保鲜盒体注射模的设计.pdf
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1、徐州师范大学社区学院毕业设计(论文)任务书 . 1 摘要 . 2 绪论 . 4 第一章 保鲜盒体外塑件的工艺分析 6 1.1 塑件成形工艺分析 . . 6 1.2 塑件成形工艺参数确定 8 第二章 结构设计及模架选择 . 10 2.1 确定成形方法 . 10 2.2 型腔布置 . 10 2.3 分型面设计 . 10 2.4 注射机的选定 . 11 2.5 浇注系统的设计. 12 2.6 模具结构形式 . 16 第三章 模架结构选择 . 17 第四章 模具结构尺寸的设计计算 . 19 4.1 模具结构设计计算. 19 4.2 模具的导向结构. 21 4.3 推出机构的设计 . 22 第五章 相关
2、校核的计算 . 24 5.1 注射工艺参数相关校核. 24 第六章 模具加热、冷却系统计算 . 27 6.1 模具加热 . 27 6.2 模具冷却 . 27 第七章 致谢 . 30 参考文献 31 . ;. 徐州师范大学社区学院毕业设计(论文)任务书 专业 数控技术应用班级 07 自动化 姓名徐辉 一、设计题目: 保鲜盒的注塑模具设计 二、设计任务要求及主要原始资料: (1)塑料制品名称:保鲜盒; (2)成型方法与设备:在选用XS-ZY-350 型注射机注塑成型; (3)塑料原料:聚丙烯 (代号: pp); (4)收缩率: 1.0%-3.0% (5)生产批量: (6)塑料图: 三、设计时间:
3、2011 年 2 月 22 日至 2011 年 5 月 6 日 0 年 6 月 1 日 指 导教 师:(签名) 教 学 院 长:(签名) . ;. 摘要 注射成型是将颗粒状或粉状塑料,从注射机的料斗送进加热的料筒中,经过加 热熔融,塑化成粘流态熔体,在注射机柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通 过喷嘴,注入模具型腔,经一定时间的保压冷却定型后,可保持模具型腔所赋予的 形状,然后开模分型获得塑料制品。 本次设计的是“保鲜盒体” ,主要介绍了塑料保鲜盒体的设计思路和设计方法, 主要设计的是保鲜盒体的注塑模的设计,塑料保鲜盒体具有重量轻、易清洁、耐腐 蚀老化、强度高、使用寿命长,制作方便、价格低廉
4、等特点,是值得人们信赖、喜 欢用的产品,它具有非常大的发展前途。塑料制品具有原料来源丰富, 性能优良等 特点,应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法,因此应用范围很广。 聚丙烯这种材料是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。它的力学 性能如屈服强度、抗张强度、抗压强度及硬度等, 均优于低压聚乙烯,并有很突出 的刚性 , 耐热性较好。可在C 0 100以上使用 . 若不受外力,则温度升到C 0 150也不变 形. 基本上不吸水,并且有较好的化学稳定性,除对浓硅酸、浓硝酸外,几乎都很 稳定. 高频电性能优良,且不受温度影响,成形容易. 缺点是耐磨性不够高,成形收 缩率较大,低温呈脆性,
5、热变形温度亦较低。 【关键词 】: 注射模具 , 保鲜盒体 , 聚丙烯 . ;. Summary Injection molding plastic is granulated or powdered, taken from the injection machine hopper heating barrel, after the melting and plastics melt into a viscous fluid in the injection machine of high pressure plunger or a screw driven to it large flow
6、rate through the nozzle into the mold cavity, after some time packing cooling is formed, it can be maintained given the shape of the mold cavity, and then get plastic mold type products. This design is “crisper body“, introduces Tupperware body design ideas and design methods, the main design is cri
7、sper body injection mold design, plastic Food Container body with light weight, easy to clean, resistant from corrosion, high strength, long service life, making convenient, low price and is worthy of trust, like to use the product, it has a very big development prospects. Plastic products have a ri
8、ch source of raw materials, excellent performance characteristics such as very wide application. Pieces of molding thermoplastic injection molding is the main method, so a wide range of applications. Polypropylene is a commonly used this material has good mechanical properties of engineering materia
9、ls. Its mechanical properties such as yield strength, tensile strength, compressive strength and hardness, are better than the low-pressure polyethylene, and a very prominent rigidity, good heat resistance. Can be used in the above. If not external, then the temperature rise to no distortion. Essent
10、ially non-absorbent, and has good chemical stability, in addition to concentrated acid, concentrated nitric acid, the almost very stable. High frequency excellent performance, and is not temperature, forming easy. drawback is that wear resistance is not high enough, forming a larger shrinkage rate,
11、low temperature brittle, heat distortion temperature is relatively low. 【Key words 】:Injection mold, Food Container body, PP . ;. 绪论 模具的一般定义:在工业生产中,用各种压力机和装在压力机上的专用工具,通过 压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品,这种专用工具统称为模具。 注塑过程说明:模具是一种生产塑料制品的工具。它由几组零件部分构成,这 个组合内有成型模腔。 注塑时,模具装夹在注塑机上, 熔融塑料被注入成型模腔内, 并在腔内冷却定型,然后上下模分开,经
12、由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具, 最后模具再闭合进行下一次注塑,整个注塑过程是循环进行的。 注塑模具1. 何谓注塑成型 所谓注塑成型(Injection Molding)是指,受热融化的材料由高压射入模 腔,经冷却固化后,得到成形品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生 产,是重要的加工方法之一。注射成型过程大致可分为以下6 个阶段合模 注射保压冷却开模制品取出上述工艺反复进行,就可连续生产出制品。 注塑成型机注塑成型机可分为合模装置与注射装置。合模装置主要作用是 实现模具开闭以及顶出制品。合模装置可分为如图所示的连杆式和直接利用油 压实行合模的直压式。 注射装置是使树脂材料受热融化后射
13、入模具内的装置。如图所示从料头把 树脂挤入料筒中,通过螺杆的转动将熔体输送至机筒的前端。在那个过程中, 在加热器的作用下加热使机筒内的树脂材料受热,在螺杆的剪切应力作用下使 树脂成为熔融状态,将相当于成型品及主流道,分流道的熔融树脂滞留于机筒 的前端(称之为计量),螺杆的不断向前将材料射入模腔。当熔融树脂在 模具内流动时,须控制螺杆的移动速度(射出速度),并在树脂充满模腔后用 压力(保压力)进行控制。当螺杆位置,注射压力达到一定值时我们可以将速 度控制切换成压力控制。 所谓模具( Mold)是指,树脂材料射入金属模型后得到具有一定形状的制 品的装置。虽然在图中没有标明,事实上为了控制模具的温度
14、,在模具上还有 使冷媒(温水或油)通过的冷却孔,加热器等装置。 已成为熔体的材料进入主流道,经分流道,浇口射入模腔内。经过冷却阶 段后打开模具,成型机上的顶出装置会把顶出杆顶出,将制品推出。 成形品成形品是由使熔融树脂流入的主流道,引导熔融树脂进入模腔的分 流道及制品所构成的。如果一次成型只可得到一个产品,生产效率不高。若我 们利用分流道将多个模腔连结在一起的话,则可以同时成型出数个产品。此时, 若分流道到各模腔的长度不相等的话,树脂就不能在同一时间内射入模腔,导 致各制品的尺寸,外观,物性发生差异。因此,我们通常将分流道的长度设计 为相等的。 回料的使用成形品中的主流道和分流道并不是产品,有
15、时会被丢弃或粉碎 后作为成型材料再度使用。我们将它称之为回料。回料一般不作为成型材料 被单独使用,通常是与新料混配后使用。这是因为经过一次成型后,树脂的 机械性能,流动性,颜色等各种特性都会发生变化。新料与回料的混合比例一 般控制在30% 以下,如果回料的使用比例过高,有可能使材料的固有特性下降, 即使回料的使用量控制在30% 以下,我们也必须根据所求制品的品质要求,强 度,成型模具构造,成型品的形状等,来决定回料的正确使用量。特别是填充 . ;. 等级的材料,尤其要注意这一点。 . ;. 第一章 保鲜盒体外塑件的工艺分析 1.1 塑件成形工艺分析 . 产品名称 : 保鲜盒体 产品材料 : 聚
16、丙烯 ( pp ) 产品数量 : 大量生产 产品尺寸 : 如图所示 图 1.1 塑件图 塑件材料特性: 聚丙烯的主要特点是密度小, 约为 g91.090.0 / 3 cm 。它的力学性能 如屈服强度、抗张强度、抗压强度及硬度等 , 均优于低压聚乙烯 , 并有很突出的刚性 , 耐热性较好。可在 100以上的温度下进行消毒灭菌。 若不受外力 , 则温度升到 150 也不变形。基本上不吸水, 并且有较好的化学稳定性, 除对浓硅酸、浓硝酸外, 几乎 都很稳定。高频电性能优良, 且不受温度影响 , 成形容易。缺点是耐磨性不够高, 成 形收缩率较大 , 低温呈脆性。热变形温度亦较低。 塑件材料成形性能:
17、1结晶性料 , 吸湿性小 , 可能发生熔融破裂 , 长期与热金属接触易发生分解。 . ;. 2流动性极好 , 溢边值 03.0mm左右。 3冷却速度快 , 浇注系统及冷却系统应散热缓慢。 4成形收缩范围大 , 收缩率大,易发生缩孔、凹痕、变形, 方向性强。 5注意控制成形温度, 料温低方向性明显 , 尤其低温高压时更明显, 模具温度低于 C 0 50 以下塑件不光泽 , 易产生熔接不良 , 流痕; C 0 90 以上时易发生翘曲、变形。 6塑件应壁厚均匀 , 避免缺口、尖角 , 以避免应力集中。 塑件尺寸: 1801801822mm(长轴短轴高度厚度) 塑件颜色 : 透明 查文献 3 可得:
18、塑件材料物理性能: 密度: g91.090.0 / 3 cm 收缩率 : %5. 2%2 熔点: 176170 热变形温度 : C 0 150 材料力学性能: 屈服强度 : 37 MPa 伸长率 : 200 拉伸弹性模量 : 6 .11 .1GPa 弯曲强度 : 67 MPa 弯曲弹性模量 : 45.1GPa 塑件质量 : 该 产 品 材 料 为 聚 丙 烯( pp ), 由上 得知 其 密 度 为 /91.090.0g 3 cm , 收缩 率为 %5.2%2 , 计算出聚丙烯 ( pp ) 平均收缩率为 %25.2 。可根据塑件形状进行人工几 何计算得到保鲜盒体的体积。 通过计算得: 塑件的
19、体积 塑 V 32 147490cmh 塑件的重量 gVM9 .13331474905.0 塑塑 . ;. 式中塑料密度 塑件要求: 塑件外侧表面光滑 , 不允许有较大的浇口痕迹 , 边沿无飞边或较少易清理。 1.2 塑件成形工艺参数确定 1.2.1 聚丙烯成形的工艺参数 查文献 2 表 1-3 得: 模具温度 : C 0 8040 喷嘴温度 : C 0 190170 料筒温度 : 前段温度 : C 0 200180 中段温度 : C 0 220200 后段温度 : C 0 170160 注射压力 : 12070MPa 保压压力 : 6050MPa 塑化形式 : 螺杆式 喷嘴形式 : 直通式
20、注射时间 : S50 保压时间 : S6020 冷却时间 : S5015 成形周期 : S12040 1.2.2 关于聚丙烯设计时应考虑的问题 1. 加工前一般不需干燥; 2. 染色性较差 , 色粉在料中扩散不够均匀( 一般需加入扩散油 / 白磺油 , 大胶件 尤明显; 3. 成型收缩率大 ( %9 .12.1 ), 尺寸不稳定 , 胶件易变形缩水 , 采用提高注射压力 及注射速度 , 减少层间剪切力使成型收缩率降低; 4. 流动性很好 , 注射压力大时易出现披锋且有方向性强的缺陷, 注射压力一般 为: 8050 a MP ,( 太小压力会缩水明显), 保压压力取注射压力的 %80 左右 ,
21、宜取较 长的保压时间补缩及较长的冷却时间保证胶件尺寸变形程度; . ;. 5. pp 冷却速度快 , 宜快速注射 , 适当加深排气槽来改善排气不良; 6. 料温控制 : 成型温度料温较宽, 因 pp 高结晶 , 所以料温需要较高。前料筒 C 0 200180 , 中料筒 C 0 220200 , 后料筒 C 0 170160 , 实际上为减少披锋 , 缩水等 缺陷, 往往取偏下限料温; 7. 模温: 一般 C 0 6040 , 模温太低 ( C 0 40 ), 胶件表面光泽差 , 甚至无光泽 , 模 温太高 ( C 0 90 ), 则易发生翘曲变形、缩水等; 8. 气泡问题 : 高结晶的 pp
22、 高分子在熔点附近其容积会发生很大变化, 冷却 时收缩及结晶化导致塑件内部产生 气泡甚至局部空心 (这会影响制件机械强度 ), 所以调节啤塑参数要有利于收缩。 . ;. 第二章 结构设计及模架选择 2.1 确定成形方法 塑件采用注射成形法生产。因为pp 属于热塑性材料而热塑性材料的成行方法 又分 1. 注射成型 2、挤出成型 3、吹塑成型 4、吸塑成型 5 、发泡成型 , 这五种方法 , 注射成型为制造各种几何形体及大小不同尺寸的塑件的主要加工方法, 所用的成型 机称为注射机。所以选用注射成形。 2.2 型腔布置 2.2.1 型腔数目的确定 由于该塑件要进行长期大批量生产, 为了提高生产效率
23、, 降低塑件的生产成本, 且该塑件制件尺寸也比较对称, 塑件的质量控制要求的尺寸精度, 性能和表面粗糙 度较低 , 采用一模一腔生产模具。可保证塑件的最佳生产经济性, 又达到制件最佳的 技术经济性。 2.2.2 型腔的布局 型腔的排布与浇注系统布置密切相关,因此型腔的排布应使型腔都能从总压力 中均等地分得所须的足够压力, 以保证塑料熔体同时均匀充满型腔, 使型腔的塑件 内在质量均一稳定。 2.3 分型面设计 为了塑件及浇注系统凝料的脱模和安放嵌件的需要, 将模具型腔适当地分成两 个或更多部分 , 这些可以分离的接触表面, 通称为分型面。 分型面的基本形式 1. 制件全部在上模 ( 或定模) 内
24、成型 2. 制件全部在下模 ( 或动模) 内成型 3. 制件同时在上、下模内成型 分型面是决定模具结构形式的重要应素, 它与模具的整体结构和模具的制造工 艺有密切的关系 , 并且直接影响到塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模, 因此, 分 型面的选择是注塑模具设计中的一个关键。 选择分型面时一般应尊循以下几项基本原则: 1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处; 2. 确定有利的留模方式 , 便于塑件顺利脱模; 3. 保证塑件的精度要求; 4. 满足塑件外观质量的要求; 5. 便于模具的加工与制造; 6. 对成型面积的影响; 7. 排气的效果的考虑; 8. 对侧向抽芯的影响。 注射模一般有的有一个分
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