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肥皂盒
塑料模
设计
健雄
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肥皂盒的塑料模设计（健雄）,肥皂盒,塑料模,设计,健雄
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中文题目：肥皂盒的塑料模设计 毕业设计（论文）共 页 图纸共 张 完成日期 答辩日期 摘 要本文主要设计了塑料模具的零件，通过设计肥皂盒来概述注射模的性质。设计过程中运用到很多计算和尺寸（比如型芯、型腔、锁模力计算以及注射量的计算等等）。主要对型芯和型腔做了重要的研究，以及利用胡波外挂来设置模架，选用注塑机。关键词：塑料件；注射机；型芯；型腔目 录1前 言12 肥皂盒的塑件分析22.1 塑件分析22.2 塑件材料分析22.2.1 ABS材料介绍22.2.2 ABS的化学和物理性能22.2.3 ABS成型工艺42.3尺寸精度、外形尺寸及脱模斜度分析43 注射机型号的确定63.1 确定注射机63.1.1 注射量的计算63.1.2 注射压力的校核63.1.3 锁模力的校核74 肥皂盒的具体设计84.1 分型面84.1.1 分析确定型腔数84.1.2 型腔排列方式94.2 尺寸的计算94.2.1 计算型腔尺寸94.2.2 型芯尺寸的计算104.3 浇注系统的设计104.3.1流道设计114.3.2浇口设计124.3.3推杆机构125 塑件模架的选用135.1 模架的具体信息135.1.1 模架的型号规格135.1.2 点浇口135.2 冷却系统145.2.1 冷却系统145.3动模板145.3.1动模板描述图14总 结16附 录18参考文献19苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）1前 言在当今21世纪，各个行业百家争鸣，模具行业也在蓬勃发展。我是一名模具专业的学生，学习了三年了对模具行业也有所了解。模具被称为是工业之母，模具被用在很多的方面比如说航空航天领域、汽车领域以及我们的生活中也处处充满了模具的身影。我们生活中用到的矿泉水瓶、水舀子、肥皂盒等都是模具的功劳。模具使我们的生活变得多姿多彩，变得方便快捷。模具工业是高新技术产业的一个组成部分。例如，属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封膜；计算器的机壳，插件和许多元器件的制造也必须有精密塑料膜具和精密冲压模具；数字化电子产品（包括通信产品）的发展没有精密模具也不行。所以说模具不管在哪个领域的作用性可见一斑，大到国家航空领域、小到人们日常生活中锅碗瓢盘都和模具有着不可分割的联系。中国各界都十分重视科技的力量，政府对企业工厂增加关注度，对科技创新的投入长期显着增长中国的商业投资 科学技术由于人才流失不足，设施落后情况已逐渐改变弱势，目前数字生产技术是启动模具企业来刺激竞争的活力。数字型制造技术的应用经过长时间有效实验，缩短了设计的生产时间，提高模具的设计水平，以降低模具的生产周期，能够提高模具的质量。数字型的生产技术，具有上面提到的优点，已逐渐成为汽车领域的模具生产的主流技术的之一。所谓的数字式制造技术是计算机技术或计算机辅助技术在模具的设计和制造过程的应用程序。例如，计算机辅助技术是国内外汽车模具企业应用的数字化汽车的模具生产技术的成功经验，以确保这一技术的成功，设计和分析检查生产潜力都包括在内。辅助技术的表面设计，发展具有智能表面设计技术。可能的缺陷，预测过程模拟并加盖铸造分析和模拟，形成问题的解决。华中科技大学为这些公司提供强大的技术支持，许多大公司使用CAE系统软件，很受其他中小型企业的欢迎。模具的发展历史悠久，作为当今的工业之母，在国家的发展中扮演着不可或缺的重要性。一个国家的立足之本就包括工业，无论重工业还是轻工业，都离不开模具。飞机的制造，轮船的制造，火箭的制造以及武器的制造等等，都必须依靠模具行业。2 肥皂盒的塑件分析2.1 塑件分析图2-1 肥皂盒该塑件为肥皂盒，制作工艺比较简单，没有特别的技术要求。2.2 塑件材料分析2.2.1 ABS材料介绍ABS树脂是五种合成树脂之一，其耐冲击性，耐热性，耐低温性，耐化学性和优异的电性能，还具有加工容易，产品尺寸稳定，表面光泽好等特点，易于涂装，着色，也可进行表面电镀金属，焊接，压接等二次加工，广泛应用于机械，汽车，电子电器，仪表，纺织和建筑行业，是一种高度通用的热塑性工程材料。丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物是由丙烯晴，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。英文名为acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer,简称ABS。ABS通常是非结晶树脂的浅黄色或乳白色颗粒。ABS为使用最广泛非通用塑料之一。2.2.2 ABS的化学和物理性能丁二烯对ABS树脂提供低温延展性和耐冲击性，但过量的丁二烯降低树脂的硬度，光泽和流动性；丙烯腈提供ABS树脂的硬度，耐热性，耐酸碱性和化学腐蚀性；苯乙烯提供ABS树脂的硬度，加工性能和表面光洁度。丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，简写ABS。是五种合成树脂之一，其耐冲击性，耐热性，耐低温性，耐化学性和优良的电性能，同时还具有加工容易，产品尺寸稳定，表面光泽好等特点，易于涂装，着色，也是表面电镀金属，电镀，焊接，压接等二次加工，广泛应用于机械，汽车，电器，仪表，纺织和建筑行业，是一种高度通用的热塑性工程塑料。ABS树脂是无定形，不透明，无毒，无味，淡黄色的热塑性树脂。具有如下特征：通常160以上可以形成，超过270开始分解。密度为1.04-1.06g /cm，中等迁移率。ABS原料易吸潮，待成型前充分干燥，含水率控制在0.1以内。机械性能和热性能好，硬度高，表面易镀金属。耐疲劳和抗应力开裂、抗冲击强度高。耐酸碱等化学性腐蚀。价格较低，加工成型、修饰容易。丁二烯在双键下在紫外光的作用下易发生氧化降解变化，因此耐候性差。 耐热性不理想，使用温度在40100。2.2.3 ABS成型工艺表2-2 ABS特性成型前用热风循环干燥温度8085时间24h料层厚度34cm注射温度180230注射时间35h注射压力70100Mpa保压压力6070Mpa注射速度一般采用中低速注射模具温度一般情况下：5080对精密度要求较高的取5060要求光泽及耐热性的取6080制品后处理在7080烘箱中处理24h，缓慢冷却至温室注意事项收缩率在0.3%0.6%之间流动性对注射压力敏感些对于阻燃性的ABS，要做好防腐蚀工作2.3尺寸精度、外形尺寸及脱模斜度分析该零件尺寸精度为四级，其他尺寸无公差要求，所以一般可采用八级精度。外形尺寸：长130mm,宽70mm，高30mm。拔模斜度17ABS属于无定形塑料，成型收缩率0.5%ABS的注射工艺参数料筒恒温220模具温度4080注射压力100150MPa保压压力3090MPa熔料温度220250背压515MPa（50150bar）；收缩率0.40.7可以使用点浇口和热流道; 最小壁厚不应小于0.7mm，因为ABS移动性差，机器停机时间不需要用其他材料清洗料筒设备：标准螺杆，止逆环，直通喷嘴3 注射机型号的确定3.1 确定注射机3.1.1 注射量的计算通过UG计算塑件的体积V=41.83cm3经参考资料获得ABS的密度为1.02g/ cm3塑件的质量M塑=ABS*V塑=1.02*41.83=42.67g根据相关数据可推算注塑机型号为XS-ZY-125A,具体数值如下表3-1注塑机信息表型号XS-ZY-125A一次性注射量/ cm3220螺杆直径/mm42注射压力/MPa150注射方式螺杆式锁模力/kN900最大注射面积/ cm3320最大开合模行程/mm350模具最大厚度/mm350模具最小厚度/mm220动、定模固定板尺寸a*b(mm*mm)420*450拉十空间a或a*b（mm或mm*mm）260*2903.1.2 注射压力的校核因为80-110兆帕所需的ABS注塑压力，从中取适当的值100MPa，另外150MPA的额定注射压力，注射压力系数K =1.25-1.4，我们得到1.4的适当量。经过计算得：100*1.4=140150 因此注射压力小于150，可以使用。3.1.3 锁模力的校核我们可以通过软件来分析塑件在分型面上的投影面积用S塑表示，计算出为：S塑=8820mm2除了塑件在分型面上的投影面积之外还有浇注系统在分形面上的投影面积，在这里因为该塑件分流到较小，投影面积不大，所以可以忽略不计。塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积为：S总= S塑x2=8820mm2x2=17640mm2模具型腔内的熔料压力F胀：F胀= A总P模=2x8820x40N=705600N=705.6KN。上式中P模是型腔的平均压力值，一般取注射压力的20%40%就是3774MPa。由表12可知锁模力为900N，锁模力的安全系数为1.11.2，通常取1.2。因此705.6*1.2=846.72900，合格。4 肥皂盒的具体设计4.1 分型面图4-1分型面4.1.1 分析确定型腔数我们采用如下公式确定型腔数：根据注射剂最大注射量来确定，公式为：N0.8V-V1V2其中V表示注射机的最大注射量V1表示浇注系统凝料量V2表示单个产品的体积或质量一般情况下，浇注系统凝料量为产品的0.6倍因为生产过程中实际注射量为最大注射量的0.450.75倍，所以注射量取132，V2由上面计算可知为41.83，推算出V1为18。由上诉计算（0.8*132-18）/41.83=2.10。综上所述模具的结构选用一模两腔是最好的。4.1.2 型腔排列方式型腔的排列方式的确定：由于塑料部件采用双腔模式，考虑到模具结构，浇口系统和使用方便性，因此如下图所示确定布置：图4-2型腔4.2 尺寸的计算4.2.1 计算型腔尺寸使用平均尺寸，平均收缩率，平均制造公差和平均磨损来计算部件的尺寸，并且ABS具有0.4至0.7的成型收缩率。计算所述型腔的尺寸（考虑公差变大后的尺寸使用磨损取负值）在计算腔的尺寸，收缩塑料的选择往往难以准确地选择，尺寸应选择更小，留下这么大的空间，否则模具将被抛弃。A(A1-0.75Z)KA为型腔尺寸（大端）A1为制件相应的上限尺寸Q为收缩率Z为制件公差K为成型零件4.2.2 型芯尺寸的计算B=(B1B1Q0.75Z)-KB为型芯尺寸（小端）B1为制件相应的下限尺寸 4.3 浇注系统的设计浇注系统由以下零件组成交口套定位圈拉斜杆定模版主流道、分流道、冷料穴以及交口组成浇注系统。表4-3流道流道系统优点缺点热流道浇注系统1注射周期短2制件的表面质量好3材料的剪切少4消除流道废料5降低模具磨损6对平衡流道的敏感度较低7浇口位置能灵活选择1模具结构更为复杂2一般模具成本更高3更高的维修成本4工艺建立程序更难5材料可能会发生热降解6更难改变颜色7温度控制苛刻冷流道浇注系统1模具结构较简单2模具成本较低3塑料较稳定4颜色更改较热流道方便1注射周期长2流道凝料多3材料剪切力大，压力损失较多4成型制品质量相对于热流道较低4.3.1流道设计流道是将要注射的液体导入模架中，进入型芯和型腔形成塑件。图4-4浇口和定位圈流道位于模架的主中心区，是溶液进入腔体的唯一途径。在注射溶液的过程中，要尽量减少溶液在流道中的时间，要快速的注射进去，以免凝固影响塑件的形成。而型腔上面的那块板就是定模扳。根据塑件的尺寸选择相应的流道尺寸，不能太大也不能太小，太大注射快使塑件不易成型，表面粗糙；太小注射慢，没等溶液到达型腔内就凝固了。4.3.2浇口设计利用UG画出浇口的样式，这里采用的点胶口，因其具有成本较低，操作较简单，ABS的理论参考值为0.05mm-1.5mm，又应为该塑件属于常见品，对其要求不是特别高，只要表面光滑无突起即可。采用的是一模两腔。图4-54.3.3推杆机构推杆也叫顶针，是板已经成型的塑件从型腔中给分离出来，因为是一模两腔，所以就安置了两根推杆。图4-6推杆机构5 塑件模架的选用5.1 模架的具体信息5.1.1 模架的型号规格我们根据塑件的尺寸，选用了如下模架。该模架的型号为DCI2025。 图5-1模架此模架也设计了排气和冷取系统，保证模架的安全性。5.1.2 点浇口如图1-6所示，为该塑件选用的点浇口，使用的是一模两腔。这样成本较低，加工方式简单，易于操作，并且对加工工艺要求不是特高。图5-25.2 冷却系统5.2.1 冷却系统图5-3流道冷却系统是用来保证塑件制造过程中不会产生高温，提高生成安全性保证人员安全，也可以使模架的寿命得到延续。5.3动模板5.3.1动模板描述图图5-4上图中动模板的长度为84mm，宽度为57mm，高度为8.4mm。该动模板采用的45号钢制作而成综上所述，该型号的模架足够用来制造肥皂盒总 结这篇毕业设计论文，是我经过好几个星期完成的。在写论文的过程中，遇到过很多坎坷和磨难。由于是第一次写毕业论文，对怎么写，如何写都处于懵懂阶段。毕业设计是每一个高校毕业生必须要写的，虽然在写的时候有许多不懂的地方，但是在指导老师的指导下和查阅相关资料，还是顺利的完成了。写毕业设计论文的第一步就是要确定自己要加工的零件塑件是什么，有什么要求和塑件的尺寸要求。写这篇毕业设计论文我们也付出了自己宝贵的睡眠时间，也经历过好几个晚上的通宵，没有付出就没有回报，想要写好论文，就得牺牲睡眠。在写这篇毕业设计论文中最难的莫过于型芯和型腔，只要型芯和型腔做好了，其他的问题的可以迎刃而解。在用UG画型芯和型腔中遇到过很多瓶颈，不是在画的时候尺寸出了问题就是分型面出问题，反正就是各种坎坷，在经过无数次的修改和完善，最后的结果也和自己的付出形成了正比。致 谢对此我想要感谢我的指导老师，正是因为老师的百般教诲，我才顺利完成这片毕业设计论文。“天将降大任于私人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。”这正是我的座右铭，“饥读之以当肉，寒读之以当裘。孤寂而读之以当友朋，幽忧而读之以当金石琴瑟。”机械工业产品的设计，开发，制造，全都离不开模具，越来越多的塑料制品，合成材料，都被广泛
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