塑料饭盒盒盖模具设计gkcv.docx
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1、 学院毕 业 设 计计题目 塑料饭饭盒盒盖盖模具设设计 系别 机电系系 专业模具设设计与制制造 班级姓名学号指导教师师日期35设计任务务书设计题目目:塑料饭盒盒盒盖设设计设计要求求:1. 确定合理理工艺方方案2. 设计合理理的模具具结构3. 设计要全全面介绍绍模具的的工作原原理4. 内容丰富富、文字字精练、讲讲述详细细、实用用价值高高5. 模具的设设计有效效地体现现出实用用的特色色设计进度度要求:第一周:确定并并上交毕毕业设计计题目第二周:查找资资料,相相关数据据的计算算第三周:电子稿稿的初步步整理,装装配图草草图的绘绘制第四周:修改数数据,继继续整理理电子稿稿,装配配图电子子稿完成成第五周:
2、对电子子稿中出出现的问问题进一一步计算算、设计计第六周:毕业设设计上交交电子稿稿第七周:毕业设设计电子子稿打印印指导教师师(签名名):摘要本次设计计的是“塑料饭饭盒盒盖盖”,主要要介绍了了塑料饭饭盒盒盖盖的设计计思路和和加工过过程,主主要设计计的是饭饭盒盒盖盖的注塑塑模的设设计,塑塑料饭盒盒盒盖具具有重量量轻、易易清洁、耐耐腐蚀老老化、强强度高、使使用寿命命长,制制作方便便、价格格低廉等等特点,是是值得人人们信赖赖、喜欢欢用的产产品,它它具有非非常大的的发展前前途。本次设计计采用的的是注射射成形,注注射成形形是成形形热塑加加工的主主要方法法,就是是把塑料料原料放放入料筒筒中经过过加热熔熔化,使
3、使之成为为高黏度度的流体体,用柱柱塞或螺螺杆作为为加压工工具,使使熔体通通过喷嘴嘴以较高高压力注注入模具具的型腔腔中,经经过冷却却、凝固固阶段,而而后从模模具中脱脱出,成成为塑料料制品。在设计过过程中,首首先对塑塑料饭盒盒盒盖塑塑件进行行工艺分分析,了了解此类类型塑料料的特性性、用途途等;在在对模具具的结构构进行分分析,根根据模具具的基本本结构来来进行对对模架的的选取,然然后再对对各种相相关的工工艺参数数进行校校核,以以及根据据书上的的和图书书馆丛书书的公式式和一系系列表、参参数等进进行对型型腔和型型芯等的的计算,最最后进行行模具的的加热、试试模等主主要内容容。此次设计计不仅使使我对书书本有了
4、了进一步步的了解解,而且且让我了了解到许许多书本本上没有有的东西西,更让让我让我我所学到到的理论论与实际际结合起起来,这这为我以以后的工工作铺下下了重要要基础,从从而让我我在此次次设计中中收益很很多。关键词:注射成成形,彩色,聚苯乙乙烯目录摘要III1 塑料料饭盒盒盒盖塑件件的工艺艺分析111.1塑塑件成形形工艺分分析11.2塑塑件成形形工艺参参数确定定32 模具具成型设设备和基基本结构构的选择择42.1模模具成形形设备的的选择442.2模模具的基基本结构构42.3脱脱模机构构设计992.4导导向机构构的设计计102.5模模具结构构形式1112.6选选择模架架113模具结结构尺寸寸的设计计计算
5、1133.1模模具结构构设计计计算1333.2模模具成形形尺寸设设计计算算134 注射射机工艺艺参数的的校核1184.1最最大注射射量校核核184.2锁锁模力校校核1884.3模模具与注注塑机安安装部分分相关尺尺寸校核核184.4模模具闭合合高度校校核1884.5注注开模行行程的校校核1884.6模模具加热热、冷却却系统计计算1995 模具具总装图图226 模具具的装配配、试模模236.1试试模前的的准备2236.2模模具的安安装及调调试2336.3试试模233致谢谢26参考文献献271 塑料料饭盒盒盒盖塑件件的工艺艺分析1.1塑塑件成形形工艺分分析1.1.1塑件件的成形形工艺性性分析塑件如图
6、图1.11所示图1.11 塑件图产品名称称:塑料饭饭盒盒盖盖产品材料料:聚苯乙烯产品数量量:大批量量生产塑件质量量:塑件尺寸寸:17512515塑件质量量:该产产品材料料为聚苯苯乙烯,查产品品说明得得知其密密度,收缩率率为,计计算出其其平均密密度为,平均收收缩率为为。我们们使用UUG或软件画画出三维维实体图图,软件件能自动动计算出出所画图图形的体体积,也也可根据据形状进进行手动动几何计计算得到到塑料饭饭盒盒盖盖的体积积。通过计算算塑件的的体积:塑件的重重量 := 30式中:塑料密密度。塑件颜色色:绿色、橘橘黄色、白白色等。(1)塑塑件材料料特性:聚苯乙烯烯塑料的的产量为为塑料工工业之冠冠,其中
7、中以高压压聚乙烯烯 产量量最大。聚聚苯乙烯树树脂为无无毒、无无味,呈呈白色或或乳白色色,柔软软、半透透明的大大理石状状粒料,密密度为为为结晶型型塑料。聚苯乙烯烯按聚合合时所采采用的压压力的不不同,可可分为高高压、中中压和低低压聚苯苯乙烯高高压聚苯苯乙烯的的分子结结构不是是单纯的的线型,而而是带有有许多支支链的树树枝状分分子。因因此它的的结晶度度不高(),密度度较低,相相对分子子质量较较小,常常成为低低密度聚聚苯乙烯。它它的耐热热性、硬硬度、机机械强度度等都较较低。但但是它的的介电性性能好,具具有较好好的柔软软性、耐耐冲性及及透明性性,成形形加工性性能也较较好,中中、低压压聚苯乙烯的的分子结结构
8、是支支链很少少的线型型分子,其其相对分分子质量量、结晶晶度较高高(高达达),密密度大,相相对分子子质量大大,常称称为高密密度聚苯苯乙烯。它它的耐热热性、硬硬度、机机械强度度等都较较高,但但柔软性性、耐冲冲性及透透明性、成成形加工工性能都都较差。聚苯乙烯烯的吸水水性极小小,且介介电性能能与温度度、湿度度无关。因因此,聚聚苯乙烯是是最理想想的高频频电绝缘缘材料,在在介电性性能上只只有聚苯苯乙烯、聚聚异丁烯烯及聚四四氟乙烯烯与之相相比。(2)主主要用途途:低压聚苯苯乙烯可可用于制制造塑料料管、塑塑料板、塑塑料绳以以及承载载不高的的零件,如如齿轮;中压聚聚苯乙烯最最适宜的的成形方方法有高高速吹塑塑成形
9、,可可制造瓶瓶类、包包装用的的薄膜以以及各种种注射成成形制品品,也可可用在电电信电缆缆上面;高压聚聚苯乙烯常常用于制制造塑料料薄膜(理理想的包包装材料料)、软软管、塑塑料瓶以以及电气气工业的的绝缘零零件和电电缆外衣衣等。(3)成成形特点点: 成形收缩缩率范围围及收缩缩值,方方向性明明显,容容易变形形、翘曲曲。应控控制模温温,保持持冷却均均匀、温温定;流流动性好好且对压压力变化化敏感;宜用高高压注射射,料温温均匀,填填充速度度应快,保保压充分分;冷却却速度慢慢,因此此必须充充分冷却却,模具具应设有有冷却系系统;质质软易脱脱模,塑塑件有浅浅的侧凹凹槽时可可强行脱脱模。(4)注注射机的的型号:1.1
10、.2塑件要要求(1)塑塑件材料料特性:聚苯乙烯烯不含或或含有少少量增塑塑剂,它它的机械械强度高高,有较较好的抗抗拉、抗抗弯、抗抗压和抗抗冲击性性能、对对酸碱的的抵抗能能力极强强,化学学稳定性性好,价价格低廉廉,但成成形比较较困难,耐耐热性不不高。(2)塑塑件材料料成形性性能:它的流动动性差,过过热时极极易分解解,所以以必须加加入稳定定剂和润润滑剂并并严格控控制成形形温度及及溶料的的滞留时时间。成成形温度度范围小小,必须须严格控控制料温温,模具具应有冷冷却装置置;采用用带预塑塑化装置置的螺杆杆式注射射机。模模具浇注注系统应应粗短,浇浇口截面面宜大,不不得有死死角滞料料。1.2塑塑件成形形工艺参参
11、数确定定查表得成成形工艺艺参数得得:密度:收缩率:预热温度度: 预预热时间间为料筒温度度:前段中段后段喷嘴温度度:模具温度度:注射压力力:成形时间间:注射时时间保压时间间冷却时间间成型周期期设计时应应考虑的的问题:(1)合合理使用用稳定剂剂、润滑滑剂等各各种添加加剂改善善树脂工工艺性能能和制品品使用性性能,成成形前进进行预热热。(2)流流道和浇浇口的设设计应考考虑尽量量减少阻阻力。(3)采采用不锈锈钢制做做型腔或或采用镀镀铬进行行型腔表表面耐腐腐蚀处理理。2 模具具成型设设备和基基本结构构的选择择2.1模模具成形形设备的的选择根据塑料料制品的的体积或或重量查查有关手手册选定定注塑机机型号。选用
12、XS-ZY-125型卧式注射机,其性能参数如下:额定注射射量:螺杆(注注射)直直径:注射压力力:注射行程程: 注射方方式:螺螺杆式锁模力:最大成形形面积: 最大注注射面积积:最大开模模行程: 模具最最大厚度度:模具最小小厚度:拉杆间距距: 喷嘴直直径:喷嘴圆弧弧半径:顶出形式式 :两两侧设有有顶杆,机械顶顶出动、定模模固定板板尺寸/:合模方式式:液压压机械液压泵流流量/:1000、122液压泵压压力/:6.55机器外形形尺寸:33440/2.2模模具的基基本结构构2.2.1确定定成形方方法塑件采用用注射成成形法生生产。该该产品设设计为大大批量生生产,故故设计的的模具要要有较高高的注塑塑效率,浇
13、浇注系统统要能自自动脱模模,可采采用点浇浇口自动动脱模结结构。2.2.2型腔腔布置据设计需需要可知知,由于于该塑件件形状较较简单,质质量较小小,需要要大批量量生产,浇浇口形式式采用点点浇口进进料,这这样模具具尺寸较较小,制制造加工工方便,利利于充满满型腔,塑塑件质量量高,生生产效率率高,塑塑件成本本低。型型腔的排排列根据据模具的的形状及及尺寸排排列,其其排列方方法如下下图2.1所示示:图2.11 型腔腔的排列列图2.2.3确定定分型面面为了塑件件及浇注注系统凝凝料的脱脱模和安安放嵌件件的需要要,将模模具型腔腔适当地地分成两两个或更更多部分分,这些些可以分分离的接接触表面面,通称称为分型型面。分
14、型面的的基本形形式:(1)制制件全部部在上模模(或定定模)内内成型(2)制制件全部部在下模模(或动动模)内内成型(3)制制件同时时在上、下下模内成成型一副模具具根据需需要可能能有一个个或两个个以上分分型面。分型面面可以是是垂直于于合模方方向或倾倾斜于合合模方向向,也可可能是平平行于合合模方向向。分型面的的形状很很多,可可以是平平面,斜斜面,阶阶梯面,也也可以是是曲面。分分型面应应尽量选选择平面面形状,但但为了适适应塑件件成型的的需要和和便于塑塑件脱模模,也可可以采用用后三种种分型面面。后三三种分型型面虽然然加工困困难,但但型腔加加工却比比较容易易。根据据需要和和工艺要要求本模模具采用用平面。分
15、型面选选择的一一般原则则:1分分型面应应选择在在塑件外外形的最最大轮廓廓处。2分分型面的的选取应应有利于于塑件的的留模方方式,便便于塑件件顺利脱脱模。3分分型面的的选取应应有利于于浇注系系统和浇浇口的合合理安排排。4推推杆的痕痕迹不露露在塑件件的外观观上。5使使塑件易易于脱模模。6满满足塑件件的外观观要求,保保证塑件件的精度度要求。7便便于模具具制造。8减减小成型型面积。9增增强排气气效果。分型面设设计:分分型面溢溢料是热热固性塑塑料注射射模的突突出问题题。因此此要求减减接触面面积,增增加接触触压力,以以改善塑塑料溢边边问题。型型腔周围围外部的的平面凹凹。分型型面上不不允许有有孔穴或或凹坑,表
16、表面硬度度在以上上。排气槽设设计:热热固性塑塑料在固固化时会会放出大大量的气气体物质质,易阻阻塞缝隙隙,所以以必须开开设专用用排气槽槽。排气气槽深度度为,宽宽,距型型腔以外外可加深深到。当塑料料熔体充充填型腔腔时,必必须顺序序地排出出型腔及及浇注系系统内的的空气及及塑料受受热而产产生的气气体。如如果气体体不能顺顺利地排排出,塑塑件会由由于填充充不足而而出现气气泡,接接缝式表表面轮廓廓不清等等缺陷,甚甚至气体体受压而而产生高高温,使使塑件焦焦化,为为此设置置排气槽槽是很有有必要的的,通常常排气槽槽设计有有多种方方式,通通过对模模具型腔腔的研究究,采用用利用配配合间隙隙排气的的方式为为最优,因因为
17、在分分型面与与模板间间的配合合间隙进进行排气气,间隙隙值为00.033。2.2.4浇注注系统选选择浇注系统统的作用用就是将将熔融状状态的塑塑料均匀匀,迅速速地输入入型腔,使使型腔内内气体及及时排出出,并且且将注射射压力传传递到型型腔的各各个部分分,从而而得到组组织紧密密的制品品。模具具浇注系系统应尽尽量粗短短。流道设计计:分为主主流道,分分流道,冷冷料井的的设计。主主流道采采用浇口口套。冷冷料井位位于主流流道正对对面的动动模板上上,或处处于分流流道末端端。分流流道截面面形状采采用U形形且平衡衡分布,因因为U形形分流道道热量损损失较小小,易加加工,效效率较高高且可保保证各型型腔均衡衡进料,从从而
18、保证证塑件质质量。主流道的的设计:主流道道为一圆圆锥孔,其其小头正正对注射射机的喷喷嘴。因因喷嘴外外形为球球面,所所以主浇浇流道小小孔端的的外形应应为一凹凹球面。为为了配合合紧密,防防止溢料料,凹球球面的半半径应比比喷嘴的的球面半半径略大大23。表2.11 国产产注射机机的喷嘴嘴的球面面半径型号Xs-zz-300Xs-330Xs-zz-600Xs-ZZy-660-1125-2500G54-S2000/4400XS-ZZY-2250-3000-5000XS-ZZY-10000XS-ZZY-220000-40000-70000孔径243、5、66、87、7.5球半径121218181835主流道的
19、的各部分分尺寸关关系如下下图2.2:图2.22 主流流道尺寸寸图小端直径径=5 大端直直径取=7主流道长长度=锥角等于于,主流道道末端圆圆角半径径.浇口设计计:浇口截截面宜大大,不得得有死角角滞料点点浇口进进料。浇浇口的作作用是使使料流加加速,并并控制衬衬料时间间,控制制料流状状态。常常用的截截面形状状有圆形形和矩形形两种。流流口不仅仅对塑件件熔体的的流动性性和充模模特征有有关,而而且与塑塑件的成成形质量量有着密密切的关关系。因因此浇口口的形式式与塑料料品种要要相互适适应。浇注系统统的平衡衡:分为为分流道道平衡和和浇口平平衡。分流道平平衡:分分流道的的截面形形状有:圆形、梯梯形、uu形、半半圆
20、形、矩矩形;分分流道的的长度应应尽可能能的短,少少弯折的的减少压压力损失失和热量量损失;分流道道的表面面粗糙度度为;其其截面形形状和特特征比较较如下表表2.2。表2.22分流道道截面形形状和特特征截面形状状特征热量损失失加工性能能流动阻力力效果圆形小较难小最佳梯形较小易较小良通过以上上两截面面形状的的对比,显显然圆形形截面形形状效果果最佳,但但其加工工较难,为为此选用用梯形截截面形状状。图2.33梯形分分流道截截面形状状主流道断断面尺寸寸:塑件件采用点点浇口成成形,其其浇注系系统如图图2.33所示。点点浇口直直径综上所述述,本模模具的浇浇道系统统应设计计如下:浇口选选择在塑塑件的底底部中央央处
21、的点点浇口进进料。由由上可知知,塑件件采用点点浇口成成形,浇浇注系统统平衡布布置,主主流道为为圆锥形形,上部部直径与与注塑机机喷嘴相相配合,下下部直径径为,锥锥角为。分分流道采采用梯形形截面流流道,斜斜角为10,高高为,宽宽为,如如图2.4所示:图2.44浇口设设计图点浇口的的直径也也可以用用经验公公式计算算查表得 =式中点浇口口的直径径,mmm塑件件在浇口口处的壁壁厚型腔腔表面积积表2.33列出了了不同塑塑件按塑塑件平均均壁厚确确定的点点浇口直直径尺寸寸,点浇浇口直径径可查下下表;表2.33点浇口口直径 壁厚厚塑料种类类、主主流道、主主流道衬衬套及定定位环的的设计主流道设设在定模模板上,并并
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