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1、(精编)塑料肥皂盒模具设计香皂盒塑料注塑模设计摘要注塑模在机械、电子、航天航空、生物领域及日用品的生产中得到广泛的应用。本次设计的是塑料香皂盒注塑模具，设计内容主要包括模具总体结构和零部件设计，以及模具各部分的计算和校核，借助于软件PRO/ENGINEER对模具结构进行了合理性的分析，缩短了设计周期，以期设计出所要求的模具。在此次模具设计过程中，模具设计路线如下：模具结构设计模具型腔、型芯三维设计模具型腔、型芯二维出图。根据实物测绘，本设计应用Pro/ENGINEER软件，创建了零件的3D模型和二维工程图，绘制了分模曲面、型腔等零件，并评估了零件的合理性。选择注塑机时，应用Pro/ENGINE
2、ER软件,避免了大量烦琐的计算。当各零件以实体绘出时，使用组装模块将各零件仿真组装起来，生成模具产品图。关键词香皂盒注塑模具PRO/ECADSoapboxplasticinjectionmolddesignAbstractInjectionmouldiswidelyusedinthefieldofmachine,electronics,aviation,biologyandcommodity.Whatwedesignedinthispresentisasoapbox,whichmainlyincludingholisticconfiguration,partdesign,calculation
3、andcheckofeverypartofthemould.Asoftware“PRO/ENGINEER”wasusedinthedesignprocesstoanalyzetherationalityofthemouldanddecreasethedesigntimeforobtaininganidealmould.TherouteofDesignisfollowing:DesigncavityandCore3Ddesignmoldcavity,thecoretwo-dimensionaldrawing.Accordingtothemapthesoapbox,thedesignusingPr
4、o/ENGINEERsoftware,create3Dmodelandgenerate2Dengineeringdrawings,plotthepartingsurface,cavityandinsertSidecoresparts,thenevaluatetherationallyofeverypart.ApplingPro/ENGINEERsoftwaretochooseinjectionmoldingmachine,avoidalotoftediouscalculations.Whenthecomponentsdrawingentities,usetheassemblemodulesto
5、simulationandassembleallparts,then,diemapofproductscangenerate.KeywordSoapboxinjectionmouldPRO/ECAD目录前 言1第1章 塑件的工艺分析41.1分析塑件使用材料的种类及工艺特征41.2分析塑件的结构工艺性71.3工艺性分析7第2章 初步确定型腔数目82.1初步确定型腔数目8第3章 注射机的选择93.1注塑成型工艺简介93.2 注塑成型工艺条件103.3 注塑机的选择113.4塑件体积的计算123.5按注射机的最大注射量确定型腔数目133.6估算浇注系统的体积，其初步设定方案如下133.7注射机的校核
6、14第4章 浇注系统的设计164.1主流道的设计164.2 分流道的设计174.3分型面的选择设计原则184.4浇口的设计194.5冷料穴的设计194.6排气系统的设计204.6.1排气设计原则204.6.2 推杆、镶件排气功能的证明21第5章 确定主要零件结构尺寸选模架22第6章 成型零部件的设计236.1型腔、型芯工作尺寸计算236.1.1型腔尺寸计算236.1.2型芯的尺寸计算24第7章 导向机构的设计267.1导柱的设计267.2导套的结构设计267.3推出机构的设计267.3.1推件力的计算267.3.2 推杆的设计277.4本模具工作原理27第8章 加热、冷却系统的设计298.1
7、求塑件在硬化时每小时释放的热量298.2 冷却系统的作用298.3 求冷却水的体积流量V29第9章 校核319.1整体式圆形型腔壁厚度的计算319.1.1按刚度条件计算319.2整体式圆形型腔底板厚度的计算319.2.1按刚度条件计算319.3注射机有关工艺参数的校核329.4模具厚度H与注射机闭和高度32小 结33致 谢34参考文献35前言在21世纪的今天，随着科学技术的不断进步和社会的高速发展，产品更新换代越来越快。无论是工业产品还是家电产品，大多数应用模具成型。因此，产品对模具的精度要求越来越高、越来越普及。其产品在人们的生产生活中的作用越来越大。塑料模具是利用其特定形状去成型具有一定形
8、状和尺寸的塑料制品的工具，它对塑料零件的制造质量和成本起着决定性影响，所以对塑料模具的设计要求还是比较高的，从产品的角度讲，能生产出尺寸精度、外观、物理性能等各方面均满足使用要求的优质产品；从模具使用的角度讲，要求效率高、自动化并且操作简单；从模具制造角度讲，要求模具结构合理，制造容易，成本低廉。模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（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，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，被成为“工业之母”。而塑料模具又是整个模具行业中的一枝独秀，发展极为迅速。自从1927年聚
9、氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改性技术的进步，愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。模具设计过程一般是设计收缩率、毛坯尺寸、型腔布局，然后进行分模，创建型芯型腔、滑块和镶块、添加模架和标准件，最后设计浇注系统，冷却系统和建腔，生成材料清单和模具图。在现代塑料制品的生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少的三项重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺的要求，塑料制品使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备只有配上想适应的模具才能发挥作用，随着塑料制品的品种和产量需求量的增加，对塑料模具也提出了越来越
10、高的要求，促使塑料模具不断的向前发展。在现代化工业生产中，69%90%的工业产品需要使用模具加工，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。我国自改革开放以来，塑料工业发展很快，表现在不仅塑料增加而且其品种更为增多，其产量已上升到居世界第四位，由此可见，塑料工业已在我国国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，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，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外
11、贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。模具主要类型有：冲模锻摸、塑料模、压铸模、粉末冶金模、玻璃模、橡胶模、陶瓷模等。除部分冲模以外的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具型腔是材料成型。（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50%以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模、冲孔模、切口模、切边模、弯曲模、卷边模、拉深模、校平模、翻孔模、翻边模、缩口模、压印模、胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模、复合模、连续模。（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是
12、所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模、螺旋压力机锻模、热模锻压力锻模、平锻机用锻模、水压机用锻模、高速锤用锻模、摆动碾压机用锻模、辊锻机用锻模、楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具、挤压模具、精锻模具、等温模具、超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35%，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模、挤塑模、注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6%
13、。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模、精整模、复压模、热压模、粉浆浇注模、松装烧结模等。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造、塑料、橡胶加工、金属材料、铸造（凝固理论）、塑性加工、玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化商品化尚待规模化；CAD、CAE、FlowCool软件等应用比例不高；独立的模具工
14、厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。近年来，随着科学技术的进步以及对塑件质量要求的提高，塑料模塑成型技术正向高精度、高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的方向发展，具体表现在以下几个方面：（1）塑料成型理论研究的进展。（2）新的成型方法不断涌现。（3）塑件更趋向精密化、微型化及超大型化。（4）开发出新型模具材料。（5）模具表面强化热处理新技术应用。（6）模具CAD/CAM/CAE技术发展迅速。（7）模具大量采用标准化。在工业发达的国家，模具工业已经从机床工业中分离出来，并发展成为一个独立的工业
15、部门，而且其产值已经超过机床工业的产值。目前国内模具行业的基本情况是，随着轻工业及汽车制造业的迅速发展，模具设计制造日渐受到人们广泛关注，已形成一个行业。但是我国模具行业缺乏技术人员，存在品种少、精度低、制造周期长、寿命短、供不应求的状况。一些大型、精密、复杂的模具还不能自行制造，需要每年花几百万.上千万美元从国外进口，制约了工业的发展，所以在我国大力发展模具行业势在必行。由于模具是典型的技术密集型产品，为了表达清楚设计意图，设计人员必须花费大量的时间来绘制模架、顶杆、滑块等结构相对固定的零部件。目前，CAD/CAE的发展，为广大模具设计人员提供了方便。在科学技术飞速发展的今天，模具设计多借助计算机软件进行设计和加工，这就实现了模具设计有经验设计阶段向理论计算设计方面的发展。例如CAD/CAM在模具设计方面的应用。本设计就以UGNX3和CAD为辅助软件进行了塑料端盖的设计。按照模具设计的一般步骤，从产品设计，型芯型腔的设计，模架设计，浇注系统，冷却系统的设计到标准件的选择，到模具工程图的生成。每一步都按照模具设计的一般规则，进行准确计算。第1章塑件的工艺分析1.1分析塑件使用材料的种类及工艺特征一般塑料内大合成树脂的质量分数为40%到100%；透明塑料的合成树脂为100%，它不允许渗进其他颜色和其他成分；而其他塑料大多
