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包装盒注塑模具设计,包装,注塑,模具设计
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目录1 引言11.1 塑料模具简介11.2 塑料模具的行业现状11.3 塑料模具的发展趋势22 产品工艺性能分析42.1 材料性能42.2 塑件结构分析42.3 塑件生产批量53 设计成型方案及模具结构63.1 分型面的设计63.2 型腔数量及排布形式确定63.3 浇注系统的设计73.4 模具冷却系统83.5 成型零部件设计及工作尺寸计算103.5.1 型腔径向尺寸（A类尺寸）103.5.2 型腔 深度尺寸（A类尺寸）103.5.3 型芯径向尺寸（B类尺寸）103.5.4 型芯高度尺寸（B类尺寸）113.5.5 型芯之间或成型孔之间等中心距尺寸（C类尺寸）113.6 侧向分型抽芯机构设计113.7 导向与定位机构设计133.8 推出机构的设计133.8.1 脱模力计算143.8.2 推杆直径计算143.8.3 推杆强度校核143.9 排气机构设计143.10 型腔壁厚的计算与校核153.10.1 型腔侧壁厚度的计算与校核153.10.2 型腔底板厚度的计算与校核153.11 模架的选用153.12 模具钢材的选用163.13 注塑机的选择173.13.1 选择合理的注塑机173.13.2 注塑机最大注射量校核183.13.3 锁模力校核183.13.4 安装尺寸校核184 模具相关图形绘制194.1 部分模具图纸194.2 成型工艺卡片194.3 模具工作原理205 总结21参考文献22致谢231 引言作为工业生产行业中重要的组成部件，模具充当着工业体系中工艺配置重要的环节。其产量高、节约成本等特点，现已在化工、轻工业产品等组成，并落实了工业化生产的广泛应用。有资料显示，我国目前以模具制作的电器配件、设备仪器、飞机元件等机电产品约为百分之七十范畴。1.1 塑料模具简介 塑料模具是模具工业中非常重要的一个分支，是在塑料加工工业过程中与相对应的工装设备配合，使塑料制品有一定构型和对应尺寸的加工工具。塑料是一种新兴材料，逐渐替代部分金、木、皮以及硅酸盐等自然材料，应用非常普遍，是现代社会必不可少的一种人工化学合成材料。塑料成型加工是塑料制品的主要成型措施。塑料成型加工具有生产成型制品形状尺寸比较稳定，成型周期短，生产效率高等显著特点。常用的塑料成型工艺有中空吹塑、真空吸塑、传递、挤出、注射、压缩、与气压成型等。而人类活动促进了现代工业发展，科技进步使新型塑料产生，市场需求使塑料成型制品的多样化，这些都促使成型技术发展与创新。塑料成型制品的形状、尺寸和各方面性能等主要是靠塑料模具型腔相关结构、尺寸和模具技术等来保证。伴随社会经济体系的不断壮大，大众对工业生产领域的关注度日渐加深，经由工业产品推广、生产等方面带动下，工业产品从数目、类型、质量、款式方面都有所提升。为了达到大众需求，满足社会科研发展的水平，现阶段，全球范围内多个国家针对工业生产进行了规范化管理，其中之于模具技术的重视力度得以体现，人们开始了解到，模具制作是工业领域发展的有利要素，同时如何提升模具制作工艺，以促进经济效益的提高，成为了当前企业乃至研发人员聚焦的热点。探索模具制作工艺，了解模具技术制造水平，是二十一世纪以来，工业化领域重大的开拓指标。由此我们可以获悉到，工业水平的迅猛发展，模具工业的推动性因素不能忽视。1.2 塑料模具的行业现状在国外，一些技术领先的国家在模具制造业的发展形势开始往标准化、系列化、高效性、制造用时短及通用化方向推进。以计算机网络为设计构思的方式成为主要运营方式。为了满足模具制造领域的基本需求，模具市场开始注重起模具原材料及设计样图的质量。对模具原材料的品种、精细化、制品化要求有所提升。伴随模具制造业条件日渐苛刻，针对模具成品质量的指标不断增高，从而要求模具行业的技术体制必须往高水平提高。为了满足这个目的，国外一些研究团队借助电炉与炉外工艺制纯技术来进行模具钢构，被广泛应用于制造环节，以调动模具成品的精纯度、致密性等，降低偏析。所以，模具钢的水平得以充分体现。全球化经济时代的到来，一方面给予大众发展的舞台，一方面也致使模具产业的生产模式趋向集中化，以多个企业为主体的跨度合作，跨国交流模式成为了社会运营趋势。为了更好的迎接市场竞争，带动企业发展，就必须形成高品质的制造工艺与设计出合理性的科研方案。宏观立场上解析，国内在模具冲压领域的发展已经得到前所未有的发展。针对一些大型的冲压模具形势，其已经抬升至一定的高度，能够为一些小型轿车及配套零件提供良好的依托。在国家的正确引导下，通过漫长的一段探索时期，我国在模具系统中的成果已经获得了全面的提升，制造水平及设计能力得以深化。我国模具落后和差距主要表现在下列5方面： 现时我国自配率仅为百分之八十范畴，处于中低档水平，技术水平依然亟待提高，中档阶段的模具自配率在百分之四十范畴。我国在模具制造领域的技术水平相对落后，模具生产周期也相对过长。能力较差，经济效益欠佳。随之而来的较大的经济压力，滞后了我国模具产业链的构筑，同时也造成一些企业面临亏损，缺乏后继动力。 模具企业的管理体制不适用于新时期内部需要，技术水平过低，管理能力不到位也满足不了经营的需求。一些模具生产厂家过度追求传统管理模式，渐渐披露出了陈旧体制的弊端，不利于企业的发展。随着制造工业社会的发展，模具在上世纪三十年代就进入了产业化生产。由于后来应用计算机工业和数控机床的应用，以及标准化程度和水平提高，经过不断的发展模具进入现代化生产。目前，在世界主要模具的生产和销售市场当中，最大市场中国大陆模具企业以及从业人数最多，其中大部分为国企，外企也不少，大中小型企业并存，其它市场则主要以中小型企业型态经营。不过，我国目前的塑料模具行业也面临巨大挑战。首先目前生产的模具产品同质化严重，高端模具制造力严重不足，国内市场无法满足需求。其次我国模具生产技术落后、人才紧缺，在模具企业技术人才所占比重不足国外的20%。再有是管理粗放化，一些中小型企业的作坊式经营管理模式无法完全消除，问题层出不断。还有模具标准低下，本土模具企业使用的标准件覆盖率只有国外的40%，目前发达国家模具设计师用电脑设计，提供数据实现数字化生产，进行模具开发，全程无纸化操作。1.3 塑料模具的发展趋势在国外，一些技术领先的国家在模具制造业的发展形势开始往标准化、系列化、高效性、制造用时短及通用化方向推进。以计算机网络为设计构思的方式成为主要运营方式。为了满足模具制造领域的基本需求，模具市场开始注重起模具原材料及设计样图的质量。对模具原材料的品种、精细化、制品化要求有所提升。伴随模具制造业条件日渐苛刻，针对模具成品质量的指标不断增高，从而要求模具行业的技术体制必须往高水平提高。伴随社会经济体系的不断壮大，大众对工业生产领域的关注度日渐加深，经由工业产品推广、生产等方面带动下，工业产品从数目、类型、质量、款式方面都有所提升。为了达到大众需求，满足社会科研发展的水平，现阶段，全球范围内多个国家针对工业生产进行了规范化管理，其中之于模具技术的重视力度得以体现，人们开始了解到，模具制作是工业领域发展的有利要素，同时如何提升模具制作工艺，以促进经济效益的提高，成为了当前企业乃至研发人员聚焦的热点。探索模具制作工艺，了解模具技术制造水平，是二十一世纪以来，工业化领域重大的开拓指标。制造和实验新的模具在决定产品可行性和整个生产制造的时间上具有至关重要的作用。例如，在使用复杂模具制造汽车内饰部件的过程中，可能花费超过五十万，需要用6到9个月的时间来在生产装备上实验和制定生产工艺流程。考虑到原始设备制造商需要用生产装备来生产零件样本，那么就需要6到9个月的时间优先生产制造新的汽车模型，因此，模具的制造就显得尤为重要。目前，塑料模具正向标准化发展和完善。模具标准化便于缩短模具制造周期使模具能快速成型并投入使用，也能节能减耗以符合现代的绿色化生产，还能适应大规模批量化生产以满足市场需求。在塑料模具中，有模具行业的国家指定的国家标准规范了塑料注射模零件、塑料注射模模架和塑料注射模技术要求。此外，一些大型先进企业为满足自身和市场需求，在提高生产率的同时也使成本降低，因此制订了自己的企业标准。现在，塑料模具标准化向多方面高端技术发展，比如热流道、精密模具标准等，同时，也在向等向性标准化方向发展。CAD/CAM/CAE正向多方向发展，逐渐形成全面性体系。其中CAD技术提供设计支持，提高了模具设计的效率，并使设计参数得到有效保证。CAM更是提供了模具制造支持，使模具生产实现自动化，在保证制造质量的同时还能降低人工成本。CAE则是在模具设计过程中分析塑料成型制件的模拟成型，可根据分析结果检验塑料成型制件成型的可行性，还能优化成型方案，使塑料成型制件的质量得到有效保证。现在，塑料模具在加工技术方面有了很多新的突破，塑料模具零件被广泛应用多种先进加工技术，使模具的制造更加多样化，而且模具的表面复杂程度、表面质量、尺寸精度也能得到有效的保证。并且，随着CAD/CAM技术的发展，使模具成型快速可靠，正向集设计与制造为一体的方向靠近。而由于互联网的影响，未来模具发展可能向O2O（线上到线下）商业模式进行，对传统制造也产生巨大冲击。2 产品工艺性能分析2.1 材料性能1.制件的材料分析高密度聚乙烯(HDPE)为白色粉末或颗粒状产品无毒，无味，结晶度为80%90%，软化点为125l 35，使用温度可达100；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小，吸水性低；耐老化性能差，耐环境应力开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以树脂中须加人抗氧剂和紫外线吸收剂等来改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下热变形温度较低，应用时要注意。 。2.注射条件及模具条件：（1）干燥处理 HDPE材料比较容易吸水，在注射成型之前一般要基于八十至九十摄氏度环境下进行干燥处理，维持两个小时。同时材料温度要控制在0.1波动范畴。（2）HDPE融化温为210280，建议温度：245。（3）注射压力为50100MPa。（4）注射速度采用中高速度。3成型性能分析吸湿性 高密度聚乙烯塑料在成型前必须进行预干燥，水分含量应低于0.02%，微量水分在高温下加工会使制品产生白浊色泽、银丝和气泡，影响制品表观质量和使用性能。流动性 高密度聚乙烯熔体粘度大，流动性差，使成型制件的残余应力大，容易产生应力开裂。加热温度 高密度聚乙烯塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易分解。成型时宜采用较高的加热温度（料筒温度：250320，模具温度：85120）和较高的注射压力（螺杆式注射机：注射压力5080MPa），喷嘴温度为230250 ，一般料筒温度:前段260280， 中段260290， 后段260270。成品热处理 先在100105的烘箱中烘烤10分钟，然后在120125再烘烤30分钟，自然冷却到常温即可。2.2 塑件结构分析图2.1 包装盒二维图零件壁厚均匀，所有壁厚一致，均为2mm，注射成型时应不会发生填充不足现象。2.3 塑件生产批量该产品生产批量大，应选择自动化生产，但由于产品结构较特殊，因此选择采用半自动化生产模式，利用大水口侧浇口进胶方式，模具开模时将整个浇注系统顶出，后续由人工切断浇口来完成。3 设计成型方案及模具结构3.1 分型面的设计分型面是组成产品成型的两核心模板即定模和动模之间接触面，产品以及（或者）浇注系统冷凝料可从该面之间取出。分型面有很多种类，可以是各种形状的面，还可分单分型面和双分型面。选择和设计塑料模具的分型面，需要根据塑料制件各个方面来考虑。模具结构、塑料制件的质量、模具的使用性能包括模具的使用寿命等都会受到模具分型面的影响，因此，选择和设计模具的分型面变得至关重要。选择分型面应遵从基本原则：为便于脱模应选择在断面轮廓最大处。当然，还应该考虑其他因素，包括简化模具结构，避免塑件外观出现分型线。除此之外，还要便于气体排出，便于模具零件加工，还应该考虑注塑机的技术参数等。宏观立场上，研发人员将模具中的浇注系统的凝料和可以取出的塑件进行分离处理，并且基于这两种部件形成分型面顾虑到塑件外观质量问题，需要将分型面设置在合理截面处，产品采摘头，没有异形曲面，分型面设置在断面最大轮廓处。如图中所示：图3.1 分型面示意图3.2 型腔数量及排布形式确定由于该塑料制件生产批量大，并且制件的尺寸相对较大，宜采用单型腔注射成型，综合考虑锁模力、最大注射量、尺寸精度等因素影响，采用一模以腔结构，一次注射成型一个零件。型腔布置的形式很多，为了保证注塑工艺参数，控制注塑成型，并且方便注射，缩短注射时间，在型腔布置时，应保证熔体能同时到达浇口，再经过浇口的调节，控制熔体流动速率，使熔体进入型腔进行填充。型腔布置有平衡和非平衡式；按照分流道的形状，流道则有多种形式（I、O、X、H形以及混合排列等）。模具的型腔除却一些具体的尺寸之外，其他都和塑件完全吻合，仅仅将凹、凸模放在相反区间。出于注射机与模具生产力配套的需求，为了更好的提升生产效益与经济性，需要确保塑件的精确度，达到整体设计定型的目的。根据塑件的大小及结构类型，本次模具设计能够应用一模两腔的方式进行架构。其排列如下图所示：图3.2 型腔排列图3.3 浇注系统的设计通常情况下，人们在进行流道浇注系统构筑时，会经由主流道、流道浇口、分流道和冷料穴四个部分组成。流道的浇注系统的价值在于可以使源自注射模喷嘴的塑料熔体既能够达到总体平稳性，进行压实、保压。浇注系统的设计一般需要综合下列几个要求进行：1. 分型面上进行分流道的设置，分流道的浇口可以和隧道的形态保持一致，潜伏于分型面下方的定模板上，同时也能够在分型面的动模板上潜伏，能够使熔体沿着斜面潜入到型腔之中。2.浇口位置通常选在制件的侧面位置，能够避免塑件外观出现痕迹。3.进行设置时为了防止浇口出现痕迹，能够借助推杆安设二次浇口的形式，进行机体的维护，同时可以把二次浇口末端和塑件形成互通的内壁。4.浇口在模具开模期间，可以自动切断，同时无须进行浇口处理，不过需要塑件的侧面位置留下浇口痕迹。5.分流道和潜伏浇口的夹角需要维持在三十度至五十度范畴，通常借助圆形或者椭圆形进行截面。6.确保塑件外观及其质量，提供良好的修葺方式；7.应当结合型腔布局需求，进行适当的考量；8.要求热量及压力损失最小。图3.3 浇注系统图3.4 模具冷却系统由于塑料熔体在充填时温度较高，由于热量的传递导致模具温度升高，而模具温度会对产品的表面质量、形状精度、尺寸精度和力学性能产生直接影响，除此之外，模具温度还将影响生产效率，因此需调节模具温度来保障产品成型。为了得到好的冷却效果，设计冷却系统时应选择合适的冷却水管大小和中心距，还要考虑管道到型腔内壁的距离，还要降低冷却水管进出水的温度差（最好不超过5），对浇口位置处还要加强冷却，冷却水路要避免设计在塑料制件的熔接痕处，当然要保证冷却水路的密封和便于清理，最重要的是水路不应该与模具其他结构产生干涉。注射模具冷却系统的设计原则有下列几条：1由于型芯的冷却状况和凹模的状况有一定差别，所以采用这两种手法需要应用上不同的回路进行架设，并对接不同的冷却凹模和型芯。2模具冷却水的温度升幅会影响热传递，一般情况下，模具出水口温度和入水口温度相差不可以超出五摄氏度范围，冷却回路的长度应当维持在1.21.5米区间，并防止回路弯数超出五个。3借助又多又细的冷却管道进行架设时，更有利于进行模具调节。不过导管也不能过细，以防止堵塞现象出现，通常直径为615毫米。4当模具仅仅规划了单个的接水口和单个的出水口时，即需要将冷却管串联，当需要联结时，可以针对回路中的各处水量调整压力。经过对该反光镜装饰圈分析设计如下图所式的冷却水路：图3.4 冷却水路图其中热量计算公式为： (3-1)：冷却水体积流量计算公式为： (3-2)根据计算结果确定冷却水路孔直径为6mm。冷却水在圆管中的平均流速计算公式为： (3-3)。冷却管道孔壁与冷却水之间的热传导系数计算公式为： (3-4)冷却管道孔壁与冷却水之间的热传导系数计算公式为： (3-5)冷却系统总传热面积的计算公式为： (3-6)模具应开设的冷却管道的数目计算公式为： (3-7)，为了保证冷却效果，在前后模各设置1条环绕式冷却水路。3.5 成型零部件设计及工作尺寸计算成型零部件构筑形态需要按照塑件需求进行调动，并基于稳定的基础下，对后期使用进行检测、维护。凹模作为成型塑件外表面的零部件，凹模结构形态可以划分为组合式和整体式，此次设计采用的是整体式。根据该制件的结构特点设计模具模仁图如下： 图3.5 型腔结构图 图3.6 型芯结构图模具内部跟产品内外形状有关的尺寸被称为工作尺寸。结合该零件实际情况取MT5精度。其相关尺寸计算公式如下：3.5.1 型腔径向尺寸（A类尺寸）型腔径向尺寸计算公式为： （3-8）3.5.2 型腔 深度尺寸（A类尺寸）型腔深度尺寸计算公式为： （3-9）3.5.3 型芯径向尺寸（B类尺寸）型芯径向尺寸计算公式为： （3-10）3.5.4 型芯高度尺寸（B类尺寸）型芯高度尺寸计算公式为： （3-11）3.5.5 型芯之间或成型孔之间等中心距尺寸（C类尺寸） （3-12）由于零件中无C类尺寸，所以此处不作计算。（式中，为塑件相关尺寸公差；是HDPE的收缩率，取0.5%；是模具制造差，对于该电池盒产品取0；是修正系数，取1/2。）3.6 侧向分型抽芯机构设计事实上，注射模中和注射机开模方向一致的分型面或者抽芯都相对容易形成，出于模具结构不复杂的因素，所以其注塑相对简单。不过由于部分塑料制件依循上下方式进行，所以很难防止开模方向维持一致的分型区间。针对一些结构制件极为复杂的脱模，需要采取适宜的方式进行。3.6.1 斜导柱工作原理斜导柱工作就是指活动型芯的复位与抽出的机构，换言之就是抽芯机构。其抽芯机构按动力源可以划分为气动、手动、机动、液压四种类型。此次选斜导柱侧向分型及抽芯机构。工作原理如图3.7。1斜导柱 2楔紧块 3滑块 4钢珠图3.7 斜导柱工作原理示意图1开模时，滑块3随着楔紧块2向下也同时向右运动，分型抽芯。等斜导柱滑道与滑块尺寸彼此分离时，通过钢珠4定位，使滑块留在分离分型面区间之上，对合模阶段有帮助，斜导柱插入到滑块斜孔之中。但这种结构过于复杂，结合塑件的具体结构并结合实际情况决定采用图3.8所示结构。图3.8 斜导柱工作原理示意图2开模时，定模相对于动模向上运动，滑块受到斜导块向左的挤压力向左运动，以便于塑件的顶出；模具完全打开之前，斜导块限制滑块不能上下运动。合模时斜导块插入滑块的斜孔中挤压滑块像右运动，完成合模。滑块头的圆角能够使斜导柱更容易插入滑块中。3.6.2 确立斜导柱侧向分型机构的构件参数（1）抽芯距离S的数值范围抽芯距离实际上就是型芯从定型区间抽到不妨碍塑件脱落区间的距离。以字母S表示距离。通常抽芯距等同于侧面凹度S0，留23mm的空间，即S= S0+（23）mm=2+24mm。（2）斜导柱的倾角r其倾角r是斜导柱抽芯机件运作成效的关键，其主导着整个横向行程，同时对于斜导柱长度也具备着重大的影响力。插拔方向和开模方向在开模时保持垂直状态，为了可以契合标准，则需要借助抽芯距离S进行比配，同时按照开模行径H与斜导柱r互为联系：H=Scotr。斜导柱的倾角r与斜导柱的有效运行长度L的关系为：L=Ssinr。通常选r=320，不应超过25。由于滑块较小，因此取r=5。（3）斜导柱的直径d其公式为。其中Fc表示抽芯阻力，单位是N；L表示斜导柱侧插入的精确长度，单位是mm；表示斜导柱插入原料的弯曲受力大小，单位是KN；由此得到斜导柱直径的13.32mm，根据设计原则留出余量所以斜导块直径确定为16280mm。3.7 导向与定位机构设计为确保动模与定模两个板块及模内其余零部件的准确对合，导向机构的存在十分有必要，其推动着机构的定位与导向发展。根据之前确定的模具结构方案，决定采用导柱导向的方式。的如下图所示： 图3.9 模具导套 图3.10 模具导柱可以看出该模具的导柱和导套都是采用的带肩类型。采用这样设计的原因是其具有导向作用，在模具生产加工中与导柱无阻滞、耐磨。从而有效提高了模具的使用寿命和更换零件的成本。导柱和导套的配合优先采用基孔制。由于产品没有、特殊的精度要求，利用注塑机的定位系统及模具的导柱导套辅助定位即可，所以不需要单独设置定位机构。3.8 推出机构的设计基于注射成型阶段后期塑件成型脱离模具的工艺要求，需要藉由相关的推出零件与辅助零件构成脱模机构。根据该直角弯头的形状、大小，选择采用圆顶杆推动推板将成型的制件从模具中推出。其结构如下图：图3.11 推杆结构图综上，结合模具结构，组成模具推出结构，其推出机构图如下：图3.12 模具推出机构图3.8.1 脱模力计算脱模力计算公式如下： （3-13）据脱模力计算公式，计算得出脱模力为2.35kN。3.8.2 推杆直径计算根据压杆稳定公式： （3-14）计算得出，推杆直径为4.3mm。根据实际情况，决定选用直径为6mm的顶针。3.8.3 推杆强度校核推杆强度校核公式如下： （3-15）。因此，该模具的推杆。3.9 排气机构设计在产品成型过程中，由于要将熔融塑料充入型腔，而型腔之中存在有空气，因此需要合理设置排气机构以进行模具的排气。排气机构不合理会使熔体的流动阻力增大让其无法充满型腔从而影响塑件形状，还可能导致塑件出现熔接痕和流动痕使其力学性能无法满足要求；排气不顺会降低注射速度从而无法实现快速充模；产品出现脱层、气穴、银纹等现象都是由型腔的气体引起的，需要避免这一现象的出现；且型腔中气体经压缩会使温度升高导致熔体降解甚至烧焦。排气系统的设计应该结合产品二维图来进行，由图可知塑件的气穴并不多，而且不是很大，关键是它们基本都出现在分型面上，而分型面是两块板的接触面，具有一定间隙，因此无需考虑此处的排气；其余位置的气穴可利用推杆与模仁之间的间隙排气，无需额外设置排气机构。本次模具设计可以利用分型面和顶针与模板配合的间隙以及顶针与模仁的配合间隙排气即可，不需要设置单独的排气系统。如在后期试模过程中发现产品存在因排气不良造成的成型缺陷，可以考虑在分型面上开设单独的排气槽，但需要注意的是，排气槽的深度不能大于塑料最大的溢料间隙值0.04mm。3.10 型腔壁厚的计算与校核3.10.1 型腔侧壁厚度的计算与校核型腔侧壁厚度按照刚度的计算公式为： (3-16) 。，所以。型腔侧壁厚度按照强度的计算公式为： (3-17) 。，所以。3.10.2 型腔底板厚度的计算与校核 (3-18)。，所以。型腔底板厚度依照刚度的计算公式为： (3-19) 计算得：。，所以的取值符合要求。其中，；，取MPa；，取0.05tmm；，取2545MPa。3.11 模架的选用模架标准化的意义在于缩短模具加工周期，且方便模具替换，方便行业统一，利于市场发展。我国制订出了与注塑模具相关的国家规范，见下表。表3.1 有关塑料模架的国家标准序号标准名称标准号1塑料注射模零件GB/T 4169-20062塑料注射模零件技术条件GB/T 4170-20063塑料成型模术语GB/T 8846-20054塑料注射模技术条件GB/T 12554-20065塑料注射模模架GB/T 12555-20066塑料注射模模架技术条件GB/T 12556-2006根据塑件结构和模具结构特点，决定采纳规范GB/T 12555-2006中大水口DI型模架，如图3-13所示。定模座板 定模板 -推板 动模板 垫块 推杆固定板 推板 -动模座板图3.13 大水口DI型模架选择模架型号为大水口。其中，尺寸为，40mm。3.12 模具钢材的选用在硬度、强度、塑性和韧性。硬度表征了钢对变形和接触应力的抗力，硬度和强度有一定的关系，和钢的成分及组织均有关系；强度即钢材在服役过程中，抵抗塑性变形和断裂的能力，对于模具来说则是整个型面或某个部位在服役过程中抵抗拉伸力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力；模具钢塑性差，冷冲模具钢尤差，很容易发生脆断，一般采用断后伸长率和端面收缩率两个指来衡量模具钢塑性好坏；韧性是模具钢的一种重要指标，韧性是指材料在冲压载荷作用下抵抗破坏的性能，韧性越高，材料脆断的概率越低，热疲劳度强度也越高6。本次模具设计选用的部分模具材料如下表3.2所示。表3-2 模具零件材料表序号名称材料1模坯452定模板P203动模板P204浇口套455定位环T8A6推板导柱GCr157推板导套GCr158内六角螺钉35CrMo8垃圾钉459推杆SKH5110导柱GCr1511导套GCr1512快速水接头黄铜13拉料杆SKH513.13 注塑机的选择3.13.1 选择合理的注塑机注射机为所用的。按其外形可分为、机、。采取适宜的措施以得到良好的，作为注射成型工艺的关注重点，注射成型需要经过良好的冷却定型过程，为了满足定型需求，在塑料定型过程中，工艺条件通常需要选取质量较高的素材。此外温度的冷却时间、压力机运行区间等都是影响塑化成型的关键因素。为了提升对于各个参数的控制精度，本文选取卧式注射机采用液压传动和电器控制注射的方式。选用注射机时根据注射机公称注射量GB选择注射机，初SZ150/100注塑机，其具体参数如下表所示：表3.3 注塑机参数表内容单位参数射胶容积cm3150射胶量（硬胶）g157螺杆直径mm40射胶压力（最大）Kgf/cm22000螺杆长度直径比22熔胶能力kg/h168射胶速率cm3/s285螺杆行程mm102螺杆最大转速rpm330锁模力（最大）t100开模行程mm320导柱内距（水平垂直）mmmm800900模板最大距离mm680容模量（最薄-最厚）mm210-420顶针行程mm100顶针推力（最大）t2.53.13.2 注塑机最大注射量校核因为注塑成型机在注射成型制件时熔融塑胶会有一定损耗，所以，需要计算整个浇注系统的体积质量，结合一定的损耗比（一般为浇注系统的0.20.8）来选择符合要求的注塑成型设备。根据对产品的三维模型进行分析计算，得到单个产品的体积约为56.1cm，由此产品和浇注系统总体积约为68cm，由此可以看出该注塑机的注射量150cm3远大于成型产品所需要的注射量，完全符合要求。3.13.3 锁模力校核塑料制件在注射成型时，需要一定的压力来使熔融塑胶快速射入型腔之中，而且在注射完成之后还需要一定压力来保压以减小产品的翘曲变形。锁模力校核： （3-20）式中 Pm注射压力，取Pm=70MPa； As塑件处于分型面的投射数值，取As=4.368103mm； ，要求。3.13.4 安装尺寸校核，板，根据表3.2可知，该注塑机的容模量为210420mm，完全符合模具要求；该注塑机，也符合要求；该注塑机的，而该模具的，说明能满足模具的开模行程要求；对比顶出行程也可看出该注塑机符合其顶出要求。4 模具相关图形绘制4.1 部分模具图纸在模具相关结构设计完毕之后，为了更直观的让人了解该模具，需要根据所设计的结构进行整合，然后绘制出该模具的装配图，以此表达各机构的运行原理，以及模具的工作过程。根据该模具的成型各机构组成，绘制其模具装配图如下：图4.1 模具装配图4.2 成型工艺卡片在模具设计之后，需要对成型工艺卡片进行编写，如下表：表4.1 成型工艺卡表塑料成型工艺卡片资料编号车间共1页第1页零件名称包装盒材料牌号HDPE设备型号SZ-150/100装配图号材料定额每模件数2零件图号单件重量工装号材料干燥设备烘箱温度/8085时间/h23料筒温度（）后段/160中段/170前段/200喷嘴/180模具温度/50时间/s注射/s1.284保压/s10冷却/s30压力/MPa注射压力150背压后处理温度/70时间定额辅助/min时间/24单件/min检验编制校对审核组长车间主任检验组长4.3 模具工作原理开模时,定模相对于动模向上运动，随着模具的打开，滑块受到斜导块侧向的挤压力两边运动，以便于塑件的顶出。开模期间，浇注系统由拉料杆从中间板拉出，留在动模一侧。开模后塑件随浇注的废料在推杆的作用下被推出，并有人工去除。此后进入下阶段成型动作。5 总结关于这次的对包装盒注塑模具的设计，让我理清了整个模具设计过程的思路，对于设计，必须按照一定的思维和顺序来进行，才能事半功倍，因为整个设计的所有环节都紧紧相扣的，如若不按照一定顺序来进行，那么在设计后期就会发现很多需要修改的结构或者参数等。而具体关于此套装饰圈的模具设计，其整体设计过程为：首先需要对所给任务书进行分析，包括产品二维图形以及成型要求和材料性能等（收缩率、拔模角等），然后则是开始进行模具设计，模具设计的第一步则是选择分型面对产品进行分模，这是模具设计的基础；
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