胶卷盒设计说明书a.docx

胶卷盒设计说明书a.docx

《胶卷盒设计说明书a.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胶卷盒设计说明书a.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

胶卷盒设计说明书a

江西理工大学南昌校区

课程设计（论文）

题目:

胶卷盒注塑模设计

系：

机电工程系

专业：

模具设计与制造

班级：

09模具

（2）班

学生：

学号：

指导教师：

职称：

讲师

第1章设计任务与设计前的准备工作

1.1设计任务

设计任务：

设计胶卷盒的注塑模

1.2设计前的准备工作

1.21熟悉塑件：

产品名称：

胶卷盒

产品材料：

HDPE

产品数量：

1

塑件尺寸

塑件重量：

13.5cm3

塑件体积：

14.36cm3

塑件的结构特点：

尺寸适中，

1.22HDPE塑料的特性：

1．HDPE塑料的材料特性

HDPE（高密度聚乙烯），精细结晶结构，随温度的变化而变化。

一旦加热，便会由结晶体向非结晶体转变。

其物理系数也会发生急剧变化。

采用齐格勒的低压法所制取的聚乙烯，其硬度较高。

其使用的温度范围也相对比较大。

而采用菲利普斯法所制取的聚乙烯，其结晶性则更高，因为它是半透明的没有透明性，所以适用于容器或是金属材料的保护涂层。

因其电气绝缘层、耐药品腐蚀性都很优良，所以被广泛应用于化学用管子、瓶子等。

2．成型加工方法：

注射成型、挤出成型、中空成型、旋转成型

3．用途：

注射成型：

包括家庭用品、电气和机械部件

中空成型：

适用于各种容器

薄膜：

适用于食品、糕点的包装，大棚和地窖栽培等农业用各种挡水和防水层

扎带：

包括各种包装、普通胶带、绳索等纤维制品

各种管材：

包括上下水道、化学工厂、船舶、土木工程

表1-2HDPE塑料的成型工艺参数

参数取值范围选取数值

密度P0.941~0.965g/cm30.94g/cm3

收缩率S1.3%~3.5%3%

温度喷嘴160～180170

料筒170～180175

模具30~5040

压力注射80~10090

保压50~6055

时间/s注射1~53

保压10~3020

冷却15~2520

总计40~7048

根据交卷盒的特征，选用浇注系统为直浇口的

单分型面单行腔注射模，采用直浇口部影响塑件外观。

1.3明确注射机的型号和规格

1.3.1注射机的选用：

根据塑件的大小和实际中常用的注射机，注射胶卷盒采用XS-ZY-500注射机。

第2章注射模结构的设计步骤

2.1确定型腔数目和分布方式

1，按注射机的最大注射量确定型腔数量。

计算塑件的体积与重量计算塑件的重量是为了选用注射机及确定行腔数。

计算塑件体积V=14.36cm3,查得增强聚乙烯的密度为ρ=0.94/cm3,塑件的重量为13.5g..

2.2选择分型面

塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位，本塑件中塑件的分型面选取塑件上平面，这样选取塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型，表面质量好，而且塑件脱模方便，且飞边不影响塑件的整体外观，选择的分型面如图所示：

2.3确定型腔的布置形式

本塑件在住宿时采用一模两腔两件，即模具需要两个行腔。

综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素。

2.3..1确定型腔和型芯的结构形式

型腔，型芯可分别有整体式和组合式两种形式。

由于塑件的结构不太复杂，型腔加工不太难，所以选用整体式型腔和组合式型芯。

在定模板上直接加工型腔。

1.型腔的结构采用整体式型腔

2.型芯的结构采用组合式型芯

3.3.2确定型腔和型芯的尺寸

高密度聚乙烯的收缩率为S=1.5%～3.0%，平均收缩率为S′=2.75%,

模具制造公差取δ′=δ/4

类型

塑件尺寸

计算公式

计算结果

型腔

0

50-0.4

L=（L′+L′S′-3/4δ）

0

51.08-0.1

0

32-0.36

H=（h′+h′s’%+3/4δ）

0

32.61-0.09

型芯

+0.4

48.50

L=（L’+L’S’-3/4δ）

+0.1

50.130

+0.32

270

H=（h’+h’s’%+3/4δ）

+0.09

27.980

下凹模成形块底板厚度计算。

根据组合式型腔底板厚度计算公式

T=｛（3pbl^2）/4B｝^（1/2）

型腔内熔体压力p=35MP、底板受压宽度b=32mm、型腔长度l=50mm、底板总宽B=60mm,底板总材料为45钢，［σ］=160MP，T=14.79mm

10、抽芯机构设计。

塑件属于薄壁简单构造，选用推件板一次推出机构

确定抽芯距。

抽芯距一般大于成形孔的深度，塑件孔深为50mm.

S=h+（2～3）=53mm

导柱与导套设计。

导柱应比推件板的推出距离长。

2.4.1浇注系统

1．浇注系统的组成部分；

（1）。

主流道

（2）。

分流道

（3）。

浇口

（4）。

冷料穴

2．组成浇注系统的零件有：

（1）。

浇口套

（2）。

定位圈

（3）。

拉料杆

（4）。

定模板

2.4.2浇注系统的组成部分的设计

1浇口的设计

浇口的位置的选择具体应考虑如下几个问题、：

（1）、浇口的尺寸及位置选择应避免料流产生喷射和蠕动

（2）、浇口应开设在塑件端面较厚的部位，有利于熔体流动和补料

（3）、浇口位置的选择应是塑料流程最短，料流变相量小

（4）、浇口位置的选择应有利于腔体内气体的排出

（5）、浇口位置的选择应减少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢靠度

（6）、浇口位置的选择应防止料流将型芯或嵌件挤压变形

浇口形式有很多种，因塑件为一模一腔成型，按照塑件的结构特点选用标准直流口，形状为圆形。

这种浇口的流动阻力小，进料速度快。

2．主流道的设计

主流道为圆锥形，上端直径与注射机喷嘴相配合，为2mm，下端直径5mm，高度为25mm。

3．浇注系统的冷料穴

冷料穴的作用是收集每次注塑成型时流动熔体前端的冷料头，避免这些冷料穴进入型腔影响塑件的质量或堵塞浇口。

在每个注塑机成形周期开始时，最前端的料接触低温模具后会降温，变硬被称之为冷料，为防止冷料穴堵塞浇口或影响制件的质量而设置的冷料。

冷料穴设置在主流道的末端，也可以在分流道的末端也增设冷料穴。

2.4.3组成浇注系统的零件的设计

使用xs-zs-500注射机时定位孔直径为20mm，与浇口套相差不大，所以选用定位圈与浇口套一体的结构。

浇口具体尺寸如上图所示。

2拉料部分的设计

本塑件的叶片部分型腔有一部分紧力，可把塑件留在动模板上。

2.5推出机构的设计

3.5.1推出机构的设计原则

（1）塑件留在动模

由于推出机构动作是通过装载注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以在设计模具时，必须考虑在开模过程中保证塑件留在动模上，这样的推出机构较为简单。

如因塑件结构的关系，不便留在动模时，要采取一些措施，强制塑件留于动模。

（2）保证塑件不因推出而变形或损坏

（3）保证塑件良好的外观

推出塑件的位置应尽量设在塑件的内部或塑件外观影响不大的部分，当用推杆推出时更应注意这个问题。

（4）结构可靠

推出机构相应工作可靠，动作灵活，制造方便更容易，，

2.5.2推出机构的形式

注射模的推出机构有顶杆。

推管。

推板三种形式。

由于塑件形状不太复杂，所以采用普通推出机构中的推杆推出方式。

每个叶片用一根顶针，分型面处用三根顶杆顶出，推出是能保证以上要求，推出可靠。

3.23推板推杆推出机构的零件设计

推杆直径8mm与12mm两种采用圆柱式结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取100。

推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC45~50面粗糙度Ra1.6，与型芯的配合间隙为间隙配合H8/g7。

4推件板

推板的长，宽，厚分别为134mm82mm10mm。

材料为普通碳素结构钢A3。

5推件板固定板

6固定螺钉

选用M10内六角螺钉，长度为20mm。

2.6注射模标准模架的设计

1选择标准模架型号

中小型模架国家标准有四种基本型的结构。

因为采用整体式型腔和组合式型芯，所以选用派生型P1型标准模架。

3动模板的设计（分析动模板上安装的零件和位置）

动模座板的设计尺寸134*82*20mm。

材料为A3钢。

4确定模架的长度和宽度

模架的长度和宽度应以动模板为基准设计，模具的长度确定为154mm。

宽度为82mm，

模具的长度为座板的长度，在动模板长度的基础上两侧各加上压板空间尺寸10mm，即134+20=154mm，模具宽度与动模板一致（134mm）。

5确定模架的厚度

模架的厚度应与注射机要求的最大，最小模具厚度适应XS-ZS-500注塑机要求：

最大模具厚度180mm，最小模具厚度40mm，模具厚度确定为H=178mm，Hmin

6设计定模板

定模板的设计尺寸为134*82*20mm。

材料为碳素工具钢淬火处理，中温回火HRC45~50。

7设计定模座板

定模座板设计尺寸为：

154*82*20mm。

材料为A3钢。

9设计动模垫块

动模垫块设计尺寸为：

82*70*10mm。

材料为A3钢。

10设计动模座板

动模座板尺寸为：

134*82*20mm。

材料为A3钢。

11选择动模部分和定模部分的定位销

动，定模部分都是有两块以上模板组成，安装时，为了保证模板间的位置正确，应使用定位销定位。

选用直径为15mm的圆柱销。

2.7注射模导向机构的设计

1，导向机构的组成：

导柱，导套

相关零件：

定模座板，定模板，动模板

2导柱的设计

选用阶梯型导柱，导向部分直径10.mm，高度为73mm，倒角为5mm。

材料选用碳素工具钢T8A，淬火处理HRC45~48。

表面粗糙度Ra0.8。

2.8注射模冷却系统的设计

冷却系统的设计通常是在定模板和动模板上设计冷却水道。

设计时首先根据ABS塑料的成型温度和注射量进行热平衡计算，在确定冷却水道的尺寸和位置。

冷却水道：

直径8mm，总长为400mm。

2.9注射模排气系统的设计

由于塑件的尺寸适中，模具型腔空间较小，排气量不大。

另外模具的顶杆，顶针较多，形成的排气通道较多，所以可利用顶杆，顶针间的间隙排气。

2.10注射模的设计结果参数

1模具外形尺寸（长*宽*厚）：

154*82*195mm

2模具开模距离：

50+70=120mm

3塑件推出距离：

10+50=60mm

4成型周期90秒

5模具固定压板螺钉：

M16*25mm

第三章注射机与模具各参数的校核

3.1注射机各参数的校核

一，注射机的参数校核

1最大注射量的校核

2注射机压力的校核

3锁模力的校核

4最大注射成型面积德校核

当上面四方面校核都满足要求时，才能确定注射机选用的合适。

注射机的参数校核

（1）最大注射量的校核

注射机的额定注射量为50cm

塑件的体积：

14.36cm3，每次成型1个塑件。

假设凝料为7.2

实际注射量=14.36*2+7.2=35.9<50cm3最大注射量满足要求。

（2）注射压力的校核

HTPE塑料的注射压力为80~100MPa，取90;XS-ZS-500注射机的注射压力为150MPa注射机的注射压力满足要求。

（3）锁模力的校核

注射机的锁模力为500KN

HTPE塑料的注射压力取100MPa；单个塑件在分0型面上的投影面积为14.36；

浇道凝料为7.2cm3

注射时模具的膨胀力=（14.36*2+7.2）*100=35.92KN<500.0KN，锁模力满足要求。

参考文献

[1]朱光力，万金宝。

塑料模具设计。

北京：

清华大学出版社，2002。

[2]李明亮，李东君。

模具成型工艺与模具设计，化学工业出版社，2010。

[3]钟志雄，塑料注射成型技术。

广东科技出版社，1989

[4]齐卫东，塑料模具设计与制造。

北京，高等教育出版社，2002。

[5]陈锡栋，周晓玉，实用模具设计手册。

北京，机械工业出版社2002。