肥皂盒注塑模具项目设计方案

1 肥皂盒注塑模具项目设计方案 1 绪 论 皂盒的发展 肥皂作为一种常见的家用品而被人们所知， 无论是 豪华的别墅 还是 简单 的 房间 ， 还是其他一些地方， 肥皂 作为一种 常用家用品而 成为了我们生活必需品 。 肥皂 作为 一件生活必需品而多样就注定了 承载它的 肥皂盒的样子也是 多种多样 而且 各具 特色 ， 用以 满足不同 家庭 的需求。 就目前而言，市场上有许许多多五花八门的肥皂盒，他们有的偏向于外观设计，所以他们的样子就千奇百怪，有的像一颗美艳的桃子，而有的则更像一艘精美的小船，当然也有的更像是胖嘟嘟的兔子等等；当然在设计过程中，有许多设计人员更多考虑他的材料、以及实用的便捷性等 。比如 合金类的肥皂盒 具有 耐腐蚀，防刮擦，表面富有光泽，历久弥新 ， 鲜艳的色彩 及质地富有变化 等特点 ，使浴室极富个性，彰显个人品位。而 有的 塑料肥皂盒产品外观时尚， 功能奇特，就像 吸盘式肥皂盒 ， 它 充分利用了墙角空间，使环境井然有序 ， 而且 强力吸盘固定的 方式，无需黏贴或打钉， 而且 不会破坏墙面，轻轻一吸即可牢牢固定在光滑的表面，不会造成滑落 ， 耐重力强，可摆动放各种沐浴用品，美化视觉，适用于 瓷砖 、塑料、玻璃、 不锈钢 光滑平面。而木制肥皂盒多采用上等松木， 不仅 色泽优美， 质地高端， 且有透明无害漆防水 作 保护。 肥皂盒 在生活中 应用相当广泛，几乎 每家每户 都会用 到 ，所以对此的设计就显得 尤为重要。据调查了解，许多肥皂盒 造 型确实相当好看，可是模具设计 却 较为 困难， 因此 成本 较 高，市场价格也相当的高 ， 而作为一种简单打家用品，昂贵的价格会使人们觉得物有不值 ；另外有些颜色 不够特别 ，而且肥皂盒内 容 易积水，肥皂也就 容 易软化 ， 也会给人们生活带来一些不便 。 我本次设计 的目的 主要 是 解决 肥皂内 积水 导致 肥皂软化 从而 缩短 肥皂的使用 寿命的问题。我设计 的肥皂盒是在上盖上打 小槽 ，肥皂放在上盖上，这样水会沿 槽斜度往下盖流，水积在下盖里，上下盖之间有一定的距离 ， 就可以 保证 在 一定的时间里水不会 溢 到上盖的肥皂上， 当具有一定 积水 后 手动倒掉即可，这样即保证了肥皂的利用率，又 能保证房间的 整洁 ， 而且在上盖之上也可以添加一些独特的设计，以满足人们对其外观的需要。 2 我本次设计的较为简单， 其设计方案通过 建模如 图 ： 。图 1 上 盖 图 具 模具 是 工业生产上用以冲压 、 吹塑 、 压铸 、 注塑 、挤出或 锻压 成型、冶炼等方法得到所需产品的各种模子和工具。 换 言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件 组 成。它 主要是 通过 改变 所成型 材料 物理状态来实现 制品 外形的加工 ， 素有 工业之母 的称号 1。 模具的工作原理是 在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件。广泛用于冲裁、 锻压、 模锻 、冷镦、挤压、 粉末冶金 件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的 吹 塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓 和 内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离 (冲裁 )， 应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。模具一般包括动模和定模 (或凸模和凹模 )两个部分，二者可分可合 ， 分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成 3 形。模具是 一种 精密工具，形状复杂， 能 承受坯料的胀力，对结构强度、刚度、表面 硬度 、表面 粗糙度 和加工精度都有较高要求， 所以 模具生产水平的发展是机械制造水平的重要标志之一。 具行业的发展 近年来，我国模具产销规模逐年攀升，前瞻产业研究院发布的 中国 模具制造行业 产销需求预测与转型升级分析 报 告前瞻 显示， 2008国模具的工业总产值由 元增加至 售收入由 场规模的持续扩大，显示了模具行业广阔的发展前景。虽然我国模具总产量位居世界第三，但我国生产技术较其他国家落后许多。我国模具行业是大而不强，模具总量中属大型、精密、复杂、长寿命模具的比例只有 30%左右，国外在 50%以上。前瞻产业研究院监测数据显示， 2012年，我国模具产量达 上年增长 增速也较上年大幅提高 ;而 2012 年，我国模具工 业总产值增长率为 较上年的 所下降。产量增速的提高与产值增速的下降也反映了我国模具产品的附加值较低。 模具行业是一个需长期积累经验的行业，一个模具师傅起码要有 2到 3年的实践经验，一个精通模具设计的工程师也要有 5到 8年的经验积累。但由于传统教育对模具人才的培养不足和坚持学习到最后的人较少等原因，我国模具人才的缺口较大。以广东为例，据业内人士估计，广东省大大小小的模具企业约有 6000多家，以平均每家需要 100名技术工人来算，广东的模具人才需求量达 60万人，而全省的模具从业人员一共约有 20多万，单就广东一省来看，其人才缺口就达40万人。 料模具的分类 塑料模具从大的方面来说主要分为冷流道注塑模和热流道注塑模。而冷流道模具按其结构分为两板模具和三板模具 2。 两板模具又称单一分型面模，是注塑模中最简单的一种，它以分型面为界面将整个模具分为两部分：动模和定模。一部分型腔在动模，另一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道开设在分型面上，开模后，制品和流道留在动模，动模部分设有顶出系统。而三板模又称细水口模 ：有两个分型面将模具分成三部分，比两板增加了浇口板，适用于制品的四周不准 4 有浇口痕迹的场合，这种模具分成采用点浇口，所以叫细水口模，这种模具结构相应复杂些。启动动力用山打螺丝或拉板。 塑料模具按照折叠成型分类又分为注射成型、压缩成型、挤塑成型，中空成型等等； （ 1）注射成型：是先把塑料加入到注射机的加热料筒内，塑料受热熔融，在注射机螺杆或柱塞的推动下，经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔，由于物理及化学作用而硬化定型成为注塑制品。注射成型由具有注射、保压（冷却）和塑件脱模过程所构成循环周期，因而注射成型具有周期性的特点。热塑性塑料注射成型的成型周期短、生产效率高，熔料对模 具的磨损小，能大批量地成型形状复杂、表面图案与标记清晰、尺寸精度高的塑件；但是对于壁厚变化大的塑件，难以避免成型缺陷。塑件各向异性也是质量问题之 一，应采用一切可能措施，尽量减小。 (2)压缩成型：俗称压制成型，是最早成型塑件的方法之一。压缩成型是将塑料直接加入到具有一定温度的敞开的模具型腔内，然后闭合模具，在热与压力作用下塑料熔融变成流动状态。由于物理及化学作用，而使塑料硬化成为具有一定形状和尺寸的常温保持不变的塑件。压缩成型主要是用于成型热固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛与三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纤维增强酚醛塑料、环氧树脂、 机硅树脂、聚酰亚胺等的模塑料，还可以成型加工不饱和聚酯料团（ 片状模塑料（ 预制整体模塑料（ 。一般情况下，常常按压缩膜上、下 模的配合结构，将压缩模分为溢料式、不溢料式、半溢料式三类。 (3)挤塑成型：是使处于粘流状态的塑料，在高温和一定的压力下，通过具有特定断面形状的口模，然后在较低的温度下，定型成为所需截面形状的连续型材的一种成型方法。挤塑成型的生产过程，是准备成型物料、挤出造型、冷却定型、牵引与切断、挤出品后处理（调质或热处理）。在挤塑成型过程中，注意调整好挤出机料筒各加热段和机头口模的温度、螺杆转数、牵引速度等工艺参数以便得到合格的挤塑型材。特别要注意调整好聚合物熔体由 机头口模中挤出的速率。因为当熔融料挤出的速率较低时， 挤出物具有光滑的表面、均匀的断面形状；但是当熔融物料挤出速率达到某一限度时，挤出物表面就会变 得粗糙、失去光泽，出现鲨鱼皮、桔皮纹、形状扭曲等现象。当挤出速率进一步增大时，挤出物表面 5 出现畸变，甚至支离和断裂成熔体碎片或圆柱。因此挤出速率的控制至关重要。(4)压注成型：亦称铸压成型。是将塑料原料加入预热的加料室内，然后把压柱放入加料室中锁紧模具，通过压柱向塑料施加压力，塑料在高温、高压下熔化为流动状态，并通过浇注系统进入型腔逐渐固化成塑件。此种成型方法，也称传递模塑成型。压注成型适用于各低于固性塑料，原则上能 进行压缩成型的塑料，也可用压注法成型。但要求成型物料在低于固化温度时，熔融状态具有良好的流动性，在高于固化温度时，有较大的固化速率。 (5)中空成型：是把由挤出或注射制得的、尚处于塑化状态的管状或片状坯材趋势固定于成型模具中，立刻通入压缩空气，迫使坯材膨胀并贴于模具型腔壁面上，待冷却定型后脱模，即得所需中空制品的一种加工方法。适合中空成型的塑料为高压聚乙烯、低压聚乙烯、硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。根据型坯成型方法的不同，中空成型主要分为挤出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型两种。挤出吹 塑中空成型的优点是挤出机与挤出吹塑模的结构简单，缺点是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不匀。右图是挤出吹塑中空成型原理示意图。注射吹 塑中空成型的优点是型坯的壁厚均匀、无飞边，由于注射型坯有底面，因此中空制品的底部不会产生拼和缝，不仅美观而且强度高。缺点是所用的成型设备和模具价格贵，故这种成型方法多用于小型中空制品的大批量生产上，在使用上没有挤出吹塑中空成型方法广泛 3。 除此之外，还有泡沫塑料成型模具、玻纤增强塑料低压成型模具等等，我们现在常用的热流道有两种： 1）加热流道模 2）绝热流道模。 6 2 塑件 的工艺设计 件设计要求 肥皂在我们生活中非常的普遍， 所以使得肥皂盒变的多种多样 。 我本次设计的肥皂盒 结构 较为 简单， 主要是 提高肥皂的使用寿命 ;当然也有些缺点，那就是积在下盖的积水需人工手动倒出 ,但是这样可以保证浴室的清洁， 此次设计是以上盖为主，下盖为辅。在上盖的设计中主要要解决以下几个问题： 1 肥皂放到上盖上 ， 保证肥皂与四周突出的椭圆 以点接触出 ； 2 上盖上开一个槽，使水可以沿着曲面流人下盖； 3 设计浇口时要 保证肥皂盒表面质量，不能留有熔接痕等缺陷 ； 4 设计推杆机构时，要保证其不会造成肥皂盒的缺陷 ； 5在开模时需保证塑件 可以由 推杆顶出 ， 且不会造成肥皂盒缺陷 。 6 保证肥皂盒表面质量和表面粗糙度要求，不能有明显的加工痕迹； 件材料 的选择 烯腈 苯乙烯共聚物 （ 基本特征： 由丙烯腈，丁二烯，苯已烯共聚而成的。这三种组分 赋予 使 烯腈使 二烯使 已烯使它有良好的加工性和染色性能。 味， 不透明，纯净的 成型的塑料件有较好的光泽。密度为 吸水率为 。 于硬而韧的热塑性材料，具 有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降 ， 具有较好的低温任性， 有良好的力学强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水，无机盐，碱，酸类对 酮，醛，氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。 物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。 于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70左右，热变 7 形温度约为 93左右。耐气候性差，在紫外线 和氧、热的 作用下易 氧化降解 。 根据 性能也略 有差异，从而适应各种不同 要求 和应用 与不同环境 。 由此 可分为超高冲击型 、 高冲击型 、 中冲击型 、 低冲击型和耐热型 、 耐寒性、阻燃性 等。 主要用途： 轮轴 、 泵叶 、 承把 、 手管，电 、机外壳 、 水箱外壳 、 蓄电池 、 模冷藏库和冰箱实衬里等。汽车工业上用 热空气调节导管 、 扶手 、 加热器等 。 还有用 轿车车身 ， 纺织器材 、 电器零件 、 文教体育用品 、 玩具 、 电子琴及收录机壳体 、 食品包装容器 、 农药喷雾器及家具等 5。 成形特点： 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模仿斜度宜稍大 一般取 1左右 ； 吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对 熔体 的阻力；在正常和成型条件下，壁厚 通常取 熔粒子温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时， 加工温度不能超过 250 ， 模具温度可控制在某种程度上60要求塑件光泽和耐热时，应控制在 60。 件材料的确定 丙烯腈 苯乙烯共聚物 脂微黄或白色不透明，是丙烯腈 苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此 脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时它具有强吸湿性， 属于无定形聚合物，熔体黏度适中，收缩率较小（ ，加工性能良好，所以 塑件尺寸稳定性好。为此确定使用材料为：丙烯腈 苯乙烯共聚物 （ 。 料的收缩率及密度 表 2材料 代号 密度 （ 收缩率 （ %） 模具温度 （ ） 注射压力 P 注 （ 最大不溢料间隙 /E 940 600P 900 8008 050 00380 00表 1 知丙烯腈 苯乙烯共聚物 收缩率（ % 。由丙烯腈 苯乙烯共聚物的成形特点可知其成形收缩率范围及收缩率小，所以在选择聚丙烯的收缩率时应考虑使用小的收缩率确定收缩率值为 ，其平均密度为 件与 模具 就注塑而言，由于所使用材料的性能不同使得对于 不同种类的塑料 在 工艺性能、成形 结构方面 也 有许多差异 ， 所以 为了确定塑料的工艺性能、成形特征，并成型过程 中充分利用 其特性来 获得优质的塑料制件 。 所以了解塑料种类与模具的关系就尤为重要了。 表 2料种类与模具设计关系 塑料 特征 注意事项 丙烯腈 苯乙烯共聚物 ， 升温时粘度较高，成型压力较高 2， 宜吸水 3， 正常和成型条件下，壁厚，熔粒子温度及收缩率影响极小 1， 塑料上的脱模斜度宜稍大 2， 要求塑件精度高时，需要控制模具温度 塑件的成型要求： 1 熔体温度较高 时 ， 粘度较 大 ，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大； 2 型加工前应进行干燥处理。 3 于无定形聚合物，无明显熔点，熔体黏流温度为 160 左右，分解温度达 250 。 塑料成型工艺参数： 模具温度： 60 喷嘴温度 ： 200 左右 9 料筒温度：前段温度： 200 中段温度： 210 后段温度： 180 注射压力： 70 90射机类型：螺杆式 保压压力： 50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 。 件的尺寸精度 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。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 6。 表 2件有关尺寸精度等级参数 基本尺寸 /度等级 1 2 3 4 5 6 7 8 公差数值 / 6 04810 2400055.0020 2塑料品种 建议采用精度等级 高精度 一般精度 低精度 塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择 的 一般精度由表 1、表 2 可查得模具加工时的各尺寸工差 。 塑件尺寸较小 ， 且塑件 整体结构简单，带有 一些 曲面特征。上盖上表面有六个椭圆突出， 在 与下盖配合的边缘处 也是曲面相接， 所以对于肥皂盒上表面精度要求较高 ， 而 下表面为非工作面，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 。 射机的选用 注塑机的选用直接关系到生产企业的经济效益以及能否生产出合格的产品，对于注塑模具来说，如何选择与之相匹配的注塑机，是一件十分重要的事情。 按照图 1塑件所示尺寸近似计塑件体积： 1V 26估算浇注系统的体积，其初步设定方案如下 ： 11 图 2 浇注系统示意图 222 3 4 . 8 3( ) 5 0 5 4 1 2 3 1 2 42v 22 1 6 2 4 总质量 制件总胀形力制品胀兴力流道胀兴力 所需锁模力 F制件总胀形力 80 以选择注塑机所模力应该在 200 250之间，最后选择 250 额定注射量 80 综上，查表 5 1选择 号注射机 。 12 模 具 设 计 模具是进行制造产品零件，包括冲件、塑件、锻件、橡胶件、玻璃与陶瓷件等成型加工的专用成型工具、专用工装，也是专用技术产品。模具将根据制造业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量等技术要求与生产批量，进行专门设计与制造。模具是制造业的核心技术装备。因此，模具设计的先进性、准确性就显得尤为重要。 在模具设计阶段，我们需要决定模具的类型，并选择型腔、型芯以及模具底板的材料、尺寸。具体设计时，首先确定开模方向以及分型面的位置，然后确定型芯和型腔长度、宽度、高度三个方向的尺寸，接着选择模具的 底板，并使镶件尽可能简单紧凑的排列。由于后续的分析都是在设计模具的基础上进行的，所以设计对于一优良的模具十分重要。 首先，分型面是动模与定模相接触的表面，它的主要作用是紧密的密封型腔，以防止熔体溢漏。其次是确定模具的开模方向为轴向开模，这样设计较为简单。在确定分型线之后，就是分型面。分型面是指型腔、型芯以及制品相接触的位置。由于型腔和型芯在分型面出接触，只要型腔与型芯有任何显著的偏转，就会导致间隙的出现，使熔体进入间隙而形成飞边，在分型面出任何型腔或者型芯的缺陷都会造成间隙使熔体进入其中 7。 选择分型面时的考虑方向： 1 塑件开模后留在动模上 2 分型面的痕迹不影响塑件的外观 3 浇注系统和浇口的合理安排 4 推杆的痕迹不露在塑件的外观上 5 使塑件易于脱模 由上可知 ： 该 塑件的分型面 应 选择在塑件的 上下表面交界处 ，这样有利于塑件 的成型加工，有利于保证塑件表面的加工要求 。 在分模以后， 塑件的整体将留在动模侧，而对于推杆的设计， 而 采用塑件的底面形状（圆弧度）的面积，这样 13 既增大了推出力，又减小了推杆的痕迹的存在 。 图 3 分型面的选择图 与 多 型腔模具相比较，单型腔模具具有塑料制件的形状和尺寸一致性好、成型的工艺条件容易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点。但是，在大批量生产的情况下，多型腔应收更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。 型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来考虑。 根据注射机的额定锁模力 n，即 21F 2 F注射机额定锁模力（ N） p型腔内塑料熔体的平均压力（ 1A、2A 分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（ 大多数小型件常用多型腔注 塑 模，而高精度塑件的型腔数原则上 不 超过 4 个，根据上述公式估算，采用一模两腔。 因为一模二腔，所以塑件的尺寸为竖直方向，取得标准模架的周界尺寸为 浇注系统设计及流道的布局： 具结构的选择 14 当型芯和型腔确定以后，就可以进行下一步的模具设计以及模具底板的选择。采用适当的尺寸和材料来制造模具底板是十分重要的，因为模具底板的任何错误都会造成大量的时间及金钱的浪费。为了确定底板的尺寸，我们需要合理安排型腔的分布并设计好冷却系统和浇注系统等。 由于肥皂盒结构简单故采用型腔沿直线分布。模具材料采用较为常用的材料及 20 。 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（ 90）和 大型模架（ 90）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为： 560并规定模架的形式为品种型号，即基本型， 4四个品种8。 表 3种模架的组成、功能及用途 型号 组成、功能及用途 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 。 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 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。 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。 根据模具型腔、型芯分布以及各模架功能最总选用 模架。 中小型模架的周界尺寸参数、规格有： 100 L、 125 L、 160 L、 180 L、 200 L、 250 L、315 L、 355 L、 400 L、 450 00 据模具型腔布置可以选用的模架规格为： 400 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 30垫板厚度为 30 15 模具 的 型腔、型芯 在成型加工过程中，聚合物熔体必须完全充满型腔。因此，为了保证熔体能够从浇口位置充满至型腔边缘，必须确定成型零件的壁厚和浇口位置。型腔填充的目的不仅要确保熔体能够完全填充模具，避免不均匀填充或过保压，而且要控制熔体流动，使其以一种理想的方式进行 9。 腔工作尺寸计算 模具型腔是模具和塑件的接触处 ， 其尺寸的公差直接影响了塑件工作性能和表面的粗糙度，为此工件的型腔尺寸应做到在保证工件的质量的前提下有足够的加工余量。 。 平均收缩率 : /2= 型腔内径： 34D D D Q 平模 （ ）4腔深度： 23H H Q 平模 （ H ）4芯外径： 34d d Q d ）4芯深度： 23h h Q h ）4 模型腔径向尺寸（ ; D - 塑件外形基本尺寸（ ; 塑件平均收缩率 ； 考文献 4） 般取 1/4 1/6 ； d ; 型芯径向尺寸（ ; 型腔深度（ H 型芯高度（ h 型腔尺寸计算 基本尺寸 / 公差值 / 计算 16 100 1 0 . 4 4 0 . 3 341 0 0 0 0 . 2 23( 1 0 0 1 0 0 0 . 5 5 % 0 . 4 4 ) 1 0 04D 4 1 0 . 1 4 0 . 0 4 844 0 0 . 0 8 33( 4 4 0 . 5 5 % 0 . 1 4 ) 44D 30 1 0 . 2 4 0 . 0 543 0 0 0 . 0 13( 3 0 3 0 0 . 5 5 % 0 . 2 4 ) 3 04D 104 1 0 . 5 0 . 3 2 241 0 4 0 0 . 1 9 73( 1 0 4 1 0 4 0 . 5 5 % 0 . 5 ) 1 0 44D 324 1 1 . 2 1 . 1 8 243 2 4 0 0 . 8 8 23( 3 2 4 3 2 4 0 . 5 5 % 1 . 2 ) 3 2 44D 6 1 0 . 1 4 0 . 0 346 0 0 . 0 73( 6 6 0 . 5 5 % 0 . 1 4 ) 64D 80 1 0 . 3 8 0 . 2 4 548 0 0 0 . 1 53( 8 0 8 0 0 . 5 5 % 0 . 3 8 ) 8 04D 1 0 . 2 4 0 . 0 242 5 . 5 0 0 . 0 43( 2 5 . 5 2 5 . 5 0 . 5 5 % 0 . 2 4 ) 2 5 . 54H 6 1 0 . 1 4 0 . 0 2 546 0 0 . 0 62( 6 6 0 . 5 5 % 0 . 1 4 ) 63H 29 1 0 . 2 4 0 . 0 442 9 0 0 . 0 23( 2 9 2 9 0 . 5 5 % 0 . 2 4 ) 2 94L 14 1 0 . 2 0 0 . 0 3 341 4 0 0 . 0 8 33( 1 4 1 4 0 . 5 5 % 0 . 2 0 ) 1 44L 26 1 0 . 2 4 0 . 0 5 342 6 0 0 . 0 0 73( 2 6 2 6 0 . 5 5 % 0 . 2 4 ) 2 64L 12 1 0 . 1 8 0 . 0 1 441 2 0 0 . 0 5 93( 1 2 1 2 0 . 5 5 % 0 . 1 8 ) 1 24L 106 1 0 . 5 0 . 3 3 341 0 6 0 0 . 2 0 83( 1 0 6 1 0 6 0 . 5 5 % 0 . 5 ) 1 0 64L 芯的工作尺寸计算 17 模具的型芯和型腔一样也是和塑件直接接触，其加工要求和型腔基本上是相同的，但是型芯的加工要保证和塑件的内型腔相同，其制造公差和型芯相反取负偏差。 型芯的尺寸计算 基本尺寸 / 公差值 / 计算 96 1 0 . 4 4 0 . 8 649 6 0 0 . 7 53( 9 6 9 6 0 . 5 5 % 0 . 4 4 ) 9 64d 34 1 0 . 2 6 0 . 3 843 4 0 0 . 3 1 53( 3 4 3 4 0 . 5 5 % 0 . 2 6 ) 3 44d 104 1 0 . 5 1 . 0 7 541 0 4 0 0 . 9 53( 1 0 4 1 0 4 0 . 5 5 % 0 . 5 ) 1 0 44d 320 1 1 . 2 0 . 6 643 2 0 0 0 . 3 63( 3 2 0 3 2 0 0 . 5 5 % 1 . 2 ) 3 2 24d 6 1 0 . 1 4 0 . 1 446 0 0 . 1 0 53( 6 6 0 . 5 5 % 0 . 1 4 ) 64d 80 1 0 . 3 8 0 . 7 348 0 0 0 . 6 3 53( 8 0 8 0 0 . 5 5 % 0 . 3 8 ) 8 04d 1 0 . 2 4 0 . 0 342 5 . 5 0 0 . 0 33( 2 5 . 5 2 5 . 5 0 . 5 5 % 0 . 2 4 ) 2 5 . 54d 8 1 0 . 1 6 0 . 1 548 0 0 . 1 13( 8 8 0 . 5 5 % 0 . 1 6 ) 84h 12 1 0 . 1 8 0 . 2 4 641 2 0 0 . 2 0 13( 1 2 1 2 0 . 5 5 % 0 . 1 8 ) 1 24l 27 1 0 . 2 4 0 . 3 942 7 0 0 . 3 33( 2 7 2 7 0 . 5 5 % 0 . 2 4 ) 2 74l 10 1 0 . 1 8 0 . 2 3 541 0 0 0 . 1 93( 1 0 1 0 0 . 5 5 % 0 . 1 8 ) 1 04l 24 1 0 . 2 4 0 . 3 7 242 4 0 0 . 3 1 23( 2 4 2 4 0 . 5 5 % 0 . 2 4 ) 2 44l 18 110 1 0 . 5 1 . 1 0 541 1 0 0 0 . 9 83( 1 1 0 1 1 0 0 . 5 5 % 0 . 5 ) 1 1 04l 具中孔中心距计算 塑件上的中心距基本尺寸 (1 )C m s C s 4注制造公差后得： (1 )2zC m s C s 4m 两孔间的距离 故 0 . 1 13 0 ( 1 0 . 5 5 % )2 3 0 5 0 5 19 5 浇注系统的设计 浇注系统的作用就是将 塑料熔体从注射成型机传到模具型腔。浇注系统的目的是把聚合物熔体从机器传到型腔、产生最小压力降、消耗材料最少和控制流动速度等。 流动系统设计应该遵循的原则： 1 压力降最小，通常不大于填充模具型腔所需要压力的 50%或者 502 材料消耗最小，通常不大于冷流道模具型腔体积的 30%或者热流道模具型腔体积的 100%； 3 不延长模具冷却时间； 流道设计 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 。 主流道 位于定模板上， 与 模具的中心 、 注射机喷嘴在同一轴线上，其为一圆锥孔， 它的 小头正对注射机的喷嘴 ， 另一端与分流道相通 。因喷嘴外形为球面，所以主流道小头孔端的外形应为一凹球面。为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大 10。 主流道衬套的材料常用 处理后硬度为 50 55流道衬套与定模板采用 H7/流道衬套与定位圈采用 H9/过渡配合。由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。 主流道设计应注意的问题： （ 1） 主流道 通常 设计成圆锥形 ， 锥角 为 2 ， 断面形状多位圆形。 （ 2） 主流道大小的设计应根据塑料的流动特性来确定。 （ 3） 注意浇口套的作用。 塑料熔体流动通道根据选用的 号注射机的相关尺寸得 喷嘴前端孔径：0 4d 喷嘴前端球面半径：0 12R 根据模具主流道与喷嘴的关系 00120 . 5 1R R m md d m m取主流道球面半径： 13R ； 取主流道小端直径： 5d ； 为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为26，取其值为 3 ，经换算得主流道大端直径为 20 图 4 主流道 分流道的布置形式有平衡式和非平衡式两种。平衡式布置就是保证各个型腔同时均衡的进料。非平衡式布置就是各个型腔的进料不能同时 11。 道的形状及尺寸 流道的截面形状有： 整 圆形、梯形、 圆底梯形 、半圆形 ， 其中以正圆形流道截面效率最高，因此选用正圆形。 分流道的 设计 长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热量损失 ， 分流道的表面粗糙度为 a 12。 由于模具型腔的布局，流道浇注系统是布局又分为串联式、分支式、放射式、混合式和定制式。 串联式布局可以最紧凑的将聚合物熔体通过一个一级分流道传递到一行型腔，该一级分流道上有很多将熔体引入没个型腔的二级分流道。 流道系统放射式布局是将布局中多重一级分流道从主流道发射出来。 料杆 拉料杆 用以破坏主流道与成型件之间的浇口。 可分为球形拉料杆、 根据各拉料杆的 特点考虑用 主流道推出稍的作用下，侧向凹陷被剪切掉。 21 图 5 拉料杆 拉料杆的 常用 材料 为 在 进行热处理时头部 的 硬度为 他 配合部分 的 粗糙度为 口 浇口的作用是 连接流道与型腔，并将聚合物熔体引入型腔。浇口有许多不同类别，最常用的是测浇口和点浇口 13。点浇口的特征： 尺寸小容易断浇口和减小痕迹。 基于塑件的特点和点浇口的特征来看选择点浇口 ， 但应注意的是设计时点浇口的直径不能太小，避免产生过大的剪切速率，也不能太大从而容易段浇口和影响制品的美观性。 点浇口直径 的 计算公式 ： 4 5中 d 点浇口的直径 n 系数，依塑料种类而异 5塑料种类 E/C n 值 .8 c 依塑件壁厚而异，系数 为 型腔表面积 故 0 1 0 d ， 表 5塑件厚度 塑料种类 3 22 23 6 模具结构 设计 出 系统 推出系统的作用是在开模后将制品推出。由模架的选用可得本设计 采用推杆推出，推杆 的 截面为圆形。推杆的位置选择在脱模阻力最大的地方， 制品 各处的脱模阻力相同时需均匀布置， 使得制品均匀受力，保证了制品的不变形。 根据推杆本身的刚度和强度要求，采用四根推杆推出 15。推杆装入模具后，起端面还应与型腔底面平齐或搞出型腔 对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（ Q）： c o s s i h p f 6中 L ; h ; p 般取 7 1 f 般取 ； 1 5 7 . 3 2 4 5 . 9 2L = 4 0 6 . 4 2 4 . 5 1 0 0 . 1 c o s 2 s i n 2Q m m m m M P a 得 首先是 推杆的强度 校核 ， 查 塑料模设计手册之二由式 6 d=（ 322 ） 41 6 d 圆形推杆直径 推杆长度系数 0.7 l 推杆长度 cm n 推杆数量 E 推杆材料的弹性模量 N/ 2钢的弹性模量 E=107N/ 2 24 Q 总脱模力 1224376 4 0 . 7 1 0 8 2