塑件质量为，选择主流道直径为，。

图主流道注射机喷嘴定位环浇口套定模浇口套与注射机喷嘴由的接触球面要求吻合，由于注射机喷嘴球面半径是定值，由所选取的注射机决定，根据所选注射机般取，为。

断面凹球面深度，球面与主流道孔应以清角度连接，不应有倒拔痕迹，以保证主流道凝料顺利脱落。

定位环是模体与注射机的定位装置，保证浇口套与注射机喷嘴对中定位，定位环的外径应与注射机的定位孔间隙配合，定位环厚度取。

浇口故最好开设在分型面上，如果产生飞边易随塑件脱出最好设在凹模上，以便于模具加工和清模方便开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的终端开设在靠近嵌件和制件壁最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕若型腔最后充满部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或活动的型心时，可在型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块，以供排气。

高速注射薄壁型制件时，排气槽设在浇口附近，可使气体连续排出若制件具有高深的型腔，那么在脱模时需要对模具设置引气系统，那是因为制件表面与型心表面之间在脱模过程中形成真空，难于脱模，制件容易变形或损坏。

热固性塑料制件在型腔内的收缩小，特别是不采用镶拼结构的深型腔，在开模时空气无法进入型腔与制件之间，使制件附粘在型腔的情况比热塑性制件更甚，因此，必须引入引气系统。

本模具的排气孔设计在分型面上。

第四章模具动作过程说明模具工作原理成型制件时，先合模，对模具预热段时间后再开始注射。

次注射完成后，冷却段时间，然后开模。

开模时，在弹簧的作用下，模具首先沿面打开，浇注系统凝料在点浇口处被拉断模具继续打开段距离后，在限位拉杆和限位钉的作用下，模具沿面打开，浇注系统凝料被流道拉板拉出继续模具装配图动模座板垫块推杆支承板型芯固定板型芯推杆限位拉杆弹簧定模座板限位钉主流道衬套流道推板限位拉杆导柱型腔板推板推杆固定板推板打开段距离后，由于限位拉杆的作用，模具沿面打开，制件与型腔分离，包裹在型芯上，随动模起继续运动当注射机的顶杆顶到推板时，动模座板继续运动而推出机构停止运动，此时，在顶杆和脱模板的作用下，塑件被顶出，使塑件脱离型芯，完成脱模动作，然后合模，进行下次循环。

第五章注射机选择及校核注塑机基本参数注塑机的主要参数有公称注射量，注射压力，注射速度，塑化能力，锁模力，合模装置的基本尺寸，开合模速度，空循环时间等这些参数是设计，制造，购买和使用注塑机的主要依据。

公称注塑量指在对空注射的情况下，注射螺杆或柱塞做次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，反映了注塑机的加工能力。

注射压力为了克服熔料流经喷嘴，浇道和型腔时的流动阻力，螺杆或柱塞对熔料必须施加足够的压力，我们将这种压力称为注射压力。

注射速率为了使熔料及时充满型腔，除了必须有足够的注射压力外，熔料还必须有定的流动速率，描述这参数的为注射速率或注射时间或注射速度。

常用的注射速率如表所示。

表注射量与注射时间的关系注射量注射速率注射时间塑化能力单位时间内所能塑化的物料量，塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调，若塑化能力高而机器的空循环时间长，则不能发挥塑化装置的能力，反之则会加长成型周期。

锁模力注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力，在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。

合模装置的基本尺寸包括模板尺寸，拉杆空间，模板间最大开距，动模板的行程，模具最大厚度与最小厚度等，这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。

开合模速度为使模具闭合时平稳，以及开模，推出制件时不使塑料制件损坏，要求模板在整个行程中的速度要合理，即合模时从快到慢，开模时由慢到快再到停。

空循环时间在没有塑化，注射保压，冷却，取出制件等动作的情况下，完成次循环所需的时间。

注塑机选定步骤由公称注射量选定注射机根据注射机选定原则，由注射量选定注射机由建模分析得材料密度取总体积总质量流道凝料体积为流道凝料的体积是个未知数，根据计算凝料体积，得凝料体积实际注射量为实实际注射质量为实根据实际注射量应小于倍公称注射量原则，即实公实公结合上面的计算，初步确定注塑机为表所示，查国产注射机主要技术参数表取，主要技术参数如下。

表国产注射机技术参数表特性内容特性内容结构类型卧拉杆内间距理论注射容积移模行程螺杆柱塞直径锁模形式双曲轴注射压力最小模具厚度注射速率模具定位孔直径塑化能力喷嘴球半径螺杆转速喷嘴口直径锁模力注射机的校核注射压力的校核该项工作是校核所选注射机的公称压力公能否满足塑件成型时所需要的注射压力，塑件成型时所需要的压力般由塑料的流动性塑件的结构和壁厚以及浇注系统类型等因素决定，其值般为。

所需的注射压力如表所示。

表所需的注射压力塑料厚壁件中等厚壁件难流动的薄壁窄浇口件公，满足条件。

锁模力的校核在确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注塑机的额定锁模力型外所以，满足要求。

式中注塑机额定锁模力安全系数，通常取，取塑化能力的校核初定的成型周期为秒计算，实际要求的塑化能力为成型周期每次实际注射量即，小于注塑机的塑化能力，说明注射机能完全满足塑化要求。

开模行程与推出机构的校核开模行程是指从模具中取出塑件所需要的最小开合距离，用表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程。

对单分型面注射模，所需要开模行程为。

式中，塑件推出的距离也可作为凸模高度包括浇注系统在内的塑件高度注射机移动板最大行程所选注塑机为全液压式锁模机构，最大开模行程受模具厚度影响。

此时最大开模行程开等于注塑机移动固定模板台面之间的最大距离减去模具厚度。

开≧≧≧满足要求。

式中开注塑机移模行程推出距离流道凝料与塑件高度。

安装部分相关尺寸的校核喷嘴尺寸注射机的喷嘴与模具的浇套关系如图所示。

主流道的始端球面半径应比注射机喷嘴头球面半径大主流道小端直径应比喷嘴直径大，以防止主流道口部积存凝料而影响脱模。

图喷嘴模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸。

模具长宽方向的尺寸要与注塑机拉杆间距相适应，模具至少有个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的