課程設(shè)計點鈔盒的設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書題目：點鈔盒底座的設(shè)計系別：材料工程系學(xué)科專業(yè)：高分子材料系學(xué)號：062074225學(xué)生：xx指導(dǎo)教師：xxxxxx2009年6月21日課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：點鈔盒底座（附圖一張）設(shè)計內(nèi)容：裝配圖一張，成型零件圖一張，結(jié)構(gòu)零件圖一張，說明書一份（1015頁）設(shè)計時間：2009年6月8日至6 月21日要求： 1.制圖要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，視圖表達(dá)清楚。 2.尺寸標(biāo)注要統(tǒng)一，集中，有序，完整。 3.零件名稱，圖號，材料牌號，熱處理，硬度要求，圖形比例，定形尺寸， 定位尺寸，尺寸公差，技術(shù)要求，粗糙度，必須標(biāo)全標(biāo)合理。 4.說明書要按要求格式編寫，要有條理，論述正確，文字通順，工整。圖表，

2、符號，翻譯等內(nèi)容要正確無誤。班次：062074225設(shè)計：xx教師：xxx目錄一 摘要及前言. .11.1 ldpe及模塑制品簡介.11.2 成型模具簡介.1二 制件分析與方案設(shè)計.22.1制件尺寸圖.22.2制件實體圖例.22.3 材料的選擇.2三 注射成型工藝參數(shù)的選擇及校核 .33.1 制件實體數(shù)據(jù)分析33.2選用的注射機參數(shù).33.3 注射機相關(guān)參數(shù)校核.3四 注射系統(tǒng)設(shè)計.44.1主流道的設(shè)計.44.2 分流道的設(shè)計.64.3澆口設(shè)計.6五 成型零件的設(shè)計.75.1 成型零件設(shè)計簡述.75.2 成型零件計算.75.3型腔側(cè)壁厚度和底板的計算.10六 合模導(dǎo)向和定位機構(gòu)設(shè)計.106.1

3、在我國導(dǎo)柱導(dǎo)套已標(biāo)準(zhǔn)化，故可直接選用106.2導(dǎo)向孔及導(dǎo)套106.3導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合使用圖116.4導(dǎo)柱位置的布置 . 11七 脫模機構(gòu)設(shè)計.11八 注塑模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng).128.1型芯凸模冷卻水結(jié)構(gòu).128.2凹模冷卻水結(jié)構(gòu)形式.12九 排氣系統(tǒng).12摘 要：本文是一個關(guān)于點鈔盒底座注射模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，鑒于其模塑制件的使用壽命及性能要求，本設(shè)計主要從模具制造結(jié)構(gòu)簡單及模具制造成本最低等出發(fā)，制品材料選用質(zhì)優(yōu)價廉的低密度聚乙烯材料。其制品可采用注塑成型。點鈔盒底座的難點在于讓點鈔盒底座在分型時處于動模一端及底部連接孔成型問題，還有塑件在合模時如何保證合模的精度。該模具采用了手動嵌件設(shè)計解決中間連

4、接孔成型的問題。設(shè)計適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍茸尩鬃粼趧幽Ｒ粋?cè)。關(guān)鍵詞：點鈔盒底座、注射模具結(jié)構(gòu)、嵌件、動模板、定模板、模塑制件abstract: this design is about an article named money-counted case base, which can be manufactured by injection molding. considering the life span and the propertiesrequirements of the molded part, its advisable to design the mold constructi

5、on in the way of simplicity and the low cost, so it is easy to choose low density polyethylene (ldpe). the problem is how to let the article be in the moving platen and the base connecting caves in molded by manual attached part, as well as how to ensure the accuracy of joining the two molds. most i

6、mportant, the appropriate decline of it is left in the part of the moving platen.key words: money-counted case base /injection mold construction /attached part /moving platen /stationary platen1前 言 1.1本次設(shè)計的介紹 本次設(shè)計的是點鈔盒底座。 1.2鈔盒底座成型材料ldpe的介紹 ldpe是用乙烯單體在高壓下制得，因此具有結(jié)晶度高等化學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致該種塑料成型制品有較好的力學(xué)性能，化學(xué)性能也還可以，

7、同時熱性能透氣性耐老化性能都還可以。而乙烯的廉價直接導(dǎo)致了這種塑料成型的塑件的低成本。而且ldpe還有工藝條件易控制，生產(chǎn)規(guī)模大等優(yōu)點。 1.3 塑件成型模具簡介 鈔盒底座的成型用模具的是注射模具，這種模具是在裝配好之后連接在注射機上，由注射機將處于高溫熔融狀態(tài)的塑料一次性注入，然后冷去出料，得到制品。因此保證塑件制品有良好的使用性能。 制件分析與方案設(shè)計.1制件分析本制件為點鈔盒底座。其特征是：點鈔盒底座有兩個凹腔，中間有連接孔；其連接孔的尺寸為4x4的長方體形腔。制件的壁厚為2mm.綜合分析所給平面圖的如2.1制件尺寸圖制件分析與方案設(shè)計2.0制件分析本制件為點鈔盒底座。其特征是：點鈔盒底

8、座有兩個凹腔，中間有連接孔；其連接孔的尺寸為4x4的長方體形腔。制件的壁厚為2mm.綜合分析所給平面圖的如2.1制件尺寸圖2.2制件實體圖例2.3 材料的選擇此模具作為一個一般的辦公用品，一般不要求嚴(yán)格的精度和成型工藝，為了減低成本，方便加工，采用常用的材料pe。如下表2-2-1所示性 能 名 稱 詳 細(xì) 內(nèi) 容物 理 性 能 0.910-0.925g/cm3收 縮 率 1.5-3.6%熔 點 105-125熱變形溫度(45n/cm2) 38-49力 學(xué) 性 能 拉 伸 強 度 716mpa拉 伸 彈 性 模 量 0.12-0.24gpa擊 穿 電 壓 18.1-27.5kvmm伸 長 度 9

9、0-650%沖 擊 強 度 不斷48硬 度 d41-46工 藝 參 數(shù) 模 具 溫 度 35-55預(yù) 熱 溫 度 70-80中 段 溫 度 170-200后 段 溫 度 140-160注 射 壓 力 60-100mpa塑 化 形 式 螺桿式、柱塞式噴 嘴 形 式 通用式3 注射成型工藝參數(shù)的選擇及校核為了順利的實現(xiàn)制定的注塑成型工藝，得到良好的塑料制品，成型工藝參數(shù)的選擇是關(guān)鍵的。注射成型的主要工藝參數(shù)是溫度，壓力和時間。3.1 制件實體數(shù)據(jù)分析制件在auto cad中的分析數(shù)據(jù)如下：體積v：28737.0538立方毫米 分型面投影面積s：4196.44平方毫米 單個塑件的質(zhì)量m：=v=（28

10、.7370.92）g=26.44 g3.2選用的注射機參數(shù)型 號 sz100/800理 論 注 射 量v 140 cm3螺 桿 直 徑d 45mm注 射 壓 力 110mpa塑 化 能 力 42kg/h鎖 模 力 800kn模 板 行 程 270mm模 具 最 大 厚 度 300mm模 具 最 小 厚 度 170mm噴 嘴 球 頭 半 徑 sr10模 具 定 位 孔 直 徑 100h8頂 出 行 程 100mm3.3 注射機相關(guān)參數(shù)校核 3.3.1 型腔數(shù)量的確定和校核1按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)量：m =v a=1400.70.92=90.16gv 注射機的最大注射量a注塑系數(shù)m =85

11、%m =0.8590.16=76.636gn =m /q=76.636/26.442個2按注射機的塑化能力計算型腔數(shù)量：n =100g/6qx=10042/626.74 29個g是塑化能力kg/hq是一個塑件和澆注系統(tǒng)中塑料之和 g x是每分鐘的注塑次數(shù)3按注射機的鎖模力計算型腔數(shù)量：n =10ff/ap=101.5800/11041.962個f防止飛邊出現(xiàn)的安全系數(shù) 取1.5f最大鎖模力knp最大 最大注射壓力 mpaa制品的投影面積cm24綜合上述因素確定型腔數(shù)目：n =minn ,n ,n =min2,9,2=2個3.3.2開模行程的校核開模行程s(合模行程)是模具開合過程中動模固定板的

12、移動距離，它的大小直接影響模具所能成型的塑件高度。因此：公式：h1+h2+a+(510)smaxa-取澆注系統(tǒng)凝料必須的長度(mm)；h1-推出距離(脫模距離)(mm)；h2-包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度(mm)。計算：h1+h2+a+(510)=22+25+325校核合格。4 注射系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。普通流道澆注系統(tǒng)一般有主流道，分流道，澆口和冷料穴等4部分組成。4.1主流道的設(shè)計主流道是從澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分留道為止的塑料熔體的流動通道。屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具的一段過度的流動長度，因此它的

13、形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流送速度及填充時間，必須使熔體的溫度降和壓力降最小，而且不損害其把塑料輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度，壓力的塑料如同要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬易損件，對塑料的要求較高，因而模具的主流道部分設(shè)計成可拆卸更換的流道襯套式(澆口套)，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理。4.1.1尺寸計算：主流道小端直徑d=注射機噴嘴直徑+(0.51)=4.5mm主流道球面半徑sr=噴嘴球面半徑+(12)=12mm球面配合高度h=11.5mm主流道錐角=4主流道長度l=50mm主流道大端直徑d2=6mmd1=d2+2t=26mm

14、 （t=10)h=10mm倒角r=3mm 流道襯套式(澆口套)如上圖所示4.2 分流道的設(shè)計分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過度段，因此要求設(shè)計的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量盡可能小，能將塑料熔體均衡的分配到各個型腔。（如右圖所示）4.2.1分流道的形式(1)圓形截面分流道 其優(yōu)點是表面積與體積之比值為最小，在容積相同的分流道中圓形截面分流道的塑料與模具接觸的面積最小，因此其壓力損失及溫度損失小，有

15、利于塑料的流動及壓力傳遞，其缺點是圓形截面分流道必須在動、定模上分別設(shè)計兩個半圓形，因此給模具加工帶來一定難度。(2)拋物面截面(u形截面) 其截面的形狀接近于圓形截面，同時此種截面的分流道只在模具一面加工。但缺點是與圓形截面相比，熱損失較大，流道廢料較多。(3)梯形截面 此種截面是拋物線形截面的變形，與以上兩種截面相比，其熱損失較大，但便于分流道的加工及刀具的選擇。考慮到ldpe流動性好，冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)散熱應(yīng)適度，料溫低，取向性明顯。因而，這里選擇梯形截面分流道。 h=tmax+1.5=5.5mm w=1.25h=6.875mm x=0.75w=5.156mm r=1.5mm

16、分流道截面圖如上圖4.3澆口設(shè)計澆口直接與塑件相連，把塑料熔體引入型腔。澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，澆口的形狀和尺寸對塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個斷面尺寸最小的部分，對充模流動起著控制作用，成型后制品和澆注系統(tǒng)從澆口處分離，因此其尺寸又影響后加工工作量的大小和塑件的外觀。本設(shè)計采用點澆口，l=1mm d=2mm =8澆口形式如圖4.4所示：5 成型零件的設(shè)計5.1 成型零件設(shè)計簡述 注塑模成型零件工作尺寸，是指這些零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高壓和熔融溫度下充模成型，并在模具溫度下冷卻固化，最終在室溫下進(jìn)行尺寸監(jiān)測和使用。因此，塑件制品的形狀和尺寸精度的獲得，必須考慮

17、物料的成型收縮率等眾多因素的影響。由于塑件尺寸類型的多樣性，及其成型收縮的方向性和收縮率的不穩(wěn)定性，以及塑件和金屬模的制造公差，因此成型零件工作尺寸的計算，一直是注塑加工中的重大課題。一般來說計算成型零件尺寸有兩種方法：一種是按平均收縮率計算，另一種是按公差帶計算。本設(shè)計采用第一種方法，它可以簡捷地計算成型零件工作尺寸，是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的方法。5.2 成型零件計算1 型腔徑向尺寸公式塑件的制造精度mt6，查表的模具制造制造精度it11,(1) 動模板上的型腔一的計算lp=90，選w=0.03，m=0.22,按極限尺寸計算：校核塑件可能出現(xiàn)的最大尺寸，設(shè)模具的最大磨損量0.03，則：，滿足要求，

18、故型腔尺寸為mm，比按平均尺寸計算的尺寸小，所以有很大的修模余量。 （2）定模上型腔的徑向尺寸的計算：，所以，滿足要求，型腔尺寸，比按平均尺寸計算的尺寸小，所以有很大的修模余量。 （3）動模上的型芯一的計算：按照平均收縮率算：按型芯平均收縮率計算得：則有則 按照極限尺寸計算得：校核得則滿足要求，故型芯直徑為（4）型芯二的計算按照平均收縮率算按照極限尺寸計算，得校核得 則滿足要求 （5）定模板上型芯的計算：按照極限計算得：，則滿足要求。（6）型腔深度的尺寸型腔一（定模上凹模）： 按照平均收縮率算：型腔深度按it11級精度制造，其制造公差為0.13型腔易修淺，則 按極限尺寸計算：校核塑件最小高度是

19、否合格：,故滿足要求，型腔深為mm。比按平均收縮率更深一些，便于修模。型腔二（動模上凹模）：按照平均收縮率算：按極限尺寸計算：校核塑件最小高度是否合格：，故滿足要求，型腔深為mm。比按平均收縮率更深一些，便于修模。（7）動模上型芯高度的計算按照平均收縮率算：假設(shè)型芯容易修長，型芯高度按it11級精度來算，查表得按極限尺寸計算：校核是否合格：,故滿足要求，型芯高度為mm。53 型腔側(cè)壁厚度和底板的計算 整體式圓形型腔側(cè)壁厚的計算,因r=1086，故側(cè)壁厚度按式作強度計算，而底板厚度按式計算：經(jīng)計算可得，本設(shè)計中的型腔側(cè)壁厚度最薄處為25.04mm，動模板型腔底板厚度為27.45，故型腔構(gòu)件力學(xué)要

20、求滿足。6.合模導(dǎo)向和定位機構(gòu)設(shè)計6.1在我國導(dǎo)柱導(dǎo)套已標(biāo)準(zhǔn)化，故可直接選用l=30mm d=d1=12mm d=16mm s=4mm材料：低碳鋼滲碳0.5-0.8mm深，淬火處理hrc56-60 6.2導(dǎo)向孔及導(dǎo)套形狀如圖。材料20號鋼滲碳淬火，hrc5155 6.3導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合使用圖 6.4導(dǎo)柱位置的布置 7.脫模機構(gòu)設(shè)計 7.1 推桿選用直桿式圓柱形推桿，材料選用熱作模具鋼制造，最后經(jīng)表面氮化處理，hrc6065，表面粗糙度ra0.8um.ldpe型腔壓力f取12mpa,長度l取160mm推桿直徑d=0.26=0.26xx6.0mm 查表d=12mm h=5mm 7.2推桿復(fù)位裝置選用推桿彈簧復(fù)位機構(gòu)。復(fù)位桿尺寸如圖。查表d=17mm d=12mm h=6mm l=80mm材料t8a8注塑模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)8.1型芯凸模冷卻水結(jié)構(gòu)如圖8.2凹模冷卻水結(jié)構(gòu)形式如圖 9排氣系統(tǒng)該制品為小型塑件，可利用分型面排氣或利用推桿與孔的配合間隙排氣。本模具采用后者。示意圖如圖所示： 結(jié)束語 本次課程設(shè)計說實話那是相當(dāng)?shù)碾y，當(dāng)拿到設(shè)計題目是感覺不就一個底座嗎，簡單?？墒钱?dāng)真正做的時候才明白過