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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)
院 系： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
課程設(shè)計(jì)日期：
目錄
1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ..................................................................1
2、塑件制品及說(shuō)明 ..................................................................2
3、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容及步驟 ..............................................................3
1）塑件設(shè)計(jì) ......................................................................3
A、塑料品種 ......................................................................3
B、外觀要求 ......................................................................3
C、壁厚及制件體積計(jì)算 ............................................................3
D、脫模斜度 ......................................................................4
2）成型工藝設(shè)計(jì).....................................................................4
3）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................... ..............4
4）設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................ ...........4
A、成型零件的工作尺寸計(jì)算 .............................................. .........4
B、型腔及模板的剛度及強(qiáng)度計(jì)算 ....................................... ............5
C、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ..............................................................6
D、脫模阻力計(jì)算 ..................................................................6
E、模具冷卻水道設(shè)計(jì)計(jì)算 ..........................................................7
5）注射機(jī)的選擇 ....................................................................7
A、最大注射量校核 ................................................................7
B、注射壓力校核 ..................................................................8
C、鎖模力校核 ....................................................................8
D、流動(dòng)比校核 ....................................................................8
E、開(kāi)模行程及頂出行程校核.........................................................8
6）模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核 ........................................8
A、噴嘴尺寸 ......................................................................9
B、定位圈尺寸 ....................................................................9
C、最大及最小模厚 ................................................................9
D、模板螺孔尺寸 ..................................................................9
E、拉桿內(nèi)間距 ....................................................................9
7) 模具材料的選擇 . ..............................................................9
8) 編制模具零件機(jī)械加工及裝配工藝方案 .................... .......................9
4、參考書目及文獻(xiàn) ...................................................................9
《高分子材料成型模具》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：
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）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(jì)要求：
獨(dú)立思考、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
教研室主任： 董林福 年 月 日
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1.5~3%
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)《塑料模設(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 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
計(jì)算收縮率：1.5%～3％
預(yù)熱：（無(wú)）
噴嘴溫度：280～290
模具溫度：60～80
注射壓力：80～130MPA
螺桿轉(zhuǎn)速：28 r/min
2) 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頁(yè)，表2-3 取壁厚為：3mm
體積：
＝［190×136－（60×60-）］×3
＝75
＝｛180×126－（50×50－）-［174×120－（44×44－）］｝×19
＝125
＝+＝200
選取塑件的材料為：
聚甲基戊烯—1（TPX）
外觀：光滑
體積：
112138
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：
二、 成型工藝設(shè)計(jì)
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(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、推桿等構(gòu)成。
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(kāi)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(kāi)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）成型零件的工作尺寸計(jì)算
1）凹模型腔的強(qiáng)度
根據(jù)《手冊(cè)》139頁(yè)，式（5-1）
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(zhǎng)邊側(cè)壁的允許彈性變形量
已知：=130Mpa ; E=2.1×Mpa ; h = 2.2cm cm
脫模斜度：
由《手冊(cè)》圖5-8：＝22/180=0.12 得：c=1
由《手冊(cè)》圖5-9：＝126/180=0.67 得：
將以上各數(shù)值代入式（5-1）得：
＝1.5 cm
2）型腔的長(zhǎng)、寬尺寸計(jì)算
塑件的平均收縮率η為：％＝2.25％,模具制造公差取的制品公差。
＝
＝
＝183.8
式中：——型腔的L方向公稱尺寸
L——制品 L方向最大尺寸
L——制品L方向公稱尺寸
η——收縮率
Δ——制品的設(shè)計(jì)公差
——模具制造公差。
＝
＝128.6
式中：——型腔的L方向公稱尺寸
3）型腔的深度尺寸計(jì)算
H＝
＝＝25.4
式中：H－型腔深度公稱尺寸，－制品高度最大尺寸，－制品高度公稱尺寸。
4）型芯的長(zhǎng)、寬尺寸計(jì)算
＝
＝177.17
式中：——方向最小尺寸
＝121.45
5）型芯的高度
h＝
＝
＝21.33
式中：h－型心高度公稱尺寸
－制品深度最小尺寸
－制品深度公稱尺寸。
2）支撐板強(qiáng)度的計(jì)算
根據(jù)《手冊(cè)》147頁(yè)，式5-6
支撐板厚度
p =130Mpa ; ;
;
; 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）
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5
V=200×（1+20%）＝240
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5-93
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(zhǎng)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=0.3
代入上式得：
=7833 N
(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6-31
W＝
其中W根據(jù)《注射模典型結(jié)構(gòu)100例》P201附表3中查得
85g／s，W＝＝595.4g，W＝，
V＝＝＝595.4cm3，取直徑d＝20mm，L＝＝＝1.8m，式中：W－通過(guò)模具的冷卻水重量，－單位時(shí)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，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)《塑料·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》144頁(yè)，式（5-2-1）
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
代入數(shù)據(jù)得：
根據(jù)式（5-2-3）
式中： n 模具的型腔數(shù) , 塑件的質(zhì)量 g ， 澆注系統(tǒng)分流道凝料的質(zhì)量g ， 主流道凝料質(zhì)量g ， 塑件飛邊質(zhì)量g
代入數(shù)據(jù)得：
g
根據(jù)校核式（5-2-2）
故：合格
2）注射壓力校核
根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P145，P＝150Mpa，Pch＝100Mpa，（0.75～0.9）P＝112.5～135Mpa>Pch，故也是合格的。式中：P－注塑機(jī)額定最大注射壓力，Pch－模具成型時(shí)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(jì)手冊(cè)》P145，P取30Mpa，k取，＝pK＝30×＝20Mpa由表5-2-1，取F＝17.6Mpa，有>F，故合格。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(kāi)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(jì)手冊(cè)》P149，H＝25mm，H＝25mm，S＝320mm，H+ H+（5～10）＝55～60mm
凹模墊板－>澆口套（件7、11）－>凹模－>型腔板－>動(dòng)模板－>推板－>擋釘（件25）－>墊塊－>動(dòng)模座板。
第四章 參考書目及文獻(xiàn)
1. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 成大先 化學(xué)工業(yè)出版社 第三版
2. 《實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造》 陳萬(wàn)林 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版
3. 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(guó)輕工業(yè)出版社 第一版
5. 《塑料制品與模具設(shè)計(jì)提案》 劉際澤 中國(guó)輕工業(yè)出版社 第一版
6. 《塑料模具設(shè)計(jì)》 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(jì)手冊(cè)》 奚永生 中國(guó)輕工業(yè)出版社 第一版
8. 《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》 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(guó)中 北京理工大學(xué)出版社 第一版
凹模側(cè)壁厚：
b=15mm
型腔的長(zhǎng)、寬：
型腔的深：
型芯的長(zhǎng)、寬：
型芯的高度：
支撐板厚度：
H = 5 cm
主澆道直徑：
D=8mm
脫模阻力：
第 頁(yè) 共 頁(yè)
附件圖紙
裝配圖
零件圖