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1、永城职业学院机电工程系毕业设计 永城职业学院毕 业 设 计论文题目： 肥皂盒注射模具设计 题 目：肥皂盒注射模具设计班 级：081班专 业： 模具设计与制造学生姓名：冯喜望指导教师：薛 飞日 期： 2011 年 5 月 20 日摘 要大学二年的在校学习已经结束，毕业设计是大学课程最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在完成大学二年的课程学习和课程、顶岗实习，我熟练地掌握了机械制图（Auto CAD）、机械设计、机械制造等专业基础课和塑料成型与模具设计、模具材料与热处理以及Pro/e、CAXA制造工程师计算机软件等专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全
2、面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。本课题是针对我们日常生活中常用的肥皂盒的注射模具模具设计，通过对塑件进行工艺分析及比较，最终设计出注射模。该课题从产品结构工艺性、具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核等做详细介绍，并且简单的编制了模具的制造加工工艺性。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是肥皂盒注塑模的设计。设计出一套注射模来生产肥皂盒塑件产品，以实现自动化提高生产。针对肥皂盒的具体结构，该模具是潜伏式浇口的（单）分型面注射模具。通过
3、模具设计表明模具能达到肥皂盒的质量和加工工艺要求。在设计过程中，我通过在图书馆借阅相关手册和书籍，充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计中难免会遇到一定的困难，但通过指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师给予指正。关键词：注射模具 肥皂盒 设计目 录第一章 塑件成型工艺分析51.1肥皂盒的结构设计51.2肥皂盒材料的选择及成型工艺分析51.2.1根据塑件的结构及使用要求，我选择聚苯乙烯（PS）5第二章 塑件工艺性分析62.1分析塑件的结构工艺性62.2工艺性分析
4、62.3 注射机的选择7第三章 塑件在模具中的位置与浇注系统的设计73.1 型腔数目的确定73.2 型腔的分布83.3 分型面的选择83.4 浇注系统的设计93.4.1 浇注系统的组成及设计原则93.4.2 主流道的设计103.4.3 分流道的设计113.4.4 浇口的设计123.4.5 冷料穴和拉料杆的设计133.4.6 排气系统的设计14第四章 成型零部件的结构设计144.1凹模的结构设计154.2 型芯结构的设计154.2.1主型芯的设计154.2.2小型芯的设计154.3成型零部件工作尺寸的计算164.3.1计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素164.3.2成型零部件相关尺寸的计算16第
5、五章 结构零部件的设计185.1模架的选择185.2支撑零部件的设计195.2.1支撑板的设计195.3合模导向机构的设计195.3.1导向机构设计要点205.3.2导柱的设计205.3.3导套的设计21第六章 推出机构的设计216.1推出机构的设计原则216.2推出机构的选择226.3推出力的计算236.4推出机构的导向与复位236.4.1推出机构的导向23第七章 加热、冷却系统的设计247.1冷却回路尺寸的确定247.2冷却回路孔直径的确定247.3冷却回路的布置247.4模具加热系统的设计25第八章 主要尺寸的校核258.1注塑机相关参数的校核258.1.1注塑压力的校核258.1.2锁
6、模力的校核258.1.3开模行程和塑件推出距离的校核258.1.4模具与注塑机安装部位相关尺寸的校核268.2模具厚度的校核268.3注射模具工作原理装配图26第九章 结束语28参 考 文 献28第一章 塑件成型工艺分析1.1肥皂盒的结构设计根据塑件的结构分析，本设计塑件的三维尺寸为1007025（），壁厚为1，外部圆角为R20，底部与侧壁圆角为R5。其图形如11所示： 11肥皂盒在我们生活中极为普遍，几乎每家都要用到。其结构也各种各样。本次设计以使用方便为原则，设计出一套生产结构简单，使用方便，使用寿命长的肥皂盒注射模具。1.2肥皂盒材料的选择及成型工艺分析1.2.1根据塑件的结构及使用要求
7、，我选择聚苯乙烯（PS）。(1)、PS的概述PS是一种无色、透明、质坚、性脆，似玻璃状的非晶型塑料。其密度为1.041.07g/cm3,吸水率为0.02%0.05%，PS制品能在潮湿环境下保持其强度和尺寸稳定性。在设计PS制品时应避免尖角、缺口。同时，壁厚差距不宜过大，应尽量均匀、一致，以减小应力开裂现象，耐热性差。PS的特点：优点：PS价格低廉，透明性、刚性、着色性及模塑性好，吸湿性低。缺点：冲击强度差，耐化学试剂和耐融试剂性不好。质硬而脆不耐沸水易燃烧。（2）、PS的成型加工性能 流动性：熔融状态下的表观黏度随温度和剪切应力的增高而降低，因此在成型加工时，要降低熔融黏度以提高流动性。同时，
8、避免树脂在高温下的热、氧降解。 吸湿性：PS的吸湿性小，约为0.02%0.05%。成型前可不干燥，为提高表面光泽，可先在70的温度下预热12h。 收缩率及其变化范围小，在0.4%0.7%之间，有利于成型出尺寸精度较高，尺寸稳定性较好的制品。一般型腔脱模斜度为35130，型芯脱模斜度为301。 宜采用高料温（108215），高模温（70）及低注射压力、延长注射时间，有利于减小内应力，防止缩孔和变形。第二章 塑件工艺性分析2.1分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构较简单，精度要求相对较低，再结合其材料性能，我选择一般精度等级：五级。塑件工艺参数：成型时间：注射时间：0s3s 模具温度：20
9、60 保压时间：15s40s 喷嘴温度：180190 冷却时间：15s30s 保压压力：3040Mp 总周期： 40s90s 注射压力：60100Mpa选用70 Mpa结论：由分析可确定为注射成型的模具。2.2工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。2.3 注射机的选择注射机的选择应考虑的因素很多，除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，还有模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影
10、面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。按图11塑件所示尺寸近似计塑件质量：M26g 塑件体积：M24.73根据塑件的结构及尺寸，我初选的注射机为国产注射机XS-ZY-125卧式注射机。该注射机参数为：额定注射量：1253 螺杆直径：42注射压力：120Mp 锁模力:900KN注射时间：1.6s 最大成型面积：3202模具最大厚度：300 模具最小厚度：200注射方式：螺杆式 最大开合模行程：300拉杆空间：26029
11、0 定位圈尺寸：100中心距：230 动、定模固定板：428458喷嘴球半径：18 喷嘴口直径：4顶出形式：两侧设有顶杆第三章 塑件在模具中的位置与浇注系统的设计3.1 型腔数目的确定与多型腔模具比较，单型腔模具具有塑件形状和尺寸一致性好、成型工艺条件易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期时间短等特点。但是，在大批量生产的情况下，多型腔应为更适合的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。根据注射机的额定锁模力来确定型腔的数目,n(Fp-pA1)/pA式中Fp注射机的额定锁模力，N;900KNP塑料熔体在型腔中的成型压力，MPa;70A1浇注系统在分型面上的投影与型腔不重叠部分
12、的面积，2；164A单个塑件在分型面上的投影，2。5706n(900000-70164)/705706n2.21根据以上计算，我确定选用一模两腔制。3.2 型腔的分布 对于多型腔模具由于型腔的排布与浇注系统密切相关，所以在模具设计时应综合加以考虑。型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地填充每个型腔，从而使各个型腔内的塑件质量均一稳定。多型腔模具的型腔在模具分型面上的排布形式有两种，即平衡式排布和非平衡式排布。本设计为一模两腔制。所以，型腔的分布如下图31： 313.3 分型面的选择分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整
13、体结构、浇注系统的设计塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模具设计的一个关键步骤。分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。分型面的选择原则： 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 分型面的选择应有利于塑件顺利脱模 分型面的选择应保证塑件的精度要求 分型面的选择应满足塑件的外观质量要求 分型面的选择应便于模具的加工制造 分型面的选择应便于排气除了以上这些基本因素外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小以避免接近或超过所选用注射机的最大注射面积而可能产生溢流现象。 323.4 浇注系统的设计浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统控制着塑件成型过程中充模和补料两个重要阶段，对塑件质量关系极大。浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口为止的那一段流道。3.4.1 浇注系统的组成及设计原则浇注系统由：主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。浇注系统的设计原则 了解塑料的成型性能 尽量避免或减少产生熔接痕 有利于型腔气体的排出
