1232-方便饭盒上盖注塑模具的设计
1232-方便饭盒上盖注塑模具的设计,方便,利便,饭盒,注塑,模具,设计
沈 阳 化 工 学 院本科课程设计说明书设计题目: 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: 0 3 0 1 学 号: 03100108 学生姓名: 叶 桂 星 指导教师: 王 立 强 课程设计日期: 2006/12/252006/12/30目录1、课程设计任务书 .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.43)模具结构设计 . .44)设计计算 . .4A、成型零件的工作尺寸计算 . .4B、型腔及模板的刚度及强度计算 . .5C、浇注系统设计计算 .6D、脱模阻力计算 .6E、模具冷却水道设计计算 .75)注射机的选择 .7A、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、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高分子材料成型模具课程设计任务书学院:机械工程 专业:机制 班级:0301 学生姓名:叶桂星1、设计题目:方便饭盒上盖注塑模具设计2、设计任务:1. 塑件设计(自行选择) ,完成塑件图一张。2. 注射模具设计,完成注射模具装配图一张。3. 注射模零件设计,完成模具零件图一张。4. 编写设计计算说明一份。内容包括:1 设计计算 (1)尺寸;(2)强度、刚度 ;(3)脱模阻力2 选择注射机 3 校核3、设计要求:独立思考、灵活运用所学,鼓励创新。熟悉模具设计的过程及要点。指 导 教 师: 王立强 年 月 日教研室主任: 董林福 年 月 日塑件设计图沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页制件:方便饭盒上盖制件说明: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1(TPX)收缩率: 计算收缩率 1.53%沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页一、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 2/gcm计算收缩率:1.5%3预热:(无) 00352791c后 段 : 料 筒 温 度 中 段 : 前 段 : 喷嘴温度:280290 c模具温度:6080 0注射压力:80130MPA 注 射 时 间 : 2 60高 压 时 间 : 3成 型 时 间 ( s)冷 却 时 间 : 总 周 期 : 5 1螺杆转速:28 r/min2) 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 2-3 取壁厚为:3mm体积:190136(6060- ) 31V23075 3cm180126(5050 )-174120(4444 ) 192 252125 3c + 200 V123选取塑件的材料为:聚甲基戊烯1(TPX)外观:光滑体积:112138 3m沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页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: 130二、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) 13()cphbEyb: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 脱模斜度:130沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页已知: =130Mpa ; E=2.1 Mpa ; h = 2.2cm cmP51010.5y沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页由手册图 5-8: 22/180=0.12 得:c=11/hl由手册图 5-9: 126/180=0.67 得:2 10.7将以上各数值代入式(5-1)得:1.5 cm1351*30.7b( )2)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1.3231公差。1L1.5%4zdg1380.2.183.8 3.式中: 型腔的 L 方向公称尺寸11L 制品 L 方向最大尺寸dL 制品 L 方向公称尺寸1g1收缩率制品的设计公差模具制造公差。z213(*2.5%4zdgL )136.128.6 3.0式中: 型腔的 L 方向公称尺寸223)型腔的深度尺寸计算凹模侧壁厚:b=15mm型腔的长、宽: 0.318L.26沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页H xzgd32 25.40.325.%13.0式中:H 型腔深度公称尺寸, 制品高度最大尺寸, 制品高x dHgH度公称尺寸。4)型芯的长、宽尺寸计算113(*)4zigll 0.37.52.%*)177.17 0.3式中: 方向最小尺寸1il2 0.3(9.5*2.)4121.45 0.35)型芯的高度h x zgi 32 0.321.5.%121.33 3.0式中:h 型心高度公称尺寸x制品深度最小尺寸i制品深度公称尺寸。g2)支撑板强度的计算型腔的深: 0.3254x型芯的长、宽: 10.37l2.45型芯的高度: 0.321xh沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页根据手册147 页,式 5-6支撑板厚度 1235*()3plHLEByp =130Mpa ; ;17.4lcm2l; 12B; y = 0.005 cm5.*0EMPa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)4*VDK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 5V=200(1+20%)240 3cm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 5-938*10(1)tESLfQBm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=0.32/Nc代入上式得:支撑板厚度:H = 5 cm主浇道直径:D=8mm沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页=7833 N8*0.32*0.52.*03(1)Q(4)模具冷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 431TKa其中 W 根据注射模典型结构 100 例P201 附表 3 中查得185gs,W 595.4g,W ,6354.018VV 595.4cm,取直径 d20mm,L 159 241d1.8m,式中:W通过模具的冷却水重量, 单位204.3 1W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,3T4TL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)1.06G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 3/gcm代入数据得: 10.832*19.246根据式(5-2-3)脱模阻力: 783QN沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页()zjfsbmnm式中: n 模具的型腔数 , 塑件的质量 g , 浇注系统分流道凝料j fm的质量 g , 主流道凝料质量 g , 塑件飞边质量 gs b代入数据得:g1(20*.83)0.2*8316zm根据校核式(5-2-2)1%756G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 150Mpa,Pch100Mpa, (0.750.9)jP 112.5135MpaPch,故也是合格的。式中:P 注塑机额定最j j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 ,32pK30 20Mpa 由表 5-2-1,取 F17.6Mpa,有 F,故合q32 qP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q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,H 25mm,H 25mm,S320mm,H + H +(510)12125560mm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. 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 第一版沈 阳 化 工 学 院本科课程设计说明书设计题目: 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: 0 3 0 1 学 号: 03100108 学生姓名: 叶 桂 星 指导教师: 王 立 强 课程设计日期: 2006/12/252006/12/30目录1、课程设计任务书 .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.43)模具结构设计 . .44)设计计算 . .4A、成型零件的工作尺寸计算 . .4B、型腔及模板的刚度及强度计算 . .5C、浇注系统设计计算 .6D、脱模阻力计算 .6E、模具冷却水道设计计算 .75)注射机的选择 .7A、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、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高分子材料成型模具课程设计任务书学院:机械工程 专业:机制 班级:0301 学生姓名:叶桂星1、设计题目:方便饭盒上盖注塑模具设计2、设计任务:1. 塑件设计(自行选择) ,完成塑件图一张。2. 注射模具设计,完成注射模具装配图一张。3. 注射模零件设计,完成模具零件图一张。4. 编写设计计算说明一份。内容包括:1 设计计算 (1)尺寸;(2)强度、刚度 ;(3)脱模阻力2 选择注射机 3 校核3、设计要求:独立思考、灵活运用所学,鼓励创新。熟悉模具设计的过程及要点。指 导 教 师: 王立强 年 月 日教研室主任: 董林福 年 月 日塑件设计图沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页制件:方便饭盒上盖制件说明: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1(TPX)收缩率: 计算收缩率 1.53%沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页一、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 2/gcm计算收缩率:1.5%3预热:(无) 00352791c后 段 : 料 筒 温 度 中 段 : 前 段 : 喷嘴温度:280290 c模具温度:6080 0注射压力:80130MPA 注 射 时 间 : 2 60高 压 时 间 : 3成 型 时 间 ( s)冷 却 时 间 : 总 周 期 : 5 1螺杆转速:28 r/min2) 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 2-3 取壁厚为:3mm体积:190136(6060- ) 31V23075 3cm180126(5050 )-174120(4444 ) 192 252125 3c + 200 V123选取塑件的材料为:聚甲基戊烯1(TPX)外观:光滑体积:112138 3m沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页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: 130二、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) 13()cphbEyb: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 脱模斜度:130沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页已知: =130Mpa ; E=2.1 Mpa ; h = 2.2cm cmP51010.5y沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页由手册图 5-8: 22/180=0.12 得:c=11/hl由手册图 5-9: 126/180=0.67 得:2 10.7将以上各数值代入式(5-1)得:1.5 cm1351*30.7b( )2)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1.3231公差。1L1.5%4zdg1380.2.183.8 3.式中: 型腔的 L 方向公称尺寸11L 制品 L 方向最大尺寸dL 制品 L 方向公称尺寸1g1收缩率制品的设计公差模具制造公差。z213(*2.5%4zdgL )136.128.6 3.0式中: 型腔的 L 方向公称尺寸223)型腔的深度尺寸计算凹模侧壁厚:b=15mm型腔的长、宽: 0.318L.26沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页H xzgd32 25.40.325.%13.0式中:H 型腔深度公称尺寸, 制品高度最大尺寸, 制品高x dHgH度公称尺寸。4)型芯的长、宽尺寸计算113(*)4zigll 0.37.52.%*)177.17 0.3式中: 方向最小尺寸1il2 0.3(9.5*2.)4121.45 0.35)型芯的高度h x zgi 32 0.321.5.%121.33 3.0式中:h 型心高度公称尺寸x制品深度最小尺寸i制品深度公称尺寸。g2)支撑板强度的计算型腔的深: 0.3254x型芯的长、宽: 10.37l2.45型芯的高度: 0.321xh沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页根据手册147 页,式 5-6支撑板厚度 1235*()3plHLEByp =130Mpa ; ;17.4lcm2l; 12B; y = 0.005 cm5.*0EMPa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)4*VDK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 5V=200(1+20%)240 3cm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 5-938*10(1)tESLfQBm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=0.32/Nc代入上式得:支撑板厚度:H = 5 cm主浇道直径:D=8mm沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页=7833 N8*0.32*0.52.*03(1)Q(4)模具冷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 431TKa其中 W 根据注射模典型结构 100 例P201 附表 3 中查得185gs,W 595.4g,W ,6354.018VV 595.4cm,取直径 d20mm,L 159 241d1.8m,式中:W通过模具的冷却水重量, 单位204.3 1W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,3T4TL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)1.06G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 3/gcm代入数据得: 10.832*19.246根据式(5-2-3)脱模阻力: 783QN沈阳化工学院本科课程设计用纸第 页 共 页()zjfsbmnm式中: n 模具的型腔数 , 塑件的质量 g , 浇注系统分流道凝料j fm的质量 g , 主流道凝料质量 g , 塑件飞边质量 gs b代入数据得:g1(20*.83)0.2*8316zm根据校核式(5-2-2)1%756G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 150Mpa,Pch100Mpa, (0.750.9)jP 112.5135MpaPch,故也是合格的。式中:P 注塑机额定最j j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 ,32pK30 20Mpa 由表 5-2-1,取 F17.6Mpa,有 F,故合q32 qP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q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,H 25mm,H 25mm,S320mm,H + H +(510)12125560mm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. 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
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