饭盒模具设计

饭盒模具设计饭盒模具设计 专业：机械工程及自动化专业：机械工程及自动化 姓名：姓名： 学号：学号： 餐盒注塑模具设计餐盒注塑模具设计 目录目录 一、绪论一、绪论 .2 二、二、 塑件制品及说明塑件制品及说明 .3 三、三、 设计计算内容及步骤设计计算内容及步骤 .4 1） 塑件设计 4 A、 塑料品种 .5 B、 外观要求 .5 C、 壁厚及制件体积计算 .5 D、 脱模斜度 .6 2） 成型工艺设计6 3） 模具结构设计 .6 4） 设计计算 .7 A、 成型零件的工作尺寸计算 .7 B、 型腔及模板的刚度及强度计算 .8 C、 浇注系统设计计算 10 D、 脱模阻力计算 11 E、模具冷却水道设计计算 .12 5）注射机的选择 .13 A、 最大注射量校核 13 B、 注射压力校核 14 C、 锁模力校核 14 D、 流动比校核 14 E、 开模行程及顶出行程校核.14 6） 模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核 15 A、 喷嘴尺寸 15 B、 定位圈尺寸 15 C、 最大及最小模厚 15 D、 模板螺孔尺寸 15 E、 拉杆内间距 15 7) 模具材料的选择 . .15 8) 编制模具零件机械加工及装配工艺方案 15 结束语结束语.15 四、参考书目及文献四、参考书目及文献16 一、绪论一、绪论 1 1、设计题目：、设计题目： 餐盒注塑模具设计 2 2、我国塑料模具的现状和发展、我国塑料模具的现状和发展 近年来，我国塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动 下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的原辅材料工业和加工、检 测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等 几大应用产业，塑料模具发展一片生机。建筑、家电、汽车等行业对 塑料的需求量都很大。据估计，仅汽车、摩托车行业每年就需要100 多亿元的模具；彩电模具每年也有约 28 亿元的市场。 (1)模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展； 模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展；模具企 业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营 国际化方向发展。 (2)模具 CAD/CAE/CAM/PDM 正向集成化、三维化、智能化、网络 化和信息化方向发展。 快捷高速的信息化时代将带领模具行业进入新 时代。 (3)模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户 将周期放在首位，要求模具尽快交货，因此模具生产周期将继续不断 缩短。 (4)大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用 户的产品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发 (这需 要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行)，变被动为主动。以 及“你给我一个概念，我还你一个产品”的一站式服务模式都已成为 发展趋势。 (5)随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量 依靠技艺的现象已有了很大变化。在某种意义上说： “模具是一种 工艺品”的概念正在被“模具是一种高新技术工业产品”所替代，模 具“上下模单配成套”的概念正在被“只装不配“的概念所替代。 模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后主要依靠技术。 这不但是 一种生产手段的改变，也是一种生产方式的改变，更是一种观念的改 变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生 产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促使整个模具工业水平不 断提高。 (6)高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺、 新技术将不断得到发展。 3 3、设计要求、设计要求： ： 独立思考、灵活运用所学，鼓励创新。熟悉模具设计的过程及要 点。 二、塑件制品及说明二、塑件制品及说明 制件：餐盒制件：餐盒 制件说明：制件说明： 用途：装菜用，并可以与饭盒体合为一体用途：装菜用，并可以与饭盒体合为一体 要求：制品要保持光滑，有良好外观要求：制品要保持光滑，有良好外观 材料：聚甲基戊烯－材料：聚甲基戊烯－1 1（（TPXTPX）） 收缩率收缩率: : 计算收缩率计算收缩率 1.5~3%1.5~3% 一、塑件设计 1) 塑件的材料： 按制品的用途，需要耐高温，元毒，抗蠕变性能。根据《塑料模 设计手册》 （以下简称《手册》 ）337 页，附录 表 1 ，选取塑件 的材料为：聚甲基戊烯－1（TPX） 。 根据《手册》15 页，表 1-4 查得 TPX 材料的各种性能如下： 注射机类型：螺杆式 密度：0.83 g /cm2 计算收缩率：1.5%～3％ 预热： （无） 后段： 230～2500c  料筒温度中段： 250～2700c 前段： 290～310 0c  喷嘴温度：280～290 0c 模具温度：60～80 0c 注射压力：80～130MPA 注射时间：20～60  高压时间：0～3 成型时间（s) 冷却时间：20～60 总周期：50～130  螺杆转速：28 r/min 2) 外观要求： 表面要求光滑，不能变成。 3）壁厚及制件体积计算： 根据《手册》30 页，表 2-3 取壁厚为：3mm 体积： V 1 ＝［190×136－（60×60-×302） ］×3 ＝75 cm3 V 2 ＝｛180×126－（50×50－×252）-［174×120－（44×44－ ×222） ］ ｝×19 ＝125 cm3 V ＝V 1 +V 2 ＝200 cm3 由《手册》图 5-8： h/l 1 ＝22/180=0.12 得：c=1 由《手册》图 5-9：l 2 /l 1 ＝126/180=0.67 得： 1  0.7 将以上各数值代入式（5-1）得： 1 1*130*2.2 3（）b  2.2* ＝1.5 cm 52.1*10 *0.7*0.005 4）脱模斜度 由于材料收缩率较大，按《手册》29 页，表 2-1 选脱模作斜度为：130 二、成型工艺设计 1）合模，加料，加热，塑化，挤压 2）注射，保压，冷却，固化，定型 3） 螺杆嵌塑，脱模顶出 三、模具结构设计 1）成型零部件型腔是直接成型塑件的部分，它由凸模、凹模、 推杆等构成。 2）浇注系统由于塑件较大，所以要采用两个浇口，所以设计了 流道。 3）导向部分确保动模和定模合模时准确对中而设导向零件。 4） 推出机构在开模过程中， 将塑件和浇注系统凝料从模具中推 出的装置。 5） 排气系统为了在注塑过程中将型腔内原有的空气排出， 在分 型面处开设排气槽。 6） 模温调节系统为了满足注塑工艺对模具温度的要求， 模具设 有冷却或加热系统。 四、设计计算 （1）成型零件的工作尺寸计算 1）凹模型腔的强度 cph 1 根据《手册》139 页，式（5-1） b  h()3 E 1 y 1 b：凹模侧壁的理论宽度 h: 凹模型腔的深度 p: 凹模型腔内的熔体压力 ;y:凹模长边侧壁的允许弹性变 形量 已知：P=130Mpa ; E=2.1×10 5Mpa ; h = 2.2cmy 1  0.005cm 2）型腔的长、宽尺寸计算 塑件的平均收缩率η为： 的制品公差。 3 L 1 ＝ L 1d  L 1g 2.25% 4  z 1.531 ％＝2.25