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吹塑成型说明书
课程设计
中空吹塑成型模具设计
姓 名 郭胜
学 号 11051021032
院 系 机电工程学院
专 业 材料成型及控制工程
年 级 2011级
指导教师 贾焕丽
2015年1月15日
目 录
摘要 ……………………………………………………………………1
1吹塑件结构与材料分析……………………………………………3
1.1软件简介………………………………………………………3
1.2模具设计与制造的一般流程…………………………………3
1.3吹塑件结构分析…………………………………………5
1.4吹塑件材料分析…………………………………………7
2吹塑模具的结构与材料分析………………………………………8
2.1吹塑模结构分析…………………………………………………8
2.2吹塑模具的材料分析…………………………………………9
3挤出吹塑机头尺寸计算……………………………………………11
3.1出模膨胀系数选择………………………………………………11
3.2挤出机头设计原则……………………………………………11
4吹塑模具的型腔的设计……………………………………………14
4.1分型面选择………………………………………………………14
4.2型腔表面处理……………………………………………………14
4.3型腔尺寸计算…………………………………………………14
5吹塑模具的颈部及底部嵌块设计………………………………16
6吹塑模具的夹坯口与余料槽设计………………………………18
6.1剪口尺寸…………………………………………………………18
6.2剪口部位…………………………………………………………19
7吹塑模具的冷却系统设计…………………………………………20
7.1冷却系统设计原则……………………………………………20
7.2开设冷却系统…………………………………………………21
8吹塑模具的排气系统设计…………………………………………22
9成型设备选择………………………………………………………23
参考文献…………………………………………………………………24
致谢………………………………………………………………………25
摘 要
根据矿泉水瓶的用途和使用要求进行分析,合理设计矿泉水瓶的形状造型结构,包括容积、壁厚、外形、底部和瓶口螺纹等的设计,并根据吹塑工艺选择制矿泉水瓶的材料。
矿泉水瓶吹塑模设计,采用平行移动式模具,设计内容包括模具材料选择、模具型腔、模具主体、冷却系统、切口部分、嵌块部分、排气孔槽和导向部分等。
根据本次设计的矿泉水瓶的功能、材料及各个工艺特点,吹塑工艺采用挤出吹塑,矿泉水瓶的成型包括成型设备和成型工艺条件等的分析设计。
关键词:
矿泉水瓶;吹塑模;挤出吹塑;模具设计
Abstract
Basedontheanalysisofthefunctionandusagerequirementsofmineralwaterbottles,properlydesigneditsshapeandmodelingstructure,includingthedesignofitsvolume,wallthickness,shape,thebottomandmouththread,etc.Meantime,choseits materialaccordingtotheblowmouldprocessofmineralwaterbottles.
Themineralwaterbottleblowmoulddesignselectedparallelmovemold.Thedesignincludedmouldmaterialselection,moludcavity,mouldmainbody,coolingsystem,incision,embeddedblock,ventgroove,orientationandsoon.
Accordingtothefunction,materialandprocesscharacteristsofmineralwaterbottles,theblowprocessusedextrusionblowinthispaper,Theformingofmineralwaterbottlescontainedtheanalysisanddesignofmouldingequipments,mouldingprocessconditions,etc.
Keywords:
mineralwaterbottles;blowmolding;Extrusionblowmolding;moulddesign
1吹塑件结构与材料分析
1.1 软件简介
Cro/E(Cro/Engineer操作软件,以下简称Cro/E)是美国参数技术公司(ParametricTechnologyCorporation,简称PTC)的重要产品。
在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最成功的CAD/CAM软件之一。
Cro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用[4]。
1.2模具设计与制造的一般流程
在模具设计与制造过程中,从产品设计、模具设计到模具制造一般按照以下的流程来进行:
使用Pro/E进行中空塑料吹塑模具设计的流程如下图2所示.
1.2.1模具设计
(1)饮料瓶零件分析
在对制品设计之前,充分了解制品的用途及特性和设计参数及要求,根据用途与特性和设计参数确定制品工艺条件,如表1所示。
表1饮料品制品工艺表
材料
脱模斜度
尺寸精度
壁厚/mm
圆角/mm
收缩率
pp
1
IT10
0.5
R0.5
0.006
(2)饮料瓶零件设计
应用Cro/E进行产品零件设计的流程如图3所示.
1.3吹塑件结构分析
塑件主要根据使用要求设计,由于塑料有其特殊物理机械性能,因此在塑件设计时必须充分发挥其性能上的优点,避免和补偿其缺点,在满足要求的前提下,塑件设计应尽可能简化模具结构,符合成型工艺要求。
a.塑件设计尽量壁厚均匀,无过薄过厚的部分。
外径设计应考虑吹胀比(图1中B/d=B
)B
=2.1~4.1,多取B
=2:
1。
这样可缩小机头尺寸。
b.塑件长度也应考虑延伸比S
(图1中S
=c/b),S
越大塑件强度越高,但也要结合保证塑件的实用剐度和实用壁厚,因此延伸比取S
·B
=4~6较合适。
c.瓶盖与瓶口部分应采用螺纹结合,也有采用凸缘或凸环结合的如图2,一般采用梯形螺纹,不选用细牙螺纹,为了使合模面上的飞边不致影响螺纹旋合,螺纹可设计成断续状。
d.塑件侧壁与底部的交接部分,一般不允许设计成尖角,二界面角采用圆弧过渡,三界面角可用球面过渡。
(R=0.3×
)只有造型装饰部分可采甩尖角。
e.塑件支承面,特别注意要减少结合缝与支承面的重合部分。
因切口的存在将影响塑件放置的平稳性。
同时也要增加底部刚度。
f.塑件的外表面,在无特殊的要求时,应做粗糙的外表面。
尖似磨沙玻璃,或做成绒面,木纹面,皮革面等。
容积:
V=500ml
容器的平均壁厚:
t=0.5mm
外形:
采用椭圆形容器,这种形状的吹塑制品是针对圆形和方形制品的缺点进行改进的。
它综合了它们的优点,在强度和刚度、变形性等力学性能方面都较好;外观造型好,开发应用颇多。
吹塑制品的外形的几何外形设计除了考虑其实用性外,还应注意美术造型、装饰图案、花纹,以增加制品的直观美.
底部:
通常很少以整个平面作为制品的支承面,并要尽量减小支承面。
对于瓶类制品来说,一般采用环形支承面,若以整个平面作为支承面。
在钳贴熔接部分因存在钳切毛边而凸起,制品放置不稳,采用环形支承面,情况大为改善,且增加了制品底部的刚度。
从生产工艺可知,挤出吹塑制品的底部,一般都是型坯的夹断处,是制品力学性能的薄弱部位。
制品在底部夹缝处的壁厚,比其他部位厚,收缩率也较大,故容易产生翘曲现象,影响制品的直立。
因此,制品底部应设计成内凹形。
制品的转角处及内凹处,均作较大的圆弧过渡。
口部:
为使容器口部能更好地与盖及密闭器配合,容器口部有螺纹结构设计。
在挤出吹塑成型中,容器口部的外直径是由吹塑模具的模腔尺寸决定的;容器口部的内直径由吹塑模具的吹气型芯的外直径尺寸决定的。
这时,容器口部的厚度是由型坯压缩形成的。
若型坯壁的厚度发生变化,容器口部的内径也会发生变化。
生产时,容器口部还会产生收缩、凹陷等不良现象。
为使容器口部与密封盖或封闭器配合紧密,需对容器口部进行二次切削加工。
挤压式的柔性瓶,如眼药水瓶、滴液瓶,其容器孔口的直径很小,可采用吹气针方式。
图4矿泉水瓶结构图
1.4 吹塑件的材料分析
表2吹塑用塑料的性能比较
材料
密度
刚度
耐冲击强度
耐热性
透明性
POM
1
1
6
6
12
ABS
6
7
6
7
7
CA
3
8
11
7
1
PC
3
6
3
2
4
LDPE
11
11
1
4
17
HDPE
9
10
3
3
10
PP
12
9
6
1
7
PS
6
5
9
8
10
PVC
2
4
9
12
1
聚丙烯(PP)是塑料中的后起之秀。
是由丙烯单体(CH
—CH=CH
)聚合而成。
是无毒、无味、半透明塑料。
具有质轻的特点,其密度为0.90~0.91g/cm
,是通用塑料中密度最低的一种。
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