【ZM042】肥皂盒模注塑模具设计【RW+KT+PPT】[侧浇口]
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zm042
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【ZM042】肥皂盒模注塑模具设计【RW+KT+PPT】[侧浇口],zm042,肥皂盒,注塑,模具设计,rw,kt,ppt,浇口
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浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 1 一 摘要 肥皂盒在我们的生活中非常的普遍，几乎每家都要用到。市场上也有各种各样的肥皂盒，形状各异，有些是 把肥皂盒做成水果造型，有些是动植物造型，来吸引顾客的目光，以引发人们的购买欲。 此次设计的肥皂盒的结构较简单，但在设计时考虑其应用 ,还相应的做了些曲面 ,所以曲面结构较多 ,计算也就较多 我们把肥皂放在盒上的时候，常常会因肥皂盒内积水而使肥皂软化掉，这样就会降低肥皂的使用寿命。也有些肥皂盒在下盖底部打孔，使水容易流出，但是这类肥皂盒的缺点是，会因下面漏水，把房间里弄的湿湿的。此次设计的肥皂盒是在上盖 上打孔，肥皂放在上盖上，这样水会沿孔斜度往下盖流，水积在下盖里，上下盖之间有一定的距离保证一定的时间里水不会满到上盖的肥皂上，积水手动倒掉即可，这样即保证了肥皂的利用率，又保证了房间的清洁。其设计方案通过 肥皂盒整体外型图 图 肥皂盒整体结构分开模型图 优点是：结构简单，提高肥皂的使用寿命 ； 缺点是 :积在下盖的积水需人工手动倒出。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、肥皂放在上盖上时，以点接触，设计六个椭圆突出 ,支撑肥皂，使肥皂和盒子之间以点接触； 2、上盖上还要开一个槽，使水可以沿着曲面流人下盖； 3、设计浇口时要注意上盖上表面的精度，不能在表面上留有印痕； 4、在设计推出机构时要注意推杆放置的位置，放在下表面，不能影响上表面的表面精度； 5、在开模时需保证塑件留在型腔上，用推杆顶 出。设计中，辅以下盖的装配图。 关键词：复位机构，脱模机构，浇口， 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 2 二 塑件的工艺分析 分析塑件使用材料的种类及工艺特征 该塑件材料选用 烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物）。 良好的耐化学腐蚀及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。 味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为 寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱和酸类对乎无影响。 溶于大部分醇类及烃类 溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。 一定的硬度和尺寸稳定性，易与成型加工，经过调色可配成任何颜色。 续工作温度为70变形温度为 93耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。 以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大； 吸水，成型加工前应进行干燥处理； 产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。 析塑件的结构工艺性 该塑件尺寸中等，整体结构较简单，却带有 曲面特征。上盖上表面有六个椭圆突出，与下盖配合的边缘部分也是曲面相接，上盖的上表面的表面精度要求较高，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。 艺性分析 为了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。该浇口的分流道位于模具的分型面上，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端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。 塑件的工艺参数：模具温度： 50 70 / C 注射压力： 70 90保压力： 50 70注射时间： 35s 保压时间： 15 30s 冷却时间： 15 30s 成型周期： 40 70s 三 初步确定型腔数目 步确定型腔数目 根据塑件的结构及尺寸精度要求采用一模两腔。 图 型腔分布图 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 3 四 注射机的选择 件体积的计算 按照图 1塑件所示尺寸近似计 塑件体积： 1 ( 2 8 . 7 1 / 1 8 0 1 5 8 6 . 6 9 / 1 8 0 2 . 5 )V ( 2 5 7 0 . 5 2 2 1 3 1 6 . 3 1 2 2 9 9 4 4 1 0 2 ) 2 1V 26塑件质量： 2 6 1 5M g=注射机的最大注射量确定型腔数目 根据 1 （ 4 得 1p nm mm k(4k 注射机最大注射量的利用系数，一般取 射机最大注射量， g; 1m浇注系统凝料量， g； m 单个塑件体积或质量， g； 算浇注系统的体积，其初步设定方案如下 图 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 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 4 1 2 2 6 1 0 . 1 7 7 . 60 . 8p n m mm c 查表文献 4、 2得选用 五 浇注系统的设计 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 根据选用的 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 图 主流道示意图 流道的设计 分流道选 用圆形截面：直径 D=10浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 5 图 分流道示意图 流道表面粗糙度 型面的选择设计原则 1） 分型面应选在塑件外形最大轮廓处； 2） 分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模； 3） 分型面的选择应保证塑件的精度要求； 4） 分型面的选择应满足塑件的外观质量要求； 5） 分型面的选择要便于模具的加工制造； 6） 分型面的选择应有利于排气； 7） 分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小。 其分型面如图 江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 6 图 5 分型面示意图 口的设计 根据浇口的位置选择要求，尽量缩短流动距离，避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷，浇口应开设在塑件壁厚处等要求 浇口设计如图 浇口示意图 料穴的设计 冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体充填的速度，有影响成型塑件的质量，另外还便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下， 主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。 其设计如下图（ 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 7 图 冷料穴示意图 气系统的设计 利用配合间隙排气是最常见也是最经济的，更具有使用性。 六 确定主要零件结构尺寸 选模架 模架的选择，图 模架模型图 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 8 七 成型零部件的设计 腔、型芯工作尺寸计算 平均收缩率 : /2= 型腔内径： 34D D D Q 平模 （ ）(7型腔深度： 23H H Q 平模 （ H ）(7型芯外径： 34d d Q d ）(7型芯深度： 23h h Q h ）(7D 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 腔尺寸计算 基本尺寸 / 公差值 / 计算 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 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 9 324 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 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 10 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 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 八 导向机构的设计 导向机构的作用： 1）定位作用； 2）导向作用； 3）承受一定的侧向压力 柱的设计 度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出 8 12 免出现导柱末导正方向而型芯先进入型腔的情况。 状 导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。 料 导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用 20钢（经表面渗碳淬火处理），硬度为 50 55 套的结构设计 料 用与导柱相同的材料制造导套，其硬度应略低与导柱硬度，这样可以减轻磨损，一防止导柱或导套拉毛。 状 为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔作成通孔，以利于排出孔内的空气。 出机构的设计 采用推杆推出，推杆截面为圆形，推杆推出动作灵活可靠，推杆损坏后也便于 更换。 推杆的位置选择在脱模阻力最大的地方，塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 11 置，以保证塑件推出时受力均匀，塑件推 出平稳和不变形。根据推杆本身的刚度和 强度要求，采用四根推杆推出。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 (8式中 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 杆的设计 推杆的强度计算 查 塑料模设计手册之二由式 5d=（ 322 ） 41 (8 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 Q 总脱模力 1224376 4 0 . 7 1 0 8 2 1 2 . 8 0 . 3 1 5 3 . 1 54 2 . 1 1 0d c m m m 取 5d 。 推杆压力校核 查塑料模设计手册式 5 = 24(8s取 320N/224 8 2 1 2 . 8 1 6 3 . 5 /44 N m m 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 12 s推杆应力合格，硬度 65 九 加热、冷却系统的设计 本塑件在注射成型机时不要求有太高的模温因而在模具上可不设加热系统。是否需要冷却系统可作如下设计算计。 设定模具平均工作温度为 60 /C ，用常温 20 /C 的水作为模具冷却介质，其出口 温度为30 /C 。 塑件在硬化时每小时释放的热量13 5 1 0 /J 得 412 0 . 2 6 3 5 1 0 /Q W Q J k g = 49 0 /J 冷却 水的体积流量 V 由式 3 1( 1 2 ) p t t (9 4 33339 . 1 1 0 / 6 0 0 . 1 4 1 0 / m i 0 4 7 1 0 1 0 3 0 2 0 m 查表 3 由上述可知，设计冷却水道直径为 8符合要求。 十 校核 体式圆形型腔壁厚度的计算 刚度条件计算 设想用通过型腔轴线的两平面截面取侧壁，得到一个单位宽度长条，该长条可以看作一个一端固定、一端外伸的悬臂梁，。由于长条的宽度取得很小，梁的截面可近似视为矩形。由于该梁承受均匀分布载荷，故最大饶度产生在外伸一端，起值为： 44m a x 3382p h p E (10式中 E J 中， 312 浙江工贸学院 2006 届毕业生毕业设计说明书 13 s 侧壁厚度。 应使 ，则取 l 为一单位宽度，可求得： 44331 . 1 5 1 . 1 5p h p l E(10得 43 51 2 0 2 4 . 51 . 1 5 1 8 . 5 52 . 0 1 0 0 . 0 5s 校核条件成立 体式圆形型腔底板厚度的计算 刚度条件计算 整体式圆形型腔底板可视为周边固定的圆板，在型腔内熔体压力作用下，最大饶度亦产生在底板中心，其数值为： 4m a x 30 5 (10应使 ，则 430 得 校核条件成立 射机有关工艺参数的校核 1）锁模力与注射压力的校核 1()F p (10p 查参考文献得 30 2 12 F 00 2 228 1 . 7 9 2 1 6
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