畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）塑料飯盒盒蓋模具設(shè)計(jì)

1、西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目名稱：題目名稱： 塑料飯盒盒蓋模具設(shè)計(jì)塑料飯盒盒蓋模具設(shè)計(jì) 年年 級：級： 08 秋秋 層次：層次： 本科本科?？茖？?學(xué)生學(xué)號：學(xué)生學(xué)號： 88160250352 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 技術(shù)職稱：技術(shù)職稱： 講師講師 學(xué)生專業(yè)：學(xué)生專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù) 學(xué)習(xí)中心名稱：學(xué)習(xí)中心名稱： 武漢學(xué)習(xí)中心武漢學(xué)習(xí)中心 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院制西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院制 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 任 務(wù) 書 題目名稱 塑料飯盒盒蓋模具設(shè)計(jì) 題目性質(zhì) 真實(shí)題目 虛擬題目 學(xué)生學(xué)號 指導(dǎo)教師 侯霞

2、學(xué)生姓名 專業(yè)名稱機(jī)電一體化技術(shù) 技術(shù)職稱 講師 學(xué)生層次 高起專 學(xué)習(xí)中心名稱 武漢學(xué)習(xí)中心 2010 年 5 月 26 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與要求： 1、本課題是塑料飯盒盒蓋模具設(shè)計(jì) 。通過對設(shè)計(jì)飯盒蓋模具工藝、塑件材料、 三個(gè)分型面、塑料材料進(jìn)行了分析，合理選用注塑機(jī)，設(shè)計(jì)出一副合理，經(jīng)濟(jì)，適用 的塑料注塑模具。 2、該盒蓋設(shè)計(jì)中，注射模具只有三個(gè)分型面，分型面的形狀采用平直分型面，將 分型面選在塑件外形最大輪廓處；并使塑件在開模后留在動模一側(cè)，有利于塑件的順 利脫模，分型面的選擇保證了塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量，有利于模具的加工，有利 于排氣，符合設(shè)計(jì)原則。 3、分析了飯盒蓋的塑件工

3、藝特點(diǎn)，介紹了飯盒蓋注射成型模具點(diǎn)設(shè)計(jì)及模具的工 作過程。應(yīng)用cae技術(shù)可以有效地模擬塑料零件注射成型過程，控制工藝參數(shù)，預(yù)測制 件缺陷，優(yōu)化模具，保證了設(shè)計(jì)要要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： （簽字） 2010 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 成績考核表 總成績 過程評分評閱成績答辯成績 百分制等級制 1、指導(dǎo)教師評語 建議成績 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 2、論文評閱教師評語 建議成績 評閱教師簽字： 年 月 日 3、畢業(yè)答辯專家組評語 建議成績 答辯組長簽字： 年 月 日 4、畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組推優(yōu)評語 組長簽字： 年 月 日 摘 要 本次設(shè)計(jì)的是“塑料飯盒盒蓋” ，主要介紹了塑料飯盒盒蓋的

4、設(shè)計(jì)思路和加工過程， 主要設(shè)計(jì)的是飯盒盒蓋的注塑模的設(shè)計(jì)，塑料飯盒盒蓋具有重量輕、易清潔、耐腐蝕 老化、強(qiáng)度高、使用壽命長，制作方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，對人工技朮要求低，易組 織大批量生，是值得人們信賴、喜歡用的產(chǎn)品，它具有非常大的發(fā)展前途。 在設(shè)計(jì)過程中，首先對塑料飯盒盒蓋塑件進(jìn)行工藝分析，了解此類型塑料的特性、 用途等；在對模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)模具的基本結(jié)構(gòu)來進(jìn)行對模架的選取，然后 再對各種相關(guān)的工藝參數(shù)進(jìn)行校核，以及根據(jù)書上的和圖書館叢書的公式和一系列表、 參數(shù)等進(jìn)行對型腔和型芯等的計(jì)算，最后進(jìn)行模具的加熱、試模等主要內(nèi)容。 此次設(shè)計(jì)不僅使我對書本有了進(jìn)一步的了解，而且讓我了解到許多書

5、本上沒有的 東西，更讓我讓我所學(xué)到的理論與實(shí)際結(jié)合起來，這為我以后的工作鋪下了重要基礎(chǔ)， 從而讓我在此次設(shè)計(jì)中收益很多。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：塑件；注射成形；型腔 abstract the design is plastic lunch box lid, the main introduction of the plastic lunch box lid design ideas and processes, mainly designed lid boxes are the injection mold design, plastic lunch box lid has a light weig

6、ht, easy to clean, aging resistance, corrosion resistance, high strength, long service life, the production of convenience, low prices and other characteristics of the technical requirements of the artificial low and easy to organize large quantities of health, are worthy of peoples trust and enjoy

7、using the products, it has a very big development prospects. during the design process, first of all, plastic lunch box lid on the plastic parts for process analysis, understanding the characteristics of this type of plastic, uses, etc.; in the analysis of the structure of mold, according to mold th

8、e basic structure to carry out the selection of mold, and then of various process parameters related to verification, as well as according to the book and library books on the formula and a series of tables, parameters such as cavity and core of the calculation, etc., and finally heating mold, test

9、mode, such as the main content . the design not only gives me a further understanding of the books, but let me understand that there is no lot of books on things that made me let me learn to combine theory and practice, which for me after a job shop key foundation, so that at me a lot of the design

10、proceeds. key words: plastic parts；injection molding；cavite 目 錄 引 言 .1 第一章 塑件工藝 .2 1.1 塑料飯盒塑件.2 1.2 塑料的工藝性能.2 1.3 成型特性.3 1.4 熱塑性塑料.4 1.5 注塑模工藝條件.4 第二章制品分析 .5 2.1 材料的選擇.5 2.2 脫模斜度的確定 .5 2.3 塑料收縮率及其影響因素.5 2.4 塑件形狀.6 2.5 成形條件.6 2.6 模具尺寸和制造公差.7 第三章 飯盒蓋模具的設(shè)計(jì) .9 3.1 型腔數(shù)目的確定.9 3.2 通用注射成型系統(tǒng)及工作循環(huán).9 3.3 成型性能.

11、9 3.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì).10 3.5 冷料穴的設(shè)計(jì).10 3.6 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).11 3.7 模具結(jié)構(gòu).11 3.8 模具工作過程 .12 第四章 模具機(jī)架及結(jié)構(gòu) .13 4.1 模架的選擇.13 4.2 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu).13 4.3 分型面選擇.14 4.4 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì).14 4.5 澆口.15 4.6 編制模具加工及裝配工藝方案.15 結(jié) 論 .16 致 謝 .17 參考文獻(xiàn) .18 1 引 言 模具制造業(yè)是重要的基礎(chǔ)裝備，是國家發(fā)展的重要支柱，隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需 要，尤其是塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，質(zhì)量要求 也越來越高，在國家發(fā)展中占有重要地位。 本

12、設(shè)計(jì)介紹了塑料模具的一般設(shè)計(jì)方法，以及塑料模具的設(shè)計(jì)步驟，材料的選取， 了解材料的性能、結(jié)構(gòu)和用途等。展現(xiàn)出了塑料模具在實(shí)際應(yīng)用中的廣泛性，熟練掌 握利用 autocad 繪制所需圖紙，詳細(xì)介紹了注射成形的成形工藝和模具設(shè)計(jì)。還介紹 了塑料的工藝性，以及塑料注射模國家標(biāo)準(zhǔn)模架的種類等，此次設(shè)計(jì)除文字?jǐn)⑹鐾猓?其數(shù)字計(jì)算公式均課本和圖書館叢書中查取，并采用國家標(biāo)準(zhǔn)。 還介紹了分型面的選取原則以及澆口的選取原則，模具結(jié)構(gòu)、型腔的計(jì)算等。以 及模具的加熱和冷卻和各種工藝參數(shù)的確定、校核等。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中得到老師和同學(xué)的不少幫助，老師和同學(xué)幫我解決了很多 在設(shè)計(jì)中不懂的問題，在此我向他們表

13、示忠心的感謝。同時(shí)，特別感謝指導(dǎo)老師在百 忙之中對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)逐一作了仔細(xì)地審閱，并提出了許多問題和建議，使本次的設(shè) 計(jì)質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。 2 第一章 塑件工藝 1.1 塑料飯盒塑件 盒蓋塑件（如圖 1-1）所示，其中壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考 慮的問題之一。塑件的壁厚對熔體充滿模具型腔的流程影響很大。壁太厚，則很難達(dá) 到完全均勻的硬度，且易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷 l1；壁太薄，則剛度差，在脫模、裝 配、使用中易發(fā)生變形，影響塑件的使用和裝配的正確性。塑件不均勻，導(dǎo)致塑件各 個(gè)部件固化收縮不均勻，易在塑件上產(chǎn)生氣孔、裂紋，引起內(nèi)應(yīng)力及變形等缺陷。塑 件壁厚一般 13rain

14、范圍內(nèi)，最常用的是 23rain，大型塑件也有更厚的 l4j。 圖1-1 盒蓋模具設(shè)計(jì) 1.2 塑料的工藝性能 塑料在常溫下是玻璃態(tài),若加熱則變成高彈性,進(jìn)而變成粘流態(tài),從而具有優(yōu)良的可 塑性,可以用許多高生產(chǎn)率的成型方法來制造產(chǎn)品,這樣就能節(jié)省原料、節(jié)省工時(shí),簡化 工藝過程,且對人工技朮要求低，易大批量生產(chǎn)。 3 吸濕性：塑料依據(jù)其對水分的親疏程度，大致可分為有吸濕或黏附水分傾向的(如 尼龍，abs 等)和既不吸水又不黏附水分的(如聚苯乙烯、聚乙烯等)兩大類。對于吸濕 性較大的塑料，成型前必須進(jìn)行干燥處理。 收縮性：塑料制件從熱模中取出冷卻至室溫后，其尺寸縮減的特性稱為收縮性。 收縮率的大小

15、主要隨塑料品種而異，在一定程度上也與成型方法及工藝條件有關(guān)。塑 料的收縮率是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要依據(jù)，也是能否獲得精確制件的關(guān)鍵。 相溶性：相溶性是指兩個(gè)不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下能否相混溶的性質(zhì)。一 般說來，塑料的相溶性與其分子結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系，分子結(jié)構(gòu)相似的則較易相溶，否則 較難相溶。了解塑料之間的相溶性，就可借混溶方法來改進(jìn)單一塑料的性能，合理選 擇塑料制品成型時(shí)的各種添加劑。 流動性：是塑料成形中一個(gè)很重要的因素,流動性好的易長毛邊,設(shè)計(jì)時(shí)配合的間 隙,氣槽的深度等要根據(jù)不同材料的流動性設(shè)計(jì)尺寸。 收縮率或稱縮水率：設(shè)計(jì)前一定先問供貨商的縮水率,模具設(shè)計(jì)時(shí)采用計(jì)算收縮率 =常溫模具尺寸常

16、溫塑件尺寸。 1.3 成型特性 1.無定形料,吸濕小,不須充分干燥,不易分解,但熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。流 動性較好,可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型。 2.宜用高料溫,高模溫,低注射壓力,延長注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力,防止縮孔、 變形。 3.可用各種形式澆口,澆口與塑件圓弧連接,以免去處澆口時(shí)損壞塑件。脫模斜度 大,頂出均勻。塑件壁厚均勻,最好不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)預(yù)熱。 化學(xué)名稱：聚苯乙烯 英文名稱:polystyrene 比重:1.05 克/立方厘米 成型收縮率:0.6-0.8% 成型溫度：170-250 4 1.4 熱塑性塑料 這類塑料的合成樹都是線型或支鏈型高聚物,因而受熱變軟,甚至成為

17、可流動的穩(wěn) 定粘稠液體,在此狀態(tài)時(shí)具有可塑性,可塑制成一定形狀的塑件,冷卻后保持既得的形狀,如 再加熱又可變軟成另一種形狀,如此可以進(jìn)行反復(fù)多次。這一過程中只有物理變化,而 無化學(xué)變化,其變化是可逆的。 （反復(fù)多次成型）其塑料種類： a.聚氯乙烯 (pvc)產(chǎn)量大,有毒不能用作食品包裝 b.聚苯乙烯 (ps)是最早的工業(yè)化塑料品種之一 c.聚乙烯 (pe) d.聚炳烯 (pp) e.尼龍 (pa) f.聚甲醛 (pom) g.聚碳酸脂 (pc)可用于食品包裝、鏡片 h.abs 塑料 i.聚硯 (psu) j.聚苯醚 (ppo) k.氟塑料 l.聚酯樹脂 n.有機(jī)玻璃（pmma） 1.5 注塑模

18、工藝條件 干燥處理：除非儲存不當(dāng)，通常不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件 為 80c、23 小時(shí)。 熔化溫度：180280c。對于阻燃型材料其上限為 250c。模具溫度：4050c。注射 壓力：200600bar。 注射速度：建議使用快速的注射速度。 流道和澆口:可以使用所有常規(guī)類型的澆口。典型用途 產(chǎn)品包裝，家庭用品（餐 具、托盤等），電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等）。 5 第二章制品分析 2.1 材料的選擇 本設(shè)計(jì)選用 ps 塑料成型，是透明的、非晶體材料。ps 具有非常好的幾何穩(wěn)定性、 熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋 的無機(jī)酸，

19、但能夠被強(qiáng)氧化酸如濃硫酸所腐蝕，并且能夠在一些有機(jī)溶劑中膨脹變形。 典型的收縮率在 0.40.7%之間,相比之下 ps 更加適合做飯盒盒蓋的成型材料。工藝參 數(shù)如下： 干燥處理：吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長時(shí)間預(yù)熱干燥。 模具溫度：6068 噴嘴溫度：180190 中段溫度：210230 后段溫度：180200 注射壓力：7090mpa 塑化形式：螺桿式 噴嘴形式：直通式 注射時(shí)間：35s 保壓時(shí)間：1530s 冷卻時(shí)間：1530s 2.2 脫模斜度的確定 塑件高度在 25mm 以下時(shí)可以不考慮脫模斜度。本產(chǎn)品的衣架身有個(gè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)， 必須考慮下脫模的斜度，取脫模斜度為 0

20、.5。衣架頭不采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，采取碰穿的 形式，所以必須采用脫模斜度，也同樣取 0.5。其他的因?yàn)橹破返慕孛姹容^簡單，而 且高度小于 25mm，所以不考慮脫模斜度。 6 2.3 塑料收縮率及其影響因素 熱塑性塑料的特性是在加熱后膨脹，冷卻后收縮，當(dāng)然加壓以后體積也將縮小。 在注塑成形過程中，首先將熔融塑料注射入模具型腔內(nèi)，充填結(jié)束后熔料冷卻固化， 從模具中取出塑件時(shí)即出現(xiàn)收縮，此收縮稱為成形收縮。塑件從模具取出到穩(wěn)定這一 段時(shí)間內(nèi)，尺寸仍會出現(xiàn)微小的變化，一種變化是繼續(xù)收縮，此收縮稱為后收縮。另 一種變化是某些吸濕性塑料因吸濕而出現(xiàn)膨脹。230.1時(shí)模具型腔尺寸與成形后 放置 24 小時(shí)，在溫

21、度為 23，相對濕度為 505%條件下測量出的相應(yīng)塑件尺寸之差 算出。 收縮率 s 由下式表示： s=(dm)/d100% 式中：s-收縮率； d-模具尺寸； m-塑件尺寸。 如果按已知塑件尺寸和材料收縮率計(jì)算模具型腔則為 d=m/(1-s)在模具設(shè)計(jì)中為了 簡化計(jì)算，一般使用下式求模具尺寸：d=m+ms 如果需實(shí)施較為精確的計(jì)算，則應(yīng)用下 式：d=m+ms+ms2 但在確定收縮率時(shí)，由于實(shí)際的收縮率要受眾多因素的影響也只能使 用近似值，型腔尺寸也基本上滿足要求。在制造模具時(shí)，型腔則按照下偏差加工，型 芯則按上偏差加工，便于必要時(shí)可作適當(dāng)?shù)男拚?難以精確確定收縮率的主要原因，首先是因各種塑料

22、的收縮率不是一個(gè)定值，而 是一個(gè)范圍。因?yàn)椴煌S生產(chǎn)的同種材料的收縮率不相同，即使是一個(gè)工廠生產(chǎn)的 不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產(chǎn)塑料的收 縮率范圍。其次，在成形過程中的實(shí)際收縮率還受到塑件形狀，模具結(jié)構(gòu)和成形條件 等因素的影響。 2.4 塑件形狀 對于成形件壁厚來說，一般由于厚壁的冷卻時(shí)間較長，因而收縮率也較大，對一 般塑件來說，當(dāng)熔料流動方向 l 尺寸與垂直于熔料流方向 w 尺寸的差異較大時(shí)，則收 縮率差異也較大。從熔料流動距離來看，遠(yuǎn)離澆口部分的壓力損失大，因而該處的收 縮率也比靠近澆口部位大。因加強(qiáng)筋、孔、凸臺和雕刻等形狀具有收縮抗力，因而這 7

23、些部位的收縮率較小。 2.5 成形條件 料筒溫度：料筒溫度（塑料溫度）較高時(shí)，壓力傳遞較好而使收縮力減小。但用 小澆口時(shí)，因澆口固化早而使收縮率仍較大。對于厚壁塑件來說，即使料筒溫度較高， 其收縮仍較大。 補(bǔ)料：在成形條件中，盡量減少補(bǔ)料以使塑件尺寸保持穩(wěn)定。但補(bǔ)料不足則無法 保持壓力，也會使收縮率增大。 注射壓力：注射壓力是對收縮率影響較大的因素，特別是充填結(jié)束后的保壓頁號 335 壓力。在一般情況下，壓力較大的時(shí)因材料的密度大，收縮率就較小。 注射速度：注射速度對收縮率的影響較小。但對于薄壁塑件或澆口非常小，以及 使用強(qiáng)化材料時(shí)，注射速度加快則收縮率小。 模具溫度：通常模具溫度較高時(shí)收縮率

24、也較大。但對于薄壁塑件，模具溫度高則 熔料的流動阻抗小，而收縮率反而較小。 成形周期：成形周期與收縮率無直接關(guān)系。但需注意，當(dāng)加快成形周期時(shí)，模具 溫度、熔料溫度等必然也發(fā)生變化，從而也影響收縮率的變化。在作材料試驗(yàn)時(shí)，應(yīng) 按照由所需產(chǎn)量決定的成形周期進(jìn)行成形，并對塑件尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)。 注射機(jī)：鎖模力 70t 螺桿直徑 35mm 螺桿轉(zhuǎn)速 80rpm 成形條件：最高注射壓力 178mpa 筒料溫度：230(225-230-220-210) 240(235-240-230-220) 250(245-250- 240-230) 260(225-260-250-240) 注射速度 57cm3/s 注射

25、時(shí)間 0.440.52s 保壓 時(shí)間 6.0s 冷卻時(shí)間 15.0s 筒料溫度 230(225-230-220-210) 2.6 模具尺寸和制造公差 模具型腔和型芯的加工尺寸除了通過 d=m(1+s)公式計(jì)算基本尺寸之外，還有一個(gè) 加工公差的問題。按照慣例，模具的加工公差為塑件公差的 1/3。但由于塑料收縮率范 圍和穩(wěn)定性各有差異，首先必須合理化確定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收 縮率范圍較大或收縮率穩(wěn)定較差塑料成形塑件的尺寸公差應(yīng)取得大一些。否則就可能 出現(xiàn)大量尺寸超差的廢品。為此，各國對塑料件的尺寸公差專門制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)或行 8 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中國也曾制訂了部級專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但大都無相應(yīng)的模具

26、型腔的尺寸公差。德國 國家標(biāo)準(zhǔn)中專門制訂了塑件尺寸公差的 din16901 標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的模具型腔尺寸公差的 din16749 標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)在世界上具有較大的影響，因而可供塑料模具行業(yè)參考，關(guān)于 塑件的尺寸公差和允許偏差。 為了合理地確定不同收縮特性材料所成形塑件的尺寸公差，讓標(biāo)準(zhǔn)引入了成形收 縮差vs 這一概念。 vsvsr-vst 式中：vs成形收縮差 vsr熔料流動方向的成形收縮率 vst與熔料流動垂 直方向的成形收縮率。 根據(jù)塑料vs 值，將各種塑料的收縮特性分為 4 個(gè)組。vs 值最小的組是高精度 組，以此類推，vs 值最大的組為低精度組。并按照基本尺寸編制了精密技術(shù)、 110、120

27、、130、140、150 和 160 公差組。并規(guī)定，用收縮特性最穩(wěn)定的塑料成形塑件 的尺寸公差可選用 110、120 和 130 組。用收縮特性中等穩(wěn)定的塑料成形塑件的尺寸公 差選用 120、130 和 140。如果用這類塑料成形塑件的尺寸公差選用 110 組時(shí)，即可能 出大量尺寸超差塑件。用收縮特性較差的塑料成形塑件的尺寸公差選用 130、140 和 150 組。用收縮特性最差的塑料成形塑件的尺寸公差選用 140、150 和 160 組。在使用 此公差表時(shí)，還需注意以下各點(diǎn)。表中的一般公差用于不注明公差的尺寸公差。直接 標(biāo)注偏差的公差是用于對塑件尺寸標(biāo)注公差的公差帶。其上、下偏差可設(shè)計(jì)人員

28、自行 確定。例如公差帶為 0.8mm，則可以選用以下各種上、下偏差構(gòu)成。0.0;-0.8;0.4;- 0.2;-0.5 等。每一公差組中均有 a、b 兩組公差值。其中 a 是由模具零件組合形成的尺 寸，增加了模具零件對合處不密合所形成的錯(cuò)差。此增加值為 0.2mm。其中 b 是直接由 模具零件所決定的尺寸。精密技術(shù)是專門設(shè)立的一組公差值，供具有高精度要求塑件 使用。在此用塑件公差之前，首先必須知道所使用的塑料適用哪幾個(gè)公差組。 9 第三章 飯盒蓋模具的設(shè)計(jì) 3.1 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或注射機(jī)的最大注射量確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)確定型腔數(shù)目為單 型腔。單型腔同多型腔相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：塑

29、料制件的形狀和尺寸始終一致；工藝 參數(shù)易于控制；模具的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，設(shè)計(jì)自由度大；制造成本低，制造周期短。 圖3-1 飯盒蓋三維圖 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目，由塑件可知： k=0.8,m=1400.6=233.33g,m2= 13.65g，ml:91g；計(jì)算得：nkmn-m2/m1=1.9。其式 中，為損耗系數(shù)，m為注塑件質(zhì)量，ml、m2為附件質(zhì)量。因此，選擇一模一腔的方案。 3.2 通用注射成型系統(tǒng)及工作循環(huán) 通用注射線型系統(tǒng)，是指熱塑料的通用注射成形系統(tǒng)，其包括成型的和最后成型 好的塑件，以及用來保證塑件成型的注射機(jī)和注射模待組成。 3.3 成型性能 （1）無定形料,吸濕小,不須

30、充分干燥,不易分解.但熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力, 流動性能好，可采用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型。 10 （2）宜用高料溫,高模溫,低注射壓力延長注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力,防止縮孔變 （3）可用各種形式澆口,澆口與塑件圓弧連接,以免去處澆口時(shí)損壞塑件,脫模斜度 大,頂出均勻,塑件壁厚均勻,最好不帶鑲件,有鑲件要預(yù)熱. 3.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于塑件結(jié)構(gòu)簡單,可以利用分型面、推板間隙和鑲件縫隙排氣。具體選擇在推板、 活動型芯以及雙支點(diǎn)的固定型芯端部與模的配合間隙處排氣，排氣的間隙通常為 o.o3o,05 toni，取0.04 mm；在分型面上的排氣槽間隙取0.03 rlllnl3 j。 對于一些大

31、型深腔殼型塑件，注射成型后，整個(gè)型腔由塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被排 除，此時(shí)塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空。當(dāng)塑件脫模時(shí)，由于受到 大氣壓力的作用，造成脫模困難，如采用強(qiáng)行脫模，勢必破壞塑件質(zhì)量。因此必須加 設(shè)引氣裝置。其常見的引氣形式如下： 1 鑲拼式側(cè)隙引氣 2 氣閥式引氣 3 (1)彈簧氣閥式 (2)頂桿氣閥式 3.5 冷料穴的設(shè)計(jì) 由于飯盒蓋的設(shè)計(jì)采用一個(gè)型腔兩個(gè)澆口，所以只能采用凹坑拉料冷料井；與開 模方向成一定傾角的凹坑中冷料，可產(chǎn)生所需的拉力，用以拉出主流道凝料或拉斷點(diǎn) 澆口(如圖3)所示，在主流道終端的動模上開有錐形凹坑冷料井，此種結(jié)構(gòu)必須用s形 的撓性分流道匹配，以便

32、冷料頭能從盲孔中順利拔出。 圖3-2 冷料穴的結(jié)構(gòu) 11 3.6 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （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(gòu)成。 （2）澆注系統(tǒng) 由于塑件較大，所以要采用兩個(gè)澆口，所以設(shè)計(jì)了流道 （3）導(dǎo)向部分 確保動模和定模合模時(shí)準(zhǔn)確對中而設(shè)導(dǎo)向零件。 （4）推出機(jī)構(gòu) 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(shè)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(shè)有冷卻或加熱系 統(tǒng)。壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。 3.7 模具結(jié)構(gòu) 澆口形式對收縮率也有

33、影響。用小澆口時(shí)，因保壓結(jié)束之前澆口即固化而使塑件 的收縮率增大。注塑模中的冷卻回路結(jié)構(gòu)也是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。冷卻回路設(shè)計(jì) 得不適當(dāng)，則因塑件各處溫度不均衡而產(chǎn)生收縮差，其結(jié)果是使塑件尺寸超差或變形。 在薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯，模具的分型面選擇在塑件的 大平面，一模一件。為減少澆口疤痕，采用點(diǎn)澆口澆注。其模具的結(jié)構(gòu)（如圖3-3）所 示。 圖3-3 模具結(jié)構(gòu)圖 1 定模座板；2 螺釘；3 限位拉板；4 限位銷釘；5 凹模板；6 凹模推板；7 螺釘；8脫模頂 桿；9 螺釘；10 動模座板；11 定位圈；12 澆口套；13 導(dǎo)柱；14 彈簧；15 帶頭導(dǎo)套；16 凸模 型

34、芯；17 動模固定板；18 動模墊板；19 墊塊；20 冷卻水管接頭；21 螺釘；22 楔緊塊；23 斜 導(dǎo)柱；24 螺釘；25 墊圈；26 彈簧；27 限位塊；28 螺釘；29 固定塊；30 推板；31 推板墊板； 32 螺釘；33 密封圈；34 推桿導(dǎo)套；35 推桿；36 推板導(dǎo)柱；37 推板導(dǎo)套；38 脫澆板；39 限位 12 拉桿 由于模具的凸模部分存在很多孔和槽，故模具的凸模采取整體結(jié)構(gòu)。凹模采用鑲 塊結(jié)構(gòu)，比較緊湊。針對側(cè)向抽芯距離比較短的情況，設(shè)計(jì)了三次分型斜導(dǎo)柱側(cè)向抽 芯的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。注射成型后，一次分型，完成側(cè)向抽芯動作；當(dāng)限位拉桿碰到脫澆板 時(shí)開始二次分型，目的是使凝料自動脫

35、落；然后開始三次分型，完成動模和定模的分 離。最終注射機(jī)推動推桿墊板，推桿和推板同時(shí)發(fā)生作用，推出塑件。 3.8 模具工作過程 注射成型后，開模時(shí)，在彈簧l4和凝料的冷料穴的拉緊作用下，開始一次分型， 定模座板1和脫澆板38分開，脫澆板38帶動滑塊20后，由于斜導(dǎo)柱23與滑塊的直向相對 運(yùn)動推動滑塊的橫行運(yùn)動，滑塊在凹模推板6上沿著導(dǎo)滑的燕尾槽作橫向移動從而完成 側(cè)向抽芯動作，當(dāng)限位拉桿39碰到脫澆板38時(shí)，脫澆板38停止不動，一次分型結(jié)束； 凹模板5繼續(xù)運(yùn)動，開始二次分型，從而拉斷點(diǎn)澆口并使凝料脫落，當(dāng)固定在凹模板5 上的限位銷釘4碰到限位拉板3的端頭，凹模板5停止不動，二次分型結(jié)束；模具繼

36、續(xù)運(yùn) 動，開始三次分型，使凹模板5和型芯l6分開，在塑件包緊凸模型芯l6的包緊力作用下， 塑件隨著動模繼續(xù)運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到一定距離時(shí)，注射機(jī)的頂桿推動推板墊板3l，帶動4 根推桿和凹模推板6將塑件推出動模。模具合模時(shí)，當(dāng)動模運(yùn)動到凹模推板6與動模座 板嚙合，繼續(xù)運(yùn)動，運(yùn)動到分型面使凸模型芯l6和凹模板5嚙合同時(shí)保證復(fù)位桿復(fù)位； 繼續(xù)合模，當(dāng)運(yùn)動到分型面使脫澆板38和凹模板5嚙合，繼續(xù)運(yùn)動，滑塊在斜導(dǎo)柱和 楔緊塊的雙重作用下產(chǎn)生相對運(yùn)動， 壓制滑塊沿燕尾槽產(chǎn)生橫向運(yùn)動，迫使側(cè)向型芯 復(fù)位，當(dāng)脫澆板38和定模座板1完全嚙合時(shí)，結(jié)束合模。又可開始下一次工作循環(huán)。 13 第四章 模具機(jī)架及結(jié)構(gòu) 4.1

37、模架的選擇 注射模具由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。結(jié)構(gòu)零部件部分包括注射模的標(biāo)準(zhǔn)模 架、注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。支承零部件主要由固定板（動、定模板） 、 支承板和動、定模座板等組成。 通過相關(guān)計(jì)算可選擇，定模由兩塊模板組成，動模由兩塊模板組成；采用推 桿推出制件；定模座板厚 25mm，支承板厚 32mm，墊塊厚 80mm,動模板厚 25 mm。 注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即 gb/t125561990塑料注射模中小型模架及其 技術(shù)條件和 gb/t125551990塑料注射模大型模架 。前者適用于模板尺寸為 bl560mm900mm；后者的模板尺寸 bl 為 （630mm630mm）（

38、1250mm2000mm） 。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部 分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架。 （1）模仁尺寸的確定 因?yàn)椴捎玫氖钦w式凹模和整體式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所 承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的 越小越好，但實(shí)際中因?yàn)橐紤]冷卻因素，又因?yàn)榻?jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外 部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計(jì)取模仁的大小為 250250 mm。 （2）模具高度尺寸的確定 安裝模具的高度應(yīng)滿足： hminhhmax 設(shè)計(jì)模具高度為 h 總=237mm 4.2 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) 注射模

39、的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動、 定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的精 密對中定位。 14 導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長的導(dǎo) 柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量， 特別對于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。 導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)， 帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套注意的事項(xiàng) (1) 合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度； 導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面

40、上。通常設(shè)在長邊離中心線的 1/3 處最為安全。 導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。 (2) 導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出 68 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。 (3) 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 h7/f7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱 固定部分配合精度采用 h7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取 h7/k6。配合長度通常取配合 直徑的 1.52 倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。 (4) 導(dǎo)柱可以設(shè)置在動模或定模，設(shè)在動模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定 模一邊有利于塑件脫模。 4.3 分型面選擇 本設(shè)計(jì)分型面選擇在飯盒蓋的最大截面處，不僅有利于脫模

41、取出塑件，而且還可 以保證塑件的質(zhì)量。分型面的確定（圖 3-4）所示，可根據(jù)分型面的選擇原則： （1）便于塑件脫模； （2）在開模時(shí)盡量使塑件留在動模； （3）外觀不遭到損壞； （4）有利于排氣和模具的加工方便。 圖 3-4 分型面的位置 15 4.4 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹?；蛐托旧厦摮?，完成脫 出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出機(jī)構(gòu)。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)遵循原則 (1) 塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。 (2) 由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng) 施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位。 (3) 結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)。 4.5 澆口 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的 形狀，數(shù)量，尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個(gè)，一是塑料 熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。澆口的類型很多，有點(diǎn)澆口， 側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定， 該模具采用潛伏式