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對翻蓋式瓶蓋的注射模設計

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更新時間：2014-09-18
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對翻蓋式瓶蓋的注射模設計
塑料件的工藝性分析
本課題是對翻蓋式瓶蓋的注射模設計。首先對翻蓋式瓶蓋進行測繪，并對塑件的使用性能和結構要求有一個基本的了解。看塑件的結構是否滿足塑件結構的工藝性能。
1．2．2翻蓋式瓶蓋材料的選擇
塑料材料的相對密度在0。83～2。2范圍內，在眾多的材料中只有比木材的相當密度稍高。且在各種的材料中，塑料材料具有最高的比強度，甚至比特種合金鋁還要高。塑料還具有很好的絕緣性、防震、隔熱、隔音性能。耐腐蝕性僅次于玻璃及陶瓷材料。且塑料材料具有優異的加工性能。
翻蓋式瓶蓋選擇的材料為聚乙烯(PE)。聚乙烯在常溫下成白色蠟狀半透明顆粒，柔而韌，易變形，無毒。他密度小，耐熱氧化性能好。聚乙烯成型工藝性好，生產效率高，且價格便宜。
1．2．3繪制模具裝配草圖
模具裝配圖的設計應先從繪制裝配圖如手，根據塑件的具體情況，經過認真考慮、比較、初步確定出各部分的結構情況，最大限度地滿足塑件的技術要求和模具的合理工藝性。
1)確定分型面和澆口位置及結構形式
確定模具的分型面和澆口的位置是模具設計中的重要環節。選擇分型面應根據塑料的幾何形狀，尺寸精度要求，兼顧其澆口形式、脫模方式、嵌件位置以及排氣條件、易清除飛邊、便于加工等諸因素，通盤考慮。
澆口位置則是在保證塑件表面不受損傷的前提下，確定澆口主流道和分流道冷料穴的位置形狀、大小及排氣方法等，使注射時物料流暢，易于成型。且易于清除澆注塑料。
2)確定成型零件的結構形式及安裝方法
成型結構簡式注射成型的核心部位，它直接影響塑件質量、加工的難易程度。選擇合理的成型位置、結構現狀形式，就是能使成型結構簡在現有設備狀況下，基本滿足技術上的需要，易于加工、易于修改維修和更換。
3)選擇成型設備
模具與注射機必須配套使用，根據塑件的具體情況，選選擇注射機并進行模具設計。成型設備有兩個重要參數。一是理論注射容量，另一個是在于注射方向相垂直的最大投影面積。根據這兩個參數及可選用合適的成型設備。在選用時，成型設備的兩個參數應略大于這個模具所用塑料的體積以及他的投影面積，只有這樣才能順利成型。
其次還應注意以下幾點：
測算核實模板所受注射壓力應小于注射機的鎖模力；
模具的閉合高度應在注射機的最大閉合高度和最小高度之間；
模體外形尺寸能從注射機的拉桿空間安裝；
應了解注射機的定位孔直徑、噴嘴孔徑及噴嘴球半徑尺寸，使模具與之配套；模具采用的頂出方式應適應注射機的頂出方式和頂出距離，注射機的模板行程應滿足在開模時能去除塑件時所需要的距離；
4)塑件側壁凹凸槽結構的處置方法
根據塑件側壁凹凸槽選擇合適的側抽機構。
5)頂出機構的確定
定模動模分型后，側抽芯也完成了抽芯動作。塑件落在動模上，且垂直面上已完全清除了平行方向上的障，礙，折實頂出機構在注射機頂桿的驅動下將成型塑件從動模中頂出。
6)確定主要結構件的尺寸
通過以上問題的初步確定，即可勾畫出模體的輪廓，這時應確定導向機構的導柱及頂出系統的復位以及必要的先復位等的結構形式和安裝位置，以及各組合部分的連接形式及所必須的支承板、支承塊等。
7)確定溫度調節方式
為了取得較好的冷卻效果，對冷卻回路應由良好的布局，如冷卻回路的位置、尺寸形狀等，并預先考慮流出足夠的冷卻水路的安裝空間。
1．2．4對零件進行造型設計并繪制工程圖
裝配草圖繪制完成后，就應開始對各零件做詳細的造型設計。工程圖盡量按1：1的比例畫出，因為這樣比較直觀，容易發現問題，如果需要放大或縮小，必須嚴格按比例畫出。按制圖規劃，正確標出尺寸、公差、行位公差其表面粗糙度等。
最后，對模具進行裝配并繪制裝配圖，編寫設計說明書。主要零件繪制完成，對裝配草圖的自我檢驗和審定。即已存在的問題會充分暴露出來，經過改正修訂后，描清并正式編號，標出模體的外輪廓尺寸以及模具的定位和安裝尺寸。

1．3課程任務要求
本課題是翻蓋式瓶蓋注射模的設計。要求對塑件進行測繪，并完成其CAD三維造型設計。翻蓋式瓶蓋注射模要求一模兩件，并自動脫螺紋。完成該注射模具裝配圖設計，全部零件圖紙設計，模具成型零件CAD三維造型設計，以及完成該注射模具的制造工藝設計。

2 方案分析與設計
如圖2-1所示。開模時，模具沿Ⅰ-Ⅰ面開始分型，型芯3先抽出。當分型到一定距離后，在定距螺釘的作用下，沿Ⅱ-Ⅱ面分型，動模繼續后退，帶動方桿軸承8，通過齒輪5、3、6轉動，使螺紋型芯1、7旋轉，制品表面的直紋起止轉作用的同時，使制品向前移動，達到自動脫件目的。
翻蓋式瓶蓋注射模的詳細設計
3．1塑料注射成型機的選擇
3．1．1注射機分類
1)注射機按外形特征可分為立式、臥式、直角式三種。
a)立式注射機
注射裝置與鎖模機構的軸線呈一直線垂直排列。
優點:占地少，模具拆裝方便，易于安放嵌件。
缺點:重心高，加料困難;推出的塑件要由手工取出，不易實現自動化；容積較小。
b)臥式注射機
注射裝置與鎖模裝置的軸線呈一直線水平排列，使用廣泛。
優點:重心低，穩定；加料、操作及維修方便；塑件可自行脫落，易實現自動化。
缺點:模具安裝麻煩，嵌件安放不穩，機器占地較大。
c)角式注射機
注射裝置與鎖模裝置的軸線相互垂直排列。
優點、缺點介于立式注射機和臥式注射機之間。
特別適用于成形中心不允許有澆口痕跡的平面塑件。
2)注射機按塑料在料筒的塑化方式不同可分為柱塞式注射機和螺桿式注射機。
a)柱塞式注射機
注射柱塞直徑為20-100mm的金屬圓桿，當其后退時物料自料斗定量地落入料筒內，柱塞前進，原料通過料筒與分流梭的腔內，將塑料分成薄片，均勻加熱，并在剪切作用下塑料進一步混合和塑化，并完成注射。多為立式注射機，注射量小于30-60g，不易成形流動性差、熱敏性強的塑料。
b)螺桿式注射機
螺桿在料筒內旋轉時，將料斗內的塑料卷人，逐漸壓實、排氣和塑化，將塑料熔體推向料筒的前端，積存在料筒頂部和噴嘴之間，螺桿本身受熔體的壓力而緩慢后退。當積存的熔體達到預定的注射量時，螺桿停止轉動，在液壓缸的推動下，將熔體注入模具。臥式注射機多為螺桿式。
3)注射機規格及主要參數
目前，在注射機的標準中，有用注射量為主參數的，也有用合模力為主參數的，但大多以注射量/合模力來表示注射機的主要特征。
國內標準主要有輕工部標準、機械部標準和國家標準。注射機型號中的字母 S表示塑料機械，Z表示注射機，X表示成形，Y表示螺桿式(無Y表示柱塞式)等。
3.1.2注射機的選用
注射機的選用包括兩方面的內容: 一是確定注射機的型號，使塑料、塑件、注射模及注射工藝等所要求的注射機的規格參數在所選注射機的規格參數可調的范圍內；一是調整注射機的技術參數至所需要的參數。
1)注射機類型的選擇
根據塑料的品種、塑件的結構、成形方法、生產批量、現有設備及注射工藝等進行選擇。
2)注射機規格的初選
根據以往的經驗和注射模的大小，先預選注射機的型號，之后要進行以下的校核。
3)注射機參數的校核
a)最大注射量的校核
塑件連同凝料在內的質量一般不應大于注射機公稱注射量的80%，注射機多以公稱容量來表示。
b)注射壓力的校核
注射機的公稱注射壓力要大于成形的壓力。
c)鎖模力的校核
由于高壓塑料熔體充滿型腔時，會產生一個沿注射機軸向的很大的推力，這個力應小于注射機的公稱鎖模力，否則將產生溢料現象。
c)安裝部分的尺寸校核應校核的尺寸包括噴嘴、定位圈、最大模厚、最小模厚及模板上的螺孔。注射機的噴嘴頭部的球面半徑R1應與模具主流道始端的球面半徑R2吻合，以免高壓熔體從狹縫處溢出。R2一般應比R1大1～2mm，否則主流道內的塑料凝料無法脫出。為了使模具的主流道的中心線與注射機噴嘴的中心線相重合，模具定模板上的定位圈或主流道襯套與定位圈的整體式結構的外尺寸d應與注射機固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。
注射模具的動模板、定模板應分別與注射機動模板、定模板上的螺孔相適應。模具在注射機上的安裝方法有螺栓固定和壓板固定。
注射機的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出。開模距離一般可分為兩種情況:一是當注射機采用液壓機械聯合作用的鎖模機構時，最大開模行程由連桿機構的最大行程決定，并不受模具厚度的影響即注射機最大開模行程與模具厚度無關；二是當注射機采用液壓機械聯合作用的鎖模機構時，最大開模行程由連桿機構的最大行程決定，并受模具厚度的影響即注射機最大開模行程與模具厚度有關。 ...

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