1232-方便飯盒上蓋注塑模具的設(shè)計

1232-方便飯盒上蓋注塑模具的設(shè)計,方便,利便,飯盒,注塑,模具,設(shè)計 沈 陽 化 工 學(xué) 院本科課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 方便飯盒上蓋注塑模具的設(shè)計院 系： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班 級： 0 3 0 1 學(xué) 號： 03100108 學(xué)生姓名： 葉 桂 星 指導(dǎo)教師： 王 立 強(qiáng) 課程設(shè)計日期： 2006/12/25~2006/12/30目錄1、課程設(shè)計任務(wù)書 ..................................................................12、塑件制品及說明 ..................................................................23、設(shè)計計算內(nèi)容及步驟 ..............................................................31）塑件設(shè)計 ......................................................................3A、塑料品種 ......................................................................3B、外觀要求 ......................................................................3C、壁厚及制件體積計算 ............................................................3D、脫模斜度 ......................................................................42）成型工藝設(shè)計.....................................................................43）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................... ..............44）設(shè)計計算 ............................................................ ...........4A、成型零件的工作尺寸計算 .............................................. .........4B、型腔及模板的剛度及強(qiáng)度計算 ....................................... ............5C、澆注系統(tǒng)設(shè)計計算 ..............................................................6D、脫模阻力計算 ..................................................................6E、模具冷卻水道設(shè)計計算 ..........................................................75）注射機(jī)的選擇 ....................................................................7A、最大注射量校核 ................................................................7B、注射壓力校核 ..................................................................8C、鎖模力校核 ....................................................................8D、流動比校核 ....................................................................8E、開模行程及頂出行程校核.........................................................86）模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核 ........................................8A、噴嘴尺寸 ......................................................................9B、定位圈尺寸 ....................................................................9C、最大及最小模厚 ................................................................9D、模板螺孔尺寸 ..................................................................9E、拉桿內(nèi)間距 ....................................................................97) 模具材料的選擇 . ..............................................................98) 編制模具零件機(jī)械加工及裝配工藝方案 .................... .......................94、參考書目及文獻(xiàn) ...................................................................9《高分子材料成型模具》課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院：機(jī)械工程 專業(yè)：機(jī)制 班級：0301 學(xué)生姓名：葉桂星1、設(shè)計題目：方便飯盒上蓋注塑模具設(shè)計2、設(shè)計任務(wù):1. 塑件設(shè)計（自行選擇） ，完成塑件圖一張。2. 注射模具設(shè)計,完成注射模具裝配圖一張。3. 注射模零件設(shè)計,完成模具零件圖一張。4. 編寫設(shè)計計算說明一份。內(nèi)容包括：1 設(shè)計計算 （1）尺寸；（2）強(qiáng)度、剛度 ；（3）脫模阻力2 選擇注射機(jī) 3 校核3、設(shè)計要求：獨(dú)立思考、靈活運(yùn)用所學(xué)，鼓勵創(chuàng)新。熟悉模具設(shè)計的過程及要點(diǎn)。指 導(dǎo) 教 師: 王立強(qiáng) 年 月 日教研室主任： 董林福 年 月 日塑件設(shè)計圖沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁制件：方便飯盒上蓋制件說明：用途：裝菜用，并可以與飯盒體合為一體要求：制品要保持光滑，有良好外觀材料：聚甲基戊烯－1（TPX）收縮率: 計算收縮率 1.5~3%沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁一、塑件設(shè)計1) 塑件的材料：按制品的用途，需要耐高溫，元毒，抗蠕變性能。根據(jù)《塑料模設(shè)計手冊》 （以下簡稱《手冊》 ）337 頁，附錄 表 1 ，選取塑件的材料為：聚甲基戊烯－1（TPX） 。根據(jù)《手冊》15 頁，表 1-4 查得 TPX 材料的各種性能如下：注射機(jī)類型：螺桿式密度：0.83 2/gcm計算收縮率：1.5%～3％預(yù)熱：（無） 00352791c????后 段 ： ～料 筒 溫 度 中 段 ： ～前 段 ： ～噴嘴溫度：280～290 c模具溫度：60～80 0注射壓力：80～130MPA ????注 射 時 間 ： 2～ 60高 壓 時 間 ： ～ 3成 型 時 間 （ s)冷 卻 時 間 ： ～總 周 期 ： 5～ 1螺桿轉(zhuǎn)速：28 r/min2) 外觀要求：表面要求光滑，不能變成。3）壁厚及制件體積計算：根據(jù)《手冊》30 頁，表 2-3 取壁厚為：3mm體積：＝［190×136－（60×60- ） ］×31V2×30?＝75 3cm＝｛180×126－（50×50－ ）-［174×120－（44×44－ ） ］ ｝×192 252×?＝125 3c＝ + ＝200 V123選取塑件的材料為：聚甲基戊烯—1（TPX）外觀：光滑體積：112138 3m沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁4）脫模斜度由于材料收縮率較大，按《手冊》29 頁，表 2-1 選脫模作斜度為： 130'?二、成型工藝設(shè)計1）合模，加料，加熱，塑化，擠壓2）注射，保壓，冷卻，固化，定型3） 螺桿嵌塑，脫模頂出三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計1）成型零部件 型腔是直接成型塑件的部分，它由凸模、凹模、推桿等構(gòu)成。2）澆注系統(tǒng) 由于塑件較大，所以要采用兩個澆口，所以設(shè)計了流道。3）導(dǎo)向部分 確保動模和定模合模時準(zhǔn)確對中而設(shè)導(dǎo)向零件。4）推出機(jī)構(gòu) 在開模過程中，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料從模具中推出的裝置。5）排氣系統(tǒng) 為了在注塑過程中將型腔內(nèi)原有的空氣排出，在分型面處開設(shè)排氣槽。6）模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 為了滿足注塑工藝對模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。四、設(shè)計計算（1）成型零件的工作尺寸計算1）凹模型腔的強(qiáng)度根據(jù)《手冊》139 頁，式（5-1） 13()cphbEy??b：凹模側(cè)壁的理論寬度h: 凹模型腔的深度p: 凹模型腔內(nèi)的熔體壓力; y: 凹模長邊側(cè)壁的允許彈性變形量 脫模斜度：130'?沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁已知： =130Mpa ; E=2.1× Mpa ; h = 2.2cm cmP51010.5y?沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁由《手冊》圖 5-8： ＝ 22/180=0.12 得：c=11/hl由《手冊》圖 5-9： ＝ 126/180=0.67 得：2 10.7??將以上各數(shù)值代入式（5-1）得：＝1.5 cm1351*30..7b?（ ）2）型腔的長、寬尺寸計算塑件的平均收縮率 η 為： ％＝2.25％,模具制造公差取 的制品1.32?31公差。＝1L1.5%4zdg???????????＝??1380.2.???＝183.8 3.式中： ——型腔的 L 方向公稱尺寸11L ——制品 L 方向最大尺寸dL ——制品 L 方向公稱尺寸1g1η——收縮率Δ——制品的設(shè)計公差——模具制造公差。z?213(*2.5%4zdgL?????－ ）＝??136..?????????＝128.6 3.0?式中： ——型腔的 L 方向公稱尺寸223）型腔的深度尺寸計算凹模側(cè)壁厚：b=15mm型腔的長、寬： 0.318L??.26沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁H ＝xzgd?????????????32＝ ＝25.40.325..%1?3.0?式中：H －型腔深度公稱尺寸， －制品高度最大尺寸， －制品高x dHgH度公稱尺寸。4）型芯的長、寬尺寸計算113(*)4zigll??????＝ 0.37.52.%*)?＝177.17 0.3?式中： —— 方向最小尺寸1il2 0.3(9.5*2.)4????＝121.45 0.3?5）型芯的高度h ＝x zgi ????????????32＝ 0.321.5.%1???＝21.33 3.0?式中：h －型心高度公稱尺寸x－制品深度最小尺寸i－制品深度公稱尺寸。g2）支撐板強(qiáng)度的計算型腔的深： 0.3254x??型芯的長、寬： 10.37l??2.45型芯的高度： 0.321xh??沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁根據(jù)《手冊》147 頁，式 5-6支撐板厚度 1235*()3plHLEBy?p =130Mpa ; ;17.4lcm2l; 12B; y = 0.005 cm5.*0EMPa?代入上式，得 H = 5 cm（2）澆注系統(tǒng)設(shè)計計算根據(jù)《手冊》205 頁，式（5-59）4*VDK??式中：D 為主流道大頭直徑V 為流經(jīng)主澆道的熔體容積K 為熔體常數(shù)其中 K 取 5V=200×（1+20%）＝240 3cm代入式算得：D=7.8mm 取 D=8mm(3)脫模阻力計算根據(jù)《手冊》243 頁，式 5-938**10(1)tESLfQBm???式中：Q 脫模力(N)t 塑件平均壁厚（cm）E 塑料彈性模量S 塑料平均成形收縮率L 包容凸模的長度f 塑料與鋼的摩擦系數(shù)m 塑料的帕松比E＝200000 ；S＝0.0225 ； L＝2.2cm ；f=0.3 ；m=0.3；t=0.32/Nc代入上式得：支撐板厚度：H = 5 cm主澆道直徑：D=8mm沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁=7833 N8*0.32*0.52.*03(1)Q???(4)模具冷卻水道設(shè)計計算根據(jù)《實用模具設(shè)計與制造手冊》433 頁，式 6-31W＝ ??431TKa?其中 W 根據(jù)《注射模典型結(jié)構(gòu) 100 例》P201 附表 3 中查得185g／s，W＝ ＝595.4g，W＝ ，?????6354.018V?V＝ ＝ ＝595.4cm3，取直徑 d＝20mm，L＝ ＝?159 241d?＝1.8m，式中：W－通過模具的冷卻水重量， －單位204.3? 1W時間內(nèi)進(jìn)入模具的塑料重量，a－每可塑料的熱容量，K－熱傳導(dǎo)系數(shù)，－出水溫度， －如水溫度， －冷卻液容重，V－冷卻水道體積，3T4T?L－冷卻水道長度，d－冷卻水道直徑。五、注射機(jī)的選擇1）最大注射量校核根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設(shè)計手冊》144 頁，式（5-2-1）1.06G??式中： 注塑機(jī)最大注謝量（ cm3）G 注塑機(jī)額定注謝量（ cm3）待加工塑料密度 ?3/gcm代入數(shù)據(jù)得： 10.832*19.246?根據(jù)式（5-2-3）脫模阻力： 783QN?沈陽化工學(xué)院本科課程設(shè)計用紙第 頁 共 頁()zjfsbmnm??式中： n 模具的型腔數(shù) , 塑件的質(zhì)量 g ， 澆注系統(tǒng)分流道凝料j fm的質(zhì)量 g ， 主流道凝料質(zhì)量 g ， 塑件飛邊質(zhì)量 gs b代入數(shù)據(jù)得：g1(20*.83)0.2*8316zm????根據(jù)校核式（5-2-2）1%756G?故：合格2）注射壓力校核根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設(shè)計手冊》P145，P ＝150Mpa，Pch＝100Mpa， （0.75～0.9）jP ＝112.5～135Mpa>Pch，故也是合格的。式中：P －注塑機(jī)額定最j j大注射壓力，Pch－模具成型時需要的注射壓力。3）鎖模力的校核根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設(shè)計手冊》P145，P 取 30Mpa，k 取 ，32＝pK＝30× ＝20Mpa 由表 5-2-1，取 F＝17.6Mpa，有 >F，故合q32 qP格。式中： －型腔內(nèi)塑料壓力，P－料筒內(nèi)注塑機(jī)柱塞或螺桿施加于q塑料的壓力，K－損耗系數(shù)，F(xiàn)－注射機(jī)的額定鎖模力。4）開模行程及其頂出行程校核根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設(shè)計手冊》P149，H ＝25mm，H ＝25mm，S＝320mm，H + H +（5～10）1212＝55～60mm凹模墊板－> 澆口套（件 7、11）－> 凹模－>型腔板－> 動模板－ >推板－>擋釘（件 25）－>墊塊－>動模座板。第四章 參考書目及文獻(xiàn)1. 《機(jī)械設(shè)計手冊》 成大先 化學(xué)工業(yè)出版社 第三版2. 《實用塑料注射模設(shè)計與制造》 陳萬林 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版3. 《塑料模設(shè)計手冊》 《塑料模設(shè)計手冊》編寫組 機(jī)械工業(yè)出版社 第二版4. 《注射模典型結(jié)構(gòu) 100 例》 蔣繼宏 中國輕工業(yè)出版社 第一版5. 《塑料制品與模具設(shè)計提案》 劉際澤 中國輕工業(yè)出版社 第一版6. 《塑料模具設(shè)計》 劉昌祺 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版7. 《塑料·橡膠成型模具設(shè)計手冊》 奚永生 中國輕工業(yè)出版社 第一版8. 《實用模具設(shè)計與制造手冊》 許發(fā)樾 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版9. 《注射模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)》 王國中 北京理工大學(xué)出版社 第一版