肥皂盒注塑模具设计

1、第三组第三组 肥皂盒注塑模具设计肥皂盒注塑模具设计 CAD/CAM_CAD/CAM_黄芳平黄芳平 张逸鹤 塑料选择，工艺性分析，结构尺寸分析，模具加工 周陈龙 注塑机选择、布局、校核、推出及导向机构 任德帅 成型零件结构设计，成型零件的尺寸计算，模具加工 刘奇 主流道、分流道、浇口、排气系统的设计 黄芳平 调温系统的设计、模架设计、模架加载、CAE分析 C O N T E N T S 目 录 分析 塑件材料选择 塑件工艺分析 结构尺寸分析 模具加工 模具成型概术 . 注射成型是热塑性塑 料产品生产中最为普 遍的一种成型方法， 所用模具为塑料注射 模，简称注塑模。 塑件图塑件图 材料选择 材料分

2、析 ABS材料具有吸湿性3，要求在加工之前进行 干燥处理。最好在80-90下干燥2小时。 模具温度：40-90(模具温度将影响塑件光洁 度，温度低会导致光洁度较低) 料筒温度：210-280；建议温度：245 注射压力：50-100MPa；注射速度：中高速 度 脱模斜度与塑件的形状、壁厚和收缩率，有关 ABS一般为1-130 该塑件外表面粗糙度取Ra1.6m。 该塑件为小型塑件，壁厚为1mm，薄壁。 肥皂盒的尺寸精度要求不高，一般采取MT6。 选择 最大注射量和锁模力的校核 确定型腔数量及布局 设计推出机构及导向机构 注塑机的选择 ： ： A 结构：卧式塑化方式：螺杆式 B 额定注射量125g

3、 C 注射压力 120Mpa D 注射行程115mm E 锁模力900KN F 喷嘴直径4mm ： 80%VV 注件 max GG ，V件 V件 V注 ： 在注塑模中，将冷却固化后的 塑制品及浇注系统凝料从模具 中安全无损坏地推出的结构称 为推出系统，也称为脱模系统 或顶出系统 A A 推出零件 B B 复位零件 C C 推杆固定板和推杆底板等 固定零件 推出系统的组成 推管、推杆、推板、推块等 推出 复位 固定 根据推杆稳定公式计算推杆直径 式中： 安全系数，取1.5 L推杆长度,L=188mm n推杆数目,n=4 4/1 2 nE FL d 4 1 2 14004 9378167 d =1

4、.5 =10mm 保证动模定模的位置准确，保持型腔的形状和尺寸精度 A 导向零件的接触，引导动模定模准确闭合，避免型芯先进 入型腔造成成型零件额损坏 B 导柱可以承受一定的侧向压力，以保证模具的正常运作 C 承受模具重量 D 。 。 计算 成型零件的结构 凸模的计算 凹模的计算 型腔加工 基本尺寸/mm 公差值/mm 计算 85 0.44 冷却水 孔边到型腔的距离取15mm； 模仁至定模板上表面厚度H3=2535mm； 定模仁厚度H2=塑件厚度H+型腔背后模芯厚度H1=18+20=38mm； 定模板厚度H 4 =定模仁厚度H2+模仁至定模板上表面的厚度 H3=38+30=68mm； 动模部分厚

5、度尺寸动模部分厚度尺寸 动模仁厚度H6，起固定型芯作用，一般取2035mm取H6=25mm； 动模板开框背后厚度H7，主要承受来自型腔的注射压力，可查选标 准托板厚度如下表，取H7=45mm B(cm)15、202530、354045、50 H7(mm)3035455060 模架选择模架选择 选择二板模模架，用LKM_SG龙记的大水口模架s2740， I型 动模板厚度为70mm; 定模板厚度为70mm; CAECAE分析分析 匹配百分比表示模型上下表面网格单元的 相互匹配程度，对于流动分析，单元匹配 率大于85%是可以接受的，低于50%根本无 法计算，对于翘曲分析，单元匹配率则要 超过90%。

6、上图中匹配百分比为97.0%大于 90%，对于后期的流动分析和翘曲分析都 满足条件 实际网格实际网格 总体预测总体预测 由分析可知，模温在40C-90C，熔体温度在230C-280C范围内最好 最佳浇口位置预分析最佳浇口位置预分析 浇口位置如图浇口位置如图 制件质量制件质量 注射压力预测注射压力预测 最大冷却时间预测最大冷却时间预测 最大剪切应力预测最大剪切应力预测 成型窗口推荐的工艺参数成型窗口推荐的工艺参数 浇注系统的设计浇注系统的设计 充填时间充填时间 流动前沿处的温度流动前沿处的温度 流动前沿温流动前沿处的温度如下图所示，合理的温度分布应该是均匀的，即 这个模型的温差不能太大，本模型的

7、温差为9.9，可以接受 气穴位置气穴位置 气穴也称作气泡或气孔，它是在成型制品内部所形成的空隙 气穴应当位于分型面 或筋骨末端，这样才 容易将气体从模腔中 排出 熔接痕熔接痕 熔接痕是产品注塑过程中两股以上的熔融树脂流相汇合所产生的细线状缺陷， 属于产品表观质量缺陷 该制件的熔接痕主要分 布在底面凸台边缘，不 影响制件质量 冷却水道的布置冷却水道的布置 加入冷却系统后塑件的翘曲分析加入冷却系统后塑件的翘曲分析 塑件X方向上的变形为0.3326mm 塑件Y方向上的变形为0.1805mm 塑件Z方向上的变形为0.1448mm 塑件总体变形为0.3726mm （1）塑件材料选用ABS材料，这种材料的

8、熔体黏性低，流动性好，可以有效 提高熔体填充时的效率。 （2）型腔的设计为一模两腔，采用平衡式布置，结构紧凑，可同时兼顾经济 性和制品精度，利于保养和维修。 （3）分流道的截面选择矩形截面，它的流道效率较好。 （4）推杆和动模镶件的配合是间隙配合，利用零件配合间隙自然排气，经济 且实惠。 （5）推杆选用圆推杆，它易于加工，已被作为标准件广泛使用，且它推出时 运动阻力小，灵活可靠，也便于更换。 （6）导柱部分设计有环形油槽，能有效降低导柱导套的摩擦力。 （7）冷却系统采用水冷的方式，热传导的主要介质是冷却水，既经济又效果 好。 利用这些设计，可以对肥皂盒注塑模具的经济性，稳定性和效率起到一定的

9、优化效果，具有很高的实用价值。 1.11.1型芯加工设计型芯加工设计 如图所示，如下图所示（a）为零件实体，（b）为毛坯。 材料为45钢。 以底面为基准安装在机床工作台上，工件上表现中心为加工坐标系原点， 创建加工操作。 （a） 零件实体 （b）毛坯 电影 1.21.2型芯加工工艺分析型芯加工工艺分析 1.1型芯加工工艺分析 l型芯轮廓尺寸：458517 l毛坯尺寸:10514550 l最大铣削深度：6 1.31.3数控加工工艺数控加工工艺 加工层次加工层次加工部位加工部位刀具刀具刀具直径刀具直径侧壁余量侧壁余量底面余量底面余量 粗加工毛坯E4310mm01 型芯E4310mm0.40.2 精

10、加工凸台E206mm00 侧壁E446mm00 平面E446mm00 1.3.11.3.1型芯粗加工型芯粗加工 l加工方法：型腔铣 l刀具：E43，直径10mm，刀刃13mm,刀长50mm l侧面余量：0.4mm l底面余量：0.2mm l主轴转速：2000r/m l进给率：1500r/m 1.3.21.3.2凸凸台精加工台精加工 l加工方法：型腔铣 l刀具：E20，直径10mm,刀刃13mm，刀长50mm l侧壁余量：0mm l底面余量：0mm l主轴转速：1000r/m l进给率：1000r/m 1.3.31.3.3侧壁精加工侧壁精加工 l加工方法：等高轮廓铣 l刀具：E44，直径6mm,

11、刀刃13mm，刀长50mm l侧面余量：0mm l底面余量：0mm l主轴转速：2500r/m l进给率：700r/m 1.3.41.3.4底面精加工底面精加工 l加工方法：平面铣 l刀具：E44,直径6mm，刀刃13mm，刀长50mm l侧面余量：0mm l底面余量：0mm l主轴转速：2500r/m l进给率：700r/m 1.41.4仿真仿真 l首先用型腔铣对毛坯进行粗加工，加工出模具的大概形状 l紧接着精加工凸台 l然后精加工侧壁 l最后精加工底面表面 1.51.5后处理后处理 1 1型腔加工工艺分析型腔加工工艺分析 1.1型腔加工工艺分析 l型腔轮廓尺寸：854518 l毛坯尺寸:1

12、4510540 l最大铣削深度：6 电影 1.21.2数控加工工艺数控加工工艺 加工层次加工层次加工部位加工部位刀具刀具刀具直径刀具直径侧壁余量侧壁余量底面余量底面余量 粗加工型腔E88mm(R1)0.40.2 毛坯E110mm00 精加工腔底E96mm(R1)0.20 侧壁E106mm00 1.2.11.2.1毛坯加工毛坯加工 l加工方法：平面铣 l刀具：E1，直径10mm，刃长13mm，刀长50mm l侧面余量：0mm l底面余量：0mm l主轴转速：2800r/m l进给率：1500r/m 1.2.21.2.2型腔粗加工型腔粗加工 l加工方法：型腔铣 l刀具：E8，直径8mm，球形刀具，R1，刃长13mm，刀长50mm l侧壁余量：0.4mm l底面余量：0.2mm l主轴转速：1000r/m l进给率：700r/m 1.2.31.2.3侧壁精加工侧壁精加工 l加工方法：等高轮廓铣 l刀具：E9，直径6mm，球形刀具R1，刀刃13mm，刀长50mm l侧面余量：0mm l底面余量：0mm l主轴转速：2500r/m l进给率