【《肥皂盒塑料注塑模结构设计案例分析》4000字】

肥皂盒塑料注塑模结构设计案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u10984肥皂盒塑料注塑模结构设计案例分析 1261071.1型腔数目和分布 1101921.2分型面的选择 2307391.3确定型腔和型芯的尺寸 2146431.1.1凹模尺寸计算 3180621.1.2型芯尺寸计算 4145871.4型芯和型腔的结构 4113051.5浇注系统的设计 5259641.5.1主流道设计 5273131.5.2分流道设计 6193061.5.3浇口设计 1032221.5.4冷料穴设计 10164471.5.5拉料杆的设计 1172141.5.6定位圈的设计 11200461.6推出机构设计 1197451.7合模导向机构设计 13216491.9模具温度调节系统设计 14264071.9.1冷却水道的形式 14222291.9.2冷却计算 14195591.9.3冷却管传热面积及数量设计 151.1型腔数目和分布在本课题中，笔者主要按照下述要求来确定型腔部署量：（1）可满足最大注射数量要求；（2）达到锁（合）模力的压力标准；（3）塑件精度；（4）经济投入低；在具体实践中，还要按照以下要求对型腔的数目作做进一步确认：塑料件的结构比较简单，重量又是轻型的，而且企业生产时较大，建议生产企应该采用一种比较实用的多型腔结构的模具。经各方考察评判得出，本次所提到的模具设计采用一个模二个腔的结构形式，整体布局是考虑了平衡性。固而模具的尺寸较小巧，生产效率很高，工厂企业生产出来的塑件的质量稳定、可靠，能大大降低企业成本投入，为公司创造巨大化经济收益。1.2分型面的选择在本研究中，塑料件的分型面选取是截面所在的最大区域。下面的图3-1给我们明示了塑料件分型面的选择，所以在选择塑料件时，它的外表面能在固定模腔中整体成型，这个外表面的形状和特点均满足了生产要求，而且具有精度高、脱模简单等优势。图3-1分型面选取图1.3确定型腔和型芯的尺寸在本设计中，为简化操作过程，提高产品质量，将该制品的名义尺寸LS定义为最大的尺寸，按照现行规范及行业要求来设定其公差值，即“-Δ”；而凹模的名义尺寸LM被视为最小尺寸，同样也按照现行规范及行业要求来设定其公差值，即“+δZ”，其表达式如下：(3-1)图2-2(3-1)图2-2肥皂盒尺寸图上式参数详解：“Δ”前面的系数主要反映了制品的精度和尺寸变化情况，一般在0.5～0.75范围内浮动变化，收缩率S设定为0.005，如果偏差超出限定范围，就需要选取较小值，反之则选取较大值。1.1.1凹模尺寸计算(1)凹模模具它的径向尺寸Lm

通过ABS塑件的特性分析进一步发现，其精度达到了4级，因此会产生一定的磨损量，为保证产品精度，笔者专门取公差的1/6数值；制造公差；取，收缩率S基于区间内取值，在本设计选择0.5%，根据公式计算如下：(3-2)图2-2(3-2)图2-2肥皂盒尺寸图凹模模具的径向尺寸mm(3-3)图2-2肥皂盒尺寸图在已知公差值为的情况下，通过一系列推导计算确定出了最大磨损量，即塑件公差的1/6；制造公差为；取数值，根据公式计算如下。(3-3)图2-2肥皂盒尺寸图塑件的径向尺寸为mm（2）凹模的深度为Hm在已知高度为15mm的情况下，通过计算确定公差值为0.38mm，而最大磨损量则为公差的1/6；模具的制造公差；取，具体计算如下：(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

在前文已多次提及，最大磨损量取公差的1/6；制造公差；取。收缩率在区间内取值，最终选择0.5%。具体计算如下：(3-5)图2-2(3-5)图2-2肥皂盒尺寸图型芯径向尺寸为mm（2）型芯的高度是hm

在前文已多次提及，最大磨损量取公差的1/6；制造公差；取。收缩率在区间内取值，最终选择0.5%。具体计算如下：(3-6)(3-6)图2-2肥皂盒尺寸图型芯的高度mm1.4型芯和型腔的结构接下来，笔者将对型腔和型芯的内部构造进行全面且细致地评判与分析：（1）塑件的型腔大体可分为两种，一是组合型，二是一体型。由于塑料件的内部构造不复杂，且型腔是易于加工的，在整个工艺制作过程中，故我们选取整个完整的型腔和组合型芯进行制作，把型腔放置在固定模板上就能快速完成加工。经多方面考虑及综合分析后，选用了优势更为突出的组合式型芯，其实物展示效果如下：1.5浇注系统的设计在对香皂塑料盒塑件的内部构造和功能特点进行全面研究后选取了相适配的单分型面多腔注塑模，而且侧浇口不会对塑件外观产生任何影响。1.5.1主流道设计主通道和喷嘴形成了半球形接触模式，为防止高压塑料溢出。翻阅机械手册及具体细则后，确定出xs-zy-125注塑机喷嘴的规格参数，其中，前直径==mm；球面半径为。通过资料分析发现，主流道的与喷嘴的的存在密切关联，其表达式为：；同时，主流道小端面与喷嘴出口直径也存在密切关联，其表达式为:。主流道尺寸：通过下式可直接确定出主流道小端尺寸:；主流道球面半径:。为防止在生产过程中出现凝料拔出的问题，需将主流道打造成为更满足要求的圆锥形，其锥角，取。1.5.2分流道设计（1）分流道截面形状：大体包括圆形、U形、六角形等，为降低各种损耗，达到理想运行效率，经多方面考虑及综合分析后，选用了最适配的圆形通道，具体可详见图3-3。值得一提是，出于效率方面考虑，最终选用了圆形分流道。(2)分流道尺寸①分流道长度。②截面尺寸如果壁厚不足且重量未超过，可通过下式确定出其截面尺寸，即:1.5.3浇口设计采用改进型侧浇口的注塑模具设计。侧门的优点是造型简单，易于加工和尺寸调整门位选择灵活门拆卸方便，不会影响精度，只需调整截面大小，就能将熔体的充型速度和凝固时间控制在合理范围之内，从而能获得令人满意的充型状态，它最大优势是适用于各种塑料，但不足之处是要拆除浇口，由此一来，不仅需要设立更多浇口，还产生了较大成本支出。很明显，这种方法不适用于本设计要求。因此，将采用限制性侧浇口方法，在实际作业中，可将浇口尺寸看成下面的3-4图内容。这个侧浇口的形状设计与加工过程都能确保最薄弱区域在开模时浇口易于切割不留痕迹，塑件成形之后塑件表面的粗糙度得以降低，会变得更加光滑，这些还能够改善模具浇口附近的流动和痕迹的产生，同时能够调整和改善塑料材料的物理性能。为简化加工过程，尽可能加快关闭时间，需打开分型面上的门，实现外侧进料。1.5.4冷料穴设计一般情况下，冷孔主要设立在可活动模板上，通过暂时存储“冷料”来防止其进入型腔形成接头瑕疵的问题。另外，当模具打开时，可以将浇口主流道里的骨料从固定的模具模板中拉出来，小心操作防止流出，当这一切做完后，我们必须选择与推出杆相匹配的倒锥形“冷料穴”。“冷料穴”开设在与主流道顶端部位相对的活动模板上面，它的直径经过计算会略大于主流道的直径，这将便于冷料材料的灌入，结构看下面的3-5图内容。1.5.5拉料杆的设计拉料杆的冷孔非常重要，它主要设立在可活动模板上，通过暂时存储“冷料”来防止其进入型腔形成接头瑕疵的问题，需注意一点，当模具被打开时，制作者可以将浇口骨的材料从固定的模板中拉出来。这里应该强调的是冷孔尺寸不可小于主流道大端上的直径尺寸，长度约等于主流道大端直径尺寸。浇口套出口直径尺寸为8mm，拉杆直径等于出口直径尺寸8mm，拉杆的上部采用钩头Z形结构，选用刚度、硬度都比较强的45#钢作为首选制备材料，并在此过程中合理控制工艺参数，其中，淬火温度和时间为hrc40～45，表面粗糙度Ra1.6，按H8/F8尺寸来适配活动模板，因此经一系列推导与计算后确定出外径尺寸为8mm。1.5.6定位圈的设计 对当前使用较为广泛的XS－ZY－125型注射机进行深入研究与分析后发现，其固定模板上定位孔直径为100mm，外径为100mm，厚度为15mm，采用M6内六角螺丝钉进行紧固处理，可以查看3-6图片内容，采用A3钢材料制备而成，也就省去了热处理加工环节。1.6推出机构设计由于塑件构造不复杂且外观简单，所以采用最常见的推杆推出方式就能满足生产需求。所有零件均通过四根顶杆顶出，不仅简化了操作，还保证了推出的可靠性。对推动机构的内部构造进行深入研究后发现，它主要由下述几个部件构成：（1）推杆结合本设计要求，选取直径为6mm的圆柱型推杆，根据推出距离和模板厚度确定出相适应的长度，即105mm。采用45#钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，按H8/g7要求与型芯的相配。具体可见下图。（2）复位杆结合本设计要求，选取直径为8mm的圆柱型复位杆，根据推出距离和模板厚度确定出相适应的长度，即105mm。（3）采用45#钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，按H8/f8要求与型芯的相配。（4）推板导套采用T8A材料，淬火处理HRC45~48。具体可见下图：（5）推板导柱尺寸设计可详见图1.9：碳素工具钢T8A淬火处理硬度HRC52-55（6）推板推板长、宽、厚分别230、180、15mm，采用普通碳素结构钢A3。（7）推杆固定板长、宽、厚与推板相同，采用材料也与推板完全一致。（8）固定螺钉选用20mm长的M6内六角螺钉。（9）支承钉支承钉直径为20mm,高度为10mm。底部直径12mm，采用45号钢，调质处理HB270-290。1.7合模导向机构设计旨在从源头上保证注塑模型准确合模和打开，需在内部配装专门的导向机构，以起到传递载荷、导向等作用。（1）导柱设计经多方面考虑及综合分析后，选用了更满足本设计要求的阶梯导柱，其各项参数设计如下：直径25mm，高度35mm，倒角高度5mm。为将摩擦损失降到最低，还专门设立了油槽，采用碳素工具钢T8A，淬火处理hrc45~48，表面粗糙度为Ra0.8。（2）导套设计经多方面考虑及综合分析后，选用了更满足本设计要求的台肩型导套，其各项参数设计如下：直径25mm、高度40mm、壁厚5mm，肩高5mm。具体可见图3-10，其材料选择及加工工艺均与导柱设计完全一致。1.8排气系统的设计在填充过程中，需确保熔体内的空气被完全排出，由于熔体自身会产生一定气体，所以也要全部清空，否则会提高温度导致塑料件局部烧焦，或形成气泡造成焊接不良，致使强度大幅下降，难以取得理想充模效果。在注塑环节，浇注系统和型腔中的空气、熔体是释放的气体等各类气体均必须被完全排空。目前，人们提出了多种可行且有效的排气方法，比如排气槽排气、分型面排气、强制排气等。因为本设计是薄壳塑料件，型腔空间不是很大，排气量也非常小。而且部署的多个推杆可作为排气通道，所以通过间隙就能顺利完成排气操作。1.9模具温度调节系统设计1.9.1冷却水道的形式在本设计中，通过在型腔四周打造冷却水道的方式带走热量，确保模具温度在可控范围之内。结合塑件形状及冷却要求，制定出完善且可行的冷却水道规划方案。因为材料具有较大收缩性，为防止出现严重收缩现象，建议按照收缩