塑料饭盒盒盖模具设计

学院毕业设计题目塑料饭盒盒盖模具设计系别机电系专业模具设计与制造班级姓名学号指导教师日期I设计任务书设计题目：塑料饭盒盒盖设计设计要求：1.确定合理工艺方案2.设计合理的模具结构3.设计要全面介绍模具的工作原理4.内容丰富、文字精练、讲述详细、实用价值高5.模具的设计有效地体现出实用的特色设计进度要求：第一周：确定并上交毕业设计题目第二周：查找资料，相关数据的计算第三周：电子稿的初步整理，装配图草图的绘制第四周：修改数据，继续整理电子稿，装配图电子稿完成第五周：对电子稿中出现的问题进一步计算、设计第六周：毕业设计上交电子稿第七周：毕业设计电子稿打印指导教师（签名）：II摘要本次设计的是“塑料饭盒盒盖”，主要介绍了塑料饭盒盒盖的设计思路和加工过程，主要设计的是饭盒盒盖的注塑模的设计，塑料饭盒盒盖具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点，是值得人们信赖、喜欢用的产品，它具有非常大的发展前途。本次设计采用的是注射成形，注射成形是成形热塑加工的主要方法，就是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。在设计过程中，首先对塑料饭盒盒盖塑件进行工艺分析，了解此类型塑料的特性、用途等；在对模具的结构进行分析，根据模具的基本结构来进行对模架的选取，然后再对各种相关的工艺参数进行校核，以及根据书上的和图书馆丛书的公式和一系列表、参数等进行对型腔和型芯等的计算，最后进行模具的加热、试模等主要内容。此次设计不仅使我对书本有了进一步的了解，而且让我了解到许多书本上没有的东西，更让我让我所学到的理论与实际结合起来，这为我以后的工作铺下了重要基础，从而让我在此次设计中收益很多。关键词：注射成形，彩色，聚苯乙烯I目录摘要................................................................II1塑料饭盒盒盖塑件的工艺分析...........................................11.1塑件成形工艺分析..................................................11.2塑件成形工艺参数确定..............................................32模具成型设备和基本结构的选择.........................................42.1模具成形设备的选择................................................42.2模具的基本结构....................................................42.3脱模机构设计......................................................92.4导向机构的设计...................................................102.5模具结构形式.....................................................112.6选择模架.........................................................113模具结构尺寸的设计计算...............................................133.1模具结构设计计算.................................................133.2模具成形尺寸设计计算.............................................134注射机工艺参数的校核................................................184.1最大注射量校核...................................................184.2锁模力校核.......................................................184.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核.................................184.4模具闭合高度校核.................................................184.5注开模行程的校核.................................................194.6模具加热、冷却系统计算...........................................195模具总装图..........................................................226模具的装配、试模....................................................236.1试模前的准备.....................................................236.2模具的安装及调试.................................................236.3试模.............................................................23致谢..............................................................26参考文献..............................................................2711塑料饭盒盒盖塑件的工艺分析1.1塑件成形工艺分析1.1.1塑件的成形工艺性分析塑件如图1.1所示图1.1塑件图产品名称：塑料饭盒盒盖产品材料：PS聚苯乙烯产品数量：大批量生产塑件质量：g30塑件尺寸：175×125×15mm塑件质量：该产品材料为聚苯乙烯,查产品说明得知其密度3/96.0~94.0cmg,收缩率为%6.3~%5.1，计算出其平均密度为3/95.0cmg,平均收缩率为%25.2。我们使用UG或Eo/Pr软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形的体积，也可根据形状进行手动几何计算得到塑料饭盒盒盖的体积。通过计算塑件的体积:35.31cmV塑塑件的重量:塑M塑V=30g式中：—塑料密度。2塑件颜色：绿色、橘黄色、白色等。(1)塑件材料特性：聚苯乙烯塑料的产量为塑料工业之冠，其中以高压聚乙烯产量最大。聚苯乙烯树脂为无毒、无味，呈白色或乳白色，柔软、半透明的大理石状粒料，密度为cmg/96.0~91.0为结晶型塑料。聚苯乙烯按聚合时所采用的压力的不同，可分为高压、中压和低压聚苯乙烯高压聚苯乙烯的分子结构不是单纯的线型，而是带有许多支链的树枝状分子。因此它的结晶度不高（%70~%60），密度较低，相对分子质量较小，常成为低密度聚苯乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度等都较低。但是它的介电性能好，具有较好的柔软性、耐冲性及透明性，成形加工性能也较好，中、低压聚苯乙烯的分子结构是支链很少的线型分子，其相对分子质量、结晶度较高（高达%95~%87），密度大，相对分子质量大，常称为高密度聚苯乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度等都较高，但柔软性、耐冲性及透明性、成形加工性能都较差。聚苯乙烯的吸水性极小，且介电性能与温度、湿度无关。因此，聚苯乙烯是最理想的高频电绝缘材料，在介电性能上只有聚苯乙烯、聚异丁烯及聚四氟乙烯与之相比。（2）主要用途：低压聚苯乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮；中压聚苯乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶类、包装用的薄膜以及各种注射成形制品，也可用在电信电缆上面；高压聚苯乙烯常用于制造塑料薄膜（理想的包装材料）、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外衣等。（3）成形特点：成形收缩率范围及收缩值，方向性明显，容易变形、翘曲。应控制模温，保持冷却均匀、温定；流动性好且对压力变化敏感；宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分；冷却速度慢，因此必须充分冷却，模具应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。（4）注射机的型号：400/20054SG1.1.2塑件要求（1）塑件材料特性：3聚苯乙烯不含或含有少量增塑剂，它的机械强度高，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能、对酸碱的抵抗能力极强，化学稳定性好，价格低廉，但成形比较困难，耐热性不高。（2）塑件材料成形性能：它的流动性差，过热时极易分解，所以必须加入稳定剂和润滑剂并严格控制成形温度及溶料的滞留时间。成形温度范围小，必须严格控制料温，模具应有冷却装置；采用带预塑化装置的螺杆式注射机。模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角滞料。1.2塑件成形工艺参数确定查表得成形工艺参数得：密度：cmg/96.0~94.0收缩率：%6.3~%1预热温度：80~10预热时间为h2~1料筒温度：前段200~170中段200~170后段160~140喷嘴温度：240~230模具温度：70~60注射压力：MPa100~60成形时间：注射时间s60~15保压时间s3~0冷却时间s60~15成型周期s13~40设计时应考虑的问题：（1）合理使用稳定剂、润滑剂等各种添加剂改善树脂工艺性能和制品使用性能，成形前进行预热。（2）流道和浇口的设计应考虑尽量减少阻力。（3）采用不锈钢制做型腔或采用镀铬进行型腔表面耐腐蚀处理。42模具成型设备和基本结构的选择2.1模具成形设备的选择根据塑料制品的体积或重量查有关手册选定注塑机型号。选用XS-ZY-125型卧式注射机，其性能参数如下：额定注射量：3125cm螺杆（注射）直径：mm42注射压力：Mpa120注射行程：mm115注射方式：螺杆式锁模力：KN900最大成形面积：2900cm最大注射面积：2320cm最大开模行程：mm300模具最大厚度：mm300模具最小厚度：mm200拉杆间距：mm290260喷嘴直径：mm4喷嘴圆弧半径：mm12顶出形式：两侧设有顶杆,机械顶出动、定模固定板尺寸/mmmm：458428合模方式：液压—机械液压泵流量/min)/(L：100、12液压泵压力/MPa：6.5机器外形尺寸：33401550750/mmmmmm2.2模具的基本结构2.2.1确定成形方法塑件采用注射成形法生产。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用点浇口自动脱模结构。52.2.2型腔布置据设计需要可知，由于该塑件形状较简单，质量较小，需要大批量生产，浇口形式采用点浇口进料，这样模具尺寸较小，制造加工方便，利于充满型腔，塑件质量高，生产效率高，塑件成本低。型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列，其排列方法如下图2.1所示：图2.1型腔的排列图2.2.3确定分型面为了塑件及浇注系统凝料的脱模和安放嵌件的需要,将模具型腔适当地分成两个或更多部分,这些可以分离的接触表面,通称为分型面。分型面的基本形式：(1)制件全部在上模(或定模)内成型(2)制件全部在下模(或动模)内成型(3)制件同时在上、下模内成型一副模具根据需要可能有一个或两个以上分型面。分型面可以是垂直于合模方向或倾斜于合模方向，也可能是平行于合模方向。分型面的形状很多，可以是平面，斜面，阶梯面，也可以是曲面。分型面应尽量选择平面形状，但为了适应塑件成型的需要和便于塑件脱模，也可以采用后三种分型面。后三种分型面虽然加工困难，但型腔加工却比较容易。根据需要和工艺要求本模具采