塑料盒注塑模设计

河南科技大学毕业设计(论文)I目录前言..................................................1第一章设计任务书和零件图..............................2第二章塑料盒成型工艺性分析和方案的确定................4§2.1塑料盒工艺性分析..............................4§2.1.1塑料PP的结构与工艺特性..................4§2.1.2塑料盒结构工艺性分析....................4§2.1.3塑料盒的体积和质量......................5§2.1.4注塑机的选择............................5§2.2型腔数目的选择................................6§2.3分型面的选择..................................6第三章浇注系统的设计..................................8§3.1浇注系统的组成................................8§3.2主流道的设计..................................8§3.3分流道设计....................................9§3.4浇口的设计...................................10§3.5冷料穴的设计.................................11§3.6排气槽的设计.................................11第四章成型零部件的结构设计...........................12§4.1凹模的结构设计..............................12§4.2型芯结构的设计...............................12§4.3成型零部件的尺寸计算.........................13§4.3.1型芯尺寸计算...........................14§4.3.2型腔深度尺寸计算.......................14§4.3.3型芯高度尺寸计算.......................15§4.3.4型芯中心距尺寸计算.....................15§4.3.5型腔侧壁及其底板厚度的确定.............16第五章结构零部件的设计...............................16§5.1注射模架的选择...............................17§5.2合模导向机构的设计...........................17河南科技大学毕业设计(论文)II§5.2.1导柱结构的设计..........................17§5.2.2导套结构的设计.........................18第六章脱模机构的设计.................................19§6.1脱模机构的选择...............................19§6.1.1推杆的设计.............................19§6.1.2推出力的计算...........................19§6.1.3推杆尺寸的计算.........................20§6.2脱模机构的工作原理图.........................21第七章主要尺寸的校核.................................22§7.1温度调节系统.................................22§7.1.1冷却系统的设计.........................22§7.1.2加热系统的设计.........................22第八章主要尺寸的校核.................................24§8.1模具厚度的校核...............................24§8.2开模行程的校核...............................24第九章模具装配总图...................................25结论..................................................26参考文献...............................错误!未定义书签。致谢...................................错误!未定义书签。河南科技大学毕业设计(论文)1前言塑料盒在我们生活中的应用非常广泛，设计到生活的方方面面。我国的塑料注塑模相对其他国家起步较晚，但发展迅速，体现在模具规模越来越大型，精度越来越高，生产周期缩短，但与国外技术相比仍有一定的差距。国内注塑模具的现状是工厂设备、工艺落后先进设备依赖进口，加工用到的模具钢材质量一般，类型少，模具寿命相当于国外模具低。国内汽车塑料模具企业大多愿意选择德国、日本、瑞典三大系列的模具钢，这严重影响了国内模具的竞争力。为了振兴我国的模具制造行业，让我国的模具在国际有足够的竞争力，国内大部分高校和职校都有开展模具相关的学科。此次毕业设计从产品结构和工艺上分析，对模具的浇注系统、顶出系统、冷却系统、成型零件的设计和关键零件的校核以及注塑机的选择都作出了详细的设计，设计涉及到机械设计、机械原理、材料学、几何精度学的方方面面，涉及内容致多，设计领域致广，充分考验了学生四年来的基础知识的掌握牢固程度，既让学生认识到设计的严谨又为学生即将毕业工作打下了坚实的基础。本次设计的步骤为：1.根据工件结构工艺查询筛选相关资料，根据资料拟定模具结构，计算成型零件的尺寸并校核，设计模具的顶出系统、冷却系统、选择注塑机规格2.用CAD将模具结构绘制出，并且不断修改确定最终图纸3.通过整理设计资料撰写说明书，与老师和同学交流心得和体会。河南科技大学毕业设计(论文)2第一章设计任务书和零件图塑料盒零件图。产品二位图如图1-1所示，三维图如图1-2所示。图1-1二维图河南科技大学毕业设计(论文)3图1-2三维图河南科技大学毕业设计(论文)4第二章塑料盒成型工艺性分析和方案的确定§2.1塑料盒工艺性分析§2.1.1塑料PP的结构与工艺特性PP塑料参数见表2-1：表2-1密度成型收缩率熔点成型时间成型温度模温0.911%～3%189℃50s～160s160℃～220℃20℃～60℃成型特性：1.化学稳定性较好、机械性能就好、冲击韧性强、表面刚度和抗划性能好。2.成型时收缩大，成型性能好，尺寸稳定性好。3.因PP材料有“铰链”特性，因此浇口位置应选在塑料盒非重要平面4.模具浇注系统应粗短，浇口截面应大，不得有死角滞料，模具应冷却，其表面应镀铬。§2.1.2塑料盒结构工艺性分析由于塑件用作工业控制盒，精度要求较低，结构较简单，选用一般等级5级。塑件工艺参数见表2-1：河南科技大学毕业设计(论文)5表2-1塑件工艺参数工艺参数内容工艺参数内容料筒温度后段150~210℃成型时间/s注射时间20~60中段170~230℃高压时间0~3前段190~250℃冷却时间20~90喷嘴240~250℃总周期50~160注射温度250~270℃注射压力40~130MPa§2.1.3塑料盒的体积和质量通过SolidWorks软件分析：塑件的体积V≈58.6㎝塑件的质量m=53.3g§2.1.4注塑机的选择1）注射量的计算：一次注射成型过程中所用塑料量为：1.61.6×1×53.385.28式中：n-型腔的数量；m-单个塑件的质量(g)；M-完成一次注射成型所用的塑料量(g)。2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算：式中：A-塑件和流道凝料在分型面上的投影面积,经分析；河南科技大学毕业设计(论文)6n-型腔数量；-一个塑件在分型面上的投影面积。因此锁模力型式中型腔压力型3）选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用XS-ZY-250卧式螺杆式注射机（上海塑料机械厂）详细参数见表2-2表2-2注射机主要技术参数§2.2型腔数目的选择单型腔模具有加工方便，注塑制件质量好，成型周期短的优点。考虑到上述因素和生产批量不大以及塑件尺寸精度要求较高的问题，因此采用一模一腔的形式。§2.3分型面的选择无论塑件的机构如何都首先得先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择，分型面的选择因遵循以下原则：（1）分型面应选在塑件脱模方向的最大投影边缘部位。（2）分型面的选择应不能对塑件外观质量造成影响，尤其是对外观有明确要求的塑件，更应考虑分型面的选择。（3）有利于保证塑件的精度要求。（4）有利于模具加工。（5）有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设置。河南科技大学毕业设计(论文)7（6）便于塑件的脱模，尽量使得塑件开模时留在动模一侧。图2-1如图2-1所示。方案A：塑件开模后留在动模一侧，容易取出且保证了塑件的外观质量，毛刺飞边也容易清除；方案B：塑件开模后留在定模一侧，不易取出且顶出机构设计复杂。因此选择A所示的分型面河南科技大学毕业设计(论文)8第三章浇注系统的设计§3.1浇注系统的组成浇注系统由分流道、浇口、冷料穴组成。由于本次选择一模一腔的形式，主流道采用直接口式，浇口采用点浇口并直接与主流道连通，其结构如图3-1所示：图3-1§3.2主流道的设计主流道是塑料熔体先进入模具的部分，具体是指从注塑机喷嘴跟模具接触的位置开始到分流道为止的通道。主流道的设计塑料流动的阻力和速度有很大的影响。主流道结构如图3-2所示：河南科技大学毕业设计(论文)9图3-2主流道设计成锥形形状，方便塑料熔体顺利进入模具，过大过小都会影响制件的质量，锥角度数的范围为2º～6º，注射机喷嘴应与浇口套球面紧密贴合，防止两球面出现间隙而溢料，影响脱模，因此凹坑深度范围为3～5mm，主流道小端直径应该比注射机喷嘴出口直径大0.5～1mm。根据表2-2可知：喷嘴球半径：喷嘴孔直接：浇口套球面半径主流道小端直径锥角为2º～6º，取其值为3º，经过制图得到主流道大端的直接为6.84mm§3.3分流道设计分流道是指连接主流道与浇口之间的熔体流动通道，其作用是从主流道河南科技大学毕业设计(论文)10流出的塑料熔体顺利分流与转向，并且平稳均匀的通过各个浇口进入型腔。分流道截面设计成圆形可以减少压力损失和传热损失，提高注射效率，因此选用圆形分流道，如图3-3所示图3-3流道的直接选择应适宜，流道直径过大不仅会浪费材料而且会增加冷却时间，延长生产周期，流道直径过小会增大塑料熔体流动阻力，而且由于阻力过大会使得流道里面的压强增大，导致塑件发生烧焦碳化。流道长度一般取在8～30mm之间。§3.4浇口的设计浇口的选用应遵循一下几个原则：1.考虑取向问题。2.避免产生喷射流。3.应缩短流动距离。4.应有利于流动和补缩。5.应有利于排气。6.应减少熔痕对塑件强度的影响。7.应减少浇口对塑件外观的影响。8.不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口。河南科技大学毕业设计(论文)11由于本次选用一模一腔，综合考虑选用直接点浇口，浇口直接与主流道连通。浇口结构如图3-1所示。§3.5冷料穴的设计由于采用一模一腔设计，浇口直接与主流道相连通，因此不需要设置冷料穴。§3.6排气槽的设计因为该模具为小型模具，且分型面适宜，可以利用分型面排气，所以无需设计排气槽。河南科技大学毕业设计(论文)12第四章成型零部件的结构设计§4.1凹模的结构设计凹模是成型塑件外表面的凹状零件。凹模有两种形式，整体式凹模和组合式凹模，