六邊形餅干盒注塑模具設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?！?/h1>

六邊形餅干盒注塑模具設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?！?全套含有CAD圖紙三維建模,六邊形,餅干,注塑,模具設(shè)計,全套,含有,cad,圖紙,三維,建模 購買后包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 摘 要 這次我的課題是六邊形餅干盒注塑模具設(shè)計，這個六邊形餅干盒的材料我選的是聚乙烯（PE）。通過對塑件的結(jié)構(gòu)、工藝進(jìn)行分析和研究，我覺得要設(shè)計出一副這種的注塑模具，我總結(jié)了幾點。首先，我們要從它的工藝性和模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，既然是注塑，肯定少不了澆注系統(tǒng)，與其相關(guān)聯(lián)的肯定少不了注射機(jī)的選擇及校核；其次，我們也要想到一套模具運(yùn)作時也有外在的因素影響，當(dāng)然外在的因素有很多，我們這里的很大的因素是溫度，由于PE的特性，我們需要給其降溫，所以還需要冷卻系統(tǒng)；再者，我們的塑件成型，還要考慮如何取出，我們這里采用的是推桿推出機(jī)構(gòu)；最后，我們還要系統(tǒng)的對這一套設(shè)計進(jìn)行一個總結(jié)。 關(guān)鍵詞：六邊形餅干盒；結(jié)構(gòu)設(shè)計；工藝；注塑模具；聚乙烯 目 錄 前 言 2 1.塑件分析 3 1.1功能分析 3 1.1.1尺寸精度分析 3 1.1.2表面質(zhì)量分析 3 2.成型工藝分析 4 2.1塑件選材 4 2.2塑件的成型工藝參數(shù)確定 4 3注射機(jī)的選擇 5 4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 4.1模具分模面（PL面）的定義 6 4.2模具分模面（PL面）的選擇 6 4.3型腔布局的原則 7 4.4澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 7 4.4.1主流道的設(shè)計 7 4.4.2潛伏式澆口： 8 4.5 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 8 4.5.1推出方式 8 4.5.2推桿位置 8 4.6模架類型 9 4.7冷卻系統(tǒng)設(shè)計 9 4.9模具原理 10 5. 模具尺寸計算 11 5.1型芯型腔技術(shù)要求 11 5.2模具結(jié)構(gòu)尺寸計算 11 5.3其他結(jié)構(gòu)尺寸 12 5.4校核注塑機(jī) 12 5.4.1開模行程 12 5.4.2最大注射量的校核 13 5.4.3鎖模力的校核 13 結(jié) 論 14 致 謝 15 參考文獻(xiàn) 16 前 言 在我們現(xiàn)在所能看見的環(huán)境中，萬物都有其特有的形狀。民以食為天，我們所用到的鍋碗瓢盆多種多樣，現(xiàn)在的社會他們的使用價值已經(jīng)不只是用來盛放糧食了，在21世紀(jì)，我們不僅追求其實用性，還講究其是否美觀，所以我們的設(shè)計師設(shè)計了多彩多樣的，那么，這就需要來考慮加工的問題了，而注塑模主要用于熱塑性塑料制品成形的，何為注塑模具呢？簡單點來說就是這套模具和我們所要加工的塑件是配套的工具，它能給我們的塑件完整的構(gòu)型和精確的尺寸，這類模具用途廣，技術(shù)也比較成熟。當(dāng)然，因為塑件的材料或注塑結(jié)構(gòu)或成形過程不同，我們分熱固性塑料注塑模、結(jié)構(gòu)泡沫注塑模和反應(yīng)成形注射模以及氣輔注塑模等。模具設(shè)計這份事業(yè)很偉大，而且這也是我們國家所需要的技術(shù)，我希望自己通過這次，在這個行業(yè)能走的更久更好! 17 1.塑件分析 本塑件為六邊形餅干盒。材料:PE。見圖1-1. 圖1-1塑件3D圖 1.1功能分析 1.1.1尺寸精度分析 該塑件是六邊形餅干盒，其結(jié)構(gòu)是屬于比較簡單的，而且所需要的量很多，為了方便加工，不需要太高的精度要求，所以我選的塑件尺寸公差等級是MT7。 1.1.2表面質(zhì)量分析 該塑件為六邊形餅干盒，其材料為PE，結(jié)構(gòu)是一個六邊形的塑料盒子，其結(jié)構(gòu)是屬于比較簡單的，適合注塑加工。該塑件尺寸是邊長10mm,高度6mm，壁厚1mm。六邊形餅干盒表面要求沒有熔接痕、氣痕、飛邊、毛刺等缺陷，沒有其他的表面質(zhì)量要求，故設(shè)定表面質(zhì)量公差等級為Ra0.8。 2.成型工藝分析 2.1塑件選材 聚乙烯在世界上各種塑料的產(chǎn)量中位居榜首，也是屬于較早被使用的、應(yīng)用范圍很廣而且消費(fèi)量也很大的一種塑料。除了廣泛用作各種日用輕工業(yè)品中各種瓶、管、板類之外，在化學(xué)工業(yè)中可用作耐腐蝕的容器、管道；在電器工業(yè)用作電纜外皮和高絕緣性材料；在機(jī)械工業(yè)中用作承載不高的包裝材料、密封材料、表面防腐耐磨噴涂材料。因其成形收縮率范圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形、翹曲。應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定；流動性好且對壓力變化敏感，分型面應(yīng)研磨。 2.2塑件的成型工藝參數(shù)確定 塑料種類 結(jié)構(gòu)特性 使用溫度 化學(xué)穩(wěn)定性 性能特點 成型特點 PE 熱塑性塑料 線性聚合物，結(jié)晶型。 最低使用溫度可達(dá)-100~-70℃ 較好，比較穩(wěn)定。 機(jī)械性能較好，耐熱性好，耐低溫，吸水性小，高頻絕緣性能好。 成型收縮率范圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形，翹曲 結(jié)論 該塑料具有良好的工藝性能，適宜注射成型，易解聚，不易老化。 3注射機(jī)的選擇 根據(jù)塑件的尺寸大小，又因其是一模兩腔，可以算出它的質(zhì)量是4.25g、體積是542cm3。 該塑件的材料我選用的是PE，通過查資料得它的密度為0.90-0.94g/cm3，收縮率為1.5%~3.6%。所以我們根據(jù)計算公式可以計算出其密度為0.90g/cm3，平均收縮率為2%。 根據(jù)我算的結(jié)果，我選的注射機(jī)型號是XS-Z-60。該注塑機(jī)參數(shù)如下：見表3-1. 表3-1注塑機(jī)參數(shù) 一次性注射量/cm3： 60 螺桿直徑/mm： 38 注射壓力/MPa： 122 注射方式： 柱塞式 鎖模力/KN： 500 最大開合模行程/mm： 130 模具最大厚度： 200 模具最小厚度： 70 4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.1模具分模面（PL面）的定義 為了將成品與凝固流道從模穴中取出，模穴必須分一個或幾個主要部分，這些可以分離部分的接觸表面通稱為分模面。 從使用功能角度出發(fā)，模具分模面（PL面）通常由五部分組成：封膠面、點位面、承壓面、撬模面、排氣槽。設(shè)計時在充分考慮到模具動態(tài)精度的條件下要有機(jī)靈活的進(jìn)行組合。 4.2模具分模面（PL面）的選擇 不管我們設(shè)計的塑件是什么樣的，選用的模架是什么類型，有一點我們要第一時間確定的就是分型面，我們只能根據(jù)分型面的選擇從而確定我們模架的結(jié)構(gòu)。我們一般將分型面分為三種，第一種如圖中的A我們在塑件定模的那一側(cè)取分型面，也就是頂部部位。第二種如圖中的B在塑件的中部取分型面，但是這種比較適合上下對稱而且中間比兩邊小的塑件。第三種如圖中的C我們在塑件的底部取分型面，這種方式的優(yōu)點在于不僅能保證塑件的質(zhì)量也能比較容易去處飛邊及毛刺。見圖4-1. 圖4-1分模面的類型 通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，其不需要安裝嵌件，不需要側(cè)向抽芯，精度要求一般，故把分型面選在U型水槽截面積最大且有利于開模取出塑件的底平面上，所以選擇方案C。見圖4-2. 圖4-2 分型面的選擇 4.3型腔布局的原則 （1）保證模具的壓力平衡和溫度平衡。A對稱排位，B對角排位。 （2）澆口位置統(tǒng)一原則。 （3）進(jìn)料平衡原則：熔體在基本相同的條件下，同時充滿各型腔，以保證各腔制品的精度。A采用平衡式，B按大制品靠近主流道、小制品遠(yuǎn)離主流道排位，再調(diào)整流道、澆口尺寸。 （4）分流道最短原則。 （5）成型零件尺寸最小原則。 綜上所訴，六邊形餅干盒我們對于表面質(zhì)量精度和尺寸精度設(shè)計的要求不高，而且該塑件的結(jié)構(gòu)尺寸也比較大，當(dāng)然我們還不能忘了這是要用于生產(chǎn)的，所以我們一定要考慮到這套模具它所需的制造成本和生產(chǎn)效率，根據(jù)這些我決定采用一模兩腔的型腔布局。見圖4-3. 圖4-3型腔布局圖 4.4澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 我們所說的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴這四部分組成。 4.4.1主流道的設(shè)計 主流道我們一般都選擇垂直于分型面，設(shè)計在模具中間，把主流道設(shè)計成圓錐形是以便于溶體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出，其角度為5°～10°。見圖4-4. 圖4-4主流道襯套圖 4.4.2潛伏式澆口： 從形式上看，潛伏式澆口是類似于點澆口的，兩者不同的是潛伏澆口只需二板式單分型面。潛伏式澆口特別適用于從一側(cè)進(jìn)料的塑件，一般適用于兩板式模具。其優(yōu)點是：（1）它能保證制品的美觀，因為它的進(jìn)料口一般都在塑件的內(nèi)表面或側(cè)面隱藏處。（2）便于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，比較適合于現(xiàn)在的技術(shù)要求，它在制品成型后，在頂出時會與塑件自動拉斷（3）因為潛伏式澆口能設(shè)計在我們看不見的制品的筋、柱上，所以制品成型時表面不會留下后期我們因其他要求所帶來的噴痕和氣紋。人無十全十美，物也同樣的道理，潛伏式澆口的缺點是：（1）加工困難，不利于加工，因為潛伏式澆口潛入到分型面下面，沿斜向進(jìn)入型腔，存在角度問題，加工起來不方便（2）因為澆口的形狀是圓錐形的，這么設(shè)計打的目的是便于頂出時切斷，所以我們設(shè)計它的直徑應(yīng)該偏小。綜上，我采用的是頂針潛澆口，見圖4-5. 圖4-5頂針潛澆口圖 4.5 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 4.5.1推出方式 我們根據(jù)模架的實際情況和制品的材料的選用以及注射所需的壓力，再加上塑件的形狀特點，得出這套模具所需的推力不是很大，所以我采用了推桿推出。推桿推出的優(yōu)點是便于加工，結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)能力強(qiáng)，應(yīng)用最為廣泛。 4.5.2推桿位置 根據(jù)工藝的分析與結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這套模具的推桿位置放在脫模阻力最大的地方。 為了保證塑件各處的推模阻力相等，推桿設(shè)計成均勻布置，這樣可以在塑件被推出時受到的推力均勻得到保證，在塑件不變形的情況下平穩(wěn)的推出塑件。推桿見圖4-6. 圖4-6 推桿分布 4.6模架類型 因為我的型芯型腔布局采用的是整體嵌入式模架之間相互的位置尺寸，塑件的進(jìn)澆方式為潛伏式進(jìn)澆，又考慮到模架之間相互的位置尺寸和導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再根據(jù)所查的資料參考其模架選擇的原則，我的模架確定選用簡化大水口DCI型。 4.7冷卻系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計注塑模具，還要考慮溫度這個大因素，我們既要滿足塑件成型所需的要求，能讓塑件收縮均勻，而且我們還能縮短成型周期，減少加工成本，提高加工效率。 再根據(jù)我選擇的塑件材料的特性，這套模具不需要加熱只需要冷卻。 冷卻系統(tǒng)的形式有普通冷卻、內(nèi)模轉(zhuǎn)模胚冷卻 、隔水片冷卻、噴泉式冷卻、平面環(huán)形冷卻、立體環(huán)形冷卻、螺旋式冷卻等。因六邊形餅干盒的結(jié)構(gòu)比較簡單，設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，所以只需要采用普通冷卻。普通冷卻又分為平行冷卻和連續(xù)冷卻，也是最常見的冷卻方式。因為我們的塑件結(jié)構(gòu)比較平坦所以我選擇平行冷卻。 4.8排氣系統(tǒng)設(shè)計 塑料熔體和型腔內(nèi)的空氣受熱會產(chǎn)生氣體，如果這些氣體不及時排出的話，會因塑料熔體填充不足，出現(xiàn)氣泡，制品表面輪廓也會有瑕疵，嚴(yán)重的會產(chǎn)生高溫，使塑料焦化，所以我們必須及時的排出這些氣體。 這套注塑模具是小型的模具，我們可以利用分型面與型芯之間的間隙排氣，也可以利用鑲塊、頂針與型芯之間的配合間隙進(jìn)行排氣。所以我們這套模具不需要另外再設(shè)計排氣系統(tǒng)。 4.9模具原理 合模時，注射機(jī)的合模系統(tǒng)在導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向和定位作用下帶動動模部分向前運(yùn)動，使模具閉合，并提供足夠的鎖模力鎖緊模具。由于注射液壓缸的存在，塑料溶體經(jīng)過模具澆注系統(tǒng)通過注射機(jī)噴嘴進(jìn)入型腔，待溶體充滿型腔并經(jīng)過保壓、收縮和冷卻定型后開模。 開模時，動模會被注射機(jī)合模系統(tǒng)帶動向后移動，分型面分開，塑料包在凸模上隨動模一起后移，同時拉料桿將凝料從澆口套中拉出，開模行程結(jié)束，注射機(jī)液壓缸頂針推動頂出底針板，推出機(jī)構(gòu)開始工作，塑件及澆注系統(tǒng)凝料將分別被推桿和拉料桿從凸模和冷料穴中推出，至此完成一次注射過程。合模時，復(fù)位桿使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，模具準(zhǔn)備下一次注射。 5. 模具尺寸計算 5.1型芯型腔技術(shù)要求 1）型芯除與塑件接觸部分，其余部分表面粗糙度為Ra1.6， 2）型腔除與塑件接觸的面，其余面的表面粗糙度為Ra0.8 3）型芯型腔熱處理至HRC≥55 4）型芯型腔材料40Cr 5.2模具結(jié)構(gòu)尺寸計算 圖5-1 型芯型腔尺寸 所以 A=75 B=20 C=50 H=60 D=25 E=20 型腔長度：100mm 型腔寬度：60mm 型腔高度：26mm， 選擇模板尺寸還需要考慮其他零部件的安裝，所以我們標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選?。? 定模座板:250×200×25，45鋼；定模板: 200×200×60；動模板: 200×200×60；模腳: 200×70×38；動模座板:250×200×25，45鋼。見圖5-2. 圖5-2型腔尺寸，模架3D圖 5.3其他結(jié)構(gòu)尺寸 推桿的尺寸，見圖5-3. 圖5-3 推桿尺寸 5.4校核注塑機(jī) 5.4.1開模行程 注射機(jī)開模行程應(yīng)大于模具開模時取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距離。 則校核合格條件為：Smax=S0-Hm≥H1+H2+(5-10)mm 式中：S0----最大開模行程 Hm----模具閉合厚度 H1----塑件的推出距離 H2 ----塑件的總高度 代入上式得：355mm≥130mm 綜上計算所得，所選注射機(jī)符合要求。 5.4.2最大注射量的校核 為了保證注塑成型，塑料制品和凝料的體積不應(yīng)超過注射機(jī)最大注塑量的80％。 當(dāng)最大注塑量以最大注塑容積為標(biāo)準(zhǔn)時，按下式校核： KV0≥V=nV1+V澆 式中：V0----塑料注塑成型機(jī)最大容積，cm3 V----塑件的體積（包括塑料制品、澆道凝料和飛邊），cm3 V1----一個塑件的體積， n----型腔cm3 K----塑料注塑成型機(jī)最大注射量的利用系數(shù)。取K=0.8 代入上式得：300cm3≥240cm3 5.4.3鎖模力的校核 即 F≥KPA/1000 ?? 式中??? F ----注射機(jī)的分稱鎖模力， ??????? P ----模內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)的熔體平均壓力） ??????? A ----塑件、流道、澆口在分型面上的投影面積之和 K為系數(shù)取1.1-1.2 經(jīng)過計算，符合要求。 結(jié) 論 通過近兩周的設(shè)計，通過老師對我們的指導(dǎo)以及同學(xué)之間的互相討論，讓我對注塑模具有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。在這設(shè)計中，我也發(fā)現(xiàn)了很多的問題，我平時所學(xué)的都是課上看看，課下從沒看過，我發(fā)覺，設(shè)計一套，所有的知識都運(yùn)用，我有點吃不消，很多都不能很熟練的運(yùn)用，而且設(shè)計的過程給我的感覺讓我很佩服設(shè)計師，他們能堅持這一崗位很多年，所以，通過這次設(shè)計，我知道了自己的不足，也知道了模具的博大精深，看來自己在以后的日子里要好好認(rèn)認(rèn)真真的學(xué)習(xí)，不要太容易滿足，當(dāng)自己煩躁時，也不要自暴自棄，抱怨這抱怨那的，不如，從另一個切入點出發(fā)，去發(fā)現(xiàn)另一個成功。 致 謝 感謝老師這兩周的指導(dǎo)，讓我深刻的意識到設(shè)計一套注塑模具的難度，在此，也要謝謝模具設(shè)計師們，如果沒有他們，我想我們的世界一定很單調(diào)。然后，謝謝我們班的同學(xué)，給予我的幫助，讓我充分感受到同學(xué)間的友誼；也謝謝我的父母，他們是我身后的依靠，如果沒有他們我想我也不會有這個機(jī)會學(xué)到這么多的知識，謝謝！最后，謝謝我的學(xué)校，給我們分配老師指導(dǎo)，給我們提供查詢的平臺。我能完成這篇論文，少不了他們的幫助和支持，所以在此謝謝了！ 19 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 參考文獻(xiàn) [1]王靜主編.注塑模具設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.1? 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