1、I 广西工学院鹿山学院 课程设计 说明书 课程名称： 课题名称： 香皂盒底壳注塑模具设计 指导教师： 班 级： 姓 名： 学 号： 成绩评定： 指导教师签字： 年 月 日 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 II 摘 要 本次模具设计的内容是“ 香皂盒底壳 注射模的设计”。通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计一副注塑模，从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出机构、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是 香皂盒
2、底壳 注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产 香皂盒 底壳 塑件产品，以实现自动化提高产量。对肥皂盒的具体结构，该模具是点浇口的单分型面注射模具。通过模具设计表明该模具能达到 香皂盒底壳 的质量和加工工艺要求。 关键词： 香皂盒底壳 ，注塑模，分型面 广西科技大学鹿 山学院塑料模具设计课程设计说明书 III 目 录 摘 要 .II 1 塑件工艺分析 . 1 1.1 塑件设计要求 . 1 1.2 塑件的材料特征 . 2 2 塑件的尺寸精度与结构 . 4 3 注射机及模架的选用 . 6 3.1 注射机的选用 . 6 3.2 模架的选用 . 6 3.3 模架周界尺寸选择 . 7 4 模具结构设
3、计 . 1 4.1 制品成型位置及分型面的选择 . 1 4.2 模具型腔数的 确定、排列和流道布局 . 1 4.3 主流道、主流道衬套及定位环的设计 . 2 4.4 分流道的形状及尺寸 . 4 4.5 浇口的形状及其位置 选择 . 6 4.6 导向机构的设计 . 7 4.7 推出机构的设计 . 8 4.8 拉料杆的形式选择 . 9 4.9 模具排气槽设计 . 9 5 模具型腔、型芯的有关计算 . 10 5.1 型腔工作尺寸计算 . 10 5.2 型芯的工作尺寸计算 . 10 6 注塑机参数校核 . 13 6.1 最大注射量校核 . 13 6.2 锁模力校核 . 13 6.3 模具与注塑机安装部
4、分相关尺寸校核 . 13 6.4 模具闭合高度校核 . 14 6.5 开模行程校核 . 14 7 模具冷却系统计算 . 15 7.1 冷却回路所需的总面积计算 . 15 7.2 冷却回路的总长 度的计算 . 16 7.3 冷却水体积流量的计算 . 16 8 注射模零件及总装技术要求 . 18 8.1 零件的技术要求 . 18 8.2 总装技术要求 . 18 9 模具装配图及工作原理 . 20 参考文献 . 21 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 1 1 塑件工艺分析 1.1 塑件设计要求 肥皂盒在我们生活中非常的普遍，几乎每家都要用到。此次设计的肥皂盒的结构比较简单，主要是在肥皂
5、盒的底部打长条形的间隙，这样可以让积累在里面的水自然流出省去人工进行操作，也可以提高肥皂盒的使用寿命。为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。浇口的分流道位于分型面上，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顶端部注入型腔，因而塑件表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。 图 1 香皂盒底壳 塑件表面质量： Ra0.32 塑件颜色：白色 塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹 ,塑件允许最大脱模斜度。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 2 1.2 塑件的材料特征 1.2.1 PS 塑料 PS（聚苯乙烯系塑料）是
6、指大分子链中包 括苯乙烯基的一类 塑料 ，包括苯乙烯及其共聚物，具体品种包括普通聚苯乙烯（ GPPS）、 高抗冲聚苯乙烯 （ HIPS）、可发性聚苯乙烯（ EPS）和茂金属聚苯乙烯（ SPS）等。 通用级 聚苯乙烯 是一种热塑性树脂 ,为无色、无臭、无味而有光泽的、透明的珠状或粒状的固体。密度 1.04 1.09,透明度 88% 92%,折射率 1.59 1.60。在应力作用下 ,产生双折射 ,即所谓应力 -光学效应。产品的熔融温度 150 180 ,热分解温度 300 ,热变形温度 70 100 ,长期使用温度为 60 80 。在较热变形温度低 5 6 下 ,经退火处理后 ,可消除应力 ,使
7、热变形温度有所提高。若在生产过程中加入少许 -甲基苯乙烯 ,可提高通用聚苯乙烯的耐热等级。 它可溶于芳香烃、氯代烃、脂肪族酮和酯等 ,但在丙酮中只能溶胀。可耐某些矿物油、有机酸、碱、盐、低级醇及其水溶液的作用。吸水率低 ,在潮湿环境中仍能保持其力学性能和尺寸稳定性。光学性能仅次于丙烯酸类树脂。电性能优异 ,体积电阻率和表面电阻率都很高 ,且不受温度、湿度变化的影响 ,也不受电晕放电的影响。耐辐照性能也很好。其主要缺点是质脆易裂、冲击强度较低 ,耐热性较差 ,不能耐沸水 ,只能在较低温度和较低负荷下使用。耐日光性较差 ,易燃。燃烧时发黑烟 ,且有特殊臭味。 1.2.2 塑件材料的确定 聚苯乙烯流
8、动性好 ,加工性能好 ,易 着色 ,尺寸稳定性好。可用注塑、挤塑、吹塑、发泡、热成型、粘接、涂覆、焊接、机加工、印刷等方法加工成各种制件 ,特别适用于注射成型。 注射成型时物料一般可不经干燥而直接使用。但为了提高制品质量 ,可以 5570 鼓风烘箱内预干燥 1 2h。具体加工条件大致为：料筒温度 200 左右 ,模具温度60 80 ,注塑温度 170 220 ,60 150MPa,压缩比为 1.6 4.0。成型后的制品为了消除内应力 ,可在红外线灯或鼓风烘箱内于 70 恒温处理 2 4h。 挤塑成型时 ,一般采用的螺杆长径比 L/D 为 17 24,以空气冷却 ,挤 塑温度 150200 。
9、吹塑成型时 ,可采用注塑和挤塑制得的型坯进行吹塑制得所需制品。吹塑压力一般为 0.1 0.3MPa1 。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 3 1.2.3 主要性能 a、机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小（高温条件下也极少有变化）； b、耐热老化性：增强后的 UL 温度指数达 120140 （户外长期老化性也很好）； c、耐溶剂性：无应力开裂； d、对水稳定性：遇水易分解（高温、高湿环境下使用需谨慎）； e、电气性能： 1、绝缘性能：优良（潮湿、高温也能保持电性能稳定 ,是制造电子、电气零件的理想材料）； 2、介 电系数： 3.0-3.2； 3、耐电弧性： 120s
10、f、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件时，仅需几秒钟，对大部件也只要 40-60s即可。 塑料成型工艺参数： 模具温度： 50 -70 喷嘴温度： 180 -190 料筒温度：前段温度： 200 -210 中段温度： 210 -230 后段温度： 180 -200 注射压力： 70 90MPa 注射机类型：螺杆式 保压压力： 50-70 MPa 喷嘴形式：直通式 注射时间： 3 5S 保压时间： 15 30S 冷却时间： 15 30S 成形周期： 40 70S 后处理：红外线烘箱 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明
11、书 4 2 塑件的尺寸精度与结构 为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差精度等级。 表 3 塑件有关尺寸精度等级参数 基本尺寸 /mm 精度等级 1 2 3 4 5 6 7 8 公差数值 /mm -3 0.04 0.06 0.08 0.12 0.16 0.24 0.32 0.46 3 6 0.05 0.07 0.08 0.14 0.18 0.28 0.36 0.56 6-10 0.06 0.08 0.10 0.16 0.20 0.32 0.40 0.64 10-14 0.07 0.09 0.12 0.18 0.22 0.36 0.44 0.72 14-18 0
12、.08 0.10 0.12 0.20 0.24 0.40 0.48 0.80 18-24 0.09 0.11 0.14 0.22 0.28 0.44 0.56 0.56 24-30 0.10 0.12 0.16 0.24 0.32 0.48 0.64 0.96 30-40 0.11 0.13 0.18 0.26 0.36 0.52 0.72 1.00 40-50 0.12 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 0.80 1.2 50-65 0.13 0.16 0.22 0.32 0.46 0.64 0.92 1.4 65-85 0.14 0.19 0.26 0.38 0.52 0.
13、76 1.0 1.6 85-100 0.16 0.22 0.30 0.44 0.60 0.88 1.2 1.8 100-120 0.18 0.25 0.34 0.50 0.68 1.0 1.4 2.0 120-140 0.28 0.38 0.56 0.76 1.1 1.5 2.2 塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 5 表 4 塑件精度等级参数 塑料品种 建议采用精度等级 高精度 一般精度 低精度 ABS MT2 MT3 MT5 由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度
14、等级选择一般精度由表3、表 4可查得模具加工时的各尺寸工差。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 6 3 注射机及模架的选用 3.1 注射机的选用 由 工件可得其质量为 18g，因为采用一模二腔的生产方式，所以二个塑件的总质量为 36g，可计算浇注系统的体积为 8.5cm3 由公式 所以： 3336 3 4 .7 81 .0 3 5mgV c mg c m 塑 件 浇塑件总 VVV 34.78 8.543.28 选用 XS-ZY-125 型卧式注射机，其性能参数如下： 额定注射量： 3125cm 注射压力： Mpa120 锁模力： 900KN 最大注射面积： 2320cm 最大开模
15、行程： mm300 模具最大厚度： 300mm 模具最小厚度： 200mm 拉 杆间距： 260 290mm 喷嘴半径： mm2 喷嘴圆弧半径： 18mm 3.2 模架的选用 我国目前标准化注射模零件的国家标准有 12 个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架（ GB/T12556.1 90）和大型模架（ GB/T12555.1 90）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为： 560mm mm900 ，并规定模架的形式为品种型号，即基本型， A1、 A2、 A3 和 A4 四个品种。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 7 表 5 四种模架的组成、功能及用途
16、型号 组成、功能及用途 A1 型 定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机 。 A2 型 动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具 A3 型 定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。 A4 型 动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。 根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出， A4 型模型适用于本次模具的设计，故选用 A4 模架。 3.3 模架周界尺寸选择 根据模具型腔布置可以选用的模架规格为： 900mm 600mm ，再根据所选取的模架规格可 通过标准模架。表查得上、下模板的厚度为 30mm ，垫板厚度为 30mm 。
