课程设计点钞盒的设计

1、课程设计说明书题目：点钞盒底座的设计系别：材料工程系学科专业：高分子材料系学号：062074225学生：xx指导教师：xxxxxx2009年6月21日课程设计任务书设计题目：点钞盒底座（附图一张）设计内容：装配图一张，成型零件图一张，结构零件图一张，说明书一份（1015页）设计时间：2009年6月8日至6 月21日要求： 1.制图要符合国家标准，视图表达清楚。 2.尺寸标注要统一，集中，有序，完整。 3.零件名称，图号，材料牌号，热处理，硬度要求，图形比例，定形尺寸， 定位尺寸，尺寸公差，技术要求，粗糙度，必须标全标合理。 4.说明书要按要求格式编写，要有条理，论述正确，文字通顺，工整。图表，

2、符号，翻译等内容要正确无误。班次：062074225设计：xx教师：xxx目录一 摘要及前言. .11.1 ldpe及模塑制品简介.11.2 成型模具简介.1二 制件分析与方案设计.22.1制件尺寸图.22.2制件实体图例.22.3 材料的选择.2三 注射成型工艺参数的选择及校核 .33.1 制件实体数据分析33.2选用的注射机参数.33.3 注射机相关参数校核.3四 注射系统设计.44.1主流道的设计.44.2 分流道的设计.64.3浇口设计.6五 成型零件的设计.75.1 成型零件设计简述.75.2 成型零件计算.75.3型腔侧壁厚度和底板的计算.10六 合模导向和定位机构设计.106.1

3、在我国导柱导套已标准化，故可直接选用106.2导向孔及导套106.3导柱与导套的配合使用图116.4导柱位置的布置 . 11七 脱模机构设计.11八 注塑模温度调节系统.128.1型芯凸模冷却水结构.128.2凹模冷却水结构形式.12九 排气系统.12摘 要：本文是一个关于点钞盒底座注射模具的结构设计，鉴于其模塑制件的使用寿命及性能要求，本设计主要从模具制造结构简单及模具制造成本最低等出发，制品材料选用质优价廉的低密度聚乙烯材料。其制品可采用注塑成型。点钞盒底座的难点在于让点钞盒底座在分型时处于动模一端及底部连接孔成型问题，还有塑件在合模时如何保证合模的精度。该模具采用了手动嵌件设计解决中间连

4、接孔成型的问题。设计适当的脱模斜度让底座留在动模一侧。关键词：点钞盒底座、注射模具结构、嵌件、动模板、定模板、模塑制件abstract: this design is about an article named money-counted case base, which can be manufactured by injection molding. considering the life span and the propertiesrequirements of the molded part, its advisable to design the mold constructi

5、on in the way of simplicity and the low cost, so it is easy to choose low density polyethylene (ldpe). the problem is how to let the article be in the moving platen and the base connecting caves in molded by manual attached part, as well as how to ensure the accuracy of joining the two molds. most i

6、mportant, the appropriate decline of it is left in the part of the moving platen.key words: money-counted case base /injection mold construction /attached part /moving platen /stationary platen1前 言 1.1本次设计的介绍 本次设计的是点钞盒底座。 1.2钞盒底座成型材料ldpe的介绍 ldpe是用乙烯单体在高压下制得，因此具有结晶度高等化学性质，导致该种塑料成型制品有较好的力学性能，化学性能也还可以，

7、同时热性能透气性耐老化性能都还可以。而乙烯的廉价直接导致了这种塑料成型的塑件的低成本。而且ldpe还有工艺条件易控制，生产规模大等优点。 1.3 塑件成型模具简介 钞盒底座的成型用模具的是注射模具，这种模具是在装配好之后连接在注射机上，由注射机将处于高温熔融状态的塑料一次性注入，然后冷去出料，得到制品。因此保证塑件制品有良好的使用性能。 制件分析与方案设计.1制件分析本制件为点钞盒底座。其特征是：点钞盒底座有两个凹腔，中间有连接孔；其连接孔的尺寸为4x4的长方体形腔。制件的壁厚为2mm.综合分析所给平面图的如2.1制件尺寸图制件分析与方案设计2.0制件分析本制件为点钞盒底座。其特征是：点钞盒底

8、座有两个凹腔，中间有连接孔；其连接孔的尺寸为4x4的长方体形腔。制件的壁厚为2mm.综合分析所给平面图的如2.1制件尺寸图2.2制件实体图例2.3 材料的选择此模具作为一个一般的办公用品，一般不要求严格的精度和成型工艺，为了减低成本，方便加工，采用常用的材料pe。如下表2-2-1所示性 能 名 称 详 细 内 容物 理 性 能 0.910-0.925g/cm3收 缩 率 1.5-3.6%熔 点 105-125热变形温度(45n/cm2) 38-49力 学 性 能 拉 伸 强 度 716mpa拉 伸 弹 性 模 量 0.12-0.24gpa击 穿 电 压 18.1-27.5kvmm伸 长 度 9

9、0-650%冲 击 强 度 不断48硬 度 d41-46工 艺 参 数 模 具 温 度 35-55预 热 温 度 70-80中 段 温 度 170-200后 段 温 度 140-160注 射 压 力 60-100mpa塑 化 形 式 螺杆式、柱塞式喷 嘴 形 式 通用式3 注射成型工艺参数的选择及校核为了顺利的实现制定的注塑成型工艺，得到良好的塑料制品，成型工艺参数的选择是关键的。注射成型的主要工艺参数是温度，压力和时间。3.1 制件实体数据分析制件在auto cad中的分析数据如下：体积v：28737.0538立方毫米 分型面投影面积s：4196.44平方毫米 单个塑件的质量m：=v=（28

10、.7370.92）g=26.44 g3.2选用的注射机参数型 号 sz100/800理 论 注 射 量v 140 cm3螺 杆 直 径d 45mm注 射 压 力 110mpa塑 化 能 力 42kg/h锁 模 力 800kn模 板 行 程 270mm模 具 最 大 厚 度 300mm模 具 最 小 厚 度 170mm喷 嘴 球 头 半 径 sr10模 具 定 位 孔 直 径 100h8顶 出 行 程 100mm3.3 注射机相关参数校核 3.3.1 型腔数量的确定和校核1按注射机的最大注射量确定型腔数量：m =v a=1400.70.92=90.16gv 注射机的最大注射量a注塑系数m =85

11、%m =0.8590.16=76.636gn =m /q=76.636/26.442个2按注射机的塑化能力计算型腔数量：n =100g/6qx=10042/626.74 29个g是塑化能力kg/hq是一个塑件和浇注系统中塑料之和 g x是每分钟的注塑次数3按注射机的锁模力计算型腔数量：n =10ff/ap=101.5800/11041.962个f防止飞边出现的安全系数 取1.5f最大锁模力knp最大 最大注射压力 mpaa制品的投影面积cm24综合上述因素确定型腔数目：n =minn ,n ,n =min2,9,2=2个3.3.2开模行程的校核开模行程s(合模行程)是模具开合过程中动模固定板的

12、移动距离，它的大小直接影响模具所能成型的塑件高度。因此：公式：h1+h2+a+(510)smaxa-取浇注系统凝料必须的长度(mm)；h1-推出距离(脱模距离)(mm)；h2-包括浇注系统凝料在内的塑件高度(mm)。计算：h1+h2+a+(510)=22+25+325校核合格。4 注射系统设计浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。普通流道浇注系统一般有主流道，分流道，浇口和冷料穴等4部分组成。4.1主流道的设计主流道是从浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分留道为止的塑料熔体的流动通道。属于从热的塑料熔体到相对较冷的模具的一段过度的流动长度，因此它的

13、形状和尺寸最先影响着塑料熔体的流送速度及填充时间，必须使熔体的温度降和压力降最小，而且不损害其把塑料输送到最“远”位置的能力。主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度，压力的塑料如同要冷热交替地反复接触，属易损件，对塑料的要求较高，因而模具的主流道部分设计成可拆卸更换的流道衬套式(浇口套)，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。4.1.1尺寸计算：主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+(0.51)=4.5mm主流道球面半径sr=喷嘴球面半径+(12)=12mm球面配合高度h=11.5mm主流道锥角=4主流道长度l=50mm主流道大端直径d2=6mmd1=d2+2t=26mm

14、 （t=10)h=10mm倒角r=3mm 流道衬套式(浇口套)如上图所示4.2 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过度段，因此要求设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失及热量尽可能小，能将塑料熔体均衡的分配到各个型腔。（如右图所示）4.2.1分流道的形式(1)圆形截面分流道 其优点是表面积与体积之比值为最小，在容积相同的分流道中圆形截面分流道的塑料与模具接触的面积最小，因此其压力损失及温度损失小，有

15、利于塑料的流动及压力传递，其缺点是圆形截面分流道必须在动、定模上分别设计两个半圆形，因此给模具加工带来一定难度。(2)抛物面截面(u形截面) 其截面的形状接近于圆形截面，同时此种截面的分流道只在模具一面加工。但缺点是与圆形截面相比，热损失较大，流道废料较多。(3)梯形截面 此种截面是抛物线形截面的变形，与以上两种截面相比，其热损失较大，但便于分流道的加工及刀具的选择。考虑到ldpe流动性好，冷却速度快，浇注系统及冷却系统散热应适度，料温低，取向性明显。因而，这里选择梯形截面分流道。 h=tmax+1.5=5.5mm w=1.25h=6.875mm x=0.75w=5.156mm r=1.5mm

16、分流道截面图如上图4.3浇口设计浇口直接与塑件相连，把塑料熔体引入型腔。浇口是浇注系统的关键的部位，浇口的形状和尺寸对塑件质量影响很大，浇口在大多数情况下是整个断面尺寸最小的部分，对充模流动起着控制作用，成型后制品和浇注系统从浇口处分离，因此其尺寸又影响后加工工作量的大小和塑件的外观。本设计采用点浇口，l=1mm d=2mm =8浇口形式如图4.4所示：5 成型零件的设计5.1 成型零件设计简述 注塑模成型零件工作尺寸，是指这些零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高压和熔融温度下充模成型，并在模具温度下冷却固化，最终在室温下进行尺寸监测和使用。因此，塑件制品的形状和尺寸精度的获得，必须考虑

17、物料的成型收缩率等众多因素的影响。由于塑件尺寸类型的多样性，及其成型收缩的方向性和收缩率的不稳定性，以及塑件和金属模的制造公差，因此成型零件工作尺寸的计算，一直是注塑加工中的重大课题。一般来说计算成型零件尺寸有两种方法：一种是按平均收缩率计算，另一种是按公差带计算。本设计采用第一种方法，它可以简捷地计算成型零件工作尺寸，是国内应用最广泛的方法。5.2 成型零件计算1 型腔径向尺寸公式塑件的制造精度mt6，查表的模具制造制造精度it11,(1) 动模板上的型腔一的计算lp=90，选w=0.03，m=0.22,按极限尺寸计算：校核塑件可能出现的最大尺寸，设模具的最大磨损量0.03，则：，满足要求，

18、故型腔尺寸为mm，比按平均尺寸计算的尺寸小，所以有很大的修模余量。 （2）定模上型腔的径向尺寸的计算：，所以，满足要求，型腔尺寸，比按平均尺寸计算的尺寸小，所以有很大的修模余量。 （3）动模上的型芯一的计算：按照平均收缩率算：按型芯平均收缩率计算得：则有则 按照极限尺寸计算得：校核得则满足要求，故型芯直径为（4）型芯二的计算按照平均收缩率算按照极限尺寸计算，得校核得 则满足要求 （5）定模板上型芯的计算：按照极限计算得：，则满足要求。（6）型腔深度的尺寸型腔一（定模上凹模）： 按照平均收缩率算：型腔深度按it11级精度制造，其制造公差为0.13型腔易修浅，则 按极限尺寸计算：校核塑件最小高度是

19、否合格：,故满足要求，型腔深为mm。比按平均收缩率更深一些，便于修模。型腔二（动模上凹模）：按照平均收缩率算：按极限尺寸计算：校核塑件最小高度是否合格：，故满足要求，型腔深为mm。比按平均收缩率更深一些，便于修模。（7）动模上型芯高度的计算按照平均收缩率算：假设型芯容易修长，型芯高度按it11级精度来算，查表得按极限尺寸计算：校核是否合格：,故满足要求，型芯高度为mm。53 型腔侧壁厚度和底板的计算 整体式圆形型腔侧壁厚的计算,因r=1086，故侧壁厚度按式作强度计算，而底板厚度按式计算：经计算可得，本设计中的型腔侧壁厚度最薄处为25.04mm，动模板型腔底板厚度为27.45，故型腔构件力学要

20、求满足。6.合模导向和定位机构设计6.1在我国导柱导套已标准化，故可直接选用l=30mm d=d1=12mm d=16mm s=4mm材料：低碳钢渗碳0.5-0.8mm深，淬火处理hrc56-60 6.2导向孔及导套形状如图。材料20号钢渗碳淬火，hrc5155 6.3导柱与导套的配合使用图 6.4导柱位置的布置 7.脱模机构设计 7.1 推杆选用直杆式圆柱形推杆，材料选用热作模具钢制造，最后经表面氮化处理，hrc6065，表面粗糙度ra0.8um.ldpe型腔压力f取12mpa,长度l取160mm推杆直径d=0.26=0.26xx6.0mm 查表d=12mm h=5mm 7.2推杆复位装置选用推杆弹簧复位机构。复位杆尺寸如图。查表d=17mm d=12mm h=6mm l=80mm材料t8a8注塑模温度调节系统8.1型芯凸模冷却水结构如图8.2凹模冷却水结构形式如图 9排气系统该制品为小型塑件，可利用分型面排气或利用推杆与孔的配合间隙排气。本模具采用后者。示意图如图所示： 结束语 本次课程设计说实话那是相当的难，当拿到设计题目是感觉不就一个底座吗，简单。可是当真正做的时候才明白过