花盆注塑模具设计.docx

毕业设计（论文）

题 目：
花盆注塑模具设计

花盆注塑模具设计
摘 要

Ⅰ
此论文是关于花盆的塑料模具设计。因为在日常生活中，我发现了很多中老年人都喜欢种花，虽然每个花盆的形状、材料、大小都不相同，但是都有一些共同的特点，我决定设计一个在生活中比较常见的花盆，将作为我的毕业设计。
设计方案则参考常见的塑料模具设计方案，运用在学校学到的塑料模具的知识。先确定制件外形、材料，决定加工工艺。再进行模架的设计，注塑机的选择还有图纸的绘制。花盆的外形比较简单，所以模具在上构架上的设计也比较简单。
关键词：工艺；注塑；材料

3
Ⅰ

目 录
前 言 1
1工艺分析 2
1.1塑件分析 2
1.1.1脱模斜度 3
1.1.2外观要求 3
1.2材料分析 3
1.2.1（PVC）的性能特点及用途 3
1.2.2成型 3
2 模具模架结构的选择 4
2.1选择分型面 4
2.2型腔的数量及分布 4
2.3模架的选择 5
3 浇注系统的设计 6
3.1浇口位置的选取 6
3.2浇注流道设计 6
4 成型零件设计 7
4.1 型腔的结构设计 7
4.2型芯的结构设计 7
4.4 动定模的尺寸确定 8
4.4.1 动模板尺寸 8
4.4.2 定模板尺寸 8
4.4.3 其他板块的尺寸如下列图所示 9
5顶出机构 11
6 冷却系统的设计 12
7 抽芯机构 13
8 斜顶 14
9 模具工作原理 15
参考文献 19

前 言
时间过得真快，在学校的生活也快要结束了，为了自我检测这段时间的成果，理论知识和实际操作都同样重要，为强化这一过程，并且运用到工作中，应该改变一贯的思考方式，从日常生活中选择制件，让我熟悉查阅资料、问题分析、尺寸计算、加工工艺等设计过程中的需要用到的，掌握解决设计过程中遇到的问题需要通过思路、方法、步骤进行实际训练，真正提高我对所学到的知识的运用能力，最终提高学生各个方面的能力。本次设计的题目为花盆塑料注塑模具。
本次设计的塑件是中老年人日常生活中用到的一样产品──花盆模具设计，该制件结构比较简单，用我在学校所学到的知识可以单独完成该制件模具的设计，在设计过程中，也能够复习所学到专业知识。该设计内容也符合我的专业，在我看到制件后，与指导老师交流，认为该制件符合要求，可以作为我的毕业设计。
本次塑料成型模具设计的工艺如下：
1 塑件分析：对塑件的拔模斜度，表面粗糙度进行分析；
2 材料分析：主要分析材料PVC的特点及用途；
3 模架的选择：简单的两板模设计，使用龙记大水口；
4 成形零件设计：型芯、型腔尺寸设计，模仁的排列；
5 冷却系统：冷却系统在型芯、型腔里的位置以及PVC的融化温度；
6其他零件设计：定出机构，斜顶，抽芯机构；
7 模具的工作原理：大体说明一下这套模具的工作原理。
1工艺分析
1.1塑件分析

图1-1花盆制件图
塑件材料为聚氯乙烯（PVC)花盆模具，要求可以批量生产。
外形尺寸为60X50X30，厚壁为2mm，如图1-1。
1

1.1.1拔模斜度
查资料得PVC成型收缩率为0.7%-1.6%，该零件外侧斜度为5.0°，制件内侧拔模斜度为62′。
1.1.2制件外观要求
保证表面光滑干净无毛刺。
1.2材料分析
1.2.1（PVC）的基本特性及用途
有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力、耐酸碱力极强、化学稳定性好、但软化点低。常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、电线外皮、文具等。
1.2.2成型
为了发生气泡材料需要预先干燥，可在95℃的环境中进行处理。材料熔化温度正常为185-205℃。注塑所需要的压力一般在≦1500bar,塑件的壁厚应保持均匀，以防有残缺、毛刺等。详细DWG图 纸 请 加：三 二 ③ 1爸 爸 五 四 0 六

2 模具结构的选择
2.1模具分型面
分型面是指公模和母模两者在闭合状态时能接触的部分，由于注塑机的顶出机构在动模侧，所以模具分型面应尽可能留在动模侧，这样有助于顶出机构的工作。
在选择分型面有几种原则：
a. 分型面应该设计在塑件外形的最大轮廓处；
b. 有利于制件容易脱模；
c. 确保制件的外观质量和精度要求；
d. 有利于模具的制造；
e. 有利于模具型腔内的气体排出。
根据以上的原则，我设计的分型面如图2-1。

图2-1模具分型面
2.2型腔的分布及数量
首先便是去确定一模几穴，此次所做的制件为花盆，在日常生活中使用方法比较简单，对制件的外形尺寸要求较低，外观要求比较低。所以选择一模一穴。
为了保证塑件的成形，我的型腔分布如图2-2所示。

图2-2模具型腔布局
2.3模具模架的选择
因为产品比较简单，没有特殊要求，所有我决定选择非常常见的模架，型号为龙记大水口的模架。如图2-3所示：

图2-3模具模架

3 浇注系统的设计
3.1浇口位置的选取
塑件任务说明上表示，型腔为一模一穴，如图3-1所示。

图3-1浇口示意图
3.2浇注流道设计
浇注流道一般可分为两部分：主流道和分流道，如图3-2所示

图3-2流道示意图
因为使用普遍的圆形浇道，模具的分流道则设计在定模板的分型面上。查找书籍后，根据制件材料性能得知，该圆形分流道直径使用3.8mm，长度为16.0mm。
冷料穴的设计则是必须要有的，由于浇道的设计比较简单，为了防止多余材料流入型腔，所以必须在主流道末端设计一个冷料穴。
在试模过程中发现浇口尺寸有偏差，最后进行了改正。
4 成型零件设计
4.1 型腔的结构设计
型腔主要作用是成型制件的外形表面，其精度和表面质量要求根据制件要求决定，将型腔设计成整体嵌入式，并用螺钉固定在动模板内。如图4-1所示。

图4-1型腔整体嵌入结构图
4.2型芯的结构设计
型芯是模具的一个重要组成部分，型芯的功用是形成产品的内腔、孔洞和形状复杂阻碍取模部分的外形以及产品中有特殊要求的部分。

图4-2型芯整体嵌入结构图

图4-3 型芯结构图
4.3 模仁材料
根据对制件的外观和尺寸进行分析，此产品的尺寸和外观要求较低，但是此产品需要成批量生产，所以对模仁的材料要求较高，因此我决定用3Cr2MnNiMo钢材，并淬火。
4.4 动定模的尺寸确
4.4.1 动模板尺寸
根据产品的尺寸确定型腔的尺寸，再确定动模板的长和宽；因为型腔是整体嵌入式，所以动模板的厚度我采用60mm。如图4-4所示，
4.4.2 定模板尺寸
定模板的长和宽尺寸设计成和动模板一样，其厚度根据型芯的高度决定为60mm。如图4-4所示
4.4.3 其他板块的尺寸
模架选用型号为龙记大水口，其他板块的尺寸如图4-5所示，

图4-4 动、定模板示意图

图4-5 模架图
5顶出机构
在设计顶出机构时应设置在动模一侧；为了保证制件外观应为制件内表面及其他不显眼的位置；顶杆应该分布均匀以防止变形和损伤；顶杆应平稳顺畅，有足够的强度和耐磨性。如图5-1、5-2所示。

图5-1顶出机构

图5-2顶出机构

6 冷却系统
PVC熔化温度为185℃～204℃。所以模具温度通常确定为95℃，此模具可以使用常温水进行冷却降温。
作用：冷却塑料制品，防止产品缩影，帮助产品成型，达到更美观的效果。如图6-1、图6-2所示 。

图6-1 型腔冷却系统图

图6-2 型芯冷却系统图
7 抽芯机构

图7-1滑块

图7-2滑块结构图
工作原理：开模时，依靠注塑机的开模动力，通过侧向抽芯机构改变运动方向，将活动零件抽出。如图7-1、图7-2所示。
8 斜顶

图8-2斜顶示意图
在该制件侧面设计有一处破孔，影响了塑件脱模，而且也无法与动模形成靠破，由于该制件外观表面要求不允许有结合线，因此必须在动模侧设计斜顶抽芯机构，如图8-2所示。
9 模具工作原理

图9-1模具工作原理示意图
本套模具设计原理：合模时，在导柱和导套的导向和定位作用下，注塑机带动动模部分向前移动，使模具闭合。在注塑机的作用下，塑料熔体通过注塑机喷嘴经过浇注系统进入型腔，当溶体充满型腔冷却定型后开模；开模时，注塑机带动动模向后移动，模具从动模和定模分型面分开，同时拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出，开模结束，注塑机推动底针板，推出机构开始工作，推杆和拉料杆分别将塑件及凝料从凸模和冷料穴中推出，完成一次注射过程。合模时，复位杆使推出机构复位，以此往复注射，如图9-1所示。
总 结
本次设计的制件在日常生活中比较容易见到，这是给我们一次自我检测的机会，让我们知道在这三年中学到了什么，也促进了我们与老师的交流；也让我们能够独自发现问题、解决问题，最主要的是每个人有了解决问题的能力，这是一次综合性的检测。
制件外形尺寸、材料的确定是设计模具的第一步，也是最关键的一步；设计师必须要把所有的情况都要考虑到，所以设计师必须了解各个方面，这让我更加深刻的了解到做设计师的困难和不足，也为我以后进入企业做铺垫，让我知道在学校与在企业是两码事。
这次设计，老师让我们交了三次，并且帮我在论文中指出了很多不足的地方，辛亏有指导老师和同班级的学生对我进行指导，让我能够少走了很多弯路，帮我节省了很多时间，在此非常感谢。
详细DWG图 纸 请 加：三 二 ③ 1爸 爸 五 四 0 六

致 谢
附 录
参考文献
1) 夏江梅 刘彦国 塑料模设计与实践 [M] 北京：机械工业出版社，2013.8
2) 史铁良 模具设计指导 [M] 北京机械工业出版社，2003.8
3) 许发樾 模具标准应用手册 [M] 北京：机械工业出版社，2005
4) 李勇 塑料注塑模具经典结构180例 [M] 北京：机械工业出版社，2009.11
5) 朱光力.塑料模具设计.[M] 清华大学出版社,2014.
6) 梁德本 叶玉驹 机械制图手册 [M] 北京：机械工业出版社，2002,2
7) 易向东 田家东 精通UG NX 8.0中文版模具设计 [M] 北京：科学出版社，2012.10
8) 甘辉 黄志高 塑料模具设计基础及项目实践 [M]浙江：浙江大学出版社，2005.6
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