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1、 1毕业设计论文题 目 肥皂盒上盖毕业设计系 别： 机电工程系专 业： 机械设计与制造班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2012 年 10 月 20 日 2摘要本设计是针对肥皂盒盖的模具设计，主要是针对塑料肥皂盒上盖的模具设计，通过塑件进行工艺分析和比较，最终设计出一副注射模。该课题从产品结构工艺性，具体模具出发，对模具的浇注系统、模具成型不封的结构、定出系统、冷却系统、注射机的选择及有关参数的校核、都做出详细设计，同时并简单的编制的加工工艺。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塑料肥皂盒上盖的注塑模具的设计。针对肥皂盒上盖的具体结构，该模
2、具是侧浇口单分型面注射模具。通过模具设计表明该模具能达到盒盖的质量和加工工艺要求。模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 3【关键词】模具设计、注塑模、塑料肥皂盒上盖、加工工艺。目录第一
3、章 绪论.41.1 塑料模具的成型特点与发展趋势.4第二章 塑件成型工艺分析 .52.1 肥皂盒造型设计 .52.2 肥皂盒的结构与工艺特性.62.3 注射成型原理与工艺特性.62.4 注射成型原理与工艺特性.7第三章 注射机的选择 .83.1 塑件体积的计算及注塑机的选择 .83.2 注射机有关工艺参数的校核.8第四章 塑件在模具中的位置与浇注系统的设计.94.1 分型面的选择.94.2 浇注系统的设计.10第五章 成型零件的结构设计.135.1 凹模的结构设计.135.2 型芯的结构设计.145.3 成型零部件的尺寸计算.14第六章 结构零部件的设计 .186.1 注射模架的选择.186.
4、2 合膜导向机构的设计.18第七章 推出机构的设计.207.1 推出机构的设计原则.207.2 推出力的计算.207.3 推杆机构的选择.207.4 推出设计.21第八章 冷却和排气系统.228.1 冷却系统.228.2 排气系统.22第九章 模具的装配.239.1 模具的装配顺序.239.2 开模过程分析 .24致谢. .25 4参考文献 .26第一章 绪 论 1.1 塑料模具的成型特点与发展趋势 在工业生产中，模具是使用极为广泛的重要的工艺装备。它是以其特殊形状通过一定的方式使原材料成型。国民经济的支柱产业如机械、电子、汽车、石油化工和建筑业等都需要大量的模具。塑料模具的成型特点：1、可以
5、获得其他加工方法不能或难以加工的形状复杂的零件。2.零件的互换性好。由于零件的尺寸精度组要由模具保证，所以加工的零件质量稳定，具有“一模一样”的特征。塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。由于计算技术和数控加工迅速发展，使得 CAD/CAM 逐渐取代了过去塑料模的设计与制造技术，使传统的设计制造方法及组织生产的模式发生了深刻变化。塑料模 CAD/CAM
6、的发展不仅可以提高塑料模质量，减少塑料模的设计与制造工时，缩短塑料模生产周期，加快塑件生产和产品的更新换代，而且更主要的是能满足当前用户对塑料模行业提出的“质量高、交货快、价格低”的要求。在现代工业生产中，6090%的工业产品需要使用模具加工技术，模具工业已经成为工业发展的基础。在新产品层出不穷的今天，许多产品的开发和生产都依赖于模具生产。根据国际生产技术协会的预测，21 世纪机械制造工业零件粗加工的 75，精加工的 50都需要通过模具来完成，其中汽车、电器、通信、石化、建筑等行业最为突出。近年来,塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、精密、长寿命模具在模具总产量中所占比
7、例越来越大。近年来发展起来的计算机辅助设计制造 CAD/CAM 技术采用计算机程序，进行模具设计、控制数字机床的刀具和工件运动轨迹和加工程序，来完成模具的设计加工过程。我国国民经济持续高速发展，自主创新、构建和谐社会的成果不断显现，装备制造业得到高度重视，机械工业发展态势良好，这些都有力地促进了我国模具工业的发展。除了国内良好的市场环境外，对中国模具行业来说，国际磨具市场也加呈现出高速前行的态势。 5第二章 塑件成型工艺分析 2.1 肥皂盒造型设计10R10,40,6R9 5050R2532.1.1 肥皂盒零件图 62.1.2 肥皂盒肥皂盒在我们的生活中非常的普遍，几乎每家都要用到。市场上也有
8、各种各样的肥皂盒，形状各异，有些是把肥皂盒做成水果造型，有些是动植物造型，来吸引顾客的目光，以引发人们的购买欲。此次设计的肥皂盒的结构较简单，但在设计时考虑其应用,还相应的做了些曲面,所以曲面结构较多,计算也就较多.优点是：结构简单；在上盖的设计中主要要解决以下几个问题：1)、设计浇口时要注意上盖上表面的精度，不能在表面上留有印痕；2)、在设计推出机构时要注意推杆放置的位置，放在下表面，不能影响上表面的表面精度；3)、在开模时需保证塑件留在型腔上，用推杆顶出。设计中，辅以下盖的装配图。2.2 肥皂盒的结构与工艺特性2.2.1聚苯乙烯的流动性聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物。
9、聚苯乙烯无色透明，能自由着色。聚苯乙烯的流动性好，容易成型，由于聚苯乙烯熔体粘度对剪切速率和温度都比较敏感，所以在注射中，无论是增大注射压力升高机筒温度都会使熔体粘度下降，均可达到改善聚苯乙烯熔体流动性的目的，其中提高机筒温度效果更明显。制品壁厚对流动性也有一定的影响，PS 熔体的最大流动长度与壁厚之比为200:1，所以壁厚一般在1.0与4.0之间选取。2.2.2 聚苯乙烯的成型流动收缩性PS 为非结晶型聚合物，成型收视率较低，通常为 0.6%0.8%，提高注射压力对降低成型收缩率是有利的，但注射速度不宜过高，否则模腔内的空气难以及时排除，还会使制件表面不光滑，透明度低，冲击强度下降，同时较大
10、的剪切力还会导致制品的内应力增加，因此对聚苯乙烯来说在不发生波纹、熔接痕等缺陷的前提下应尽量采用较低的注射速度。2.2.3 聚苯乙烯工艺性分析聚苯乙烯的着色性能优良，能染成各种鲜艳的色彩。聚苯乙烯能耐碱、硫酸、磷酸、10%30%的盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不能耐硝酸及氧化剂的作用，对谁、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的耐蚀能力。它是无色无味无毒的第三大塑料品种。它的吸水性较好，所以加工前不需要干燥处理。2.3 分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构比较简单，精度要求相对较低，再结合其材料性能，故选一般精度等级：五级。塑件工艺参数： 7成型时间：注射时间：0s-3s 模具温度：20-6
11、0C保压时间：15s-40 s 喷嘴温度：180-190C冷却时间：15s-30s 保压时间：20-40Mp总周期：40s-90s 注射压力: 60-100 Mp结论：由此分析可确定为注射成型的模具2.4 注射成型原理与工艺特性注射模也称注射模，其成型原理是将塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热融化呈流动状态后，在柱塞和螺杆的推动下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模腔之中，充满型腔的熔料在受压的情况下，经冷却固化后即可保持模具腔所赋予的形状，然后开模分腔获得成型塑件，这样在操作上完成了一个周期的生产过程。通常，一个成型周期从几秒到几分钟不等
12、，时间的长短取决于塑件的大小、形状和厚度。模具的结构、注射机的类型及塑件的品种和成型工艺等条件。注射机成型时热塑性材料成型的一种重要方法，它具有成型周期短、能一次成型形状复杂的、尺寸精度、带有金属或非金属嵌件的塑料制品。注射成型的生产率高。易实现生产自动化。注射成型的缺点是所用的注射设备价格高，除了热塑性塑料外，一些流动好的热固性塑料业可以用注射方法成型，其原因是这种方法生产效率高，产品质量稳定。 8第 3 章 注射机的选择 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，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。3.1 塑件体积的计算及注塑机的选择按照图塑件所示尺寸近似计算得塑件体积：V=11.09cm3塑件质量：根据有关
