棉签盒注塑成型方案拟定及模具设计讲解

课程设计说明书题目：棉签盒注塑成型方案拟定及模具设计二级学 院 机械工 程 学院专业材料成型与把握工程学生姓名班级12材料本余学院课程设计说明书余学院课程设计说明书学号指导教师郭国谊教师职称副教授起止日期2023年6月15日-19日第2页第1章绪论 1\l“_TOC_250020“国内模具的进展前景 1塑料盒在医药行业的进展 2\l“_TOC_250019“第2章塑件的工艺分析 3\l“_TOC_250018“设计任务 3设计课题 3设计数据 3设计要求与任务 3\l“_TOC_250017“塑件的成型工艺性分析 4塑件的原材料分析 5塑件材料PS的加工特性 6\l“_TOC_250016“塑件的成型工艺参数确定 7\l“_TOC_250015“第3章注射模具构造设计 8\l“_TOC_250014“确定成型方法 8\l“_TOC_250013“型腔布置 8\l“_TOC_250012“确定分型面 8\l“_TOC_250011“模架的选择 8\l“_TOC_250010“选择浇注系统 9\l“_TOC_250009“选择成型设备 10\l“_TOC_250008“注射机的校核 10\l“_TOC_250007“4章模具构造、尺寸的设计计算 12\l“_TOC_250006“模具构造设计计算 12型腔、型芯构造 12模具的导向构造 13模具的推出构造 13脱模力计算 13排气机构 14模具成型尺寸计算 14型腔尺寸 14型芯尺寸 15模具加热、冷却系统的计算 15\l“_TOC_250005“第5章模具的总体设计 17\l“_TOC_250004“模具的装配示意图及工作原理 17\l“_TOC_250003“塑件的后处理 17\l“_TOC_250002“模具的使用与维护 18模具的使用 18模具的维护 19\l“_TOC_250001“设计体会 20\l“_TOC_250000“参考文献 21余学院课程设计说明书余学院课程设计说明书44第 页绪论国内模具的进展前景中国的模具企业大都是中小企业，从作坊式的企业成长起来，甚至目前仍有很多模具企业是作坊式的治理，在模具交货期、本钱、质量的把握方面问题层出不断。因此，模具制造企业要提高治理水平，具备快速反响和准时调整的力气，没有一套先进息化的模具企业，就是在模具企业应用INTERNET、ERP等信息化技术，把模具企业上下游业务过程，技术沟通过程，以及模具企业内部业务治理过程，以IT形式固定下来，最终提高模具企业的经营治理水平，提高模具企业运转的效率[3]。CAPP技PDM高生产和治理效率。这些系统之间实现信息的集成和功能上的协作，并逐步实现企业CAD/CAM网络企业的建立，总的来讲是基于INTERNET技术和计算机治理技术，并融合了EPR、CRM、SCM、PMINTERNET企业可以跟国内外客户建立联系，开拓更宽阔的市场；进展企业与国内外客户业务、ERP技术帮助企业标准和治理内部业务流程，提升模具企业的治理水平；并且极大地优化和缩短企业内部的流程，提高竞争ERPCRM低选购本钱和开拓更多的供给渠道，等等[3]。将来的十年，中国模具工业和技术的主要进展方向包括[2]：提高大型、周密、简洁、长寿命模具的设计制造水平；在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；大力进展快速制造成形和快速制造模具技术；在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；进展优质模具材料和先进的外表处理技术；逐步推广高速铣削在模具加工的应用；进一步争论开发模具的抛光技术和设备；争论和应用模具的高速测量技术与逆向工程；开发的成形工艺和模具。塑料制品在医药行业的进展随着医药行业的不断地进展，塑料在医药行业的应用业开头进展了起来。由于医药行业属于较特别的行业所以我国对于这个行业的包装技术更是具有严格的要求。无论是对于包装的材质还是包装的参数来说都相当的严格。塑料包装占据包装行业的大半，其次才是玻璃等，然后才是纸质与铝罐。塑料之所以能够在包装行业中站稳脚步除了本钱低廉之外最主要的还是在运输方面比较方面。塑料在运输过程中较为便利，一次性能够运输的量也比较大，在地区间的流通性要比玻璃瓶来的好。性而转变。特别是在企业要求在塑料盒上可以凸显子企业的文化内涵时。的。考虑它的耐用性，更全面的了解他们的质地以及原材料等。2设计任务设计课题棉签盒注塑成型方案拟定及模具设计设计数据如以以以下图为棉签盒塑件图，材料：PS；厚度：2mm；精度等级：5；零件内外外表2-1所示。2-1棉签盒零件图技术参数：生产批量：大批量生产。设计要求与任务最正确成型工艺方案，并进展理论计算和塑料模具构造设计，以提高综合运用有关专业学问的力气和实际动手力气。在本课程设计中应完成以下的任务要求：塑料模具装配示意图纸一张。成型零部件零件图纸〔标准件除外〕。绘制塑料制件图。编写课程设计说明书一份〔能将设计过程，包括计算等表达清楚，论证完整，不少于3000字，应包括设计任务、塑件分析、设计计算、模具构造分析与设计等〕。塑件的成型工艺性分析MT5级塑件精度查取公差值〔详见1GB/T14486-1993〕。Ra1.6,塑件内部没有较高的粗糙度要求。产品材料：PS产品数量：大批量生产1.05cm3塑件颜色：白色

2-2塑件尺寸V=35.735cm3 m=ρV=1.05×35.735=37.521g塑件要求：塑件外侧外表光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑件允许最大脱余学院课程设计说明书余学院课程设计说明书55第 页0.5°塑件的原材料分析2-1材 结构 使用 化学稳 性能特料 特点 温度 定性 点品种PS 由苯 长期 化学稳 电绝缘

成型特点无定形料吸湿乙烯使用定性良性尤其小,不须充分枯燥,单体温度好,不耐不易分解但热膨经自0～苯.汽油缘性)优胀系数大易产生由缩反合的基聚应成聚70℃等有机溶剂.会被强酸强碱腐蚀在受良无色透亮透机玻璃,内应力流淌性较好可用螺杆或柱塞式注射机成型.2.宜用高料温,高模温,低注射压力,延合物到紫外一长注射时间有利于光照耀后易变色般但脆易脆裂,好。质产力着耐良降低内应力,防止缩孔. 变形.3.可用各种形式浇口浇口与塑件圆弧连接以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大顶出均匀塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热PS一般为头尾构造，主链为饱和碳链，侧基为共轭苯环，使分子PS成为非结晶性的线型聚合物。由于苯环存在，PS具有较高的Tg〔80～82℃〕，所以在室温下是透亮而坚硬的，由于分子链的刚性，易引起应力开裂。聚苯乙烯无色透亮，能自由着色，相对密度也仅次于PP、PE，具有优异的电性能2、热性能：最高工作温度为60～80℃。当加热至Tg以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，这就使其热成型供给便利。PS的热变形温度为70～80℃，脆化温度为-30℃，PSPS的分子量过高，加工困难，所以通常5～20万。PS的机械性能，随温度上升，刚性〔弹性模量、抗拉强度、冲击强度等下降，而断裂伸长率较大。PS88～92%，仅次于丙烯酸类聚合物，折射率为1.59～1.60。故可用作光学零件，但它受PS有主要缺点是性脆和耐热性低。空和330～380℃下猛烈降解。3、机械性能：PS5～20万。PS的机械性能，随温度上升，刚性〔弹性模量、抗拉强度、冲击强度等下降，而断裂伸长率较大。PS的透亮性好，透光率达88～92%，仅次于丙烯酸类聚合物，折射率为1.59～1.60。故可用作光学零件，但它受阳光作用后，易消灭发黄和混浊。PS有主要缺点是性脆和耐热性低。4、优异、长期的隔热保温性：挤塑板，导热系数为0.028w/mk,具有高热阻、低线EPS板、发泡聚氨5、优越的抗水、防潮性：挤塑板具有严密的闭率极低，防潮和防渗透性能极佳。5、高强度抗压性：挤塑板由于发泡构造严密相连且壁间无缝隙，所以其抗压强度域能受到良好的抗冲击性。6、防腐蚀、经久耐用性：一般的硬质发泡保温材料使用几年后易产生老化，随之30-40年。7、轻质、高硬度：挤塑板完全的闭孔发泡构造形成轻质，而均匀的蜂窝构造造成装轻松，切割简洁，用作屋顶保温时不会影响构造的承受力气。8、高质量环保型：挤塑板不会发生分解和霉变，不会有有害物质挥发，化学性质稳的固体下脚料，可回收处理再利用，是高质量环保型产品。塑件材料PS的加工特性〔餐具，托盘等〕，电气〔透亮容器，光源散光器等〕注塑工艺及模具条件a枯燥处理除非储存不当，通常不需要枯燥处理，如需枯燥，为80度，2~3h

b180~280度，对于阻燃型材料其上限为250度c40~50度，d20~60MPae注射速度建议使用快速注射PS具有格外好的几何稳定性、热稳定性、光学透过性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抗水、稀释的无机酸，但能够被氧化物如浓硫酸所腐蚀，并且会在一些羧基溶剂中0.4%~0.7%高压时间总周期高压时间总周期方法t/℃τ/h0~315~6040~12048红外线灯、烘箱702~42-2材料名称聚苯乙烯纯注射机类型柱塞式预热和枯燥t/℃80~85时间2~3t/℃后段140~160中段170~190前段r模具温度t/℃注射时间32~6560~11015~45余学院课程设计说明书余学院课程设计说明书10第10第页3确定成型方法单分型面注射模。型腔布置塑件外形较简洁，重量较轻，生产批量较大。所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件尺寸60x90mm，且较为规章，所以模具承受一模二腔、平衡布置。这样模具尺3-1所示3-1型腔布置确定分型面量，该零件分型面如图3-2所示，取在塑件的上部，这样的选择使塑件的外外表可以在整体凹模型腔内成型，塑件大部格外外表光滑。3-2模架的选择可参考《简明塑料模具设计手册》P418表10-1—10-63-3所示3-3模架构造3.2.2260mm261mm，小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以便利地安装在注射机上。选择浇注系统3-4Φ1mm，点浇口R1mmR3.8mm。主流道α8Φ8mm2-23-4选择成型设备P133，P1283-4XS-Z-603-1所示标称型号注射标称型号注射3柱塞直径/mm注射压力/MpaXS-Z-6060381220.7柱塞式5×105130180喷嘴模板最大厚度/mm模板最小厚度/mm推出形式模板尺寸/mm合模方式两侧/mm率/KW寸/mm/m球半径/mm/mm20070200×315液压械两侧推出11124554.0×1.4×1.6最大模板注射注射合模成型最大时间/s方式力/N面积/cm2行程/mm注射机的校核通过试模可以检验出模具构造是否合理；所供给的样件是否符合用户的要求；模模具和生产出的样件满足客户的要求，即可交付生产使用。3-2：参数名称参数值参数名称参数值额定注射量499cm3螺杆直径55mm最大开模行程S435mm注射压力133Mpa最大装模厚度Hmax500mm锁模力1780kN最小装模厚度Hmin190mm喷嘴圆弧半径15mm模板最大安装尺寸470×470mm喷嘴孔直径6mm

3-2XS-1780D体积为V=24657.65mm3,远远小于注射机的标称注射量499 cm3。2、模具闭合高度的校核=由装配图可知模具的闭合高度为H 235mm。=闭n 最小装模高度为Hmin=190mm，最大装模高度为Hmax=500mm，能满足Hmi≤H n Hmax的安装条件。3、模具安装局部的校核250×250mm470×470mm，故能满足安装要求。模具定位圈的直径为50.46mm＜注塑机定位孔的直径160mm，符合安装要求。R=16mmR15mm，符合安装要求。浇口套小端孔径7mm大于喷嘴孔直径6mm，符合要求。4、模具开模行程的校核模具的开模行程S=30+40+35+10=115mm

塑件的高度浇注系统的高度推出距离〔5～10〕模mm，符合要求。第4模具构造设计计算型腔构造4-1所示，由中间板所构成，便于脱掉废料；4-2所示4-14-2模具的导向构造模具的推出构造由于塑件外形为矩形而且壁厚较薄，使用推杆推出简洁在塑件上留下推出痕力均匀，塑件在推出时变形小，推出牢靠。脱模力计算F=【8δ2ESlcosφ〔f-tanφ〕】/(1-u)k2δ=δ2=1 S收缩率=0.6% E模量=3000Mpa l=90 f静摩擦系数=0.2φ脱模斜度=0.5u泊松比=0.35F脱模力=3813N排气机构用分型面及型芯与模板的协作间隙排气很简洁便利，其排气效果与接触精度有关。模具成型尺寸的计算可参考《简明塑料模具设计手册》P110表2-55%SJ13724级精度公差值选1所示。型腔尺寸径向尺寸由零件图分析可知，打算型腔径向尺寸的主要有：90mm、60mm,塑件上尺寸均IT10~IT15,900-0-35

600-0.30L LM S

cp

)xz0式中，△—塑件的允许公差；Scp=0.6%；δz1/4；x3/4；分别代入计算得：90(10.006)3/40.350.35/460(10.006)3/40型腔深度尺寸：

90.27750.0875060.3150.0750H HM S

cp

)x” z0HS—塑件高度根本尺寸；x2/3。型芯尺寸：径向尺寸(L )0s1z

[(1)LSs1S

x]0z[(10.6%)560.750.32]00.1156.5900..11(L )02z

[(1)LSs2S

x]0z[(10.6%)860.750.44]00.1586.8600..15ls

—塑件内形根本尺寸；△—塑件的允许公差；Scp=0.6%；x—修正系数，一般中小型塑件取为3/4；δz1/4。型芯高度尺寸(h )0m1z

[(1)hSs1S

x]0z[(10.6%)280.50.16]00.02728.13400.027式中，△—塑件的允许公差；Scp=0.6%；δz1/4；x—修正系数，一般中小型塑件取3/4；H —塑件高度根本尺寸；Sh—塑件孔深根本尺寸。s模具冷却系统的计算型腔的冷却是由在定模板〔中间板〕上的两条ф10mm的冷却水道完成ф16mm25上的ф10mm冷却水孔进入，沿着隔水板的一侧上升到型芯的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支承板上的冷却水孔。然后连续冷却其次个型芯，最终由支承板上的冷却水孔流出模具。型芯1与支承板5之间用密封圈3密封。1—型芯

4-3型芯的冷却2—隔水板3—密封圈4—动模板〔型芯固定板〕5—支承板5模具的装配示意图及工作原理5-1所示123456789101112131415165-1工作原理：闭合模具，开机后，注射机的螺杆在机筒内旋转，将料斗来的物料卷入螺槽，并逐步将其向前推送、压实、排气和塑化，同时熔融的物料不断被推到机筒的前部，经8，7，经保压后注射机的9913下与型芯51011塑件的后处理处理，最终装箱，以便后续的组装程序。模具的使用与维护模具的使用1.试模的补充。试模前要对模具及试模用的设备进展检验。模具的闭合高度，安装与、于注射机机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。.模具的安装及调试全过程。模具安装在注射机上要留意以下方面：模具的安装方位要满足设计图样的要求。模具中有侧向滑动构造时，尽量使其运动方向为水平方向。当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。作一侧，以免操作不便利。134-8块压板，对称布置。131—压板 2—螺钉