课程设计说明书题目学院名称班级学号学生姓名指导教师XXXX年XX月XX日摘要本文主要是关于酒瓶塞子的注塑工艺的分析及模具设计。首先，对注塑工件进行了结构和工 艺分析，确定了最佳成形方案；对整个塑件成形过程进行了模拟分析，预测了成形过程中可能出 现的问题。根据分析结果，利用CAD等软件，完成了酒瓶塞子注塑模设计。关键词；酒瓶塞子，CAD,注塑模目录第一章概论1.1 课题背景及意义11.2 我国塑料模具现状及发展方向 11.2.1 我国塑料模具的发展现状11.2.2 我国塑料模具的发展方向3第二章塑件工艺分析12.1 塑件的工艺分析12.1.1 分型面的选择 12.2 塑件的材料分析 22.3 塑件的表面分析22.4 塑件的尺寸精度22.5 塑件的壁厚分析22.6 塑件的脱模角度分析22.7 塑件的圆角分析22.8 塑件的孔尺寸设计22.9 塑件的注塑工艺参数设置 2第三章模具设计43.1 整体设计43.1.1 模架结构选择 43.1.2 注塑机的选择43.2 系统设计53.2.1 浇注系统设计 53.2.2 排气系统设计203.2.3 模温系统设计203.3 合模导向机构的设计213.3.1 导套223.3.2 导柱22错误!未定义书签错 误!未定义书签错误! 未定义书签错误!未 定义书签错误!未定 义书签错误!未定义 书签3.4 恻向分型抽芯机构3.4.1 抽芯距S 3.4.2 侧抽芯力FC3.4.3 斜导柱设计3.4.4 侧滑块设计3.5 成型零件的设计与计算3.5.1 成型镶块233.5.2 成型镶件3.5.3 推出机构设计.3.6注射机校核3.6.注射量校核.3.2最大锁模力校核.3.6.3注射压力的校核3.6.4模具厚度校核.25 错误!未定义书签25.25.2526.263.5.5 开模行程的校核26第四章总装配图27第五章结束语30致谢31参考文献332第一章概论1.1 课题背景及意义本课题为酒瓶塞子的注塑辅助工艺分析及注塑模设计图1.1酒瓶塞子随着塑料等非金属材料在工业产品中的广泛应用，模具工业在国民经济中的作用也越来越 大。在机械 电子等行业中，有一半以上的产品是采用模具制造的方法。利用模具成型的生产方 法很多，其中注塑成型具有制成品精度高、 生产效率高和可以用来生产几何形状非常复杂的产品 等特点，在整个塑料制品生产行业中具有非常重要的地位。模具是塑料成型加工的重要装备，其 设计周期、生产效率和质量直接影响产品的进度 成本和效率。故很有必要利用现有软件技术对 其制造前期进行模拟分析及设计。1.2 我国塑料模具现状及发展方向1.2.1 我国塑料模具的发展现状模具工业是国民经济的基础工业，受到国家和企业界的高度重视，发达国家就有“模具工业 是进入富裕社会的源动力”之说。当今“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所认可。我国模具行业近年来发展很快，据不完全统计，目前模具生产厂点共有2万多家，从业人员约50万人，全年模具产值约360亿元，总量供不应求，出口约2亿美元。进口约10 亿美元。当前，我国模具行业的发展具有如下特征：大型 精密 复杂 长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及其 生产能力增加较快；“三资”企业及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来 看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区。南方的发展快于北 方。目前发展最快、模具生产最集中的省份是广东和浙江，其模具产值约占全国总产值的6该以 上。我国模具总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平总体上落后于德美日法意等发 达国家，模具商品化和标准化程度也低于国际水平。(1)成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机 构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视 机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 C-MOLD气辅软件，取得 较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气轴成型设备及技术。热流道模具开始推 广，有的厂采用率达20%人上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位 采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%与国外 的5080%f比，差距较大。(2)产品结构方面，我国塑料模具工业从起步到现在，历经半个多世纪，有 了很大的发展。模具水平有了较大提高，但与国外相比仍有较大差距(表1 . 1) O表1.1国内外塑料模具技术比较表项目国外 注塑模型腔精度型腔表面粗糙度 非淬火钢模具寿命淬火钢模具寿命热流道模具使用率标准化程度中型塑料模生产周国0.005 0.01mmRa0.01 -0.05 vmJ10-60万次160300万次80%以上70 80%一个月左右0.02 0.05mmRa0.20 vm J10-30万次50-100万次总体不足10%小于30%24个月(3)制造技术方面，CAD/CAM/CA技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器 的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAI系统，如美国EDS的UGI、美国 Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer 及澳大利亚 Mold flow 公司 的 MPA 塑模分 析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 CAD/CAM勺集成，并能支持CAE技术对成型过程，如填充和冷却等进行计算机模拟，取得了 一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAMfe术的发展。近年来，国内已较广泛 地采用一些新的塑料模具钢，如:P20、3Cr2Mo PMS等，对模具的质量和使用寿命有着直接 的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应 用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度 一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。1.2.2我国塑料模具的发展方向(1 )提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。由于塑料模成型的制品 日渐大型化、复杂化和高精度要求以及高生产率的要求。(2)在塑料模模具设计制造中全面推广应用CAD心AIWCA技术，CAD/CAMJ术已发展 成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD心A技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普 遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD心AM心A一体化系统 结构初见端倪.其将解决传统混合型CAD/CAMA统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题； CAD/CAMk件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将 在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。(3)推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模 具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这 项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积被生产价廉高质量的元器件， 是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目 前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺 参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开 发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高 压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。(4)开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产 方式。(5)提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍 较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制 造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生 产;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步 增加标准件规格品种。(6)应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。(7)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐 标扫描仪实现 逆向工程是塑料模CAD/CAM勺关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实 现逆向工程的必要前提。第二章塑件工艺分析2.1 塑件的工艺分析如图2.1所示，该塑件为壳体且壁厚均匀，塑件的尺寸不大且结构也较为复杂。在塑件的 外壁和内壁上都分布有侧孔，这给塑件的脱模造成较大的难度。通过对塑件的结构分析，设计出 合理的工艺方案是模具设计的前提。2.1.1 分型面的选择为了能够方便顺利的脱模，一定要设计出合理的分型面。通过对塑件结构分析，设置如图 2.2所示分型面。图2.1分型面取产品最大轮廓处有利于脱模2.2 塑件的材料分析ABS是由丙烯睛、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：丙烯睛有 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。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物， 一个是苯乙烯丙烯睛的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体 的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上 百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击 性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。表2.1 ABS注射成型的主要工艺参数密度（g/cm3）1.05-1.08收缩率0.3-0.7方法油、水、盐后处理温度C）90 -100时间（h）4注射机类型螺杆式螺杆转速，（r/min）30-60喷嘴形式直通式喷嘴温度180.190八200-210料筒温度（C）中210 230后180200模具温度（C）50-70注射压力（MPa）7090保压力（MPa）5070注射时间35保压时间1530成班时间（s） 冷却时间1530成型周期4070ABS的主要成型特点：（1）可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等成型 加工方法。（2）收缩率小，可制得精密塑料。(3)吸湿性较大,成型前应干燥处理。(4)流动性中等，溢边值0.04mm溶体粘度强烈依赖于剪切速率，因此模具设计大都采用浇 口形式。(5)熔融温度较低，熔融温度范围固定，宜采用高料温、高模温和高注射压力有利于成型。(6)浇注系统流动阻力小，注意浇口形式和位置应合理，防止产生熔接痕或减小熔接痕数 量。脱模斜度不宜过小。(7)要求塑件精度高时，模具温度可控制在50、60C,要求塑件光泽和耐热时，应控制在60 80c。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲 击强度。主要应用范围：汽车(仪表板，工具舱门，