1、 毕 业 设 计 中文题目 便携式饭盒塑料模具设计 英文题目 Portable lunch box plastic mould design 系 别： 光电与机电工程系 年级专业： 材料成型及控制工程 姓 名： 学 号： 指导教师： 职 称： 闽南理工学院教务处制 年 月 日 毕业设计诚信声明书 本人郑重声明：在毕业设计工作中严格遵守学校有关规定 ，恪守学术规范；我所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计中加以说明；在本人的毕业设计中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。 本设计和资料若有不实之处，本人愿承担一
2、切相关责任。 学生签名： 年 月 日 便携式饭盒塑料模具设计 【摘 要】 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。通过对注塑模具设计原理理解及各个具体系统零件进行详细的计算和校核，使设计出的结构可靠的便携式饭盒塑料模具，并通过软件设计最后绘制整套模具的装配图和零件图。 【关键词】 塑料 ； 模具；饭盒； CAD绘制二维图； PROE绘制 3D图；注射机的选择； The portable lunch box of plastic mold design 【 Abstract】 The technical level of mould production has b
3、ecome an important symbol of measuring the level of a countrys product manufacturing. Through detailed calculation and checking parts of the design of the injection mould for the understanding of the principle and the various specific systems, so the design of structure and reliable portable lunch b
4、ox plastic mould and through the design of the software finally draw to complete the mold assembly drawing and parts drawing. 【 keywords】 Plastics; Mold; boxes; CAD drawing two-dimensional map; PROE 3D rendering; The choice of injection machine; 目 录 1.绪论 . 1 1.1 塑料模具的简介 . 1 1.2 我国塑料模具工业发展现状 . 2 1.3
5、本课题的技术要求和材料选择 . 3 1.3.1 技术要求： . 3 1.3.2 材料选择： . 3 2.注塑机的选择 . 3 2.1 注塑机型号选取 . 3 2.1.1 注塑机的主要参数 . 3 2.1.2 注塑量的计算 . 4 3.塑件成型方案设计 . 6 3.1 分型面的设计 . 6 3.1.1 考虑塑件质量 . 6 3.1.2 确保塑件表面质量 . 6 3.1.3 考虑模具结构 . 6 3.2 型腔数的确定 . 6 3.2.1 根据所用注射机的最大注塑量确定型腔数目 . 6 3.2.2 根据注射机最大锁模力确定型腔数 . 7 3.2.3 根据塑件的精度确定型腔数目 . 8 3.2.4 根
6、据经济性确定型腔数目 . 8 3.3 凸模设计 . 8 3.4 凹模设计 . 9 3.5 成型零件工作尺寸的计算 . 10 3.5.1凹模的內形尺寸 . 10 3.6 型腔壁厚的计 算 . 12 3.6.1 型腔的强度及刚度要求 . 12 3.6.2 型腔壁厚计算 . 13 4.浇注系统的设计 . 16 4.1 浇注系统的组成及设计原则 . 16 4.1.1 浇注系统的组成 . 16 4.1.2 浇注系统的设计原则： . 16 4.2 主流道的设计 . 17 4.2.1 主流道分析 . 17 4.2.2 主流道的结构设计 . 17 4.2.3 主流道浇口套设计 . 18 4.3分流道的设计 .
7、 19 4.3.1 分流道的形状和尺寸 . 19 4.3.2 分流道的分布设计 . 21 4.4 浇口的设计 . 21 4.4.1 浇口位置的选取原则 . 24 4.4.2 浇口形式的设计 . 24 4.5 冷料穴的设计 . 25 4.5.1 冷料穴的结构 . 25 4.5.2 拉料方式 . 25 4.6 排气及引气系统设计 . 25 4.7 排溢系统设计 . 26 5.脱模机构设计 . 26 5.1 脱模机构的构成与功能 . 26 5.2 取出机构的方式 . 27 5.3 脱出机构设计原则 . 27 5.3.1 脱出机构设计基本考虑 . 27 5.3.2 脱出机构的结构 . 25 5.3.3
8、 所需顶出行程、开模行程计算 . 25 5.3.4 顶出力、抽拔力，开模力计算 . 25 5.4 塑件的脱出机构设计 . 27 5.4.1 顶杆的长度计算 . 27 5.4.2 顶杆直径 d的设计 . 28 5.4.3 顶杆应力校核 . 28 5.4.4 顶杆在塑件上的布局 . 29 5.4.5 顶杆固定及配合 . 29 5.4.6 顶出机构中附属零部件 . 29 6.冷却系统的设计及校核 . 34 6.1 冷却装置设计分析 . 34 6.2 传热面积计算 . 35 6.2.1 注射周期的确定 . 35 6.2.2 冷却水计算 . 36 6.2.3 计算单位时间内所释放的热量 . 37 6.2
9、.4 冷却水的导热总面积 . 37 6.2.5 确定冷却水路的直径 d . 35 6.2.6 冷却水孔的总长度 . 35 6.2.7 系统的其它零件 . 35 6.3 注塑机参数的校核 . 36 6.3.1最大注塑量的校核 . 36 6.3.2 注 塑 压力的校核 . 36 6.3.3 锁模力的校核 . 36 7.便携式饭盒的三维模具设 计 . 38 7.1 Proe系统软件的介绍 . 38 7.2 便携式饭盒三维模具造型 . 39 结论 . 42 致谢 . 43 参考文献 . 47 1 1.绪论 1.1 塑料模具的简介 模具 工业是制造业的 重要组成部分，也是国民经济的基础产业，是政府和企业
10、的高度重视，具有广阔的前景。塑料模具是工业生产的特殊形状的今天，它属于以一定的方式 .模具型腔的范畴根据产品使用的原材料，不同的成型方法，模具一般分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃，等。因为人们对产品及各种机械部件的日常生活中，大多数通过模具对成品成型，所以模具制造已 成为一个大产业。在高分子材料加工领域的塑料成型模具，称为塑料成形模具，简称塑料模具。塑料模具的优化设计是在高分子材料加工领域的一个主要问题是当代。一般来说，塑料制品的质量和 生产效率的高低，模具因素约占 80%。然而，质量的模具直接与模具的设计和制造有很大的关系。随着国民经济和生产品种的需求越来越多，塑件各
11、部门领域，产品的更新越来越短，对越来越高，模具设计和制造周期和质量提出了更高的要求，要求塑件的用户，这促使了塑料模具的设计和制造技术的不断移动前进，从而促进塑料行业和机械加工行业的快速发展。 模具设计、模具制造和过程的关键部分，通过合理设计制造的模具不仅能够成功地形成高质量的塑料件，而且简化了模具的加工工艺和高效生产的塑料件实现，从而降低生产成本，提高产品的附加值。 1.2 我 国塑料模具工业发展现状 自上世纪 80 年代以来，在国家产业政策的支持、指导和支持一系列的国家经济政策，中国的模具工业发展迅速，年均增长率为 13%。 1999，中国模具工业产值 245 亿， 2000 中国的总产值模
12、具预计 260-270 亿元，其中塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高。 中国塑料模具制造业现在开始，半个多世纪以来，许多发展，模具水平有了较大的提高。在大型模具已能生产 48 英寸大屏幕彩电的注塑模具， 6.5 公斤大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠和整体仪表板塑料模具，精密塑料模具，已能生产照相机塑料模具型腔和 小模数齿轮模具和塑料模具材料。 在制造技术，一个新的水平的 CAD / CAM、 CAE 技术的应用水平，以家用电器为代表的企业生产，先后介绍了 CAD CAM 系统的相当多，如美国 EDS 的 UG的参数化技术的公司，简历 CADS5，英国公司的公司级日本 HZS 公司等级
13、，以色列 Cimatron 公司，美国 AC-Tech2 公司 C-MOLD 和澳大利亚 Moldflow 公司的 MPA 模具分析软件等。这些系统和软件的介绍，虽然花了很多钱，但在我国模具行业的 CAD CAM 一体化，实现和支持 CAE 技术，形成过程，如充模和冷却计算机仿真，具有 一定的技术经济效益，促进和推动发展中国模具 CAD CAM 技术。近年来，中国自主开发的塑料模具 CAD CAM 系统有了很大的发展，主要分布在中国北方是软件工程研究所开发的 CAXA 系统，华中的注塑模 CAE 软件等技术的发展，适应和大学，这些软件是适应国内模具的具体情况，在计算机应用和较低的价格等特点，创
14、造了良好的条件，为进一步普及模具 CAD CAM 技术。近年来，中国已广泛采用一些新的塑料模具钢，如： P20， 3Cr2Mo， PMS， SM和 SM II 和模具的质量和使用寿命有直接的显著影响，但总的使用量仍较少。标准塑料模架 和标准推杆，弹簧，等越来越广泛的应用，一些国内的热流道系统组件化的出现。然而，在中国的标准化和商品化的模具程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到 70% 80%，仍有很大的差距。 1.3 本课题的技术要求和材料选择 1.3.1 技术要求： （ 1） 材料选用 PP； （ 2）完成年产量 10万个； （ 3）在口部不能有飞边； （ 4）产品口部与底部属于与其
15、他件配合部分，椭圆度不能超过 1mm； 图 1.1 便携式饭盒示意图 3 1.3.2 材料选择： 通常，选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要 求，以及原材料厂家提供的材料性能数据。对于常温工作状态下的结构件来说，要考虑的主要是材料的力学性能，如屈服应力，弹性模量，弯曲强度，表面硬度等。综合各项因素最后选择 PP 塑料作为本次设计所使用的材料最为适合。 PP性能 PP无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为 1.051.18g/ 3,收缩率为 0.4%0.9%,弹性模量值为 0.2Gpa,泊松比值为 0.394，吸湿性 250。 力学性能 聚丙烯具有良好的力学性能
16、，优良的抗冲击强度，在极低的温度 下可以正常使用； PP 具有高的耐磨性，尺寸稳定性好，良好的耐油和中等负荷和转速的轴承。 PP的耐蠕变性比 PSF 和 PC 强，但比它小的 POM 和 PA。 PP塑料的弯曲强度和抗压强度不是很好。 PP 的力学性能受温度的影响，容易 热学性能 PP 的热变形温度为 93118，制品经退火处理后还可提高 10左右。 PP在 -40时仍能表现出一定的韧性，可在 -40100的温度范围内使用。 电学性能 PP 的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。 PP 成型工艺 PP也可以说是聚 苯乙烯 的改性，比 HIPS 有较高的抗冲击
17、强度和更好的机械强度，具有良好的加工性能，可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型，还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。 PP 的吸水性比较高，加工前需进行干燥处理，干燥温度为 7085，干燥时间为 26h； PP 制品在加工中容易产生内应力，如应力太大，致使产品开裂，应进行退火处理，把制件放于 7080的热风循环干燥箱内 24h，再冷却至 室温即可， PP 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大， PP 易吸水，成型加压前应进行干燥处理， PP 易产节痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60 c,而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 60 80 c。 PP 注塑工艺 PP 是最常用的工程塑料，广泛应用于制造齿轮、轴承、把手、泵叶轮、
