隐形眼镜盒盖课程设计塑料
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摘要塑料模具是塑料工业生产过程中利用特定形状,通过特定的方式来成型塑料制品的一种生产工艺装备。
模具的设计与制造技术,特别是设计与制造大型、精密、长寿命模具的技术,已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。
本文是隐形眼盒的结构选择及其注塑模具结构的分析,隐形眼镜盒属于日常生活用品,所用原料是当前应用较为广泛的热塑性塑料ABS。
该隐形眼镜盒具有:结构简单,外形美观;表面光滑,粗糙度小;结构强度高,经久耐用等特点。
本文研究内容为:使用Pro/ENGINEER软件的零件制造模块设了计眼镜盒结构形状;用Pro/ENGINEER软件的模具制造模块对眼镜盒进行模具装配;分析了眼镜盒分型面并设计出了模具浇注系统;对模具的动、定模板进行了开模设计;用EMX软件对设计好的模具进行了模架的总装配并对装配好的模具进行了开模测试分析。
设计使用Pro/ENGINEER制图软件对隐形眼镜盒模具进行设计,实现了隐形眼镜盒及其模具结构的成功设计和分析。
设计结果的模具开模测试证明模具具有良好的可行性与经济性,与传统的设计方法相比,这种设计方法不仅提高了生产效率,同时提高了产品的质量,模具结构整体设计思路和要求符合现代模具设计潮流,符合现代模具设计的发展趋势。
关键词:模具;注塑成型;模具设计;注塑模具;Pro/ENGINEER软件;隐形眼镜盒ABSTRACTPlastic mold is a kind of craft equipment in the plastic industrial production which uses the specific shape and shapes plastic products through certain way. The mold design and manufacturing technology, specially, the designing and manufacturing the large-scale, precise and long-life mold has become an important symbol of the level of a national mechanical design and manufacture. This article is structure selection and injection mold structure analys for the contact lenses box. This product is a kind of daily necessities and its material is thermoplastic ABS. ABS is a kind of material which is current used quite widespread. Its production batch is the mass production and has the characteristics: simple structure, beautiful appearance; smooth surface, also the surface roughness is small; high strength and durability of the product.The design for the research content: using Pro/E software parts manufacturing module set plan contact lenses box structure shape; with Pro/E software mold manufacture module to the contact lenses box for the mold assembly; analyzes the contact lenses box of parting surface and designs a mold casting system; the move to mold and set the template for the open mold design; with EMX software to design mold of the formwork total assembly and to the assembly mold cavity test analysis.The design using Pro/e drawing software to invisible contact lenses box of mold design, realizes the contact lenses box of the success of the mold design. The design of the mold cavity test results prove that mold has good feasibility and economical efficiency. Compared with the traditional design method, this kind of design increases productivity and product quality. The overall design mentality and request conform to the modern design tidal and development direction of the future.Key words:Mold;Plastic Molding;Mold Design;Injection Molding;Pro/ENGINEER ;Contact Lenses Box目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)1.1 课题背景与研究意义 (4)1.2 模具的概念及其应用 (4)1.2.1 模具 (1)1.2.2 模具在国民经济中的重要作用及地位 (5)1.3 国内外模具工业发展现状与发展趋势 (5)1.3.1国外模具工业发展概况 (5)1.3.2 国内模具工业发展现状 (7)1.3.3 塑料模具发展现状 (4)1.3.4 计算机软件在现代模具工业中的应用 (9)1.3.5注塑模具未来发展趋势 (10)1.4 研究内容 (11)第2章塑件设计 (12)2.1塑件的选材 (12)2.1.1 ABS的性能 (12)2.1.2 ABS的注射成型过程及工艺参数 (13)2.2塑件的尺寸精度 (13)2.3塑件的表面质量 (13)2.4塑件壁厚 (14)2.5脱模斜度 (14)2.6加强筋 (14)2.7圆角 (14)2.8塑件的表面形状 (14)2.9塑件质量及体积分析 (15)2.10本章小结 (15)第3章模具结构形式及注射机的选择 (16)3.1分型面位置的确定 (17)3.1.1分型面的选择原则 (17)3.1.2分面位置的确定 (17)3.2型腔数目和排列方式的确定 (18)3.2.1型腔数目的确定 (18)3.2.2型腔排列形式的确定 (18)3.2.3模具结构形式的确定 (19)3.3注射机的选择 (19)3.3.1注射机注射压力的校核 (19)3.3.2 注射机锁模力的校核 (17)3.4本章小结 (20)第4章浇注系统的设计 (21)4.1浇注系统的设计原则 (21)4.2主流道的设计 (21)4.2.1 主流道尺寸 (21)4.2.2主流道的凝料体积 (22)4.2.3校核主流道的剪切速率 (20)4.2.4浇口套的形式 (22)4.3分流道的设计 (23)4.3.1流道的布置形式 (23)4.3.2分流道的长度 (23)4.3.3分流道的当量直径 (23)4.3.4 分流道横截面的形状选择 (23)4.3.5分流道截面具体计算 (24)4.3.6凝料体积 (24)4.3.7校核分流道剪切速率 (24)4.3.8 分流道表面粗糙度 (24)4.4 冷料穴的设计 (24)4.5 浇口的设计 (25)4.5.1浇口形式的确定 (25)4.5.2浇口尺寸的确定 (25)4.6 本章小结 (26)第5章成型零件的结构设计及计算 (27)5.1 成型零件的结构设计 (27)5.1.1 凹模的结构设计 (27)5.1.2型芯的结构设计 (27)5.1.3动定模成型零件装配结构图 (28)5.2成型零件钢材的选用 (28)5.2.1 成型零部件材料的选用原则 (28)5.2.2 成型零部件选材 (28)5.3成型零件的工作尺寸计算 (28)5.3.1 定模凹模的尺寸计算 (28)5.3.2动模凹模的尺寸计算 (30)5.3.3动模内加强筋凹模的尺寸计算 (31)5.3.4型芯尺寸计算 (32)5.4 型腔壁厚及垫板厚度的计算 (33)5.4.1型腔壁厚的计算 (33)5.4.2 动模垫板厚度的计算 (33)5.5本章小结 (34)第6章模架的确定 (35)6.1模架的选则步骤 (35)6.2各模板尺寸的确定 (36)6.3模架尺寸的校核 (36)6.4排气系统的设置 (36)6.5本章小结 (37)第7章脱模推出机构的设计 (38)7.1 脱模机构的设计原则 (38)7.2推出方式的确定 (38)7.3型芯脱模力的计算 (38)7.4 顶杆尺寸的计算 (39)7.5本章小结 (40)第8章冷却系统的设计 (41)8.1 冷却水道的设计原则及注意事项 (41)8.2 冷却介质 (41)8.3 冷却系统的简单计算 (41)8.4 冷却水道的设置 (43)8.5 本章小结 (44)第9章导向与定位机构的设计 (45)9.1导柱的设计 (46)9.2导套的选择 (46)9.3模具开模模拟及模流分析 (47)9.4本章小结 (47)结论 (50)参考文献 (49)致谢 (50)第1章绪论1.1 课题背景与研究意义塑料具有很多优良的性能和特点,近几年来塑料材料在很多领域得到了越来越广泛的应用。
南京工程学院本科毕业设计(论文)题目:隐形眼镜盒注射模具设计专业:材料成型及控制工程(模具设计)班级: 06模具本1学号:学生姓名:指导教师:起迄日期:2010.2.23 ~ 2010.5.29设计地点:南京工程学院Graduation Design (Thesis)The Injection Mold Design Of The ContactLens ShellByYangXianwenSupervised byLecture Zhang JunNanjing Institute of TechnologyMay, 2010摘要本文设计中制件外表面要求美观,因此具有一定的表面光洁度要求,模具的加工精度要求较高,采用一模两腔,凸模采用镶拼结构,采用侧浇口,且镶块既要实现侧抽还要实现顶出。
通过对制件的工艺分析,确定了模具的设计方案,并绘制了装配图和零件图。
利用AutoCAD作模具的二维图,用Pro/E作三维图。
在本文中对模具结构及其设计的过程进行了详细的讨论,此过程参阅了大量有关模具设计和材料性能以及生产工艺的书籍。
关键词:注射模,一模两腔,侧浇口,三维图,Pro/E全套图纸,加153893706AbstractThis text adopts workpiece outer surface appearance requirements , therefore, a certain surface finish requirements, high precision mold processing,use a two-impression injection mould ,punch with mosaic structure,adopts the side bushing to model the bore,and inserts not only have to achieve to achieve the top of the side pumping.The designing analyzed the process, and made sure the design project of the molding tool, and drew to assemble the diagram and spare parts diagrams. The mould is designed to 2D with AutoCAD and 3D with Pro/E.Having carried on the discussion of detail to the mould structure in this text, this course has been seen also a large number of about mould design and the material capability as well as the books of production technology.Keyword:injection mould,two-impression,side bushing,core cavity,Pro/E.目录前言 (V)第一章塑料模具的现状及展望 (2)1.1塑料模具现状分析 (2)1.2塑料模具行业存在的问题 (3)1.3塑料模具的发展趋势 (4)第二章隐形眼镜盒的产品分析 (5)2.1使用的材料的特性 (5)2.2零件的工艺性分析 (7)第三章成型设备的选用 (9)3.1注塑机的选择 (9)3.2模架的选择 (10)3.3模具参数的校核 (11)第四章模具结构形式的拟订 (14)4.1确定型腔数量及排列方式 (14)4.2注射模分型面的选择 (15)4.3模具侧向分型与抽芯机构的分析与确定 (11)4.3.1侧向抽芯机构的分类与组成 (11)4.3.2抽芯力与抽芯距的确定 (11)4.3.3斜导柱的设计 (11)第五章浇注系统形式和浇口的设计 (21)5.1主流道设计 (21)5.2分流道设计 (22)5.3浇口设计 (23)5.4定位圈设计 (24)第六章成型零部件设计 (25)6.1成型零部件尺寸的计算 (25)第七章导向机构设计 (31)第八章推出机构的设计 (32)8.1推出脱模机构的选用 (33)8.2推杆设计 (33)第九章模具冷却系统 (35)9.1冷却水管管道的设置 (11)第十章结论 (36)小结 (37)致谢 (38)参考文献 (38)附录A:英文资料附录B:英文资料翻译附件:毕业论文光盘资料前言模具专业的学生对综合知识和实践能力的要求较强,它既是模具专业学生大学所学的机械制图、塑料成型工艺与模具设计、公差配合与技术测量、CAD/CAM等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。
1塑料PE分析1.1基本特性PE塑料名称: 聚乙烯塑料是塑料工业中产量最1大品种。
按聚合时采用的压力不同可分高压、中压和低压三种。
低压聚乙烯的分子链上支链较少, 相对分子质量、结晶度和密度较高, 因此低压聚乙烯比较硬, 耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好。
高压聚乙烯分子带有许多支链, 因而相对分子质量较低, 且具有较好的有软性、耐冲击性及透明性1.2成型特性聚乙烯成型时, 在流动方向与垂直方向的收缩差异较大。
注射方向的收缩大于垂直方向的收缩率, 易产生变形, 聚乙烯收缩率的绝对值较大成型收缩率也较大, 易产生缩孔, 冷却速度慢, 必须充分冷却, 且冷却速度要均匀;质软易脱模, 塑件有浅的侧凹时可强行脱模1.3PE的注射工艺参数查文献[2]表6-5得:塑化形式: 螺杆式螺杆转数/( r/min) : 20~40喷嘴形式: 直通式喷嘴温度/℃: 220~230料筒温度/℃: ①前段: 230~250 ②中段: 240~260 ③后端: 220~240模具温度/℃: 80~100注射压力/MPa: 80~120保压力/MPa: 40~50注射时间/s: 0~5保压时间/s: 20~80冷却时间/s: 20~50成型周期/s: 50~142 塑料模的总体设计2.1塑件的形状尺寸塑件名称: 盒盖材料: PE产量: 中等批量生产根据实物在PROE环境内进行三维造型。
图2.1 塑件塑件的工作条件对精度要求一般, 因为塑件图中未注公差, 因此根据PE能可选择其塑件的精度等级为7级精度。
2.2型腔数目的决定及排布已知的体积V塑或质量W塑 , 又因为此产品属大批量生产的小型塑件, 但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般, 综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素, 以及注射机的型号选择, 初步确定采用一模二腔对称性排布。
分流道直径可选1.5~9.5mm。
本设计取值4mm。
由塑件的外形尺寸和机械加工的因素, 确定采用潜浇口, 排布图如下图示:图2.2型腔数目及排2.3注射机的选择由于采取的是一模二腔的方案, 故其注射总体积及质量就是塑件的体积及质量的二倍:假设: g G 8=废, 由注射机最大注射量公式得:废件公利G G G K +≥ ( 2.1)其中: 公G —注射机的公称质量注射量;K —注射机最大注射量的利用系数, 取0.3;件G —塑件的总质量;废G —浇注系统废料的质量。
第1章概述1.1 塑料模具的现状,前景塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。
近年来,人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高,这就为塑料制品提供了更为广阔的市场.塑料制品要发展,必然要求塑料模具随之发展.汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行,发展迅速,塑料模具也快速发展.2000年,我国(未包括港澳台统计,下同)塑料模具产值约100亿元,2004年已发展到212亿元,4年平均增长率为21%,高于模具行业总体发展速度近4个百分点.模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展;模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展;模具企业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。
模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化、三维化、智能化、网络化和信息化方向发展.快捷高速的信息化时代将带领磨具行业进入新时代。
模具的质量、周期、价格、服务四要素中,已有越来越多的用户将周期放在首位,要求模具尽块交货,因此模具生产周期将继续不断缩短.大力提高开发能力,将开发工作尽量往前推,直至介入到模具用户的产品开发中去,甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发,变被动为主动。
以及“你给我一个概念,我换你一个产品的”一站式服务模式都已成为发展趋势。
随着模具企业设计和加工水平的提高,过去的钳工为核心,大量依靠技艺的现象已有了很大变化.在某种意义上说“模具是一种工艺品”的概念正被“模具是一种高新技术工业产品”所代替,模具“上下模单配成套”的概念正在被“只装不配”的概念所代替。
模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后主要依靠技术。
这不但是一种生产手段的改变,也是一种身产方式的改变,更是一种观念的改变。
这一趋向使得模具标准化程度不断提高,模具井底越来越高,生产周期越来越短,钳工比例越来越低,最终促使整个模具工业水平不断提高。
高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺、新技术将不断得到发展1.2 塑料模具的分类注塑模,用于塑料制件注塑成型的模具,通称注塑模或称注射模。
哈理工荣成学院塑料模课程设计说明书题目:盒盖注塑模模具设计院、系:荣成学院材料工程系专业:模具11-1姓名:孙友富学号: 1130330122指导教师:完成时间: 2013 年 08 月 30 日哈理工荣成学院塑料模课程设计任务书目录第1章塑件工艺分析 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 塑件工艺分析 (1)1.2.1 材料工艺性分析 (1)1.2.2 尺寸精度工艺性分析 (2)第2章模具结构设计 (4)2.1 模具总体方案确定 (4)2.2 (5)第3章模具材料及其热处理方案设计 (19)3.1 (19)3.2 (19)第4章模具及注塑机的校核 (20)4.1 (20)4.2 (20)第5章模具总装图 (21)参考文献 (22)第1章塑件工艺分析1.1设计任务1.课程设计目的⑴培养学生对具体设计任务的理解和分析能力;⑵培养学生编制塑料成型工艺规程的能力;⑶培养学生设计塑料模具的能力;⑷培养学生能绘制标准模具装配图及非标零件图的能力;2.课程设计要求⑴查阅有关资料,了解模具技术的发展方向,做好设计准备工作,充分发挥自己的主观能动性和创造性;⑵树立正确的设计思想,综合考虑模具经济性、实用性、可靠性等要求,严肃认真地进行模具设计;⑶要求相关的工艺计算准确,编制的塑料成型工艺规程合理;⑷要求模具各零件结构设计有据可依,要依托公式计算或经验推导;⑸要求模具结构合理,图面整洁,图样及标注符合国家标准;1.2塑件工艺分析1.2.1材料工艺性分析如图1-1盒盖所示:图1-1 盒盖考虑到材料的美观及其实用性,所以选择聚丙烯(PP塑料)作为材料。
它是一种高密度、无侧链、高结晶必的线性聚合物,具有优良的综合性能。
未着色时呈白色半透明,蜡状;比聚乙烯轻。
透明度也较聚乙烯好,比聚乙烯刚硬。
结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解。
流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形。
冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低方向方向性明显.低温高压时尤其明显,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形。
金华职业技术学院JINHUA COLLEGE OF PROFESSION AND TECHNOLOGY毕业教学环节成果(2009 届)题目隐形眼镜盒外壳设计及模具加工学院机电工程学院专业数控技术班级数控063 学号 200631020290309 姓名钱红英指导教师黄新标、刘高进2009年 5 月 15 日目录摘要……………………………………………………………………………………英文摘要………………………………………………………………………………引言……………………………………………………………………………………1 隐形眼镜盒外壳的三维造型设计………………………………………………1.1 隐形眼镜盒外壳的分析……………………………………………………1.2 隐形眼镜盒的三维造型……………………………………………………1.2.1 新建文件………………………………………………………………1.2.2 上盖的造型……………………………………………………………1.2.3 下盖的造型……………………………………………………………2 隐形眼镜盒外壳的分模………………………………………………………2.1 上盖的分模过程…………………………………………………………2.2 下盖的分模过程…………………………………………………………3 机械加工工艺路线的制订………………………………………………………3.1 表面加工方案的选择……………………………………………………3.2 加工阶段的划分…………………………………………………………3.3刀具的选择………………………………………………………………3.4 机械加工工艺过程卡片…………………………………………………4 隐形眼镜盒外壳的数控加工……………………………………………………4.1 上盖凹模的加工…………………………………………………………4.1.1 定义毛坯………………………………………………………………4.1.2 粗加工…………………………………………………………………4.1.3 半精加工…………………………………………………………………4.1.4 精加工……………………………………………………………………4.1.5 电火花加工………………………………………………………………4.2 上盖凸模的加工……………………………………………………………4.2.1定义毛坯…………………………………………………………………4.2.2粗加工……………………………………………………………………4.2.3精加工…………………………………………………………………4.2.4电火花加工……………………………………………………………4.3 下盖凹模的加工…………………………………………………………4.3.1定义毛坯………………………………………………………………4.3.2粗加工…………………………………………………………………4.3.3精加工…………………………………………………………………4.3.4电火花加工……………………………………………………………4.4 下盖凸模的加工…………………………………………………………4.4.1定义毛坯…………………………………………………………………4.4.2粗加工…………………………………………………………………4.4.3精加工…………………………………………………………………4.4.4电火花加工……………………………………………………………5 结论………………………………………………………………………………谢辞…………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………隐形眼镜盒外壳设计及模具加工机电工程学院数控技术钱红英摘要:随着全球经济一体化进程加快,模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显,机械电子、汽车、轻工、建材和国防工业等部门都大量采用模具进行生产,并提出越来越高的要求。
模具设计课程设计课程名称:模具设计课程设计姓名:段炳义周荣指导教师:田鹏飞学院:机械工程学院专业班级:09级工业设计日期: 2012年11月分工明细:段炳义:pro/e建模、cad绘图、论文编写、模具结构设计周荣: 模具成型零件的设计和计算、合模导向机构设计、校核计算部分、绘图审核、后期处理目录摘要 (4)前言 (5)2. 塑料成型工艺分析 (6)2.1 塑件的原材料分析 (6)2.2确定型腔布置和数目 (7)2.3初选注塑机的型号和规格 (7)3.模具结构设计 (9)3.1分型面的选择 (9)3.2浇注系统的设计 (11)3.2.1 浇口设计 (11)3.2.2 冷料穴及拉料杆 (14)3.2.3 进料口及位置的确定 (14)3.2.4 排气系统设计 (15)3.2.5 冷却装置的设计 (15)3.2.6 脱模机构的设计 (15)3.2.7 选用标准模架 (16)4. 模具成型零件的设计和计算 (17)4.1凸模、凹模、型芯设计与计算 (17)4.2 型腔侧壁厚度和底板的计算 (18)5. 合模导向机构设计 (20)6. 校核计算 (21)6.1最大浇注量的校核 (21)6.2注塑力的校核 (21)6.3锁模力校核 (21)6.4模具厚度的校核 (22)设计小结 (23)参考文献 (24)攀枝花学院本科课程设计(论文)摘要摘要摘要:本套模具根据塑件的外形特点以及材料的成型性能进行设计,包括模具分型面的确定,浇注系统的设计,推出机构的设计,开模机构的设计,以及注塑机的选择等,并对模具的总体设计及模具的装配过程作了介绍。
通过这次设计,可使眼镜盒的生产效率显著提高。
关键词:成型特性,推出机构,开模机构前言模具作为重要的生产装备和工艺发展方向,在现代工业的规模发展中日益发挥着重要作用。
模具技术特别是制造精密、复杂、长寿命模具技术,已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。
当今世界,塑料工业是增长最快的工业门类之一。
基于Pro/E隐形眼镜盒盒盖的注塑模具设计
陈石峰; 葛正浩; 徐峰; 李晓芳
【期刊名称】《《广东塑料》》
【年(卷),期】2005(000)012
【摘要】采用Pro/Engineer来实现隐形眼镜盒盒盖的三维设计及模具成型零件设计,通过Plastic Ad- visor模块分析制件的进浇点及成型质量,再采用EMX组件来实现模架的装配,并在产品设计及模具装配过程中,辅助以必要的理论计算,将数字化设计与理论计算结合起来,可以大大缩短产品研发周期、模具设计周期,提高产品设计及模具设计的准确性、产品成型质量,降低产品研发、模具设计成本。
【总页数】4页(P50-53)
【作者】陈石峰; 葛正浩; 徐峰; 李晓芳
【作者单位】陕西科技大学陕西咸阳712081
【正文语种】中文
【中图分类】TG385.2
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注塑模产品说明书镜子框注射模具产品说明书设计任务设计产品名称:时尚隐形眼镜盒我们的产品分两部分,一是盖子,二是盒子。
整体是用白色的,这样可以适合广大的年轻朋友。
盖子里面我们装镜子,当你打开镜子的时候就可以看到自己了。
图1是隐形眼镜盒产品的三维图,图2隐形眼镜盒是产品的平面图。
上盖下盒整体图1上盖图2产品说明:80*65这样的宽度看起来会挺好看的,又方便携带。
我们内框是75*59这是因为这样的宽度可以放的下装隐形眼镜的那些东西。
壁厚采用2.5mm这样出来的产品面面会光滑。
一只手拿起来很方便。
既可以手拿也可以挂着很实用。
塑件成型工艺分析(1)塑件成型特性:吸湿性强,必须充分干燥,流动性中等。
(2)塑件的结构工艺性:1.塑件的尺寸精度分析:塑件上的主要尺寸根据工程塑料模塑塑件尺寸公差(GB/T14486-93)按公差MT6得出精度塑件标注尺寸塑件尺寸公差外形尺寸 800-1.2650-0.94内形尺寸 70+1.0605962 78 76 602.塑件的表面质量分析:对该塑件表面没有特殊要求。
一般情况下,外表面要求光洁,表面粗糙度Ra可以取0.8um,没有特殊要求的塑件内部表面粗糙度可以取3.2um。
(3)塑件的生产批量:该塑件的生产类型是小批量生产,因此在模具设计中要提高塑件的生产率,倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具,以降低生产成本。
文名:(聚丙烯)英文名称:PolypropylenePP塑料概念比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5%成型温度:160-220℃干燥条件:物料性能密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆,不耐磨易老化. 适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件成型性能1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解.2.流动性好,但收缩X围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形.3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低方向方向性明显.低温高压时尤其明显,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中. 特定条件下容易分解常见制品:盆、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等9500/吨使用性能:我们去买隐形眼睛盒时很多时候都没有外面的大盒子装,这样装隐形眼镜的小盒子和小夹子、小药水平就放起来很凌乱,容易丢失,还有容易损坏。
罩盒塑料模设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握罩盒塑料模的基本结构及其设计原理;2. 学生能够了解并运用比例、对称、组合等设计方法,设计出具有实用性和美观性的罩盒塑料模;3. 学生掌握塑料材质的特性及其在罩盒设计中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件进行罩盒塑料模的平面图形设计;2. 学生能够运用3D建模软件进行罩盒塑料模的三维模型构建;3. 学生能够通过动手实践,制作出符合设计要求的罩盒塑料模。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对工业设计及制造业的兴趣和热情,增强对设计创新的认识;2. 学生通过团队协作,培养沟通与协作能力,提升集体荣誉感;3. 学生能够在设计过程中,关注环保、节能、可持续发展等社会问题,培养社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。
学生特点:学生具备一定的美术基础和计算机操作技能,对新鲜事物充满好奇心,善于接受挑战。
教学要求:教师需结合课本内容,引导学生掌握基本设计原理和软件操作技能,注重实践操作,鼓励学生创新和团队协作。
在教学过程中,关注学生的学习成果,及时进行教学反馈和调整。
二、教学内容1. 罩盒塑料模设计原理- 罩盒结构分类及特点- 塑料材质特性及其在罩盒设计中的应用- 设计原则:比例、对称、组合等2. 设计方法与步骤- 研究市场需求,确定设计方向- 绘制设计草图,进行初步设计- 运用CAD软件进行平面图形设计- 运用三维建模软件进行模型构建3. 设计实践- 分组进行设计实践,每组完成一个罩盒塑料模设计项目- 结合所学知识,进行设计分析、讨论和修改- 指导学生动手制作罩盒塑料模,并进行测试与优化4. 教学内容安排与进度- 第一周:罩盒结构分类、设计原理及塑料材质特性学习- 第二周:设计方法与步骤学习,分组确定设计项目- 第三周:CAD软件教学与平面图形设计实践- 第四周:三维建模软件教学与模型构建实践- 第五周:设计实践,制作与测试罩盒塑料模- 第六周:总结评价,展示优秀设计作品教学内容参考教材章节:第三章《工业产品造型设计》第四节《塑料产品设计》。
一、课程设计目的要求掌握塑料模具设计程序二、课程设计题目描述和要求三、课程设计报告内容3.1塑件分析:1 该塑件为隐形眼镜盒盖塑件,形状简单,其中塑件侧壁厚度为2mm,低壁厚度为1mm该塑件为薄壁塑件,2该塑件表面粗糙度全部为Ra0.8mm,塑件各尺寸公差按MT5级精度标注。
3 该塑件无侧凹、侧孔等,不需设计侧抽芯装置,相应模具结构简。
4 根据其塑件的使用性能其材料选用ABS3 ABS的性能分析1)无定型塑料,吸湿性强,含水量应少于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间的预热干燥。
2)流动性中等,溢边料0.04mm左右。
3)比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温,模温。
注射压力应比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注塑机时料温为180~230℃,注射压力为100~140Mpa,螺杆式注射机则取160~220℃,70~100Mpa为宜。
4)模具设计时应注意浇注系统,选择好进料口的位置、形式。
推力过大或机械加工时塑料表面呈现"白色痕迹"(但在热水中加热可消失)。
2成形条件分析:4 拟定塑件分型面的位置1、分型面位置的确定该盒盖的表面质量要求自由,比较低,在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件外观质量,便于消除毛刺飞边,有利于排除模具型腔的气体,分模后塑件留在动模一侧,便于取出塑件。
分型面应该选择在外形尺寸最大处,如下图所示。
2、型腔数量的排列方式的确定(1)型腔数量的确定该塑件为大批量生产,可采取一模多腔的结构形式。
同时,考虑到塑件的尺寸、模具结构尺寸的大小关系,以及模具制造费用和各种成本等因素,初步选定一模两腔的结构形式。
(2)型腔排列形式的确定多型腔模具最好采用平衡式分布,且要求紧凑,并且与浇口开设的部位对称。
由于该设计选择的是一模两腔,则可以采用直线对称排列的方式,如下图。
(3)模具结构形式的确定从以上的分析,此模具设计是一模两腔,对称直线排列,根据塑件的结构,推出机构可以采用脱模板推出塑件。
浇注系统设计时,流到也要采用对称平衡式,浇口采用侧浇口。
浇口位置如上图所示。
由此,可以确定,次模具要采用两板模,利用脱模板脱出塑件和凝料。
3、注射机型号的确定(1)注射量的计算通过三维软件分析,得到塑件的体积约为V塑≈4825mm³=4.825 cm³塑件的质量根据m塑=ρV,查相关资料得到ABS的密度ρ=(1.01~1.06g)/cm ³,现取ρ=1.05g/cm³,代入数据计算得到:m塑=1.05×4.825=5.66g(2)浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在模具结构没有确定之前是无法确定的,但是可以根据经验按塑件体积0.2~1倍来估算,取0.6倍计算。
因此,一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为:V总=V塑(1+0.6)×2=18.11cm³(3)选择注射机根据V公= V总/0.8,,V公为注射机公称注射量,V总为模具型腔内熔体体积。
由此可得注射机公称注射量:V公=18.11÷0.8=22.64cm³由此数据,初步选定公称注射量为30cm³,注射机型号为SYS-ZS-22注射机。
其①注射压力校核查表4-1,PS中等壁厚注射所需要的压力为50~100MPa,取P0=80Mpa,要求注射机的公称压力大于ABS所需的注射压力,即P公﹥P由于P公=157Mpa>P=80Mp,所以所选注射机符合注射压力要求。
②锁模力校核a 塑件在分型面上的投影面积A塑,则A塑=b*l =76x57=4332mm2b 浇注系统在分型面的投影A浇,也就是流道在分型面上的投影面积A浇数值,A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2~0.5倍。
由于本塑件不大,分流道比较短,投影面积可以适当取小些。
取A浇=0.2 A塑。
c 塑件和浇注系统在分型面的总投影面积A总,则A总=n(A塑+ A浇)=n(A塑+0.2A浇)=2×1.2 A塑=2×1.2×3118=10396.8mm2d 模具型腔内的胀型力F胀,则F胀= A总P模,式中P模是型腔内塑料熔体平均压力值,一般为注射压力的0.3~0.65倍,现取0.5倍,由于注射压力取P=80Mpa,则P模=0.5 P=0.5×80=40MPa,F胀= A总P模=10396.8×40=415.87KN上表所示注射机公称锁模力F锁=500KN,由于F胀<F锁,所以注射机锁模力符合要求。
其他安装尺寸的校核要等到模架选定之后才可以进行。
四、浇注系统的设计1、主流道的设计主流道一般情况下位于模具中心塑料熔体入口处,将熔体导入分流道中,形状为圆锥形,以便凝料的拔出和熔体的流动。
主流道的尺寸直接影响熔体的流动速度和充模时间。
由于其与高温塑料熔体及注射机的喷嘴反复接触,所以设计中将其设计成可拆换的浇口套,如下图。
1浇口套 2定模做板 3喷嘴 (1)主流道尺寸①主流道的长度 此模具初步选L 主=60mm 进行设计。
②主流道小端直径 d=d 0+(0.5~1),取1,d 0为注射机喷嘴口孔直径为2mm 。
则d=d 0+1=2+1=3mm③主流道大直径 D=d+2Ltan α≈9.28mm, 式中α为主流道的角度,一般取 2º~4º,现取3º,为了方便计算,主流道直径取D =10mm④主流道球面半径 SR= SR0+(1~2),取1, SR0为注射机喷嘴球半径12mm ,则SR= SR0+1=12+1=13mm⑤球面的配合高度:h 取3mm⑥主流道大端圆角:主流道大端设计成圆角过渡可以减小熔体流动阻力,半径 r=1~3mm ,取r=2mm (2)主流道的凝料体积V 主=3π L 主(R 2主+r 2主+R 主r 主)=3142.3×60×(6²+2.5²+6×2.5)=40148.8mm ³(3)主流道当量半径 R 当=25.26+=4.25mm(3)主流道浇口套的形式 主流道衬套为标准件,可选购,不必加工,减少成本。
主流道小端入口处跟注射机的喷嘴反复接触,容易磨损。
所以对材料的要求比较严格。
为方便更换浇口套,定位圈和浇口套不整体加工,分开选标准件。
常用碳素工具钢T8A 或T10A ,热处理淬火表面硬度50~55HRC 2、分流道的设计(1)分流道的布置形式 分流道的设计应该尽量减少熔体在流道上的压力损失和尽可能避免熔体温度降低,同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡,因此,根据模具结构已经型腔的分布,采用平衡式分流道。
(2)分流道的长度 根据两个型腔的结构设计,取单边分流道长度L 分=35mm 。
(3)分流道的界面形状 常用分流道界面形状有圆形,半圆形,梯形,U 形等。
为了便于加工,本设计采用半圆形分流道。
(4)分流道截面尺寸 初步选取截面半径r=2.5mm ,根据面积相等原则求出当量半径,πR 2当=2πr 2 ,得3.14×R 2当=(3.14×2.5²)÷2所以,R 当=1.77mm(5)分流道的凝料体积 V 分= L 分A 分,式中L 分为分流道的长度,A 分为分流道的横截面积V 分=(28×3.14×2.5²)÷2=275mm ²=0.275 cm ²(6)校核剪切速率①确定注射时间 查表4-8,取注射时间t=1.0 s②计算体积流量 q 分=tV V 塑分+=(0.34+4.825) ÷1.0=5.165cm ³/s③剪切速率 分γ=3R q 3.3当分π=3.3×4.3×10³÷(3.14×1.77³)=987.79s 1-该分流道的剪切速率处于主流道与分流道的最佳剪切速率5×10²~ 5×10³s 1-,所以分流道内的熔体的剪切速率合格。
3、浇口的设计 根据型腔的分布排列形式以及模具结构特点,本设计采用矩形侧浇口。
(1)浇口尺寸的确定①浇口的高度 查表4-13取浇口高度h=0.8mm②浇口的宽度 查表4-13浇口的宽度b=(3~10)h=2.4~8mm ,取b=2.4mm ③浇口的长度 查表4-13浇口的长度l=0.7~2mm ,取l=1mm ,④计算当量半径 根据面积相等计算当量半径πR 2当= bh得R 当=14.34.28.0⨯=0.78mm ②计算浇口的体积流量 q 分=tV 塑=4.825/1.0=4.825cm ³/s③计算浇口剪切速率 浇γ=3R q 3.3当分π=3.3×4.825×10³÷(3.14×0.78³)=10782.27s 1-该矩形浇口的剪切速率处于浇口最佳剪切速率104~105s 1-之间,所以,浇口的剪切速率合格。
4、校核主流道的剪切速率 (1)计算体积流量 q 主=tnV V V 塑分主++,式中n 为型腔数2,t 为注射时间1.0s,则q 主=(4.0148+2×0.34+2×4.825)÷1.0=14.34 cm ³/s (2)计算流道剪切速率主γ=3R q 3.3当主π=3.3×14.34×10³÷(3.14×4.25³)=1.97×10³s 1-主流道的剪切速率处于主流道与分流道的最佳剪切速率5×10²~ 5×10³s 1-,所以分流道内的熔体的剪切速率合格。
5、冷料穴的设计球头半径R=1mm 拐角处半径R=1.5mm 参考简明塑料模具设计手册 表4-10 五、成型零件的结构设计及计算 1、成型零件的结构设计(1)凹模的结构深 凹模成型塑件外表面,根据对塑件的结构分析,外形比较简单,可采用整体式凹模。
(2)凸模型芯的结构设计型芯的结构也比较简单,但是,由于型芯要求的材料比较严格,价格高。
为了节约成本,采用镶嵌式型芯。
2、成型零件钢材的选用成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能,同时也要考虑到机械加工性能和抛光性能。
本设计中的塑件为大批量生产,对于型芯来说,由于脱模时与塑件磨损严重,因此钢材选用高合金工具钢Cr12MoV 。
凹模采用P20,加工性能好①型腔径向尺寸的计算塑件尺寸按MT5级公差转换后,塑件宽向向尺寸D1=57=57074.0-mm,塑件制造公差Δ3=0.74mm,D2=42=420.500+mm ,塑件制造公差Δ2=0.50mmD3= [﹙1+S cp ﹚D3﹣x Δ3]30z δ+= [ (1+0.0055) ×57﹣0.6×0.74]12.00+=56.8712.00+mmD2= [﹙1+S cp ﹚42﹣x Δ2]20z δ+= [ (1+0.0055) ×42﹣0.6×0.5]08.00+=41.9308.00+式中S cp 是塑件的平均收缩率,查表1-2可知ABS 收缩率为0.4~0.7%,所以平均收缩率S cp =(0.004+0.007)/2=0.0055,x 是系数,一般取0.5~0.8,这里取0.6Δ3、Δ2塑件上的尺寸公差(下同),3z δ、2z δ为相应的尺寸制造公差,对于中小型塑件,取z δ=61Δ(下同)。