方便飯盒上蓋設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

1、沈 陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目： 方便飯盒上蓋注塑模具的設(shè)計(jì)系：機(jī) 械業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化院專班級(jí)：0 3 0 1學(xué)號(hào)：03100108 葉桂星學(xué)生指導(dǎo)教師：王立強(qiáng)課程設(shè)計(jì)日期：2006/12/252006/12/30目錄1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書12、塑件制品及說(shuō)明23、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容及步驟31）塑件設(shè)計(jì)3A、品種3B、外觀要求3C、壁厚及制件體積計(jì)算3D、脫模斜度42） 成型工藝設(shè)計(jì)43） 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44） 設(shè)計(jì)計(jì)算4A、成型零件的工作計(jì)算4B、型腔及模板的剛度及強(qiáng)度計(jì)算5C、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算6D、脫模阻力計(jì)算6E、模具冷卻水道設(shè)計(jì)計(jì)算75）注射機(jī)的選擇7A、最大注射量校核7B、

2、注射校核8C、鎖模力校核8D、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)的校核8A、噴嘴.9.9B、圈C、最大及最小模厚9D、模板螺孔.9E、拉桿內(nèi)間距97) 模具材料的選擇98) 編制模具零件機(jī)械及裝配工藝方案94、參考書目及文獻(xiàn)9高材料成型模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院：機(jī)械工程專業(yè)：機(jī)制班級(jí)：0301 學(xué)生姓名：葉桂星1、設(shè)計(jì)題目：方便飯盒上蓋注塑模具設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)任務(wù):1. 塑件設(shè)計(jì)（自行選擇），完成塑件圖一張。2. 注射模具設(shè)計(jì),完成注射模具裝配圖一張。3. 注射模零件設(shè)計(jì),完成模具零件圖一張。4. 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明一份。內(nèi)容包括：1 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）；（2）強(qiáng)度、剛度

3、 ；（3）脫模阻力2 選擇注射機(jī)3 校核3、設(shè)計(jì)要求：思考、靈活運(yùn)用所學(xué)，鼓勵(lì)創(chuàng)新。熟悉模具設(shè)計(jì)的過(guò)程及要點(diǎn)。指 導(dǎo) 教 師:王立強(qiáng)年月日教研室：董林福年月日沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙塑件設(shè)計(jì)圖制件：方便飯盒上蓋制件說(shuō)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(jì)算收縮率 1.53%第頁(yè)共頁(yè)沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙第頁(yè)共頁(yè)一、塑件設(shè)計(jì)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)模設(shè)計(jì)手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱手冊(cè)）337 頁(yè)，附錄 表 1 ，選取塑件的材料為：聚甲基戊烯1（TPX）。根據(jù)手冊(cè)15 頁(yè)，表 1-4

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 g / cm2計(jì)算收縮率：1.5%3 預(yù)熱：（無(wú)）ì后段：230250 0c料筒溫度ï段：250270 0cí中ï前段：290310 0cî噴嘴溫度：280290 0c模具溫度：6080 0c注射：80130MPAì注射時(shí)間：2060ï高壓時(shí)間：03成型時(shí)間（s)ïíï冷卻時(shí)間：2060ïî總周期：50130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(jì)算：根據(jù)手冊(cè)30

5、 頁(yè)，表 2-3 取壁厚為：3mm 體積：V 190×136（60×60- p ×302 ）×3175 cm3V 180×126（50×50 p ×252 ）-174×120（44×44 p ×222 ）×192125 cm3V V +V 200 cm312選取塑件的材料為：聚甲基戊烯1（TPX）外觀：光滑體積：112138 mm3沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙第頁(yè)共頁(yè)4）脫模斜度由于材料收縮率較大，按手冊(cè)29 頁(yè)，表 2-1選脫模作斜度為：1 30 '二、成型工藝設(shè)計(jì)1） 合模

6、，加料，加熱，塑化，擠壓2） 注射，保壓，冷卻，定型3） 螺桿嵌塑，脫模頂出三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。2） 澆注系統(tǒng)由于塑件較大，所以要采用兩個(gè)澆口，所以設(shè)計(jì)了流道。3） 導(dǎo)向部分確保動(dòng)模和定模合模時(shí)準(zhǔn)確對(duì)中而設(shè)導(dǎo)向零件。4） 推出機(jī)構(gòu)在開模過(guò)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(guò)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(duì)模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。四、設(shè)計(jì)計(jì)算（1）成型零件的工作計(jì)算1）凹模型腔的強(qiáng)度cph1根據(jù)手冊(cè)139 頁(yè)，式（5-1）

7、b = h()3Ef1 y1b：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;y: 凹模長(zhǎng)邊側(cè)壁的彈性變形量已知： P =130Mpa ; E=2.1×105 Mpa ; h = 2.2cmy = 0.005 cm1脫模斜度：1°30 '沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙第頁(yè)共頁(yè)由手冊(cè)圖 5-8： h / l122/180=0.12 得：c=1由手冊(cè)圖 5-9： l2 / l1 126/180=0.67 得：f1 = 0.7將以上各數(shù)值代入式（5-1）得：1*130* 2.21b = 2.2*（）3 1.5 cm2.1*105 *0.7*0.0052）型腔

8、的長(zhǎng)、寬計(jì)算1.5 + 31塑件的平均收縮率為：2.25,模具制造公差取 的制品公23差。æ3ö+d zL1 ç L1d + L1g ´ 2.25% - 4 ´ D ÷èøæ3ö+( 13´1) ç180.5 +180´ 2.25% - 4 ´1÷èø183.8 +0.33式中： L1 型腔的 L 1 方向公稱L 1d 制品 L 1 方向最大L 1g 制品 L 1 方向公稱收縮率制品的設(shè)計(jì)公差d z 模具制造公差。L = (L

9、+ L * 2.25% 3 * D）+dz22d1g4æ3ö+( 13´1) ç126.5 +126´ 2.25% - 4 ´1÷èø128.6 +0.33式中： L2 型腔的 L 2 方向公稱凹模側(cè)壁厚：b=15mm型腔的長(zhǎng)、寬：L = 183.8+0 33 1L = 128.6+0 33 2沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙第頁(yè)共頁(yè)3）型腔的深度計(jì)算æ2ö+d zH x ç Hd + H g ´h -D÷è3øæ2ö+

10、0 33 ç 25.5 + 25´ 2.25% -´1÷25.4 +0 33è3ø式中：H x 型腔深度公稱， Hd 制品高度最大， H g 制品高度公稱。4） 型芯的長(zhǎng)、寬計(jì)算l = (l + l *h + 3 D)11i1g4-d z3 (173.5 +174* 2.25% -* D)4-0 33177.17 -0.33式中： l1i l1 方向最小l = (119.5 +120* 2.25% - 3 * D)24-0 33121.45 -0.335） 型芯的高度æ2öh x ç hi + hg &#

11、180;h + 3 ´ D÷èø-dz æ 21.5 + 22´ 2.25% + 2 ´1öç3÷èø-0 3321.33 -0 33式中：h x 型心高度公稱hi 制品深度最小hg 制品深度公稱。型腔的深：H = 25.4+0 33x型芯的長(zhǎng)、寬：l1 = 177.17-0 33l2 = 121.45-0 33型芯的高度：hx = 21.33-0 33沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙第頁(yè)共頁(yè)2）支撐板強(qiáng)度的計(jì)算根據(jù)手冊(cè)147 頁(yè)，式 5-65* p *l *l1支撐板厚度 H

12、= L(12 )332* E * B * yp =130Mpa ; l1 = 17.4cm ; l2 = 12cm B = L1 = 24cm ; L = 14cmE = 2.1*105 MPa ; y = 0.005 cm代入上式，得 H = 5 cm（2）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)手冊(cè)205 頁(yè)，式（5-59）D =4Vp * K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 cm3代入式算得：D=7.8mm 取 D=8mm(3)脫模阻力計(jì)算根據(jù)手冊(cè)243 頁(yè)，式 5-93Q = 8t * E * S * L * f

13、+ B *10 (1- m)(1+ f )式中：Q 脫模力(N)t塑件平均壁厚（cm）E彈性模量S平均成形收縮率L 包容凸模的長(zhǎng)度f(wàn)與鋼的摩擦系數(shù)m的帕松比E200000 N / cm2 ；S0.0225 ； L2.2cm ；f=0.3 ；m=0.3；t=0.3支撐板厚度：H = 5 cm主澆道直徑：D=8mm沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙第頁(yè)共頁(yè)代入上式得：Q = 8*0.3* 200000*0.0255* 2.2*0.3 =7833 N(1- 0.3)(1+ 0.3)(4)模具冷卻水道設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)433 頁(yè)，式 6-31W1aW K (T - T )34其中 W 1 根

14、據(jù)注射模典型結(jié)構(gòu) 100 例P201 附表 3 中查得85´1.3´10085gs，W595.4g，W rV ，0.64´ (35° - 6°)W595.4V595.4V595.4cm³，取直徑 d20mm，Lr11 pd 21 ´ 3.14´ 202441.8m，式中：W通過(guò)模具的冷卻水重量， W1 時(shí)間內(nèi)進(jìn)入模具的重量，a每可的熱容量，K熱傳導(dǎo)系數(shù)，T3 出水溫度，T4如水溫度， r 冷卻液容重，V冷卻水道體積，L冷卻水道長(zhǎng)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)·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手

15、冊(cè)144 頁(yè)，式（5-2-1）G = G r 11.06式中： G1 注塑機(jī)最大注謝量（ cm³） G 注塑機(jī)額定注謝量（ cm³）r 待密度 g / cm3代入數(shù)據(jù)得：G = 280* 0.83 = 219.24g11.06脫模阻力：Q = 7833N沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙第頁(yè)共頁(yè)根據(jù)式（5-2-3）mz = n(mj + mf ) + ms + mb式中： n 模具的型腔數(shù) ,mj 塑件的質(zhì)量 g ， mf 澆注系統(tǒng)分流道凝料的質(zhì)量 g ， ms 主流道凝料質(zhì)量 g ， mb 塑件飛邊質(zhì)量 g代入數(shù)據(jù)得：mz = 1(200*0.83 + 0) + 0.02*0.

16、83 + 0 = 166 g根據(jù)校核式（5-2-2）G1 *80% = 175 > 166故：2） 注射校核根據(jù)·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P145，P j 150Mpa，Pch100Mpa，（0.750.9）P j 112.5135Mpa>Pch，故也是的。式中：P j 注塑機(jī)額定最大注射，Pch模具成型時(shí)需要的注射。3） 鎖模力的校核2根據(jù)·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P145，P 取 30Mpa，k 取 ， P pK3q230× 20Mpa 由表 5-2-1，取 F17.6Mpa，有 P >F，故。式中：3qPq 型腔內(nèi)，P料筒內(nèi)注塑機(jī)柱塞或螺桿施加于的

17、，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)·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P149，H 1 25mm，H 2 25mm，S320mm，H 1 + H 2 +（510）5560mm<S，符合要求。式中：H 1 脫模距離，H 2 塑件加澆注系統(tǒng)總高，S注塑機(jī)最大開模行程。六、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)得校核。因材料為 TPX，總體積為 250 cm3 ，所以選擇螺桿式注塑機(jī)的型號(hào)為：SZ-10060，其轉(zhuǎn)速為 20-40 轉(zhuǎn)秒，噴嘴形式為直通式。沈陽(yáng)化工學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)用紙第頁(yè)共頁(yè)1. 噴嘴：噴嘴的伸出量為 20mm，噴嘴的球半徑為 SR10mm2. 最大及最小模厚：最大模厚為 300mm，最小模厚為 170mm。3. 模板螺孔：孔直徑為 125mm，孔深度為 10mm。4. 拉桿內(nèi)間距為 320×320mm。七、模具材料的選擇根據(jù)實(shí)用注射模設(shè)計(jì)與制造P92 表 5-11，選取成型零件的材料為 T8A， 淬火低溫回火55HRC，用于塑件形狀簡(jiǎn)單，不大的模具。八、 編制模具零件機(jī)械及裝配工藝方案型腔和型芯銑出來(lái)，其它粗糙度要求較高的表面，如果脫澆道板，要用磨床。模具表面噴紅色油漆。各件按以下順序裝配：定模座板>凹模墊板>澆口套（件 7、11）>凹模&