方便饭盒上盖设计计算说明书

1、沈 阳化工学院本科课程设计说明书设计题目： 方便饭盒上盖注塑模具的设计系：机 械业： 机械设计制造及其自动化院专班级：0 3 0 1学号：03100108 叶桂星学生指导教师：王立强课程设计日期：2006/12/252006/12/30目录1、课程设计任务书12、塑件制品及说明23、设计计算内容及步骤31）塑件设计3A、品种3B、外观要求3C、壁厚及制件体积计算3D、脱模斜度42） 成型工艺设计43） 模具结构设计44） 设计计算4A、成型零件的工作计算4B、型腔及模板的刚度及强度计算5C、浇注系统设计计算6D、脱模阻力计算6E、模具冷却水道设计计算75）注射机的选择7A、最大注射量校核7B、

2、注射校核8C、锁模力校核8D、比校核8E、开模行程及顶出行程校核86）模具与注射机安装模具部分相关的校核8A、喷嘴.9.9B、圈C、最大及最小模厚9D、模板螺孔.9E、拉杆内间距97) 模具材料的选择98) 编制模具零件机械及装配工艺方案94、参考书目及文献9高材料成型模具课程设计任务书学院：机械工程专业：机制班级：0301 学生姓名：叶桂星1、设计题目：方便饭盒上盖注塑模具设计2、设计任务:1. 塑件设计（自行选择），完成塑件图一张。2. 注射模具设计,完成注射模具装配图一张。3. 注射模零件设计,完成模具零件图一张。4. 编写设计计算说明一份。内容包括：1 设计计算（1）；（2）强度、刚度

3、 ；（3）脱模阻力2 选择注射机3 校核3、设计要求：思考、灵活运用所学，鼓励创新。熟悉模具设计的过程及要点。指 导 教 师:王立强年月日教研室：董林福年月日沈阳化工学院本科课程设计用纸塑件设计图制件：方便饭盒上盖制件说明：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，有良好外观材料：聚甲基戊烯1（TPX）收缩率: 计算收缩率 1.53%第页共页沈阳化工学院本科课程设计用纸第页共页一、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

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）ì后段：230250 0c料筒温度ï段：250270 0cí中ï前段：290310 0cî喷嘴温度：280290 0c模具温度：6080 0c注射：80130MPAì注射时间：2060ï高压时间：03成型时间（s)ïíï冷却时间：2060ïî总周期：50130螺杆转速：28 r/min2) 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

5、 页，表 2-3 取壁厚为：3mm 体积：V 190×136（60×60- p ×302 ）×3175 cm3V 180×126（50×50 p ×252 ）-174×120（44×44 p ×222 ）×192125 cm3V V +V 200 cm312选取塑件的材料为：聚甲基戊烯1（TPX）外观：光滑体积：112138 mm3沈阳化工学院本科课程设计用纸第页共页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：1 30 '二、成型工艺设计1） 合模

6、，加料，加热，塑化，挤压2） 注射，保压，冷却，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。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）成型零件的工作计算1）凹模型腔的强度cph1根据手册139 页，式（5-1）

7、b = h()3Ef1 y1b：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;y: 凹模长边侧壁的弹性变形量已知： P =130Mpa ; E=2.1×105 Mpa ; h = 2.2cmy = 0.005 cm1脱模斜度：1°30 '沈阳化工学院本科课程设计用纸第页共页由手册图 5-8： h / l122/180=0.12 得：c=1由手册图 5-9： l2 / l1 126/180=0.67 得：f1 = 0.7将以上各数值代入式（5-1）得：1*130* 2.21b = 2.2*（）3 1.5 cm2.1*105 *0.7*0.0052）型腔

8、的长、宽计算1.5 + 31塑件的平均收缩率为：2.25,模具制造公差取 的制品公23差。æ3ö+d zL1 ç L1d + L1g ´ 2.25% - 4 ´ D ÷èøæ3ö+( 13´1) ç180.5 +180´ 2.25% - 4 ´1÷èø183.8 +0.33式中： L1 型腔的 L 1 方向公称L 1d 制品 L 1 方向最大L 1g 制品 L 1 方向公称收缩率制品的设计公差d z 模具制造公差。L = (L

9、+ L * 2.25% 3 * D）+dz22d1g4æ3ö+( 13´1) ç126.5 +126´ 2.25% - 4 ´1÷èø128.6 +0.33式中： L2 型腔的 L 2 方向公称凹模侧壁厚：b=15mm型腔的长、宽：L = 183.8+0 33 1L = 128.6+0 33 2沈阳化工学院本科课程设计用纸第页共页3）型腔的深度计算æ2ö+d zH x ç Hd + H g ´h -D÷è3øæ2ö+

10、0 33 ç 25.5 + 25´ 2.25% -´1÷25.4 +0 33è3ø式中：H x 型腔深度公称， Hd 制品高度最大， H g 制品高度公称。4） 型芯的长、宽计算l = (l + l *h + 3 D)11i1g4-d z3 (173.5 +174* 2.25% -* D)4-0 33177.17 -0.33式中： l1i l1 方向最小l = (119.5 +120* 2.25% - 3 * D)24-0 33121.45 -0.335） 型芯的高度æ2öh x ç hi + hg &#

11、180;h + 3 ´ D÷èø-dz æ 21.5 + 22´ 2.25% + 2 ´1öç3÷èø-0 3321.33 -0 33式中：h x 型心高度公称hi 制品深度最小hg 制品深度公称。型腔的深：H = 25.4+0 33x型芯的长、宽：l1 = 177.17-0 33l2 = 121.45-0 33型芯的高度：hx = 21.33-0 33沈阳化工学院本科课程设计用纸第页共页2）支撑板强度的计算根据手册147 页，式 5-65* p *l *l1支撑板厚度 H

12、= L(12 )332* E * B * yp =130Mpa ; l1 = 17.4cm ; l2 = 12cm B = L1 = 24cm ; L = 14cmE = 2.1*105 MPa ; y = 0.005 cm代入上式，得 H = 5 cm（2）浇注系统设计计算根据手册205 页，式（5-59）D =4Vp * K式中：D 为主流道大头直径V 为流经主浇道的熔体容积K 为熔体常数其中 K 取 5V=200×（1+20%）240 cm3代入式算得：D=7.8mm 取 D=8mm(3)脱模阻力计算根据手册243 页，式 5-93Q = 8t * E * S * L * f

13、+ B *10 (1- m)(1+ f )式中：Q 脱模力(N)t塑件平均壁厚（cm）E弹性模量S平均成形收缩率L 包容凸模的长度f与钢的摩擦系数m的帕松比E200000 N / cm2 ；S0.0225 ； L2.2cm ；f=0.3 ；m=0.3；t=0.3支撑板厚度：H = 5 cm主浇道直径：D=8mm沈阳化工学院本科课程设计用纸第页共页代入上式得：Q = 8*0.3* 200000*0.0255* 2.2*0.3 =7833 N(1- 0.3)(1+ 0.3)(4)模具冷却水道设计计算根据实用模具设计与制造手册433 页，式 6-31W1aW K (T - T )34其中 W 1 根

14、据注射模典型结构 100 例P201 附表 3 中查得85´1.3´10085gs，W595.4g，W rV ，0.64´ (35° - 6°)W595.4V595.4V595.4cm³，取直径 d20mm，Lr11 pd 21 ´ 3.14´ 202441.8m，式中：W通过模具的冷却水重量， W1 时间内进入模具的重量，a每可的热容量，K热传导系数，T3 出水温度，T4如水温度， r 冷却液容重，V冷却水道体积，L冷却水道长度，d冷却水道直径。五、注射机的选择1）最大注射量校核根据·橡胶成型模具设计手

15、册144 页，式（5-2-1）G = G r 11.06式中： G1 注塑机最大注谢量（ cm³） G 注塑机额定注谢量（ cm³）r 待密度 g / cm3代入数据得：G = 280* 0.83 = 219.24g11.06脱模阻力：Q = 7833N沈阳化工学院本科课程设计用纸第页共页根据式（5-2-3）mz = n(mj + mf ) + ms + mb式中： n 模具的型腔数 ,mj 塑件的质量 g ， mf 浇注系统分流道凝料的质量 g ， ms 主流道凝料质量 g ， mb 塑件飞边质量 g代入数据得：mz = 1(200*0.83 + 0) + 0.02*0.

16、83 + 0 = 166 g根据校核式（5-2-2）G1 *80% = 175 > 166故：2） 注射校核根据·橡胶成型模具设计手册P145，P j 150Mpa，Pch100Mpa，（0.750.9）P j 112.5135Mpa>Pch，故也是的。式中：P j 注塑机额定最大注射，Pch模具成型时需要的注射。3） 锁模力的校核2根据·橡胶成型模具设计手册P145，P 取 30Mpa，k 取 ， P pK3q230× 20Mpa 由表 5-2-1，取 F17.6Mpa，有 P >F，故。式中：3qPq 型腔内，P料筒内注塑机柱塞或螺杆施加于的

17、，K损耗系数，F注射机的额定锁模力。4） 开模行程及其顶出行程校核根据·橡胶成型模具设计手册P149，H 1 25mm，H 2 25mm，S320mm，H 1 + H 2 +（510）5560mm<S，符合要求。式中：H 1 脱模距离，H 2 塑件加浇注系统总高，S注塑机最大开模行程。六、模具与注射机安装模具部分相关得校核。因材料为 TPX，总体积为 250 cm3 ，所以选择螺杆式注塑机的型号为：SZ-10060，其转速为 20-40 转秒，喷嘴形式为直通式。沈阳化工学院本科课程设计用纸第页共页1. 喷嘴：喷嘴的伸出量为 20mm，喷嘴的球半径为 SR10mm2. 最大及最小模厚：最大模厚为 300mm，最小模厚为 170mm。3. 模板螺孔：孔直径为 125mm，孔深度为 10mm。4. 拉杆内间距为 320×320mm。七、模具材料的选择根据实用注射模设计与制造P92 表 5-11，选取成型零件的材料为 T8A， 淬火低温回火55HRC，用于塑件形状简单，不大的模具。八、 编制模具零件机械及装配工艺方案型腔和型芯铣出来，其它粗糙度要求较高的表面，如果脱浇道板，要用磨床。模具表面喷红色油漆。各件按以下顺序装配：定模座板>凹模垫板>浇口套（件 7、11）>凹模&