130301111227_薛礼胜_饼干盒注塑模具设计

毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目: 饼干盒注塑模具设计学生姓名: 薛礼胜学 号： 130301111227院（系）： 中德工程学院专业班级： 模具 1312指导教师：职 称：2015 年 10 月中文题目：饼干盒注塑模具设计毕业设计（论文）共 xx 页 图纸共 xx 张 完成日期 20 年 月 答辩日期 20 年 月摘要本课题主要本次毕业设计的课题是饼干盒注塑模具设计，这个饼干盒是聚乙烯材料PE。通过对饼干盒的工艺分析最终做出饼干盒注塑模具设计。这个毕业设计对产品结构的工艺、模具成型结构、模具的浇注系统、推出机构、冷却系统、以及注塑机的选择通过本次设计可以清楚的表达出该套模具的结构以及工作原理。本次的本次毕业设计主要是用于生产饼干盒的模具。关键词：饼干盒、聚乙烯、注塑I目录前言 .11.塑件分析 .21.1 功能分析 21.1.1 尺寸精度分析 21.1.2 表面质量分析 21.2 成型分析 22.成型工艺分析 .32.1 塑件选材 32.2 塑件的成型工艺参数确定 33.模具结构设计 .43.1 分型面的选择 43.2 型腔布局 43.3 浇注系统的结构 53.3.1 浇口的设计 53.4 推出机构设计 63.5 模架类型的选择 63.6 冷却系统设计 73.7 排气系统设计 73.8 开模顺序设计 74.模具尺寸计算与注塑机选择 .84.1 型芯型腔结构设计 84.2 型芯型腔结构尺寸计算 94.3 初选注射机 .104.3.1 注塑量的计算 .10II4.3.2 锁模力的计算 .104.3.3 注塑机的选择 .104.4 其他尺寸计算 .114.4.1 浇注系统尺寸计算 .114.4.2 其他结构尺寸计算 .115.模具图绘制 12总 结 .13致 谢 .14附 录 .15参考文献 16薛礼胜 饼干盒注塑模具设计0前言模具是工业航母！模具在我国的重要性可谓是重中之重，没有了模具，我们可以说寸步难行，日常生活用品，交通工具，各种商品或多或少都能联系到模具。而何为模具，简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。模具有很多很多的分类，按所成型的材料的不同，模具可分为金属模具和非金属模具。5 E3 Y8模具其他分类：合金模具、钣金模具、塑料模具、冲压模具、铸造模具、挤出模具、压铸模具、汽车模具、滚丝模具。模具种类太多，正因为它的种类很多，所以它涉及的种类太过广泛，而我们因为环境和时间等问题，我们只能接触到很少关于模具的真正的核心技术。而设计模具这时很伟大的一份事业，我们不断的积累经验，不断构想，才会各种各样的模具出现，给我们这个社会带来更多的进步，这次的模具设计是为了以后自己未来的发展奠定的初步的基础。苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）11.塑件分析本塑件为超市常见的饼干盒。图 1-1 塑件 3D 图1.1 功能分析1.1.1 尺寸精度分析该塑件为饼干盒尺寸为直经 90m，高度 6mm，壁厚 3mm。公差等级：MT6。精度不高，结构简单，可进行小批量生产。塑件上尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按 MT6 级塑件精度查取公差值。1.1.2 表面质量分析该塑件为饼干盒，其材料为 PE，结构为一个圆柱塑料盒子，结构较为简单，易注塑成形。该塑件表面除要求没有熔接痕、气痕、飞边、毛刺等产生缺陷外，没有特别的表面质量要求，故表面质量公差等级为 MT6，表面粗糙度为 Ra1.6。影响模具精度的主要原因是塑料的收缩量，因为该塑件选用的材料为 PE,PE 的成型收缩率为 1.5%3.6%。1.2 成型分析塑件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免疤痕、裂纹等瑕疵外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。这个收纳盒表面粗糙度 Ra 值一般为 3.20.2m。本产品它的主要目的是放置一些食品，小型玩具，硬币等小型的物品。这个就需要材料的性能比较好一点，具有良好的抗腐蚀能力，不易老化，耐热性、耐化学性。最主要的是它不能有刺激性气味和无毒无害。它的结构简单，由于它是一模一穴所以不适合大批量生产，只能小批量生产，没有什么特殊性要求，故而采用注塑成型。薛礼胜 饼干盒注塑模具设计22.成型工艺分析2.1 塑件选材聚乙烯是使用较早，应用范围很广消费量很大的塑料。世界上，聚乙烯的产量居各种塑料产量之首。用高压法生产的叫高压聚乙烯（低密度聚乙烯）；用低压或压法生产叫低压聚乙烯（高密度聚乙烯），其中高压聚乙烯的用量较大。2.2 塑件的成型工艺参数确定塑料品种 结构特性 使用温度 化学稳定性 性能特点 成型特点PE热塑性塑料线性聚合物，结晶型。最低使用温度可达-100-70较好，比较稳定。机械性能较好，耐热性好，耐低温，吸水性小，高频绝缘性能好。成型收缩率范围及收缩值大，方向性明显，容易变形，翘曲结论 该塑料具有良好的工艺性能，适宜注射成型，易解聚，不易老化。苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）33.模具结构设计3.1 分型面的选择分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模的制造工艺等有关，所以分型面的选择是注射模设计的一个很大的关键点，因此，有以下要求：（1）在塑件外形最大轮廓处（2）有利于塑件的顺利脱模（3）保证塑件的精度要求（4）满足塑件的外观质量要求（5）便于模具的加工制造综上：以塑件的结构形状和尺寸分析，如下图 3-1 所示： 图 3-1 分型面的选择3.2 型腔布局该塑件精度要求一般，尺寸比较大，所以采用一模一腔的形式。考虑到模具制造成本和生产效率，所以初步采用一模一腔的模具形式。如图 3-2：薛礼胜 饼干盒注塑模具设计4图 3-2 型腔布局图3.3 浇注系统的结构浇注系统是指模具中有注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。3.3.1 浇口的设计浇口形式主要有直接浇口、侧浇口、点浇口，潜伏式浇口等。由于该塑件外观质量要求不高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时，也应尽量使模具结构更简单，综合考虑使用直接浇口如图 3-3 所示。图 3-3 直接浇口苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）5该塑件由于尺寸比较大，所以选用一模一腔模具，浇口布局如图 3-4 所示。图 3-4 浇口布局图3.4 推出机构设计考虑塑件是一模一腔，零件厚度又比较薄，且塑件相对有点大，故选用多根推杆推出，不至于破坏零件和更好的推出塑件，推出机构为机动推出，结构非常简单，设计在动模一边。所以我选用了 4 根推杆推杆长度为 228m，如图 3-5 所示。图 3-5 推杆推出设计3.5 模架类型的选择由型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据塑件尺寸结合标准模架，选用细水口尺寸为 400mmX400mmDCI 型模架。薛礼胜 饼干盒注塑模具设计63.6 冷却系统设计由于塑料件的壁厚均为 3mm，塑料件尺寸不太大，所以可以确定确定水孔直径为8mm。由于冷却水道的位置结构形式、孔径的大小、表面的状态、结构的形式、水的流速、模具的材料等很多因素都会直接或者间接的影响模具的热量向冷却水传递，所以在一般情况下更为准确的计算比较复杂。成离型腔的左右面 8mm 处开设冷却系统. 3.7 排气系统设计由于该塑料件尺寸不太大，可以充分利用分型面的配合间隙排气和型芯间隙排气。3.8 开模顺序设计动模后退拉料杆钩住冷料穴一起后退，后退到一定程度撞上顶针板这时相当于动模前进，这时塑件会从动模和定模分析面分开。塑件包在凸模上随动模一起后退，同时拉料杆将浇注系统主流道凝料从浇口套拉出。顶杆推动底针板推出机构开始工作推杆和拉料杆分别将浇注系统凝料从凸模和冷料穴中推出合模：复位杆撞上 A 板使推出机构复位 B 板碰上 A 板合模结束。苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）74.模具尺寸计算与注塑机选择4.1 型芯型腔结构设计考虑到加工工艺性，型芯采用嵌入式.，型腔采用整体式， 如图 4-1，2 所示。图 4-1 型腔图图 4-2 型芯图薛礼胜 饼干盒注塑模具设计84.2 型芯型腔结构尺寸计算图 4-3 型芯型腔表产品阴影面积为 30200mm2，根据上表 4-3 可得 A=65,B=45,C=135,H=85,D=38,E=45苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）94.3 初选注射机4.3.1 注塑量的计算通过三维软件建模分析和精密计算，得塑件的体积为 302cm3查资料得 PE 的密度为 0.91-0.94g/cm3，经过计算得该塑件的质量为 274.82g4.3.2 锁模力的计算计算锁模力有两大因素：投影面积和模腔压力。投影面积是开模后锁观看到的最大面积，所以通过计算和三维软件建模分析和精密分计算和投影面积为 314cm2。PE 的成型压力一般不超过 100Mpa，计算可得锁模力为:Fn=3.14*104X100=314KN4.3.3 注塑机的选择估算塑件的质量为 274.82g 和体积 314cm2。该产品的选用的材料为 PE，查资料得密度为 0.90-0.94g/cm3，收缩率为 1.5%3.6%。计算其密度为 0.90g/cm3，平均收缩率为 2%。根据计算结果，所以我选用 XS-Z-60 注塑机该注塑机参数如下：一次性注射量/cm3： 60螺杆直径/mm： 38注射压力/MPa： 122注射方式： 柱塞式锁模力/KN： 500最大开合模行程/mm： 130模具最大厚度： 200模具最小厚度： 70薛礼胜 饼干盒注塑模具设计104.4 其他尺寸计算4.4.1 浇注系统尺寸计算浇注系统主要尺寸如图 4-1 所示：图 4-1 浇注系统4.4.2 其他结构尺寸计算导柱与导套的配合采用间隙配合,用作导向作用，如图 4-2。开闭器的选择是从 CAD 标准库调出来了开闭器分布在 AB 板之间用来开模运动起限制作用，如图 4-3。浇注系统的推出方式：推杆拉断浇口，浇注系统掉落。 图 4-2 导柱导套 图 4-3 开闭器苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）115.模具图绘制考虑到塑件比较大小，所以我采用的是一模一腔三板模结构，浇口类型选用的是点浇口。模具图如下图 5-1 所示：图 5-1 模具零件图该模具图为一模一腔带三板模型芯型腔采用带材料为成型塑料对钢材无特殊要求，型腔是选用中低档进口 P20 或 P20+Ni 类钢材；型芯可选用低档进口 P20 类钢材或进口优质碳素钢 S50C、S55C 等，也可选用国产塑料模具钢。薛礼胜 饼干盒注塑模具设计12总 结在没有接触到塑料模具前，我对于塑料模的认知只停留在日常用品中，学了这门课程后，不仅仅加深了我对塑料模具的理解，更是能进行简单得设计。毕业设计就是我对这门课程的答卷，在设计过程中使用到 AutoCAD、UG 软件，还收集了很多很多的网上资料和书本资料，将自己这三年的学习成果更加立体的呈现的出来。同时在这个过程中也遇到了很多困难，在老师和同学的帮助下都被一一克服，我很珍惜这个一起努力，共同进步的过程。这些东西我会记得一辈子，这是一个经历，同时也是我成长的过程，我在乎这次的毕业设计，但我更在乎我在这过程中积累的知识。这些都让我明白大学三年，我并非一无所获，反而受益良多。苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）13致 谢大学三年转瞬即逝，弹指间就要毕业了。这三年，我成长了很多，从稚嫩走向成熟，从莽撞走向稳重，慢慢的明白身为男人的责任。一路遇到的风景，擦肩而过的人，渐渐的都成为我生命中不可或缺的珍贵回忆。在学习上遇到的困难，老师总会耐心的替我解答；在生活中碰到的摩擦，同学总会带着善意去帮助我，对于这些我都心怀感激。感谢这大学三年来你们的付出和帮助，感谢这些日子的风雨同舟，感谢生命中出现过并留下余香的你们。现在的我不知道用什么来表达我的感激之情，千言万语只有两个字，谢谢。薛礼胜 饼干盒注塑模具设计14附 录图纸苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）15参考文献【1】张维和. 注塑模具设计经验技巧与实例.北京. 化学工业出版社.2015【2】冯亚生,崔春芳. 注塑模具与制造技术.北京. 化学工业出版社.2013【3】梅伶.模具课程设计指导.北京：机械工业出版社.2010【4】乌尔里希菲舍尔.简明机械手册.湖南：科学技术出版社.2009.【5】李忠文 张洪伟.注塑模具设计方法与经验.辽宁.辽宁科学技术出版社.2009【6】陈科安.注塑模具设计方法与技巧.北京：化学工业出版社.2012【7】李勇.塑料注塑模具经典结构 180 例.北京：机械工业出版社.2010【8】付伟，陈碧龙注塑模具设计原则要点及实例解析.北京：机械工业出版社.2010