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瓶盖塑料模具设计

摘要

瓶盖塑料模具设计

拟定模具的结构形式

塑件成型工艺性分析

该塑件是一塑料瓶盖，如图1所示，塑件壁厚属薄壁塑件，生产批量大，材料为聚乙烯（PE，在高密度聚乙烯中掺入了部分低密度聚乙烯，改善塑件的柔韧性），成型工艺性很好，可以注射成型。

分型面位置的确定

根据塑件结构形式，分型面选在瓶盖的底平面，如图2所示。

确定型腔数量和排列方式

型腔数量的确定

该塑件精度要求不高，又是大批大量生产，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用，设备运转费低一些，初定为一模八腔的模具形式。

型腔排列形式的确定

该塑件有两圈内螺纹，要使螺纹型芯从塑件上脱出，必须设计一套自动螺纹的齿轮传动结构，并且型腔的分布圆直径和齿轮分布圆直径相吻合，若采用一模八腔，型腔分布圆直径就相当大了，这样模具结构尺寸就比较大，加上齿轮传动系统，模具结构复杂，制造费用也很高。但该塑件螺纹的牙型不高，且呈圆弧

形牙，内侧突起与直径的比例约为5.26%（28?26.6?100%=5.26%）。因为所用材料为聚乙烯，材料弹

26.6

性模量比较小，材质硬度不高，课采取强制脱模的方式，这也是注塑厂成型这种类型瓶盖的常用方法。因此本设计采用推件板推出的强制推脱方法，型腔的排列方式采用双列直排，如图2所示。

模具结构形式的确定

从上面分析中可知，本模具拟采用一模八腔，双列直排，推件板推出，流道采用平衡式，浇口采用潜伏式浇口或侧浇口，定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支撑板，因此基本上可确定模具结构形式为A型带推件板的单分型面注射模。

注射机型号的选定

注射量的计算

通过计算或Pro/E建模分析，塑件质量m为2.8g，塑件体积V=m1=2.8

=3.077cm3,流道凝料的质

1 1 ρ

0.91

量m2还是个未知数，课按塑件质量的0.6倍来估算。从上述分析中确定为一模八腔，所注射量为

M=1.6nm1

=1.6

?8?2.8=35.84g。

塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算

流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2,在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，

A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2倍～0.5倍，因此可用0.35nA1来进行估算，所以

A=nA1

+A2

=nA1

+0.35nA1

=1.35nA1

=8412.336mm2

式中A1=

πd2=0.785?

4

31.52=778.92mm2。

Fm=Ap型=8412.336?

30=252370N=252.37KN

式中型腔压力p型取30MPa(因是薄壁塑件，浇口又是潜伏式浇口，压力损失大，取大一些)。

选择注射机

根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用SZ-60/450卧式注射机(上海第一塑料机械厂)，见表1。

表1 注射机主要技术参数

理论注射容量/cm3

78

模锁力/KN

450

螺杆直径/mm

30

拉杆内间距/mm

280?250

注射压力/MPa

170

移模行程/mm

220

注射速率/(g/s)

60

最大模厚/mm

300

塑化能力/(g/s)

5.6

最小墨厚//mm

100

螺杆转速/(r/min)

14～200

定位孔直径/mm

55

喷嘴球半径/mm

20

喷嘴孔直径/mm

3.5

锁模方式

双曲肘

注射机有关参数的校核

□由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n。

n?kMt/3600?m2=0.8?5.6?3600?30/3600?0.6?8?2.8=43.28,

m1

型腔数校核合格。

2.8

式中k──注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；M──注射机的额定塑化量（5.6g/s）;

t──成型周期，取30s。

□注射压力的校核。

e 0?k

e 0

=1.3?130=169MPa,而pe=170MPa,注射压力校核合格。

式中k──取1.3；

p0──取130MPa(属薄壁窄浇口类)。

□锁模力校核。

F?KAp型=1.2?

252.37=302.84kN,而F=450kN，锁模力校核合格。

其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。

浇注系统的设计

主流道设计

主流道尺寸

根据所选注射机，则主流道小端尺寸为

d=注射机喷嘴尺寸+（0.5～1）=3.5+0.5=4mm

主流道球面半径