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1、塑料樂扣飯盒盒蓋注塑模具設計,小組成員：孟昭強 曾昱 魏志軍 王杰 王凱,塑料塑件的工藝性分析及注射機初選,2.1：塑件的原材料 ： 本塑件飯盒為日常生活中所常見的塑料制品，主要用于盛裝食品?？紤]其使用的特殊性，綜合分析各種塑料的性能，選用材料為聚丙烯（PP）。 聚丙烯(PP塑料)是一種高密度、無側鏈、高結晶必的線性聚合物，具有優(yōu)良的綜合性能。,2.2塑件成型工藝分析,2.2.1塑件結構分析 查文獻，取聚丙烯小型塑件壁厚推薦值為：1.45mm； 飯盒基本尺寸設計為：180mm120mm15mm； 取飯盒蓋內壁尺寸為：107mm；內外壁之差則為：5mm；取外壁圓角為：10mm，內壁圓角為：10/

2、3mm；盒蓋的一角有一個半徑為4mm的環(huán)形凸臺。,因為塑件為薄壁容器，為了防止其剛度、強度不足而引起塑件變形，故塑件頂部設計為一個高5mm的弧形圓，如圖21所示：,,圖21 塑料飯盒盒蓋的兩面,2.2.2塑件尺寸精度分析,飯盒盒蓋的兩個尺寸有精度要求，即尺寸107mm和120mm，精度要求為MT3，因塑件的外形尺寸受模具活動部分影響尺寸的公差（如飛邊），故公差種類選為B級。公差等級無要求的選為MT5，,查文獻得：塑件如圖22所示:,圖22 塑料飯盒俯視圖和剖視圖,2.4初選注塑機的型號和規(guī)格,根據塑件的成型工藝參數查文獻，初步選擇國產G54S200/400型號的注塑機，其規(guī)格和性能如下表24所

3、示：,表24 國產G54S200/400型號注塑機規(guī)格和性能,3： 注塑模的結構設計,3.1分型面的確定 為了保證塑件的順利脫模和塑件的技術要求及模具的制造簡單，分型面選擇為飯盒盒蓋下表面。如下圖31所示：,圖31 分型面示意圖,3.2型腔數目的確定和配置,此次根據塑件設計說明書的設計要求、塑件的幾何結構特點及尺寸精度要求和生產的經濟性要求，確定采用一模一腔。,3.3 澆注系統設計,3.3.1 澆注系統設計原則 3.3.2主流道設計 3.3.3分流道設計 3.3.4澆口設計,3.3.2主流道設計,主流道要求澆注系統對塑料的溫度降和壓力損失最少。 主流道設計如下圖32所示,圖32 主流道的設計,

4、澆口套的結構形式是：澆口套與定位圈設計成兩個零件，以臺階的形式固定在定模座板上。,澆口套的使用形式和參數如下圖所示：,澆口套的固定形式和定位圈尺寸如圖 ：,3.3.3分流道設計,由于此次設計是一模一腔，分型面為盒蓋底面，而澆口選擇為點澆口直接式，故分流到不必設計。,3.3.4澆口設計,考慮塑件的成型要求、澆口的加工方便與否和實際使用情況，此次點澆口為直接式點澆口。 考慮塑件的成型要求和模具的加工方便與否及實際的使用情況，此次設計澆口的位置選為飯盒蓋頂部中心。 點澆口直徑通常為0.51.5mm，取為0.5mm，角度通常為6o15o，取為14o。,澆口的設計如下圖所示：,3.4冷料穴和拉料桿的設計

5、,設計采用的是一模一腔，點澆口直接式澆注，故冷料穴和拉料桿不必設計。,3.5成型零部件的設計,因為是小型塑件，一模一腔，又為了加工效率高，拆裝方便，還保證塑件的形狀和尺寸精度，此次設計選擇整體嵌入式凸模，凹模選擇為整體式。凸模用單獨加工的方法加工制成，然后采用H7/m6過渡配合壓入模板中,凸、凹模的結構設計示意圖如下圖：,3.5.1型腔和型芯結構設計計算,模具零件的工作尺寸和塑件尺寸關系如圖 ：,型腔徑向尺寸計算：,,,,,型芯徑向尺寸計算：,,,,,,,型腔深度尺寸計算：,型芯高度尺寸計算：,,,3.6模架的選擇,由于此次設計為中小型塑件，模架選擇P4-250355-26-Z1 GB/T12

6、556.1-90型 選擇模架的規(guī)格 ： B0L為250mm355mm，,模架的具體參數如下表31所示 ：,導柱、復位桿、內六角螺釘布置的位置關系如下表32所示 ：,模具裝配示意圖如下圖 ：,3.7結構零部件設計,3.7.1導柱結構設計 3.7.2導套結構設計,由表31模架的組合尺寸知導柱直徑為20，導柱的結構形式和參數，部分技術要求見下圖 ：,由表31模架的組合尺寸知導套直徑為28，查得導套的結構形式和參數，部分技術要求如圖：,3.8推出機構設計,3.8.1推出機構的設計原則 3.8.2推出力的計算 3.8.3推桿的結構設計 3.8.4復位桿的結構設計,3.8.2推出力的計算,

7、塑件注射成型后在模內冷卻定形，因體積收縮而對型腔產生包緊力，推出機構的設計就是為了克服因包緊力而產生的摩擦力。脫模力：,,式中：A塑件的包絡型芯的面積，用solidworks測量出來為0.034m2、 P塑件對型芯單位面積上的包緊力，在一般情況下，模內冷卻的 塑件p取為（0.81.2）107Pa，此次設計取為1.0107Pa。,因塑件底部無孔，脫模推出時還要考慮克服大氣壓壓力，則塑件的脫模力為：,,因塑件比較薄，在盡量保證塑件的外觀質量情況下，此次推出機構的設計采用頂桿將塑件推出，,推出機構示意圖如圖3-11所示：,圖311 推出機構設計示意圖,3.8.3推桿的結構設計,由圖311

8、知此次設計的為有肩推桿，其直徑為4mm 推桿的結構形式和參數，部分技術要求見下圖312,,圖312 推桿的結構形式及參數,3.8.4復位桿的結構設計,由表31模架的組合尺寸知復位桿直徑12.5，查得復位桿的結構形式和參數，部分技術要求見圖313,圖313 復位桿的結構形式及參數,3.9冷卻系統的設計,冷卻系統的設計會減少塑件成型的時間，提高生產效率，塑件的表面光潔度也會得到提升。聚丙烯由于粘度低、流動性好，故此次設計考慮冷卻系統的設計。冷卻介質可用水、壓縮空氣和冷凝水冷卻，由于水的熱容量大，傳熱系數大，成本低廉，故此次設計采用常溫水對模具冷卻。,由于冷卻不均勻，冷卻系統的冷卻水道應盡量的多，此

9、次設計選擇為4道。水道距離型腔表面的距離相等，澆口處也加強冷卻。冷卻系統采用直流循環(huán)式，其結構簡單，加工方便。,冷卻系統的設計如下圖314所示。,4 注塑模的校核計算,4.1.1最大注射量的校核 最大注射量是指注射機對空注射時，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程，注射裝置所能到達的最大注射量，其須大于注射成型塑件所需要的總注射量，其校核公式為：,,4.1.2鎖模力的校核,注射時塑料熔體進入型腔內會存在較大的壓力而使模具從分型面漲開，足夠大的鎖模力可以平衡塑料熔體的壓力而保證塑件的質量，故在進行注塑模的設計時，需要對注射機提供的鎖模力進行校核，其校核公式為：,,4.1.3開模行程的校核,注射機的開

10、模行程是受合模機構限制的，注射機的最大開模距離必須大于脫模距離，否則塑件將無法順利的從模具中取出。其校核公式如下：,,雙分型面注射模的開模行程,4.2矩形型腔側壁和底板厚度校核,矩形型腔結構及受力情況,4.2.1整體式矩形型腔側壁厚度校核,剛度條件校核： 整體式矩形型腔最大的變形量應小于其許可變形量，其校核公式如下：,,強度條件校核：,強度條件校核公式為：,,4.2.2整體式矩形型腔底板厚度校核,剛度條件校核： 型腔底板按剛度厚度的按剛度校核公式為：,,強度條件校核： 型腔底板按剛度厚度的按強度校核公式為：,,綜上所述：注射機的各項參數都滿足要求， 說明此設計合理。,小結,通過本學期在王老師的帶領下，我順利的完成塑料注射模具設計這門課程的學習，對注塑模具設計的基本知識有了初步的了解，對簡單的注塑件的模具設計的流程有所了解，由于生產實踐的缺乏，所設計的模具不一定能投入于生產，希望在今后不斷的學習中，對塑料模具設計這一塊有進一步的提高。,謝謝！,