1、 肥皂盒上盖的注射模设计 系 部 ： 精 密 制 造 工 程 系 学生姓名： 尤诚强 专业班级： 模 具 11C2 班 学 号： 111031234 指导教师： 许 萍 2014 年 4 月 4 日 声 明 本人所呈交的 肥皂盒上盖塑料膜设计 ，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 2014 年 4 月 4 日 【 摘要 】 塑料模具行业与塑料行业的发展，塑料产业是一个新兴的行业。塑料行业是一个发
2、展迅速的行业。在许多方面，可以用来代替金属，橡胶，皮革，玻璃等多种材料，这些塑料零件，成为在社会中常见的材料之一。 模具是重要的工业生产技术和设备，模具工业是为国民经济各部门的发展的重要基础。塑料模具是模具的模塑料的生产。使用塑胶模具制造生产的主要优点是简单，材料利用率高，生产效率高，产品尺寸一致，尤其是对大量生产的机电产品，价格便宜，经济效果更好。塑料模具设计的现代制造业和现代塑料工业的发展 有着十分密切的关系。随着塑料工业的快速发展，塑料模具行业也将快速发展。 塑料成型的方法中有注射成型这种方法，其具有形成复杂形状的塑料部件，生产效率高的优点。 PRO/ E 是目前在产品设计和模具设计的广
3、泛的软件应用程序，它有专门的注塑模具设计模块，利用其方便的模架，模具的设计和一些繁琐的工作变得特别简单。 【 关键词 】： 塑料模具 PRO/E 软件 注射模 目录 引言 . 5 一、 塑件的分析 . 1 二、 分型面及型芯型腔的设计 . 2 （一） 分型面的形式 . 2 （二） 分型面的设计原则 . 2 （三） 型腔的设计 . 3 （四） 型芯的设计 . 4 三 、 模架选型 . 4 （一） 模架概述 . 4 （二） 模架选择 . 4 四 、 功能系统设计 . 5 （一） 浇注系统设计 . 5 1.浇注系统 的设计原则 . 5 2.主流道的设计 . 5 3.分流道的设计 . 6 4.浇口的设
4、计 . 7 5.冷料穴的设计 . 7 （二） 推出机构设计 . 8 1.推出机构的设计原则 . 8 2.推出机构的选择 . 9 3.推出力的计算 . 10 4.推杆的设计 . 10 （三） 导向机构设计 . 11 1.导柱导向机构设计要点 . 11 2.导柱的选择 . 11 3.导套的 结构选择 . 11 （四） 冷却系统设计 . 12 五 、 注射机的型号和规格选择及校核 . 12 （一） 注射机的选用 . 13 （二） 注射压力的校核 . 13 （三） 锁模力的校核 . 13 （四） 开模行程与推出机构的校核 . 14 六、模具装配 . 14 （一） 模具的装配顺序 . 14 （二） 开模
5、过程分析 . 18 总结 . 18 参考文献 . 17 谢辞 . 18 引言 在我们的生活中的肥皂盒是非常常见的，几乎每一个家庭都应使用。超市也有各种各样的肥皂盒。这次计划的肥皂盒上盖的布局比较简单，可是在设计的时侯要想到其用处 ,所以做了一些曲面的设计 ,因此有关曲面的计算就稍微多了点 . 优点：结构简单；在上盖的设计主要解决以下问题： 1.设计浇口时要注重肥皂盒上盖上外 层的精度，不能在外观上留有明显压痕； 2在推杆的位置，注意机制设计的介绍，在表面上的表面精度，表面没有影响； 3.在开模的时侯要保证塑料制件在模具的型腔上面，而且通过推杆顶出。 一、塑件的分析 PVC 塑料 1.化学名称：
6、聚氯乙烯 2.纯聚氯乙烯的密度为 1.4g/ 3cm ，其成型时的收缩率 :0.6%-1.5% 3.该材料首先要预热到 70-90 度，其预热的时间在 4-6 小时之间 4.聚氯乙烯的成型温度： 230 330 其成型时间为 40 秒 130 秒 5.其成型特性有以下 5点： (1)材料的吸湿性很小，但为了促进塑性流动，第一步要做的就是对材料的干燥处理，避免产生气泡； (2)该材料流动性差，很容易就会分解，尤其是在高温下跟金属的接触，该材料分解的温度大约在 200 C上下 ,该材料分解会有腐蚀性和刺激性的氯化氢气体，从而形成必须添加稳定剂和润滑剂； (3)该材料的成型的温度范围较小，务必严格控
7、制材料温度； (4)采纳螺杆式的注射机和直通的喷嘴，孔径容易变大，为了不让死角滞料的情况出现，一旦有滞料出现就要马上清除滞料； (5)模具浇 注系统应该孔径大长度小，浇口的截面要偏大一点，不能出现死角滞料的情况。 6.主要用处：因为聚氯乙烯的化学稳定性高，是以能用来制造防腐的管道或者管件等。其次再因其电气绝缘性能比较好，能在生产中用来作为插座，插头开关的材料。 7.塑件 CAD 图 1-1 塑件 CAD 二分型面及型芯型腔的设计 分型面的选择 分型面是确定模具布局方式的一个重要的点，它跟模具的总体布局和模具的制造艺息息相关，而且能直接影响到熔融状态下的塑料的流动特征以及塑料能否顺利完成脱模。所
8、以分型面的选取是整个设计的重中之 重。分型面如图 2所示： 图 2-1 分型面 （一）分型面的形式 注射模具有些只有一个分型面，有些能有很多个分型面。这次设计中咱们采用的是单分型面。 分型面的选取非但与塑料制件的正常成型和脱开模具有关 ,也与模具布局和制做的成本有关 .在这一阶段的设计，咱们应该考虑成形时间的位置和形状。在模具设计这个阶段，第一步必须是确定分型面的位置。分型面设计合理，制造质量设计，模具产品有很大的关系。通过分析该塑料制件的模具主分型面为垂直分型。 （二）分型面的设计原则 在选择分型面的时侯要慎重分析，才能得出分型面。因此选择分型 面的时时候通常要按照下面的 8 项基本原则：
9、1.分型面，应取用于塑料制件最大外形的轮廓处 ; 2.分型面，有便于塑料制件成功脱模 ; 3.分型面，保证塑料制件的精度要求 ; 4.分型面，满足塑料制件的外观质量要求 ; 5.分型面，便于制造加工模具的选择； 6.分型面，要重视在型面积的干扰 ; 7.分型面，有利于排气 ; 8.分型面，考虑对侧抽芯的影响 ; 在一般的情况中，是不可能全部满足上上面的 8条原则的，所以我们 要抓住主要的矛盾，再合理的确定分型面。如下图 pro/e 分型面。 图 2-2 分型面 （三）型腔的设计 型腔部位是产品成型的重要组成部分，其主要分类有 2中：单一整体或者是组合式。这次设计采用整体式凹模，是因为牢固，不易
10、变形，不会产生使塑件产生拼接痕迹。根据查阅资料可得出：凹模的制造材料使用 40Cr，型腔热处理的硬度范围是 40-50HRC，腔体表面要镀铬和抛光处理防止粘模，型腔表面的粗糙度： 0.2-0.1um,配合面的尺寸：0.8um. 图 2-3 模具型腔 （四）型芯的设计 主型芯的结构形式也有整体和组合式 2 种，在这里我们采取单一的整体式可以使模具加工更方便也使得模具结构得到简化。小型芯要单独制造然后嵌进模板里面并用过盈配合通过模板上端嵌入进去，不过必须在型芯下部相连接，目的是怕 2着之间配合有缝隙。根据查阅资料可得出：型芯制作材料使用 40Cr，热处理的硬度范围在 45-50HRC之间 , 型芯
11、表面的粗糙度要求是 0.1-0.25mm，配合面的尺寸： 0.8mm，型芯表面镀铬和抛光处理防止粘模。 图 2-4 模具型芯 三、模架选型 （一） 模架概述 模具设计主要是形成产品外形的型芯型腔以及开模和脱模方式的设计， 标准件，大部 分注塑模具可直接由专业厂家提供，尤其是模具直接购买 ，很大程度上节约了模具制造事件和费用，使得注塑模更为方便快捷。 （二） 模架选择 因为制件的尺寸和型腔数量，能够确定注射模架的基本尺寸是 400x500（ mm） 。所有的零件参 数如下表： 图 3-1 模架尺寸 四、系统功能设计 （一） 浇注系统设计 1.浇注系统设计原则 型腔布局和浇口位置尽可能两边保持一致
12、，以避免模具由于偏载而造成的材料溢出的现象。 （ 1） 型腔布局和浇口的位置排列要使模具外形尺寸变少，这是为了节省材料 ; （ 2） 系统流道能短则短，断 面尺寸应保证不大不小（过小的话会使压力和热量的损失增加，过大的话材料就相应地增加）：设计时最好流道能直一点，为了减少热能的损耗我们可以把流道的表面制作的更为光滑些，这样还能促进产品的快速成型 ; （ 3）多型腔的深度要角尽可能使塑料熔体进入各个型腔同时使各部分的塑料成型和冷却的同时进行，及分流道尽可能平衡布置 ; （ 4） 充填型腔，浇注系统的体积尽可能小，以减少塑料消耗； （ 5） 浇口位置要合理，尽量防止嵌件和细小的型芯受到损耗。浇口的残痕不能影响塑件的外观。 2.主流道的设计 主流道是指浇注系统 中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止塑料熔体流动通道。 按照该注射机的有关尺寸得出 喷嘴前端孔径 4.0mm； 喷嘴前部球面的半径 10mm； 根据模具主流道与喷嘴的关系
