【《肥皂盒的塑料注塑模结构设计分析案例》3600字】

肥皂盒的塑料注塑模结构设计分析案例1.1型腔数目和分布在此部分，确定型腔数目时要考虑的因素：（1）满足注射机的最大注射量（2）锁（合）模力（3）塑件精度（4）经济性来型腔数目的确定：由于塑件的形状简单，重量较轻，且生产批量大，所以应使用多型腔模具。综合分析本设计采用一模二腔、平衡布置。这样模具的尺寸较小，生产率高，塑件质量可靠，成本较低。1.2分型面的选择塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位，本实例中塑件的分型面选取如图3-1所示。这样选取的塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型，表面质量好，而且塑件脱模方便。图3-1分型面选取1.3确定型腔和型芯的尺寸现设制品的名义尺寸LS是最大尺寸，其公差按规定为负值“-Δ”；凹模的名义尺寸LM是最小尺寸，其公差按规定为正值“+δZ”现由公式可得：(3-1)图2-2肥皂盒尺寸图(3-1)图2-2肥皂盒尺寸图式中，“Δ”前的系数（此处为0.5）可随制品的精度和尺寸变化，一般在0.5～0.75之间，ABS的收缩率S为0.005.制品偏差大则取小值，偏差小则取大值。1.1.1凹模尺寸计算(1)凹模的径向尺寸Lm

ABS塑件的精度一般为4级，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.24mm；取x=0.75，ABS塑料的收缩率在0.3～0.8%，取0.5%。(3-2)图2-2(3-2)图2-2肥皂盒尺寸图凹模径向尺寸mm(3-3)图2-2肥皂盒尺寸图径向尺寸102的公差值为0.82mm，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.27mm；取x=0.75。(3-3)图2-2肥皂盒尺寸图塑件径向尺寸mm（2）凹模的深度Hm塑件高度尺寸15mm的公差值为0.38mm，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.13mm；取x=0.5(3-4)图2-2(3-4)图2-2肥皂盒尺寸图1.1.2型芯尺寸计算（1）型芯的径向尺寸lm

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.24mm；取x=0.75。ABS的收缩率为0.3～0.8%，取0.5%。(3-5)图2-2(3-5)图2-2肥皂盒尺寸图型芯径向尺寸mm（2）型芯的高度hm

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取x=0.5。ABS塑料的收缩率为0.3～0.8%，取平均收缩率为0.5%。(3-6)图2-2(3-6)图2-2肥皂盒尺寸图型芯高度mm1.4型芯和型腔的结构确定型腔和型芯的结构形式：腔和芯可以分别为一体型和组合型两种形式。

由于塑料零件的结构简单且腔体易于加工，因此选择了整体腔体和组合型芯。

直接在固定模板上加工型腔。型芯的结构采用组合式型芯如下图所示：图3-2组合式型芯1.5浇注系统的设计根据肥皂盒塑件的特征，选用浇注系统为限制性侧浇口的单分型面多型腔注射模，采用侧浇口基本不影响塑件外观。1.5.1主流道设计主流道与喷嘴的接触处多作成半球形的凹坑。二者应严密接触以避免高压塑料的溢出。查《模具课程设计指导》表5-48得XS-ZY-125型注射机喷嘴前端孔径=mm；喷嘴前端球面半径。模具浇口套主流道的球面半径与注射机喷嘴的球面半径的关系为：；模具浇口套主流道小端面直径与喷嘴出口直径的关系为:。主流道尺寸：根据所选注射机，则主流道小端尺寸为:；主流道球面半径为:。为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其锥角，取。1.5.2分流道设计（1）分流道的截面形状：通常分流道的断面形状有圆形、矩形，梯形，U形和六角形等。为了减少流道中的压力损失和传热损失并提高效率，我们在这里选择圆形流道，如图6所示。因为圆形的分流道效率

是分流道中效率最高的，所以选择它。图3-3圆形流道(2)分流道尺寸①分流道长度。②截面尺寸对于壁厚小于，质量在以下的塑件，可采用下面经验公式来确定截面尺寸，即:(3-7)图2-2(3-7)图2-2肥皂盒尺寸图，取；（3）凝料体积分流道长度:；分流道截面积:；凝料体积:(4)分流道剪切速率校核采用经验公式，(3-7)在之间，剪切速率校核合格。式中，。——注射时间，取；——截面面积()；——截面周长()(5)分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度的要求并不是很低,一般取即可，在此模具中取。1.5.3浇口设计该模具使用改进的侧浇口进行注塑成型。

侧门的优点是形状简单，易于加工和尺寸调节，灵活的门位置选择，方便的门拆卸，痕迹少和容易的精度保证。

通过改变截面尺寸，可以调节熔体的填充速度和浇口的凝固时间，以达到良好的填充状态，可以用于各种塑料，但是缺点是必须移除浇口，这会增加浇口的数量。

成本。

下面介绍一种方法，可以通过开模过程自动与塑件分离、在图3-4限制性侧浇口示意图塑件上残留痕迹很小的侧浇口，也可称之为限制性图3-4限制性侧浇口示意图侧浇口，浇口尺寸如图1.3所示。此侧浇口的形状设计和加工应确保浇口聚集体的最薄弱部分在塑料部件的表面上，这样，在打开模具时，很容易切断浇口并且不留痕迹

这个门。

塑料部件的成型可以降低塑料部件的表面粗糙度值，改善浇口附近的流动和痕迹，并改善物理性能。

为了便于加工并缩短关闭时间，应在塑料部件的分型面上打开门，并从塑料部件的外部进料。图3-5冷料穴1—定位圈2—冷料穴3—推杆4—动模板1.5.4冷料穴设计冷孔通常位于与主流道相对的可移动模板上。

它的功能是将“冷物料”存储在物料流的峰值处，并防止“冷物料”进入型腔形成接缝。

此外，当模具打开时，它可以将主流道骨料从固定模板中拉出。我们这里选用与推出杆匹配的倒锥形冷料穴,冷料穴开在主流道的末端对面的动模板上，直径稍大于主浇道直径，便于冷料的进入。，其结构如图3-5。1.5.5拉料杆的设计冷孔通常位于与主流道相对的可移动模板上。

它的功能是将“冷物料”存储在物料流的峰值处，并防止“冷物料”进入型腔形成接缝。

此外，当模具打开时，它可以将主流道骨料从固定模板中拉出。

冷孔的尺寸应略大于主流道大端的直径，长度应约为主流道大端的直径。

浇口套出口的直径为8mm，拉杆的直径等于出口的直径8mm。

拉杆的上部采用钩头的Z形结构。

材质为45＃钢，淬火HRC40〜45，表面粗糙度为Ra1.6。

为了与可移动模板H8

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f8匹配，外径为8mm。图3-7定位圈1.5.6定位圈的设计图3-7定位圈XS－ZY－125注射机的固定模板上定位孔直径为100mm。定位圈的外径取100mm，厚度15mm，定位圈的固定使用M6内六角螺钉，如图3-6所示，定位圈的材料选用普通碳素结构钢A3，不需热处理。1.6推出机构设计由于塑件形状简单，所以采用普通推出机构中的推杆推出方式。每个制件用四根顶杆顶出，其结构简单，推出可靠。图3-8推杆图3-8推杆推板导柱、推板导套、推板、推杆固定板、固定螺钉、支承钉。（1）推杆推杆的直径选6mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取105mm。推杆材料选用，优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，与型芯的配合为间隙配合H8/g7。图3-9推板导套（2）复位杆图3-9推板导套复位杆的直径选8mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取105mm。（3）推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，与动模板的配合为间隙配合H8/f8。（4）推板导套图3-10推板导柱材料选用碳素工具钢T8A淬火处理HRC45~48。图3-10推板导柱尺寸结构如图3-9所示（5）推板导柱尺寸结构如图3-10所示：材料选择：碳素工具钢T8A热处理为淬火处理硬度HRC52-55（6）推板推板长、宽、厚分别230、180、15mm为采用普通碳素结构钢A3。（7）推杆固定板推杆固定板的结构如下图所示，长、宽、厚与推板相同，分别为230、180、15mm，采用普通碳素结构钢A3。（8）固定螺钉选用M6内六角螺钉，长度为20mm。（9）支承钉支承钉工作部分的直径为20mm,高度为10mm。下面直径12mm，材料选用45号钢，调质处理HB270-290。1.7合模导向机构设计为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。（1）导柱的设计选用阶梯型导柱，导向部分直径25mm,高度35mm,倒角高度5mm。图3-11导套为减小导柱导套的磨擦，在导柱上开设油槽。材料选用碳素工具钢T8A,淬火处理HRC45~48。表面粗糙度Ra0.8。图3-11导套（2）导套的设计选用台肩型导套，导向部分直径25mm,高度40mm,壁厚5mm,台肩高度5mm。结构如图3-10所示，材料选用碳素工具钢T8A,淬火处理HRC45~48，表面粗糙度Ra0.8。1.8排气系统的设计在填充模具的腔体的过程中，塑料熔体必须同时将模具中的空气和原始流道排出。

另外，塑料熔体将产生少量分解气体。

这些气体必须及时排出。

否则，压缩空气将产生高温，这将导致塑料零件局部碳化和烧焦，或在塑料零件中形成气泡，或塑料零件的焊接不良，从而导致强度降低，并且

甚至不满意模具的填充。

在注射过程中，必须及时排出浇注系统和模腔中的空气以及从塑料熔体中释放出的少量气体和低分子挥发物。

常见的排气方法有：①排气槽排气；

②分型面排气；

③组装并插入间隙排气装置；

④推板间隙排气；

⑤粉末烧结合金块排气；

⑥强制排气。

由于塑料件的尺寸适中，因此是薄壳塑料件，型腔空间小，排气量不大。

另外，模具具有更多的推杆并且形成了更多的排气通道，因此推杆和模板之间的间隙可以用于排气。1.9模具温度调节系统设计1.9.1冷却水道的形式冷却通过水冷进行，也就是说，在模具型腔周围设置了一条冷却水通道，以使水在其中循环，从而带走热量并保持所需的模具温度。

根据塑料制品的形状和所需冷却温度的要求，结合冷却装置的设计要求，应合理设计冷却水通道的布局。

由于材料的收缩率大，因此应沿收缩方向设置冷却水通道以抑制收缩。为防止变形，塑料件为薄壁塑料件，在型腔上开水路，可采用垂直排列。由于塑件属于浅型腔件，这里选用型腔冷却水路，能较好地对制