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說明書
設計題目： 方便飯盒上蓋注塑模具的設計
院 系： 機 械 工 程 學 院
專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化
班 級：
學 號：
學生姓名：
指導教師：
課程設計日期：
目錄
1、課程設計任務書 ..................................................................1
2、塑件制品及說明 ..................................................................2
3、設計計算內(nèi)容及步驟 ..............................................................3
1）塑件設計 ......................................................................3
A、塑料品種 ......................................................................3
B、外觀要求 ......................................................................3
C、壁厚及制件體積計算 ............................................................3
D、脫模斜度 ......................................................................4
2）成型工藝設計.....................................................................4
3）模具結(jié)構設計 ..................................................... ..............4
4）設計計算 ............................................................ ...........4
A、成型零件的工作尺寸計算 .............................................. .........4
B、型腔及模板的剛度及強度計算 ....................................... ............5
C、澆注系統(tǒng)設計計算 ..............................................................6
D、脫模阻力計算 ..................................................................6
E、模具冷卻水道設計計算 ..........................................................7
5）注射機的選擇 ....................................................................7
A、最大注射量校核 ................................................................7
B、注射壓力校核 ..................................................................8
C、鎖模力校核 ....................................................................8
D、流動比校核 ....................................................................8
E、開模行程及頂出行程校核.........................................................8
6）模具與注射機安裝模具部分相關尺寸的校核 ........................................8
A、噴嘴尺寸 ......................................................................9
B、定位圈尺寸 ....................................................................9
C、最大及最小模厚 ................................................................9
D、模板螺孔尺寸 ..................................................................9
E、拉桿內(nèi)間距 ....................................................................9
7) 模具材料的選擇 . ..............................................................9
8) 編制模具零件機械加工及裝配工藝方案 .................... .......................9
4、參考書目及文獻 ...................................................................9
《高分子材料成型模具》課程設計任務書
學院：機械工程 專業(yè)：機制 班級：0301 學生姓名：
1、設計題目：
方便飯盒上蓋注塑模具設計
2、設計任務:
1. 塑件設計（自行選擇），完成塑件圖一張。
2. 注射模具設計,完成注射模具裝配圖一張。
3. 注射模零件設計,完成模具零件圖一張。
4. 編寫設計計算說明一份。
內(nèi)容包括：1 設計計算
（1）尺寸；（2）強度、剛度 ；（3）脫模阻力
2 選擇注射機
3 校核
3、設計要求：
獨立思考、靈活運用所學，鼓勵創(chuàng)新。熟悉模具設計的過程及要點。
指 導 教 師: 王立強 年 月 日
教研室主任： 董林福 年 月 日
塑件設計圖
制件：方便飯盒上蓋
制件說明：
用途：裝菜用，并可以與飯盒體合為一體
要求：制品要保持光滑，有良好外觀
材料：聚甲基戊烯－1（TPX）
收縮率: 計算收縮率1.5~3%
一、 塑件設計
1) 塑件的材料：
按制品的用途，需要耐高溫，元毒，抗蠕變性能。根據(jù)《塑料模設計手冊》（以下簡稱《手冊》）337頁，附錄 表 1 ，選取塑件的材料為：聚甲基戊烯－1（TPX）。
根據(jù)《手冊》15頁，表1-4 查得TPX材料的各種性能如下：
注射機類型：螺桿式
密度：0.83
計算收縮率：1.5%～3％
預熱：（無）
噴嘴溫度：280～290
模具溫度：60～80
注射壓力：80～130MPA
螺桿轉(zhuǎn)速：28 r/min
2) 外觀要求：
表面要求光滑，不能變成。
3）壁厚及制件體積計算：
根據(jù)《手冊》30頁，表2-3 取壁厚為：3mm
體積：
＝［190×136－（60×60-）］×3
＝75
＝｛180×126－（50×50－）-［174×120－（44×44－）］｝×19
＝125
＝+＝200
選取塑件的材料為：
聚甲基戊烯—1（TPX）
外觀：光滑
體積：
112138
4）脫模斜度
由于材料收縮率較大，按《手冊》29頁，表2-1
選脫模作斜度為：
二、 成型工藝設計
1）合模，加料，加熱，塑化，擠壓
2）注射，保壓，冷卻，固化，定型
3） 螺桿嵌塑，脫模頂出
三、模具結(jié)構設計
1）成型零部件 型腔是直接成型塑件的部分，它由凸模、凹模、推桿等構成。
2）澆注系統(tǒng) 由于塑件較大，所以要采用兩個澆口，所以設計了流道。
3）導向部分 確保動模和定模合模時準確對中而設導向零件。
4）推出機構 在開模過程中，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料從模具中推出的裝置。
5）排氣系統(tǒng) 為了在注塑過程中將型腔內(nèi)原有的空氣排出，在分型面處開設排氣槽。
6）模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 為了滿足注塑工藝對模具溫度的要求，模具設有冷卻或加熱系統(tǒng)。
四、設計計算
（1）成型零件的工作尺寸計算
1）凹模型腔的強度
根據(jù)《手冊》139頁，式（5-1）
b：凹模側(cè)壁的理論寬度
h: 凹模型腔的深度
p: 凹模型腔內(nèi)的熔體壓力; y: 凹模長邊側(cè)壁的允許彈性變形量
已知：=130Mpa ; E=2.1×Mpa ; h = 2.2cm cm
脫模斜度：
由《手冊》圖5-8：＝22/180=0.12 得：c=1
由《手冊》圖5-9：＝126/180=0.67 得：
將以上各數(shù)值代入式（5-1）得：
＝1.5 cm
2）型腔的長、寬尺寸計算
塑件的平均收縮率η為：％＝2.25％,模具制造公差取的制品公差。
＝
＝
＝183.8
式中：——型腔的L方向公稱尺寸
L——制品 L方向最大尺寸
L——制品L方向公稱尺寸
η——收縮率
Δ——制品的設計公差
——模具制造公差。
＝
＝128.6
式中：——型腔的L方向公稱尺寸
3）型腔的深度尺寸計算
H＝
＝＝25.4
式中：H－型腔深度公稱尺寸，－制品高度最大尺寸，－制品高度公稱尺寸。
4）型芯的長、寬尺寸計算
＝
＝177.17
式中：——方向最小尺寸
＝121.45
5）型芯的高度
h＝
＝
＝21.33
式中：h－型心高度公稱尺寸
－制品深度最小尺寸
－制品深度公稱尺寸。
2）支撐板強度的計算
根據(jù)《手冊》147頁，式5-6
支撐板厚度
p =130Mpa ; ;
;
; y = 0.005 cm
代入上式，得H = 5 cm
（2）澆注系統(tǒng)設計計算
根據(jù)《手冊》205頁，式（5-59）
式中：
D為主流道大頭直徑
V為流經(jīng)主澆道的熔體容積
K為熔體常數(shù)
其中K取5
V=200×（1+20%）＝240
代入式算得：D=7.8mm 取D=8mm
(3)脫模阻力計算
根據(jù)《手冊》243頁，式5-93
式中：
Q 脫模力(N)
t 塑件平均壁厚（cm）
E 塑料彈性模量
S 塑料平均成形收縮率
L 包容凸模的長度
f 塑料與鋼的摩擦系數(shù)
m 塑料的帕松比
E＝200000 ；S＝0.0225 ； L＝2.2cm ；f=0.3 ；m=0.3；t=0.3
代入上式得：
=7833 N
(4)模具冷卻水道設計計算
根據(jù)《實用模具設計與制造手冊》433頁，式6-31
W＝
其中W根據(jù)《注射模典型結(jié)構100例》P201附表3中查得
85g／s，W＝＝595.4g，W＝，
V＝＝＝595.4cm3，取直徑d＝20mm，L＝＝＝1.8m，式中：W－通過模具的冷卻水重量，－單位時間內(nèi)進入模具的塑料重量，a－每可塑料的熱容量，K－熱傳導系數(shù)，－出水溫度，－如水溫度，－冷卻液容重，V－冷卻水道體積，L－冷卻水道長度，d－冷卻水道直徑。
五、注射機的選擇
1）最大注射量校核
根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設計手冊》144頁，式（5-2-1）
式中： 注塑機最大注謝量（ cm3）
G 注塑機額定注謝量（ cm3）
待加工塑料密度
代入數(shù)據(jù)得：
根據(jù)式（5-2-3）
式中： n 模具的型腔數(shù) , 塑件的質(zhì)量 g ， 澆注系統(tǒng)分流道凝料的質(zhì)量g ， 主流道凝料質(zhì)量g ， 塑件飛邊質(zhì)量g
代入數(shù)據(jù)得：
g
根據(jù)校核式（5-2-2）
故：合格
2）注射壓力校核
根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設計手冊》P145，P＝150Mpa，Pch＝100Mpa，（0.75～0.9）P＝112.5～135Mpa>Pch，故也是合格的。式中：P－注塑機額定最大注射壓力，Pch－模具成型時需要的注射壓力。
3）鎖模力的校核
根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設計手冊》P145，P取30Mpa，k取，＝pK＝30×＝20Mpa由表5-2-1，取F＝17.6Mpa，有>F，故合格。式中：－型腔內(nèi)塑料壓力，P－料筒內(nèi)注塑機柱塞或螺桿施加于塑料的壓力，K－損耗系數(shù)，F(xiàn)－注射機的額定鎖模力。
4）開模行程及其頂出行程校核
根據(jù)《塑料·橡膠成型模具設計手冊》P149，H＝25mm，H＝25mm，S＝320mm，H+ H+（5～10）＝55～60mm
凹模墊板－>澆口套（件7、11）－>凹模－>型腔板－>動模板－>推板－>擋釘（件25）－>墊塊－>動模座板。
第四章 參考書目及文獻
1. 《機械設計手冊》 成大先 化學工業(yè)出版社 第三版
2. 《實用塑料注射模設計與制造》 陳萬林 機械工業(yè)出版社 第一版
3. 《塑料模設計手冊》 《塑料模設計手冊》編寫組 機械工業(yè)出版社 第二版
4. 《注射模典型結(jié)構100例》 蔣繼宏 中國輕工業(yè)出版社 第一版
5. 《塑料制品與模具設計提案》 劉際澤 中國輕工業(yè)出版社 第一版
6. 《塑料模具設計》 劉昌祺 機械工業(yè)出版社 第一版
7. 《塑料·橡膠成型模具設計手冊》 奚永生 中國輕工業(yè)出版社 第一版
8. 《實用模具設計與制造手冊》 許發(fā)樾 機械工業(yè)出版社 第一版
9. 《注射模具CAD/CAE/CAM技術》 王國中 北京理工大學出版社 第一版
凹模側(cè)壁厚：
b=15mm
型腔的長、寬：
型腔的深：
型芯的長、寬：
型芯的高度：
支撐板厚度：
H = 5 cm
主澆道直徑：
D=8mm
脫模阻力：
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