咖啡杯塑料模具毕业设计.docx
《咖啡杯塑料模具毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《咖啡杯塑料模具毕业设计.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
咖啡杯塑料模具毕业设计
摘要1
前言2
1.咖啡杯成型工艺卡3
2.塑件成型工艺分析与设计4
塑件原材料分析4
塑件的尺寸精度分析4
确信成型方式4
3.塑件成型模具设计4
确信型腔数量及布置4
选择注射机型号及参数4
分型面的选择6
浇注系统设计6
成型部件的设计计算7
模架的确信和标准件选择（示用意）8
排气系统设计10
温度调剂系统设计11
推出机构（脱模）11
导向机构11
结论12
参考文献13
谢辞14
一次性利用咖啡杯塑料模具设计
摘 要：
本课题以咖啡杯的杯子作为研究对象，通过对其结构形式和材料的注射成型工艺进行正确的分析，设计了一模两腔的塑料注射成型模具。
依照制件的质量和体积初步选定注射机的型号，并对注射机的相关参数进行了校核，同时对模具分型面进行了选择，型腔布局进行了设计，对重要成型零件比如型芯和型腔的工艺参数进行了设计计算。
第二对浇注系统的选择，做了相关的研究。
最后，对模具的整体装配图进行了绘制。
关键词：
成型工艺卡，零件模具设计，参数校核，装配图
前言
模具是制造业的一种大体工艺装备，它的作用是操纵和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。
用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产本钱低普遍应用于制造业中。
目前世界模具市场供不该求，模具的要紧出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。
中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动本钱低，只要配备一些先进的数操纵模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有专门大进展。
20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并进展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。
改革开放以来，我国的模具工业进展也十分迅速。
最近几年来，每一年都以15％的增加速度快速进展。
许多模具企业十分重视技术进展。
加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业进展的重要动力。
尽管我国模具工业有了长足的进步，部份模具已达到国际先进水平，与发达国家的模具工业相较，在模具技术上仍有不小的差距。
尔后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离将注重开发大型，周密，复杂模具；增强模具标准件的应用；推行CAD/CAM/CAE技术；重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期。
1．咖啡杯成型工艺卡
塑件名称
密胺树脂
零件图（正视图）
零件图（仰视图）
三维图
材料牌号
MF
单件重量
成型设备型号
XS-ZY-125
每模件数
2
成型工艺参数
材料干燥
干燥设备名称
烘箱
温度/℃
70~80
时间/h
1~2
成型过程
料筒温度
后段/℃
100~120
中段/℃
160~170
前段/℃
160~165
喷嘴/℃
140~160
模具温度/℃
40~60
时间
注射/s
0~5
保压/s
30~60
冷却/s
20~60
压力
注射/MPa
70~105
保压/MPa
后处理
温度/℃
_____
时间/min
_____
编制
日期
审核
日期
xxx
塑件成型工艺分析与设计
塑件原材料分析：
模塑收缩率（%）
流动性（拉西哥）mm
145-190
热变形温度（°O,≥）
155
弯曲强度（Mpa,≥）
80
固化温度/℃
160-170
吸水性（冷水/热水）/mg,≤
50/65
比容ml/g≤
3
冲击强度（缺口）KJ/m2,≥
密度
～/cm²
比重
特点：
密胺树脂其质轻、坚固、易去污、能装饰，耐光、能蒸煮、无毒等特点，因而可广泛地代替笨重易碎的陶瓷制品，很适合制做各式餐具。
塑件的尺寸精度分析
（1）精度品级制件的尺寸精度，表面光洁度的要求一般，采纳一样精度6级。
（2）脱模斜度塑件外表面（40´～1°20´）塑件内表面（30´～1°）（脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。
）
塑件成型方式确信
由制件材质的各性质与制件结构总和分析该制件适合注射成型。
3.塑件成型模具设计
型腔数量及布置
图1型腔布置图
一样来讲，精度要求高的小型制品和中大型制品优先采纳一模一腔的结构，但关于精度要求不高的小型制品（没有配合精度要求），形状简单，又是大量量生产时，假设采纳多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。
由以上分析初步定为一模两腔,见图尽管制件结构简单,可是由于一模两腔，浇口开设在制件底部浇口余料不容易掏出因此开设为定距导柱式双分型面注射模具，如图1。
选择注塑机型号及参数
（1）注射量计算：
制品的体积为：
V1=（cm）；质量为：
m=g/cm×（cm）=（g）。
初步估量浇注系统的体积约为塑件的倍：
V2=×=（cm）；本设计中取V2=25（cm）；该模具一次注射共需塑料的体积约为：
V0=2V1+V2=（cm）。
（2）锁模力的计算：
流道凝料（包括浇口）在分型面上的的投影面积A2，在现在仍是个未知数，依照体会公式：
A2=～A1（A1为每一个塑件在分型面上的投影面积），用A1进行估算：
A=nA1+A2=nA1+A1=nA1=mm2式中：
查塑件所需的注射压力70-105Mpa，而型腔的平均压力是注射压力的30%-65%，因塑件为薄壁塑件，且浇口为点浇口，其压力损失比较大，因此取大一些，那么P型=90х60%=54Mpa；
（3）选择注射机：
依照以上的计算初步选定型号为XS—ZY—125的注射机，其要紧技术参数如下表：
国产注射机XS-ZY-125技术参数表：
项目
内容
项目
内容
结构类型
卧式
拉杆间距（mm）
260*290
理论注射容积（cm3）
125
开模行程（mm）
300
螺杆直径（mm）
42
最大模具厚度（mm）
300
注射压力（MPa）
119
最小模具厚度（mm）
200
注射行程/mm
115
合摸方式（mm）
液压-机械
塑化能力（g/s）
模具定位孔直径（mm）
Ø100
螺杆转速（r/min）
56
喷嘴球半径（mm）
SR12
注射方式
螺杆式
喷嘴孔直径
Ø4mm
锁模力/KN
900
顶出型式
两侧机械顶出
最大成型面积/cm²
320
模板最大行程/mm
300
（4）注射机有关参数的校核
①按注射机的最大注射量校核型腔数量n：
N=，≥2（符合要求）；
式中KMn——注射机许诺的最大注射量（g或cm）；
②注射压力的校核：
该注射机的注射压力为119（MPa），密胺树脂的注射压力为（80～130）MPa，因此能够知足要求。
③锁模力的校核：
F锁﹥pA
式中：
p——熔融型料在型腔内的压力，该产品的因为注射压力为80Mpa型腔内的熔体压力为注射压力的2/3因此p=30Mpa；
A——塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算：
A=245mm2；
F锁——注塑机的额定锁模力为1200KN。
故 F锁＞pA=30Mpa×245mm2；
④最大注射量的校核:
注塑机的最大注塑量应大于制品的质量和体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。
因此选用的注塑机最大注塑量应知足：
V机 ≥V塑＋V浇
式中：
V机——注塑机的最大注塑量，125cm3；
V塑——塑件的体积，该产品V塑＝；
V浇——浇注系统体积，该产品V浇=25cm3；故 机≥（×2+25）cm3；
分型面的选择
塑件为凹形薄壁件，面积较大，采纳型心与型腔合模。
其分型面确信如图二、图3：
图2第一分型面
图3第二分型面
浇注系统设计
（1）主浇道设计:
主流道小端直径：
d=注射机喷嘴直径+～1=4+～1取d=5（mm）；主流道球面半径：
主流道入口的凹坑球面半径R,应该大于注射机喷嘴球头半径的2～3mm.反之,二者不能专门好的贴合,会让塑件熔体反喷,显现溢边致使脱模困难.SR=注射机喷嘴球头半径+2～3取SR=12+2=14（mm）主流道长度L：
一样按模板厚度确信，但为了减小充模时压力降和减少物料损耗，以短为宜，小模具操纵在50之内在显现太长流道时，能够将主流道衬套挖出深凹坑，让喷嘴伸入模具。
本设计中结合该模具的结构取L=35（mm）主流道大端直径：
D=d+2Ltgα（半锥角α为1°～2°，取α=2°）≈8取D=8（mm）主浇道入口结尾与分浇道结合处采纳圆角过度半R为3mm，主浇道衬套选用T8A热处置硬度为53——57HRC。
衬套与定模板间配合为H7/m6。
（2）分浇道设计：
分浇道设计应尽可能知足良好的压力损失尽可能小,能将塑胶料熔体均衡地分派到各个型腔。
由于塑料流动性好，采纳高压高述注射，为简化加工因此选用梯形截面。
分浇道的宽度计算公式为：
式中：
b：
各分浇道的宽度；
m：
塑件的质量，；
L：
流过熔体的分浇道的长度70mm；
通过计算得b为8mm；
（3）浇口的位置、形状及尺寸：
浇口形式能够点浇口或侧浇口，胺密树脂的流动性好，点浇口或侧浇口进料不易显现涡流和喷射等现象。
浇口开设在塑件底部，不易产生喷射和浇不足，因此采纳点浇口调整其截面的大小和高度能够调剂熔体充模时的剪切速度及浇口封锁时刻。
如右图4：
（4）注射行程的校核
图4浇口
查XS-ZY-125注射注射行程为115，浇注系统的长度：
35+70+5=110<115mm，成立。
成型部件的设计计算
（1）型芯：
采纳台肩固定的形式，其下底面用模仁将其压紧。
尺寸计算。
查其尺寸公差：
；由于尺寸精度为中等，故别离取制造误差为尺寸公差
，磨损误差为尺寸公差1/6，即：
。
塑料收缩率范围为：
，那么平均收缩率为：
故型腔芯尺寸为：
（设计尺寸参见零件图）
（2）型腔：
查其尺寸公差：
D3=
；
（设计尺寸参见零件图）。
模架的确信和标准件选择
（1）依照以上计算结果和由表查得：
模架B×L=250mm×315㎜；
垫板宽度为80㎜，厚度为63㎜；
推板厚度为25㎜；
推板导柱直径为φ16㎜；
座板长度为315㎜，厚度为32㎜；
垫板厚度为20㎜；
上模座板和型腔间用M12的螺钉锁紧；
推板和推板固定板间用M8的螺钉锁紧；
因此模具总装图如图5所视:
图5模具总装图
一、动模座板二、垫块3、推板4、推杆固定板五、支承板六、型芯固定板7、推件板八、定距拉板九、导柱10、导套1一、定模座板1二、主浇道衬套13、螺钉14、拉料杆五、限位导柱1六、加热板17、限位钉1八、拉杆1九、型芯20、型腔2一、推板固定杆2二、推板导套23、推板导柱24、杠杆2五、推杆
（2）凹模型腔侧壁宽度计算
由公式：
式中：
b为凹模侧壁的宽度；
h为凹模型腔的深度；
p为凹模型腔内的熔体压力，因为型腔内压力为注射压力的2/3～1/3注射压力为70～100Mpa因此型腔内压力取50Mpa；
y1为凹模长边侧壁的许诺弹性变形量，为；
c=1，
=；
E为钢材的抗拉弹性模量：
为×105Mpa；
把相应的数值代入公式可得b的值约为；
凹模型腔侧壁宽度为35mm；
（3）凹模板底部厚度计算：
公式：
式中：
C1查表为，E=×105Mpa，
凹模腔短边长度为㎝，
凹模板中央部份的许诺弹性变形量y2=㎝,P=50Mpa
经计算得
=㎜
因此凹模板底部最小厚度为20㎜。
由于为避免定模与动模之间先产生分型面，因此应采纳弹簧顶销机构，使型腔板与动模一路运动从而在拉料板与型腔板间产生分型面。
（4）模具厚度的校核
Hmin——注塑机许诺最小模厚=150mm；
Hmax——注塑机许诺最大模厚=400mm；
H——模具闭合高度等于上模座板32mm+型腔63mm+推板25mm+动模板32mm+垫板30mm+垫块80mm+定模座板32mm=294mm；
故知足Hmax＞H＞Hmin。
（5）注射机开模行程的校核：
注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应知足下式：
S机≧H1＋H2＋a+（5～10）；
式中：
S———机注塑机最大开模行程，500mm；
H1———顶出距离，15mm；
H2———塑件高度，25mm；
a———掏出浇注系统凝料所需的分模距离,35mm；
500
15+25+35+（5～１０）知足条件。
排气系统的设计
由于塑件的体积较小，型腔内的气体比较少，利用模具分型面和推出机构与模具的间隙排气，能充分的排除型腔内气体。
温度调剂系统设计
查表得密胺树脂成型时所需的模具温度为40-60℃，此设模具的温度为50℃。
推出机构
因采纳推板推出因此应在动模板和定模板间加上限位装置。
限位块的长度为开模行程。
（1）推板厚度的计算公式：
式中：
H：
为推板厚度；
FN：
为脱模力；
：
推板中心许诺最大变形量为㎜；
E：
钢材的弹性模量×105Mpa；
（2）脱模力计算：
公式：
Fn=fFcosα-Fsinα；F=AP；
式中：
A:
塑件型芯的侧面积7616mm2；
P：
因为塑件对型芯产生的单位正压力一样P=（8～12）Mpa,由于塑件薄因此P=10Mpa,摩擦系数取～,因为该制件易脱模因此f=,F=,Fn=；
经计算推板厚度为大于20㎜因此取25㎜。
（3）脱模力的校核
查XS－ZY－125的顶出力为500NFC=<500N即能知足注射机的要求。
导向机构
导柱选用模架本身的规格，其相关的配合见装配图所示，与之相应的导套选用模架自带规格。
结论
本设计第一对塑料工业的重腹地位和现今注塑模具的现状，随着经济的进展，塑料工业将继续呈现蓬勃进展之势。
第二介绍了注塑件的一样设计原那么，对塑件的特点做了说明，在做好注塑成型的预备工作以后，接着介绍了模具设计的内容，注塑模具的确信型腔数量及排列方式、模具结构形式的确信、分型面的选择、注射机型号的确信、浇注系统设计及注塑机参数的校核，做完这些工作以后，该模具的设计到此终止。
在设计的进程中发觉体会公式有不一致的地址，不同公式的计算结果有的相差专门大，专门是在脱模力的计算。
在完成图纸以后发觉塑件的设计有的地址是不合理的，比如说壁厚，尽管有体会可循，但从实际中看显然本设计的塑件壁厚过小；从那个地址能够明白，注塑件的设计与模具设计关系紧密，好的塑件结构能够简化模具结构，降低生产本钱。
参考文献
[1]陈志刚主编.塑料模具设计[M].北京：
机械工业出版社，
[2]葛正浩主编.PRO/ENGINEERWildfire塑料模具设计实例讲解[M].北京：
机械工业出版社，
[3]刘永利主编.公差配合与级数测量[M].北京：
中国农业出版社，
[4]吴斌主编.PRO/ENGINEER模具设计技术与实践[M].北京：
电子工业出版社，
[5]齐卫东主编.简明塑料模具设计手册[M].北京：
北京理工大学出版社，
[6]周兴中主编.焊接方式与设备[M].北京：
机械工业出版社，1990.
谢辞
通过几个月的毕业设计忙碌以后，设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计进程中碰到许多的问题，在众多师友的帮忙下予以解决。
第一要感激xxx教师对我的指导和催促，xxx教师给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的明白得,同时也幸免了在设计进程中少走弯路，要感激宿舍同窗，是大伙儿营造了良好的学习环境，在做设计的进程中互帮合作，使我的PRO/E操作水平比以前有了专门大提高，同时较全面的把握了Word的编辑功能；还要感激那些把借阅证让我借书的同窗，使得我查阅资料超级方便，使我能够按时完成毕业设计。
大学生活至此划上了圆满的句号，在xxxxxxxx学院这块土地上有众多莘莘学子辛勤的耕耘，在这块土地上我健康欢乐的成长，我永久可不能忘记可亲的同窗，我永久记得这片土地。
升级会员 