方便饭盒上盖注塑模具的设计

1、.山东华宇职业技术学院高职毕业生毕业设计（论文）课题名称 方便饭盒上盖注塑模具的设计 专业 模具设计与制造专业 班级 07高职模具X班 学号 2007XXXXXX 姓名 张XX 指导教师 李秋力 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目： 方便饭盒上盖注塑模具的设计 专业： 模具设计与制造 姓名： 张XX 毕业设计（论文）工作起止时间： 2009-11-302009-12-08 毕业设计（论文）的内容要求： 依据方便盒上盖塑料件的材料、尺寸、批量要求，合理制定该 塑料件的塑料成型工艺方案， 设计模具结构，并提交如下设计资料： 1、开题报告 （字数2000左右） 2、设计说明书（字数8000

2、左右） 3、塑料模具总装配图1张（A1） 4、塑料模具型腔、型芯或镶件零件图纸23张（A2） 建议参考书目： 塑料成型工艺与模具设计 屈华昌 机械工业出版社 2006 指导教师（签名）： 系主任： 2009年 11月 20日（此页附塑料件（或冲压件）零件图纸A4）见附录1毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具加工制造和塑件生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代，不断优化的过程。随着塑料制品的应用日渐广泛,为塑料模具提供了一个广

3、阔的市场,同时对模具也提出了更高的要求。模具是工业生产的基础工艺装备。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、企业的效益和新产品的开发能力。可以说，现代模具工业已经确立了作为一门新兴基础性工业的地位，并且拥有越来越多的市场机遇。从50年代技术创新推出了螺杆

4、式塑料注射成型机至今已有50多年的历史。目前在工程塑料业中，80采用了注射成型。近年来由于汽车、建筑、家用电器、食品、医药等产业对注射制品日益增长的需要，推动了注射成型技术水平的发展和提高。从美国、日本、德国、意大利、加拿大等主要生产国来看，塑模的产量都在逐年增加，在塑料相关工业中占的比重最大。加入WTO以后，将对我国塑模行业的发展产生重大影响，对企业来说机遇和挑战并存。除了幼稚工业在一定时段内得到保护外，其他的行业关税壁垒的保护将不复存在。关税的降低会使大量的进口机占领国内市场，先进的技术、优秀的品质及良好的服务都具有强劲的竞争力。现代先进制造技术已在改变注塑模具领域的许多传统观念和生产组织

5、方式，技术创新已成为21世纪企业竞争的焦点。由于新技术的应用和引导，塑模技术在国民经济中的作用越来越大，在一定程度上决定了我国机械制造业在21世纪的市场竞争力，为此我们要有足够的认识并采取得力的措施。这就要求我们积极推行专业化生产，改变大而全、缺乏高、精、尖的弱势，积极研发高新塑模技术,力争走在行业前列,才能在行业竞争中落于不败之地。塑模技术因为应用前景好,使用价值较高,一直是国内外研究的焦点。注塑模亦称注射模，其成型原理是将塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔化呈流动状态后，在柱塞和螺杆的推动下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模腔之中，

6、充满型腔的熔料在受压的情况下，经冷却固化后即可保持模具腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。这样在操作上完成了一个周期的生产过程。通常，一个成型周期从几秒钟到几分钟不等，时间的长短取决于塑件的大小、形状和厚度、模具的结构、注射机的类型及塑料的品种和成型工艺条件等因素。在注塑成型方面，其拥有相当多无可比拟的优势。目前国内外纷纷开发注塑模具技术。如针阀式浇口热流道系统, 针阀式浇口热流道系统具有能避免流涎、浇口开口尺寸大、磨损小和浇口痕迹小的优点，特别适用于需要高注射压力及高粘度材料的场合。近年来，其在手机外壳、汽车内外饰件、光盘、聚酯瓶坯、大型家电的成型方面的应用不断扩大。针阀的启闭可以通过

7、液压、气压、机械驱动机构或弹簧来完成。日本菲沙株式会社设计一种最新的弹簧针阀式喷嘴，它利用注射压力和弹簧的弹力来实现喷嘴口的自动开关，其动作的可靠性建立在针阀与分流梭的高精度配合基础之上。据介绍该结构不仅具有高精度、高可靠性的优点，而且装卸、安装和维护都很方便。另外，这种喷嘴的高度尺寸相对较小，能降低模具的制造成本。目前我国塑料模工业已能生产122cm 大屏幕彩电塑壳注射模具、6. 5kg 大容量洗衣全套塑料模具、汽车保险杠、整体仪表板、照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封等塑料模具。在成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进

8、展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟。在制造技术方面,也有很大的进步。 本次毕业设计课题针对方便饭盒上盖塑料件的生产，设计其注塑模具。力求运用合理的模塑工艺、先进的设计理念和方法 ，解决相应难题，并最终提交相关设计资料，并阐述设计思路及观点。二、课题设计（论文）提纲毕业设计说明书提纲如下：一、摘要二、关键词三、正文1、塑件工艺分析2、成型工艺设计3、模具结构设计4、设计相关计算5、注射机选择6、模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核7、模具材料的选择8、编制模具零件机械加工及装配工艺方案四、致谢五、参考文献六、附录三、课题设计（论文）思路、方法及进度安排设计思路、方法：(1) 塑件结构设计及

9、主要参数设置(2) 注塑成型工艺设计(3) 根据所设计的塑件选择注射机的规格型号(4) 确定注塑模具的结构方案(5) 设计模具非标零件，选择标准件(6) 确定及核定注射工艺参数(7) 绘制各零件图及模具总装配图(8) 编制模具零件机械加工及装配工艺方案进度安排：起止：2009-11-302009-12-08任务书填写下发：2009-11-20到30日开题报告填写：2009-11-30到12-03日开题报告审核：2009-12-04日课题设计过程：2009-12-05到2010-01-01制件分析、模塑工艺论证、模具结构方案确定 （一周）设计计算、校核。（一周）模具非标零件设计与标准件选取（一周

10、）出图（装配图与零件图）与设计说明书编制（一周）毕业设计资料收取审核：2010-01-02毕业答辩时间：2010-01-042010-01-07四、课题设计（论文）参考文献；1. 机械设计手册 成大先 化学工业出版社 第三版2. 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3. 塑料模设计手册 塑料模设计手册编写组 机械工业出版社 第二版4. 注射模典型结构100例 蒋继宏 中国轻工业出版社 第一版5. 塑料制品与模具设计提案 刘际泽 中国轻工业出版社 第一版6. 塑料模具设计 刘昌祺 机械工业出版社 第一版7. 塑料橡胶成型模具设计手册 奚永生 中国轻工业出版社 第一版8. 实用

11、模具设计与制造手册 许发樾 机械工业出版社 第一版9. 注射模具CAD/CAE/CAM技术 王国中 北京理工大学出版社 第一版毕业设计（论文）开题报告指导教师意见书系别： 机械工程系 填表日期： 2009 年 12 月 1日学 生姓 名张XX学号2007XXXXXX班级07高职模具X班设计（论文）题目方便饭盒上盖注塑模具的设计意见：指 导 教 师职 称工 作 单 位专业建设委员会审核意见： 专业建设委会主任签字： 年 月 日方便饭盒上盖注塑模具的设计摘要：本文主要阐述和说明方便盒上盖的造型设计和成形零件模具设计的过程。通过运用模具设计基础和CAD/CAM等这些课程的知识去做一次模具设计的实践，

12、并在这次实践中锻炼自己用理论知识来解决实际问题的能力。在这次模具设计的实践中，我运用ug软件和CAD软件对产品造型进行了绘图设计及ug和CAD软件间的3D与2D转换,同时运用到模具知识对产品造型进行反馈,使产品结构更加合理，也积极查找资料对方便盒上盖的模具成形零件进行设计。使我又进一步的了解注塑模具的知识，同时加深了对注塑模具的类型、结构、工作原理的理性知识；并掌握模具设计的关键要点和设计方法。这个毕业设计是日常产品的设计的典型实例，这对于我以后的设计水平有一定的提高与帮助，也相应带动了工业产品高速与持续发展。希望以后能为人们设计出更多更好的产品，造福人类，造福社会。关键词：方便盒上盖、CAD

13、、注塑模具、模具设计目 录1、摘要 .2、关键词 .3、设计计算内容及步骤 . 1）塑件设计 .A、塑料品种 .B、外观要求 .C、壁厚及制件体积计算 .D、脱模斜度 . 2）成型工艺设计.3）模具结构设计 . .4）设计计算 . .A、成型零件的工作尺寸计算 . .B、型腔及模板的刚度及强度计算 . .C、浇注系统设计计算 .D、脱模阻力计算 .E、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 .B、注射压力校核 .C、锁模力校核 .D、流动比校核 .E、开模行程及顶出行程校核.6）模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核 .A、喷嘴尺寸 .B、定位圈尺寸 .C、最大及最小模

14、厚 .D、模板螺孔尺寸 .E、拉杆内间距 .7) 模具材料的选择 . .8) 编制模具零件机械加工及装配工艺方案 .4、致谢.5、参考书目及文献 .6、附录.设计计算内容及步骤：一、 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（以下简称手册）337页，附录 表 1 ，选取塑件的材料为：聚甲基戊烯1（TPX）。根据手册15页，表1-4 查得TPX材料的各种性能如下：注射机类型：螺杆式密度：0.83 计算收缩率：1.5%3预热：（无）喷嘴温度：280290模具温度：6080注射压力：80130MPA螺杆转速：28 r/min 2) 外观要求： 表面要求

15、光滑，不能变成。 3）壁厚及制件体积计算： 根据手册30页，表2-3 取壁厚为：3mm 体积：190136（6060-）3 75 180126（5050）-174120（4444）19 125 +200 4）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：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

16、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：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 已知：=130Mpa ; E=2.1Mpa ; h = 2.2cm cm由手册图5-8：22/180=0.12 得：c=1 由手册图5-9：126/180=0.67 得： 将以上各数值代

17、入式（5-1）得： 1.5 cm2）型腔的长、宽尺寸计算塑件的平均收缩率为：2.25,模具制造公差取的制品公差。183.8式中：型腔的L方向公称尺寸L制品 L方向最大尺寸L制品L方向公称尺寸收缩率制品的设计公差模具制造公差。 128.6 式中：型腔的L方向公称尺寸3）型腔的深度尺寸计算H25.4式中：H型腔深度公称尺寸，制品高度最大尺寸，制品高度公称尺寸。4）型芯的长、宽尺寸计算 177.17式中：方向最小尺寸 121.455）型芯的高度 h21.33式中：h型心高度公称尺寸制品深度最小尺寸制品深度公称尺寸。2）支撑板强度的计算 根据手册147页，式5-6 支撑板厚度 p =130Mpa ;

18、; ; ; 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） 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5 V=200（1+20%）240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 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E200000 ；S0.0225 ； L2.2cm ；f=0.3 ；m=0.3；t=0.3代入上式得： =7833 N (4)模具冷

19、却水道设计计算根据实用模具设计与制造手册433页，式6-31W其中W根据注射模典型结构100例P201附表3中查得85gs，W595.4g，W，V595.4cm，取直径d20mm，L1.8m，式中：W通过模具的冷却水重量，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，出水温度，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） 式中： 注塑机最大注谢量（ cm）G 注塑机额定注谢量（ cm） 待加工塑料密度 代入数据得：根据式（5-2-3） 式中： n 模具的型腔数 ,

20、 塑件的质量 g ， 浇注系统分流道凝料的质量g ， 主流道凝料质量g ， 塑件飞边质量g代入数据得： g 根据校核式（5-2-2） 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，P150Mpa，Pch100Mpa，（0.750.9）P112.5135MpaPch，故也是合格的。式中：P注塑机额定最大注射压力，Pch模具成型时需要的注射压力。 3）锁模力的校核 根据塑料橡胶成型模具设计手册P145，P取30Mpa，k取，pK3020Mpa由表5-2-1，取F17.6Mpa，有F，故合格。式中：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

21、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，H25mm，H25mm，S320mm，H+ H+（510）5560mm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。致 谢 首先，我的论文主要是方便饭盒上盖的造型设计和其成型零件的模具设计，并主要是通过ug、CAD等软件去进行设计。通过这次毕业论文，使我对软件方面运用有更熟练，同时通过查找资料让我对模具的认识更深一步的了解，也让我发现了很多自己的不足和设计要注意的很多问题。在成型零件的模具设计方面，我想谈谈自己在设计中遇到的一些困难和感想。因为是一出二的模具，在做分型面时较为复杂。分型面的选择和连接变得更为重要。分模时不要只学用一种方法，因为分模有很多种方法，而且实际的分模过程不一定种种方法都能将零件分出，即使你的分模过程没有错误