方便饭盒上盖注塑模具的设计

1、东莞理工学院设计题目：方便饭盒上盖注塑模具的设计院系：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：2008级（3）班学号：学生姓名：指导教师：课程设计日期：2011/3/212011/4/11目录1、 模具设计任务书 12、 塑件制品及说明 23、 设计计算内容及步骤 31 ）塑件设计3A塑料品种3B外观要求3C壁厚及制件体积计算 3D脱模斜度42）成型工艺设计3）模具结构设计4）设计计算成型零件的工作尺寸计算 型腔及模板的刚度及强度计算浇注系统设计计算 E、脱模阻力计算模具冷却水道设计计算5）注射机的选择A、 最大注射量校核 7B、 注射压力校核8C、 锁模力校核8D、 流动比校核8E、

2、开模行程及顶出行程校核 86）模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核 8A、 喷嘴尺寸9B、 定位圈尺寸 9C、 最大及最小模厚 9D、 模板螺孔尺寸9E、拉杆内间距 97）模具材料的选择 98）编制模具零件机械加工及装配工艺方案 94、参考书目及文献 9学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：08 （3）班 学生姓名：1、设计题目：方便饭盒上盖注塑模具设计2、设计任务：1）注塑工艺卡片一张，塑件图一张（2D），塑件三维图一份（3D）;2）注塑模具总图（A1或A2） 一张；3）注塑模具非标准件零件图（A4 A3 ）共5张；4）设计计算说明书（不少于10页）一份。3、设计要求：独

3、立思考、灵活运用所学，鼓励创新。熟悉模具设计的过程2011年 月及要点。指导教师:塑件设计图制件说明：用途：装菜用，并可以与饭盒体合为一体要求：制品要保持光滑，有良好外观材料：聚甲基戊烯一1 (TPX )收缩率：计算收缩率1.53%、塑件设计1）塑件的材料：按制品的用途，需要耐高温，元毒，抗蠕变性能。根据塑料模设计手册 简称手册）337页，附录 表1 ,选取塑件的材料为：聚甲基戊烯 15页，表1-4查得TPX材料的各种性能如下：根据手册注射机类型:螺杆式密度：0.83g / cm2(以下1 (TPX )。选取塑件的材料为：聚甲基戊烯一1 (TPX)计算收缩率: 预热：（无）1.5% 3%料筒温

4、度后段:2302500c0c0c中段:250270 前段:290310喷嘴温度:280290c模具温度:60800c注射压力:80 130MPA20 60成型时间注射时间：）高压时间：S）冷却时间：总周期：5013020 6028 r/min螺杆转速：2）外观要求：表面要求光滑，不能变成。3 ）壁厚及制件体积计算：根据手册30页，表体积：2-3取壁厚为：3mm外观：光滑V =： 190X 136 ( 60X 60-=75 cm3V2 = 180X 126( 50X 50 2 2X25 ) - : 174X 120( 44X44 X22 )X 19=125 cm33V = y +V2 = 200

5、 cm体积:112138 mm脱模斜度:1 304）脱模斜度 由于材料收缩率较大，按手册29页，表2-1选脱模作斜度为：1030二、成型工艺设计1）合模，加料，加热，塑化，挤压2）注射，保压，冷却，固化，定型3）螺杆嵌塑，脱模顶出三、模具结构设计1） 成型零部件 型腔是直接成型塑件的部分，它由凸模、凹模、推杆等构成。2） 浇注系统由于塑件较大，所以要采用两个浇口，所以设计了流道。3） 导向部分 确保动模和定模合模时准确对中而设导向零件。4）推出机构 在开模过程中，将塑件和浇注系统凝料从模具中推出的装置。5） 排气系统为了在注塑过程中将型腔内原有的空气排出，在分型面处开设 排气槽。6） 模温调节

6、系统为了满足注塑工艺对模具温度的要求，模具设有冷却或加 热系统。四、设计计算（1）成型零件的工作尺寸计算1）凹模型腔的强度根据手册139页，式（5-1 ） b hCPh）3E $b :凹模侧壁的理论宽度h:凹模型腔的深度p:凹模型腔内的熔体压力；y:凹模长边侧壁的允许弹性变形量iea1厂L11Ll已知：P=130Mpa ; E=2.1 x 15Mpa ; h = 2.2cmy1 0.005 cm由手册图 5-8 : h/l1 = 22/180=0.12 得：c=1由手册图 5-9: l2/l1 = 126/180=0.67 得：10.7凹模侧壁厚:b=15mm将以上各数值代入式(5-1)得：1

7、*130*2.2；b 2.2* (5)3 = 1.5 cm2）型腔的长、宽尺寸计算1 5 31塑件的平均收缩率n为:-一3 %= 2.25 % ,模具制造公差取-的制品公3差。L1 =3d L1g 沖 43180.5 180 2.25%14型腔的长、宽:L1183.80.33L2128.60.33=183.8 033式中：L1型腔的L1方向公称尺寸L 1d制品L 1方向最大尺寸L1g 制品L1方向公称尺寸n 收缩率制品的设计公差模具制造公差。L2z126.5 126 2.25%3 14=128.60.33式中：L2型腔的L2方向公称尺寸3）型腔的深度尺寸计算型腔的深:Hx = Hd HgHx2

8、5.40.3325.5 252.25%0.332 1= 25.4 0.333式中：Hx -型腔深度公称尺寸,Hd一制品咼度最大尺寸，H g 制品咼度公称尺寸。4）型芯的长、宽尺寸计算311（hi hg*）4=(173.5 174*2.25%)0.33型芯的长、宽：11 177.17 0.3312 121.45 0.33=177.17 0.33式中：l1il1方向最小尺寸12(119.5 120*2.25%3*4)0.33=121.450.335）型芯的高度hihg型芯的高度：hx 2133 0.3321.5 222.25%0.33=21330.33式中：hx 型心高度公称尺寸hi -制品深度最

9、小尺寸hg -制品深度公称尺寸。2)支撑板强度的计算 根据手册147页，式5-65*p* i * i1支撑板厚度HL(p 12尸32*E* B* yp=130Mpa; l117.4cm ; l2 12cmB L1 24cm; L 14cm5E 2.1*10 MPa ; y = 0.005 cm代入上式，得 H = 5 cm(2)浇注系统设计计算根据手册205页，式(5-59)D产 计* K式中：D为主流道大头直径V为流经主浇道的熔体容积K为熔体常数其中K取53V=200X( 1+20% = 240 cm代入式算得：D=7.8mm取D=8mm(3)脱模阻力计算根据手册243页，式5-93小 &

10、*E*S*L*f r QB*10(1 m)(1 f)式中：Q脱模力(N)t塑件平均壁厚(cm)E塑料弹性模量S塑料平均成形收缩率L包容凸模的长度 f塑料与钢的摩擦系数 m塑料的帕松比2E= 200000 N / cm ; S= 0.0225 ; L = 2.2cm ; f=0.3 ; m=0.3 ; t=0.3支撑板厚度：H = 5 cm主浇道直径：D=8mm代入上式得:脱模阻力：Q 7833NQ =7833 N(1 0.3)(1 0.3)433 页，式 6-31（4）模具冷却水道设计计算根据实用模具设计与制造手册W=W1aK T3T4其中 W根据注射模典型结构 100例P201附表3中查得8

11、5g/s, W 853 100= 595.4g , W V ,595.4-3.14 20240.64356V= W = 595.4 = 595.4cm3,取直径 d = 20mm L= V11 d24=1.8m，式中：W通过模具的冷却水重量，W1 单位时间内进入模具 的塑料重量，a 每可塑料的热容量，K热传导系数，T3 出水温度，T4如水温度，冷却液容重，V冷却水道体积，L 冷却水道长度，d-冷却水道直径。五、注射机的选择1 ）最大注射量校核根据塑料橡胶成型模具设计手册144页，式（5-2-1 ）G1 G1.06式中：G1注塑机最大注谢量（cm 3）G注塑机额定注谢量（cm3）待加工塑料密度

12、g / cm3代入数据得：0.83G 280* 219.24g1.06根据式(5-2-3)mzn(mj mf) m$ mb式中：n模具的型腔数，mj塑件的质量g ,mf浇注系统分流道凝料的质里g ,ms主流道凝料质量g ,mb塑件飞边质量g代入数据得：mz 1(200*0.830) 0166 g根据校核式（5-2-2）G*80%175166故：合格2）注射压力校核根据塑料橡胶成型模具设计手册 P145, P j = 150Mpa, Pch= 100Mpa,（0.75 0.9 ） P j = 112.5 135MpaPch 故也是合格的。式中：P j 注塑机额定最大注射压力，Pch模具成型时需要

13、的注射压力。3 ）锁模力的校核2根据塑料橡胶成型模具设计手册P145, P取30Mpa k取，Pq = pK3 q2=30X 一 = 20Mpa由表 5-2-1 ,取 F= 17.6Mpa,有 PqF,故合格。式中：3Pq -型腔内塑料压力，P-料筒内注塑机柱塞或螺杆施加于塑料的压力，K损耗系数，F注射机的额定锁模力。4 ）开模行程及其顶出行程校核根据塑料橡胶成型模具设计手册P149, H1 = 25mm H2 = 25mm S=320mm H1+ H2 + （510）= 5560mmS符合要求。式中： H1 脱模距离，h2 塑件加浇注系统总高，S注塑机最大开模行程。六、模具与注射机安装模具部

14、分相关尺寸得校核。因材料为TPX总体积为250 cm3，所以选择螺杆式注塑机的型号为：SZ-100/60,其转速为20-40转/秒，喷嘴形式为直通式。1.喷嘴尺寸：喷嘴的伸出量为 20mm喷嘴的球半径为 SR10mm2.最大及最小模厚：最大模厚为300mm最小模厚为 170mm3.模板螺孔尺寸：定位孔直径为125mm定位孔深度为 10mm4.拉杆内间距为 320 x 320mm七、模具材料的选择根据实用塑料注射模设计与制造P92表5-11，选取成型零件的材料为 T8A,淬火低温回火55HRC用于塑件形状简单，尺寸不大的模具。八、编制模具零件机械加工及装配工艺方案型腔和型芯铳出来， 其它粗糙度要

15、求较高的表面，如果脱浇道板，要用磨床加工。模具表面喷红色油漆。各件按以下顺序装配：定模座板 凹模垫板 浇口套（件7、11） 凹模 型腔板 动模板 推板 挡钉（件25） 垫块 动模座板。第四章参考书目及文献1.2.机械设计手册 成大先化学工业出版社实用塑料注射模设计与制造陈万林机械工业出版社 第一版塑料模设计手册塑料模设计手册编写组机械工业出版社第三版3.二版注射模典型结构 100例 蒋继宏4.中国轻工业出版社第一版5.6.7.8.9.第一版塑料制品与模具设计提案刘际泽 1塑料模具设计刘昌祺塑料橡胶成型模具设计手册奚永生实用模具设计与制造手册许发樾注射模具 CAD/CAE/CAM 技术中国轻工业出版社机械工业出版社. 中国轻工业出版社机械工业出版社第一版王国中北京理工大学出版社第一版第一版第一版结束语历经近三个星期的课程设计即将结束，敬请老师对我的设计过程作最 后检查。在这次课程设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，请教老 师有关模具方面的问题，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我 在这短暂的时间里，对模具的认识有了一个质的飞跃。使我对塑料模具设 计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺（如线切割、 电火花加工、CNC电脑数控加工），主要工艺参数的计算，产品缺陷及其解 决办法，