1、江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 0 -专 科 毕 业 论 文饭盒的设计(Lunch box design)系（院）名称： 机电工程学院 专业班级： 11 级模具（2）班学生姓名： 吴 海 涛指导教师姓名： 王 康 军指导教师职称：2013 年 12 月江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 1 -目 录第一章 塑料的工艺性设计41.1 注塑模工艺 51.2 注塑模工艺51.3 塑件的尺寸与公关差61.3.1 塑料的尺寸与公关差61.3.2 塑件尺寸公关差标准61.3.3 逆件的表面质量6第二章 注射成型机的选择6第三章 型腔布局与分型面设计 3.1 型腔数目的确定 63.2 型腔的布局73.3
2、 分型面的设计8第四章 浇注系统设计84.1 主流道设计4.2 主流道衬套的固定 4.3 分流道的设计 115678109710江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 2 -4.4 浇口的设计 13第五章 成型零件的结构设计 5.1 成型零件的结构设计 5.1.1 凹模结构设计 5.1.2 型芯结构设计 5.2 成型零件工作尺寸计算 5.2.1 外形尺寸 5.2.2 内腔尺寸 第六章 合模导向机构设计6.1 导向结构 6.2 导套结构第七章 脱模机构的设计 7.1 脱模机构的设计的总体原则7.2 推杆的设计 7.2.1 推杆的形状7.2.2 推杆的位置与布局7.3 推件板设计的要点7.4 开模行程
3、与推出机构的校核7.5 浇注系统凝料脱模机构 结论 致谢 参考文献 1515161617181919202021212121222323232121212223232323252627江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 3 -饭盒的设计摘要 ：本课题主要的方向在于借助计算机的辅助设计软件 UG 来实现注塑件与注塑模的设计，通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，并以此来设计出实用的模具造型。目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑件制品。纵观我国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及
4、生产能力等方面。本课题意在设计出实用的且生产周期较短的模具制品饭盒，并以此来丰富和满足大众人群对物品选择面，也希望能提高相关模具事业的发展与创新。本产品实验的方法主要用塑料的工艺性设计、注塑机的选择、型腔布局与公艺面的选择、浇注系统设计、成型零件的设计、合模导向机构设计、脱模机构设计来完成产品的生产和应用。这种设计方法可使模具制造企业的生产效率大幅度提高，模具制造周期进一步缩短，从而降低制造成本，抓住其模具价格较低的竞争优势希望赢得广大人群的肯定和青睐。关键词：注塑 浇注 外型 实用性江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 4 -引言模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业
5、部门有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的 75%、精加工的 50%及塑料零件的 90%将由模具完成。我国模具行业近年来均增长速度为 21%。今后一段时期，对模具的需求主要集中在四个行业：汽车行业、家用电器行业、电子及通讯行业和建材行业。模具是“效益放大器” ，用模具生产的最终产品的价值要比模具自身的价值高几十倍。如汽车行业，目前我国汽车产量超过 400 万辆，基本车型达到 170 种，新车型和改装车型将达 430 种，汽车换型是约有 80%的模具需要更换，一个型号的汽车所需模具达数千副，价值上亿元；家用电器行业中彩电、电冰箱、洗衣机、空调器、微波炉、录像机、摄影机、VCD、DVD 等需用模具
6、量大。单台彩电需用模具约 140 副。价值 700 万元。目前，全世界模具年产值约为 600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从 1997 年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。模具行业日益受到国家和人们的关注和重视，国务院颁布的关于当前产业政策的决定也把模具行业列为机械制造工业改造序列的第一位。1999 年 8 月 20 日党中央和国务院发布的关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定中，明确提出了高新技术产业领域。决定指出：要在
7、电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子产品等方面，在生物技术及新医药、新技术、新能源、航空航天、海洋等有一定基础的高新技术产业领域，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。在发布决定之前，1999 年 7 月，江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 5 -国家计委和科学技术部发布了当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南(目录)，指南中列入了电子专用模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等。例如，采用快速原型制造技术和设备，用分层实体堆积等方法，可以将复杂的 UG 模型转化为
8、实物，使模具和产品的设计、评价与制造周期大大缩短，企业就能快速抢占市场，取得竞争优势。第一章 塑料的工艺性设计1.1 注塑模工艺干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度：220275，注意不要超过 275。模具温度：4080，建议使用 50。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到 1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是 47mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是11.5mm，但也可以使用小到 0.7mm
9、 的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PC 材料完全可以使用热流道系统。成型时间：注射时间 20s60s高压时间 0s3s冷却时间 20s90s总周期 50s160s1.2 化学和物理特性江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 6 -PC 是一种半结晶性材料。它比 PE 要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PC 温度高于 0以上时非常脆，因此许多商业的 PC 材料是加入 14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的 PC 材料有较低的热扭曲温度（100） 、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PC 的强度
10、随着乙烯含量的增加而增大。PC 的维卡软化温度为 150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PC 不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对 PC 进行改性。PC 的流动率 MFR 范围在 140。低 MFR 的 PC 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同 MFR 的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PC 的收缩率相当高，一般为 1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比 PE-HD 等材料要好得多。加入 30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到 0.7%。均聚物型和共聚物型的 PC材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性
11、。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PC 也不像 PE 那样在高温下仍具有抗氧化性。1.3 塑件的尺寸与公差1.3.1 塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素： 取决于用户的使用要求。 受制于塑件的流动性。 受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。1.3.2 塑件尺寸公差标准 影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。 塑件结构的复杂程度。 模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及 模具设计的不合理所可能带来的形位误差等） 。 成型工艺因素（模塑成型的温度 T、压力 p、时间 t 及取向、结晶、成型后理等） 。江西渝州
12、科技职业学院（毕业论文）- 7 -成型设备的控制精度等。其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取 MT5。1.3.3 塑件的表面质量塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低 1-2级。第二章 注射成型机的选择2.1 注射成型机的选择估算 V 塑 =58.5g制品的正面投影面积 S=103.81cm2V 公 =82cm3注射机为上海橡塑机厂的 XS-ZY-500 卧试注塑
13、机。查表注射压力为 104MPa，合模力为 350104N，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径 R 为 18mm，喷嘴口直径为7.5mm（一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具）。第三章 型腔布局与分型面设计3.1 型腔数目的确定型腔的数目对于布局与分型面的设计有很重要的关系，一定要考虑全面。然而它的实用性也是不能忽略的，实用性也是一个评估模具成功与否的关键所在。然后再江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 8 -考虑其成本以及其它各方面的因素。总体来说，型腔数目的确定，可以根据塑件的几何形状及尺寸、
14、质量、批量大小、根据注射机的额定锁模力 F 的要求来确定型腔数目 n ，可以用一个表达式。n 12pAF式中 F注射机额定锁模力（N） P型腔内塑料 熔体的平均压力（ MPa） A1、A 2分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm 2）大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过 4 个，生产中如果交货允许，我们根据上述公式估算，采用一模二腔。3.2 型腔的布局考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如图1 所示：交货长短、注射能力、模具成本等要求综合考虑。如下方表达式所述可以得出江西渝州科技职业学院（毕业论文）- 9 -图 13.3 分型面的设计分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。i 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。ii 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。iii 保证塑件的精度要求。iv 满足塑件的外观质量要求。
