肥皂盒注塑模具设计cgji.docx
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1、永城职业业学院毕 业 设 计计论文题目目: 肥肥皂盒注注射模具具设计题目:肥肥皂盒注注射模具具设计班 级级:0811班专 业业:模具设设计与制制造学生姓名名:冯喜望望指导教师师:薛飞日 期期:20111 年 55月 200 日摘要大学二年年的在校校学习已经经结束,毕毕业设计计是大学学课程最最后一个个环节,是是对以前前所学的的知识及及所掌握握的技能能的综合合运用和和检验。在在完成大大学二年年的课程程学习和和课程、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,
2、对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解,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。本课题是是针对我我们日常常生活中中常用的的肥皂盒盒的注射射模具模模具设计计,通过过对塑件件进行工工艺分析析及比较较,最终终设计出出注射模模。该课课题从产产品结构构工艺性性、具体模模具结构构出发,对对模具的的浇注系系统、模模具成型型部分、顶顶出系统统、冷却却系统、注注塑机的的选择及及有关参参数的校校核等做做详细介介绍,并并且简单单的编制制了模具具的制造造加工工工艺性。通通过整个个设计过过程表明明该模具具能够达达到此塑塑件所要要求的加加工工艺艺。根据据题目设设计的主主要任
3、务务是肥皂皂盒注塑塑模的设设计。设设计出一一套注射射模来生生产肥皂皂盒塑件件产品,以以实现自自动化提提高生产产。针对对肥皂盒盒的具体体结构,该模具是潜伏式浇口的(单)分型面注射模具。通过模具设计表明模具能达到肥皂盒的质量和加工工艺要求。在设计过过程中,我我通过在在图书馆馆借阅相相关手册册和书籍籍,充分分利用和和查阅各各种资料料,并与与同学进进行充分分讨论,尽尽最大努努力搞好好本次毕毕业设计计。在设设计中难难免会遇遇到一定定的困难难,但通通过指导导老师的的悉心指指导和自自己的努努力,相相信会完完满的完完成毕业业设计任任务。由由于学生生水平有有限,而而且缺乏乏经验,设设计中不不妥之处处在所难难免,
4、肯肯请各位位老师给给予指正正。关键词:注射模具具 肥肥皂盒 设计计目录第一章塑塑件成型型工艺分分析51.1肥肥皂盒的的结构设设计51.2肥肥皂盒材材料的选选择及成成型工艺艺分析551.2.1根据据塑件的的结构及及使用要要求,我我选择聚聚苯乙烯烯(PSS)5第二章塑塑件工艺艺性分析析62.1分分析塑件件的结构构工艺性性62.2工工艺性分分析62.3 注射机机的选择择7第三章塑塑件在模模具中的的位置与与浇注系系统的设设计73.1 型腔数数目的确确定73.2 型腔的的分布883.3 分型面面的选择择83.4 浇注系系统的设设计93.4.1 浇浇注系统统的组成成及设计计原则993.4.2 主主流道的的
5、设计1103.4.3 分分流道的的设计1113.4.4 浇浇口的设设计1223.4.5 冷冷料穴和和拉料杆杆的设计计133.4.6 排排气系统统的设计计14第四章成成型零部部件的结结构设计计144.1凹凹模的结结构设计计154.2 型芯结结构的设设计1554.2.1主型型芯的设设计1554.2.2小型型芯的设设计1554.3成成型零部部件工作作尺寸的的计算1164.3.1计算算成型零零部件工工作尺寸寸要考虑虑的因素素164.3.2成型型零部件件相关尺尺寸的计计算166第五章结结构零部部件的设设计1885.1模模架的选选择1885.2支支撑零部部件的设设计1995.2.1支撑撑板的设设计1995
6、.3合合模导向向机构的的设计1195.3.1导向向机构设设计要点点205.3.2导柱柱的设计计205.3.3导套套的设计计21第六章推推出机构构的设计计216.1推推出机构构的设计计原则2216.2推推出机构构的选择择226.3推推出力的的计算2236.4推推出机构构的导向向与复位位236.4.1推出出机构的的导向223第七章加加热、冷冷却系统统的设计计247.1冷冷却回路路尺寸的的确定2247.2冷冷却回路路孔直径径的确定定247.3冷冷却回路路的布置置247.4模模具加热热系统的的设计225第八章主主要尺寸寸的校核核258.1注注塑机相相关参数数的校核核258.1.1注塑塑压力的的校核22
7、58.1.2锁模模力的校校核2558.1.3开模模行程和和塑件推推出距离离的校核核258.1.4模具具与注塑塑机安装装部位相相关尺寸寸的校核核268.2模模具厚度度的校核核268.3注注射模具具工作原原理装配配图266第九章结结束语228参考文献献28第一章 塑件件成型工工艺分析析1.1肥肥皂盒的的结构设设计根据塑件件的结构构分析,本本设计塑塑件的三三维尺寸寸为10007025(),壁壁厚为11,外外部圆角角为R220,底底部与侧侧壁圆角角为R55。其其图形如如11所示示:11肥皂盒在在我们生生活中极极为普遍遍,几乎乎每家都都要用到到。其结结构也各各种各样样。本次次设计以以使用方方便为原原则,
8、设设计出一一套生产产结构简简单,使使用方便便,使用用寿命长长的肥皂皂盒注射射模具。1.2肥肥皂盒材材料的选选择及成成型工艺艺分析1.2.1根据据塑件的的结构及及使用要要求,我我选择聚聚苯乙烯烯(PSS)。(1)、PPS的概概述PS是一一种无色色、透明明、质坚坚、性脆脆,似玻玻璃状的的非晶型型塑料。其其密度为为1.0441.007g/cm3,吸水水率为00.022%0.05%,PSS制品能能在潮湿湿环境下下保持其其强度和和尺寸稳稳定性。在在设计PPS制品品时应避避免尖角角、缺口口。同时时,壁厚厚差距不不宜过大大,应尽尽量均匀匀、一致致,以减减小应力力开裂现现象,耐耐热性差差。PS的特特点:优点:
9、PPS价格格低廉,透透明性、刚刚性、着着色性及及模塑性性好,吸吸湿性低低。缺点:冲冲击强度度差,耐耐化学试试剂和耐耐融试剂剂性不好好。质硬硬而脆不不耐沸水水易燃烧烧。(2)、PPS的成成型加工工性能流动性性:熔融融状态下下的表观观黏度随随温度和和剪切应应力的增增高而降降低,因因此在成成型加工工时,要要降低熔熔融黏度度以提高高流动性性。同时时,避免免树脂在在高温下下的热、氧氧降解。吸湿性性:PSS的吸湿湿性小,约约为0.02%0.05%。成型型前可不不干燥,为为提高表表面光泽泽,可先在在70的温度度下预热热122h。收缩率率及其变变化范围围小,在在0.44%00.7%之间,有有利于成成型出尺尺寸
10、精度度较高,尺尺寸稳定定性较好好的制品品。一般般型腔脱脱模斜度度为355130,型芯芯脱模斜斜度为3301。宜采用用高料温温(10082215),高高模温(70)及低低注射压压力、延延长注射射时间,有有利于减减小内应应力,防防止缩孔孔和变形形。第二章塑塑件工艺艺性分析析2.1分分析塑件件的结构构工艺性性该塑件尺尺寸中等等,整体体结构较较简单,精精度要求求相对较较低,再再结合其其材料性性能,我我选择一一般精度度等级:五级。塑件工艺艺参数:成型时间间:注射射时间:0s3s 模具温温度:220660 保压时时间:115s40ss 喷喷嘴温度度:18801190 冷却时时间:115s300s 保压压压
11、力:330440Mpp 总周期期: 40ss900s 注射射压力:601000Mpaa选用770 MMpa结论:由由分析可可确定为为注射成成型的模模具。2.2工工艺性分分析为了满足足制品表表面光滑滑的要求求与提高高成型效效率采用用潜伏式式浇口。该该浇口的的分流道道位于模模具的分分型面上上,而浇浇口却斜斜向开设设在模具具的隐蔽蔽处。塑塑料熔体体通过型型腔的侧侧面或推推杆的端端部注入入型腔,因因而塑件件外面不不受损伤伤,不致致因浇口口痕迹而而影响塑塑件的表表面质量量与美观观效果。2.3 注射机机的选择择注射机的的选择应应考虑的的因素很很多,除除了模具具的结构构、类型型和一些些基本参参数和尺尺寸外,
12、还有模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、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塑件件所示尺尺寸近似似计塑件质量量:M26g塑件体积积:M24.73根据塑件件的结构构及尺寸寸,我初初选的注注射机为为国产注注射机XXS-ZZY-1125卧卧式注射射机。该该注射机机参数为为:额定注射射量:11253螺杆直直径:442注射压力力:1220Mpp 锁锁模力:9000KN注射时间间:1.66s 最大成成型面积
13、积:322022模具最大大厚度:3000 模模具最小小厚度:2000注射方式式:螺杆杆式 最大大开合模模行程:3000拉杆空间间:26602900 定位圈圈尺寸:1000中心距:2300 动、定定模固定定板:44284588喷嘴球半半径:118喷喷嘴口直直径:44顶出形式式:两侧侧设有顶顶杆第三章塑塑件在模模具中的的位置与与浇注系系统的设设计3.1 型腔数数目的确确定与多型腔腔模具比比较,单单型腔模模具具有有塑件形形状和尺尺寸一致致性好、成成型工艺艺条件易易控制、模模具结构构简单紧紧凑、模模具制造造成本低低、制造造周期时时间短等等特点。但但是,在在大批量量生产的的情况下下,多型型腔应为为更适合
14、合的形式式,它可可以提高高生产效效率,降降低塑件件的整体体成本。根据注射射机的额额定锁模模力来确确定型腔腔的数目目,n(FFp-ppA1)/pAA式中Fp注注射机的的额定锁锁模力,NN;9000KNNP塑料料熔体在在型腔中中的成型型压力,MPa;70A1浇浇注系统统在分型型面上的的投影与与型腔不不重叠部部分的面面积,2;1644A单个个塑件在在分型面面上的投投影,2。57006n(99000000-70164)/7057006n2.21根据以上上计算,我我确定选选用一模模两腔制制。3.2 型腔的的分布对于多型型腔模具具由于型型腔的排排布与浇浇注系统统密切相相关,所所以在模模具设计计时应综综合加
15、以以考虑。型型腔的排排布应使使每个型型腔都能能通过浇浇注系统统从总压压力中均均等地分分得所需需的足够够压力,以以保证塑塑料熔体体能同时时均匀地地填充每每个型腔腔,从而而使各个个型腔内内的塑件件质量均均一稳定定。多型型腔模具具的型腔腔在模具具分型面面上的排排布形式式有两种种,即平平衡式排排布和非非平衡式式排布。本设计为一模两腔制。所以,型腔的分布如下图31:313.3 分型面面的选择择分型面是是决定模模具结构构形式的的一个重重要因素素,它与与模具的的整体结结构、浇浇注系统统的设计计塑件的的脱模和和模具的的制造工工艺等有有关,因因此分型型面的选选择是注注射模具具设计的的一个关关键步骤骤。分型面位位
16、置选择择的总体体原则,是是能保证证塑件的的质量、便便于塑件件脱模及及简化模模具的结结构,分分型面受受到塑件件在模具具中的成成型位置置、浇注注系统设设计、塑塑件的结结构工艺艺性及精精度、嵌嵌件位置置形状以以及推出出方法、模模具的制制造、排排气、操操作工艺艺等多种种因素的的影响,因因此在选选择分型型面时应应综合分分析比较较具体可可以从以以下方面面进行选选择。分型面的的选择原原则:分型面面应选在在塑件外外形最大大轮廓处处。分型面面的选择择应有利利于塑件件顺利脱脱模分型面面的选择择应保证证塑件的的精度要要求分型面面的选择择应满足足塑件的的外观质质量要求求分型面面的选择择应便于于模具的的加工制制造分型面
17、面的选择择应便于于排气除了以上上这些基基本因素素外,分分型面的的选择还还要考虑虑到型腔腔在分型型面上投投影面积积的大小小以避免免接近或或超过所所选用注注射机的的最大注注射面积积而可能能产生溢溢流现象象。323.4 浇注系系统的设设计浇注系统统可分为为普通浇浇注系统统和热流流道浇注注系统两两大类。浇浇注系统统控制着着塑件成成型过程程中充模模和补料料两个重重要阶段段,对塑塑件质量量关系极极大。浇浇注系统统是指从从注塑机机喷嘴进进入模具具开始,到到型腔入入口为止止的那一一段流道道。3.4.1 浇浇注系统统的组成成及设计计原则浇注系统统由:主主流道、分流道道、浇口、冷冷料穴组组成。浇注系统统的设计计原
18、则了解塑塑料的成成型性能能尽量避避免或减减少产生生熔接痕痕有利于于型腔气气体的排排出防止型型芯变形形和嵌件件位移尽量采采用较短短的流程程充满型型腔流动距距离比和和流动面面积比的的校核3.4.2 主主流道的的设计主流道是是指浇注注系统中中从注射射喷嘴与与模具接接触处道道分流道道为止的的塑料熔熔体的流流动通道道。他的的形状与与尺寸对对塑料熔熔体流动动速度和和冲模时时间有较较大影响响,因此此必须使使熔体的的温度降降低和压压力损失失最小。主流道的的设计要要点:主主流道通通常垂直直于分型型面设计计在模具具的浇口口套中,呈呈圆锥形形,锥角角一般为为26,以便便于凝料料从浇口口套中拔拔出。小小端直径径比注射
19、射机喷嘴嘴直径大大0.551。由于于其小端端前面是是球面,其其深度为为355。主主流道球球面半径径比喷嘴嘴球面半半径大112。流道道面粗糙糙度为RRa0.88m。33浇口套的的制造:浇口套一一般采用用碳素工工具钢(TT8A、T100A)制造,热热处理淬淬火硬度度3557HHRC。浇浇口套与与模板之之间的配配合采用用H7/m6过过渡配合合,浇口口套与定定位圈采采用H99/f99配合。定定位圈外外径比注注射机模模板上的的定位孔孔直径小小0.22以下下。主流道凝凝料体积积 VV主=(/4)d2L=(3.14/4)(7.1+4)/2230=259.0530.2633.4.3 分分流道的的设计分流道是是
20、指主流流道末端端与浇口口之间的的一段塑塑料熔体体的流动动通道。其其作用是是改变熔熔体流向向,使其其以平稳稳的流态态均衡地地分配到到各个型型腔。设设计时应应注意尽尽量减少少流动过过程中的的热量与与压力的的损失。分流道道的形状状与尺寸寸 分分流道开开设在动动定模分分型面的的两侧或或任意一一侧,其其截面形形状应尽尽量使其其比表面面积(流流道表面面积与其其体积之之比)小小。常用用分流道道截面形形状有圆圆形、梯梯形、UU形、半半圆形及及矩形。分流道截截面尺寸寸视塑料料品种、塑塑件尺寸寸、成型型工艺条条件及流流道长度度等因素素来确定定。分流道道的长度度 根根据型腔腔在分型型面上的的排布情情况,分分流道可可
21、分为一一次分流流道、二二次分流流道等。分分流道的的长度要要尽可能能短,且且少弯折折,以减减少热量量与压力力的损失失,节约约塑料材材料和降降低耗能能。分流道道的表面面粗糙度度 由由于分流流道中与与模具接接触的外外层塑料料迅速冷冷却只有有内部的的熔体流流动状态态比较理理想,因因此分流流道表面面粗糙度度要求不不能太低低,一般般Ra取取1.66m。分流道道在分型型面上的的布置形形式 分流道道在分型型面上的的布置形形式与型型腔在分分型面上上的布置置形式密密切相关关。其应应遵循两两个原则则:一是是排列尽尽量紧凑凑,以缩缩小模板板尺寸;二是流流程尽量量短,对对称分布布使胀模模力的中中心与注注射机锁锁模力的的
22、中心一一致。343.4.4浇口口的设计计浇口亦称称进料口口,是连连接分流流道与型型腔的熔熔体通道道,其设设计与位位置的选选择是否否恰当,直直径关系系到塑件件能否完完好、高高质量的的注射成成型。本设计中中,我选选择矩形形侧浇口口浇口。该该浇口在在国外被被称为标标准浇口口,位于于模具的的分型面面上。塑塑料熔体体从内侧侧或外侧侧注入型型腔,其其截面多多为矩形形。改变变浇口的的宽度和和厚度可可以调节节熔体的的剪切速速率及浇浇口的冻冻结时间间。该接接口因加加工和修修整方便便而被广广泛应用用,普遍遍应用于于中小型型塑件的的多型腔腔模具中中,且对对各种塑塑料的成成型适应应性较强强。由于该浇浇口截面面小,减减
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