饭盒盖模具设计

分类号：密级：学号：0504090123 潍坊工商职业学院毕业设计题目: 塑料模具设计—饭盒盖学生姓名：崔亮所在系部：电气与自动化工程系专业：模具设计与制造指导教师姓名：衣振芹201 1 年09 月16 日毕业设计任务书毕业设计评阅表系电气与自动化工程系专业模具设计与制造学生姓名崔亮学号0504090123课题名称饭盒盖的设计指导教师衣振芹职称助理讲师一制定教师评定二答辩小组评定目录前言 (4)注塑模设计 (5)注塑模设计——饭盒盖 (5)一塑件成型工艺分析 (5)1 塑件原材料的成型特性分析 (5)2 塑件的结构工艺性分析 (6)3 塑件的生产批量 (7)4 初选注射机 (8)二分型面及浇注系统的设计 (9)1 分型面的选择 (10)2 浇注系统的设计 (10)三模具设计方案论证 (12)1 型腔的布置 (12)2 成型零件的结构确定 (12)3 导向定位机构设计 (12)4 推出机构设计 (13)5 冷却系统设计 (13)四主要零部件的设计计算 (13)1、成型零件的成型尺寸 (13)2模具型腔壁厚的确定 (14)3推出机构的设计 (16)4标准模架的确定 (16)五成型设备的校核计算 (16)1 注塑机注塑压力校核力 (16)2 锁模力的校核 (16)3 安装尺寸的校核 (17)4 推出机构的校核 (17)5 开模形成的校核 (17)六绘制模具装配图（见图纸） (17)体会 (18)参考文献 (19)前言塑料模具的设计与制造水平关系着一个国家经济发展的速度，而塑料模具设计师对塑料材料成型加工原理成型设备及塑料模具设计知识的综合运用。

通过设计要了解其目的：（1）具备针对具体任务的理解和分析能力。

（2）具备编制模塑成型工艺规程的能力。

（3）具备设计塑料模具的能力。

（4）具备编制模具加工工艺文件的能力。

（5）具备应用专业理论知识分析问题解决问题的能力和严谨科学的工作态度。

（1）塑件成型工艺设计、分析塑件用塑料的品种及其性能，分析塑件工艺性确定成型设备的型号和规格编制塑件的成型工艺。

（2）确定模具型腔数及排列方式。

（3）确定分型面的位置。

（4）选择浇注系统和排气系统。

（5）确定成型零件和主要结构形式。

（6）选择推出方式确定退出机构。

（7）成型零件的设计与标准件的运用。

（8）温度调节系统的设计。

（9）绘制模具装配图和零件图。

（10）编写设计说明书设计此说明书的有陈要文、王杰、李忠天、崔亮、仇发宁、曾瑞、牟展飞一组成员等。

由于编者水平有限书中难免存在错误和欠妥之处，敬请读者批评指正，给予宝贵建议和意见在此表示衷心的感谢。

编者2011年09月注塑模设计塑料制品名称：饭盒盖生产批量：大批量塑料原料：pc设计该塑料制品的注塑工艺与模具注塑模设计——饭盒盖一塑件成型工艺分析1 塑件原材料的成型特性分析PC成型性能如下：（1）无定型塑料，热稳定性好，成型温度范围广，超过330℃才严重分解，分解时产生无毒、无腐蚀性气体。

（2）吸湿性极小，但水敏性强，含水量不得超过0.2%，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降。

（3）流动性差，溢边值为0.06mm左右，流动性对温度变化敏感，壁厚和溶料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高，冷却速度快。

（4）成型收缩率小，如成型条件适当，塑件尺寸可控制在一定的公差范围内，塑件精度高。

（5）可能发生应力开裂，易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件宜退火处理以减小内应力。

(6) 熔融温度高，粘度高，对大于200克的塑件应用螺杆式注射机成型，而喷嘴应加热，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴。

（7）粘度高，但对剪切作用敏感。

浇注系统宜设冷料穴。

（8）塑件壁不宜厚，应均匀，避免有尖角，若有金属嵌件应预热，预热温度一般为110～130℃.（9）料筒温度对控制塑件质量是一个重要因素，料温低时易造成缺料，表面无光泽，温度高时易溢边。

（10）模温对塑件质量影响很大，薄壁塑件宜取80 ～100℃，厚壁塑件宜取80～120℃。

模温低则收缩率，伸长率、冲击韧度大、抗弯、抗压、抗拉强度低。

模温超过120℃则塑件冷却慢，易造成黏模，脱模困难，成型周期长。

2 塑件的结构工艺性分析（1）塑件的尺寸精度分析该塑件需标注公差的尺寸有塑件的外形尺寸,属于一般精度要求，其他尺寸均为未标注公差的自由尺寸，可按MT4查取公差。

表3-5所示为塑件主要尺寸的公差要求。

塑件主要尺寸的公差要求（2）塑件的表面质量分析该塑件要求外观光洁、色彩艳丽，不允许有毛刺、划痕等缺陷，Ra为0.4μm,而内表面无特殊要求。

（3）塑件的结构工艺性分析从图纸上看，该塑件的外形为圆形壳罩，圆角过渡且无尖角存在，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。

3 塑件的生产批量塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响，在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小，提高生产效率和注射模具寿命问题比较突出，所以可以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。

如果是小批量生产，则应尽量采用结构简单、制造容易的注塑模具，以降低注射模具的成本。

该塑件产量为大批量生产，可以考虑采用一模多腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具造价要适当控制。

4 初选注射机(1)计算塑件体积或重量通过三维造型可获得矩形上壳罩的体积V=51.3㎝3pc的密度为ρ=1.2g∕㎝3，所以塑件的质量M=ρV=61.56g（2）根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目由于塑件尺寸有一般精度要求，外表有高光洁要求，不易采用太多的型腔数目，所以考虑采用一模四腔，线性排列。

（3）确定注射成型的工艺参数根据该塑件的结构特点和ps的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，由《模具工具大典》查表1.2-2塑件的注射成型工艺参数PS 流动性差，黏度高，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能的降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产效率。

所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在80～100℃。

（5）确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，因此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为：W=2ω＋ω废料=51.3×4＋51.3×20％＝215.46g根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选ＳZ-250/1250型螺杆式 注射机经后面注射机的校核，ＳZ-250/1250型螺杆式注射机能满足锁模力、安装尺寸与开模行程等各项要求，故最终选定ＳZ-250/1250型螺杆式注射机，记录下ＳZ-250/1250型螺杆式注射机的主要技术参数，见表3-7：XS-ZY-125型螺杆式注射机的主要技术参数（6）制定塑件注射成型工艺卡综上分析，填写塑件注射成型工艺卡，见表3-8塑件注射成型卡后处理方法红外线灯、烘箱时间8～12h检验编制校对审核组长车间主任二分型面及浇注系统的设计1 分型面的选择不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。

为保证塑件能顺利分型，主分型面应首先考虑选择在塑件外形的最大轮廓处。

如图（1）所示，此方案不但保证了塑件取出方便，且毛刺飞边的清除也比较容易，因此选择此方案。

图（1）主分型面的选择方案2 浇注系统的设计浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。

考虑到塑件的外观要求较高，外表面不允许有成型斑点和熔接痕，以及一模四腔的布置，PC对剪切速率较为敏感等因素，浇口采用方便加工修整、凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的扇形浇口，模具采用单分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制在合理的范围内。

（1）主流道和定位圈的设计主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，采用优质钢材制作，并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如图（3）图（3）浇口套与定位圈的设计查资料得到ＳZ-250/1250型注射机与喷嘴的有关设计，喷嘴前端球面半径SR=14mm，喷嘴孔直径d=4mm,定位圈直径为Φ100mm。

为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道与喷嘴的关系为：SR=SR0＋(1～2),d= d＋0.5。

因此，取主流道球面半径SR=16mm（取标准值），主流道的小端直径d=4.5mm.为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度为20～40，计算其大端直径为Φ6mm，为避免模内的高压塑料产生过大的反压力，配合段直径D 不宜过大，取D=25mm；同时为了使溶料顺利进入分流道，在主流道出料端ê设计R2的圆弧过渡；为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计的比模板厚度短0.02mm；浇口套外圆盘轴肩转角半径R宜过大一些，取R=3mm，以免淬火开裂和应力集中。

由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，所以设计者尽量采用推荐尺寸的浇口套和定位圈。

浇口套与定位圈的详细设计见后面介绍的零件图。

(2) 分流道的设计本案例采用圆形断面分流道，在一块模板上，切削加工容易实现，且表面积不大，热量损失和阻力损失不太大。

查有关经验表格得PC的分流道推荐直径为Φ10 mm，据此该模具的分流道设计如图（4）所示。

图（4）分流道的设计（3）浇口的设计根据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用圆形浇口。

从塑件的上面中部进料，去除凝料时不会再塑件的外壁留下浇口痕迹，不影响塑件的外观。

（4）冷料穴的设计采用带扇形头拉料杆的冷料穴，如图（6）所示，将其设置在主流道的末端和分流道的两端，既起到冷料穴的作用，又兼起开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧，稍做侧向移动便可取出凝料的作用。

图（6）冷料穴的设计三模具设计方案论证1 型腔的布置对于一模多件的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均衡、取件方便。

本案例的模具采用一模四腔。

2 成型零件的结构确定成型零件直接与高温高压的塑件接触，它的质量直接影响塑件的质量。

该塑件的材料为PC工程塑料，对表面粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作。

（1）凹模（型腔）设计采用矩形整体嵌入式凹模，放在定模板一侧，主要是从节省优质模具材料、方便热处理、方便日后的更换维修等方面考虑的。

注意：凹模镶块的尺寸大小设计除了要考虑壁厚的刚度和强度校核外，还要留有足够的冷却水道位置。

（2）凸模（型芯）设计型芯结构设计也应采用整体式，可节省贵重模具钢，减少加工工作量。

成型塑件内壁的型芯装在动模板上，方便型芯的制作安装、塑件的飞边去除以及塑件内部冷却水道的排布。