塑料水杯模具设计开题报告

1. 研究目的与意义

现有一塑料水杯，年产量为大批量生产，普通精度等级要求。该塑件常用注射成型，需设计其注射成型模具。为了提高产品质量和生产效率，设计过程中需采用Moldflow软件对注塑成型过程进行模拟和成型性能分析，以便得到最佳浇口位置、填充和保压时间、气穴和熔接痕的产生位置等相关参数，为模具的设计提供参考。

课题中涉及到的内容基本是已经学习的知识，在完成课题的过程中就是对以往所学知识的总结，分析和选用。通过课题，学习模具的制造工艺，对所选择的材料进行数据分析，明确其结构的特性，在进一步确认模具的尺寸以及加工余量。针对课题采用Moldflow软件进行必要的模拟和数据分析，以便于在设计时不断更正。本次课题虽然是关于模具的设计与制造的，但其中有很多其它的相关专业，所以在设计时也要综合考量其它知识。最终设计的高效的产品要有完好的参数契合，制造工艺的支撑，以便于有效的生产。

2. 课题关键问题和重难点

由于模具需要生产的产品的尺寸已经给出，所以对应的模具就必须严格按照尺寸的要求进行设计，首先就是对模具的材料进行选择。一般的塑料制品的生产都有一条完整的生产线，生产效率很高，且为热塑成型，所以模具的使用非常频繁，温度也会随之升高，这就需要选择耐磨耐热的材料。其次就是模具的加工，在对模具进行加工时不能一蹴而就，需要留下契合的加工余量。课题为注射型模具，所以需要设计出浇口，浇口的位置也是有讲究的，需要保证塑料进入模具到填充完毕时间的把握，塑料进入模具填充时要保压塑型，其过程中发生的气穴和熔接痕的位置是否合理，这些都需要进行完整的参数分析，不断进行更正。当所有参数都校验完毕后，就可以进行模具的铸造加工，加工工艺的选择也至关重要。根据数据设计好完整的加工路线，实时关注加工步骤和加工结果，反复确认尺寸精度是否达标。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1.水杯注塑模使用一段时间后，会出现飞边、导柱导套干涉、杯壁出现气孔等现象。模具在运行了一段时间后出现飞边，产生的根本原因是模具分型面接触不良。一是由于推板、固定板因强度不够弯曲变形；二是由于注塑加工中锁模力不够；三是由于注射压力太大。一旦出现上述三种原因中的一种或多种，塑料就会从分型面溢出，从而使杯口出现飞边，影响杯子质量。水杯模在生产过程中，当模具冷却系统、模具合模保压时间、排气系统开设等符合水杯注塑成型工艺条件时，成型的水杯才不会出现气孔。首先本模具冷却系统要保证模具型腔温度合理，由循环水泵送冷却水至模具冷却水道,从而使模具冷却，冷却水既要冷却型腔也要冷却型芯。其次模具合模时保压时间要能使塑料充分充满型腔,同时使冷却系统有足够的冷却时间。再次开设的排气系统要能及时排气，在模具型腔内不能出现高密度的残余空气。从上述对水杯模出现气孔原因的分析可知，如果模具却系统、保压时间、排气系统，其中任何一个或多个出现问题，都有可能使杯壁出现气孔。

2.主流道通常位于模具中心塑料熔体入口处，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或是型腔。由于主流道要与高温塑料熔体及注塑机喷嘴反复接触，所以在注塑模中主流道部分常设计成可以拆卸更换的主流道衬套。在卧式或立注塑机上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。为了使塑料熔体按顺序的向前流动，开模时塑料凝料能从主流道中顺利的拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有2～4的锥角，内壁有ra0.8μm以下的表面粗糙度，抛光时应沿轴向进行，其结构如图4-5。若沿圆周进行抛光，产生侧向凹凸面，使主流道凝料难以拔出。同时浇口套与注塑机喷嘴接触平凡，为防止撞伤，应采取淬火处理使其具有较高的硬度（48hrc～52hrc）。

浇口位置的正确与否，不仅影响到产品的外观而且涉及到产品的质量。moldflow 可以根据模型几何形状及相关材料参数、工艺参数分析出最佳浇口位置我们依据此结果，可以避免由于浇口位置设置不当可能引起的产品缺陷。这是我们进行其他分析的第一步，也为我们进行模具浇注系统设计提供非常有力的参考依据。对于浇口分析结果必须说明的是: 在实际生产中塑件浇口位置的确定并不能只依赖于 moldflow 的分析结果，浇口位置的确定还牵涉多方面的内容，例如:

4. 研究方案

模具是工业生产中极为广泛的基础工艺装备在汽车电机、仪表、电器、电子、通信，家电和轻工业等行业中60%到80%的零件都是依靠模具成型的随着这些年来，大部分行业的发展对模具要求越来越高结构也越来越复杂，用模具制造零件所表现出的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低耗率都是其他加工制造方法所不能比拟的。随着塑料工业的飞速发展，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，越来越普遍的采用塑料成型。注塑成型是在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。注塑成型的加工方法适用于全部热塑性塑料，或者部分热固性塑料。它所制造的塑料制品数量非常巨大，是其他方法不可比拟的。

塑料水杯是一种非常常见的生活用品也是易耗品，所以人们对于塑料水杯的需求量很大。一般情况下，塑料水杯的质量，并不能决定塑料水杯的使用量带一个适量好的塑料水杯却依旧能吸引消费者，所以对于塑料水杯的模具选择也要有严格的要求，以便于生产出质量相对较高的塑料水杯同时也要控制成本满足这就需要用到塑料制品，常用模具中的注射型模具，此类模具拥有着其他模具没有的优势，比如提高生产率，提高生产质量，降低生产成本等等。

5. 工作计划

首先在所学知识的基础上，查阅大量的相关资料，对所要研究的课题进行深度剖析。确认好设计方向后，通过老师推荐的各种专业文献以及自己寻找的中外文献中，找到与课题相关的知识并整理。再整理相关数据，所有参数必须符合课题的要求，然后进行进一步的计算。完成计算后使用建模软件对最初的数据进行实物建模，然后再测试数据的可行性，确保每一个数据都要达标，在所有数据都完成后，进一步完善设计及图纸，对参数标记做出详细说明。文献中的专业用语翻译要严谨，仔细核对后再上传到设计报告中。毕业设计报告需要严格按照要求撰写，保证基础的字数要求的同时，规划好各个部分的布局，各个部分都要有完整的介绍，以及语句是否通顺数据是否填写完整。