毕业设计（论文）-沐浴露按压头注塑模具设计

毕业论文洁芙柔抗菌洗手液按压头注塑模具设计姓名--学号--学院--专业班级--指导教师年--月--日绪论1.1研究背景模具工业是当今社会发展的一个关键领域[1]，我们日常使用的塑胶产品，都需要用到模具，例如电视、电饭锅等。我国模具行业发展很快，现有员工50多万，年产值达360亿；“罗阳纸”在市面上的售价已经达到了2亿多元，每年的出口总额在2亿美元，进口总额在10亿美元以上。目前，我国的制模行业具有如下特征：（1）复杂，精密，大型；寿命较长，模具和制模标准零件发展步伐明显稳定并势若长虹；（2）模具和模具的成长势头很强；大量的专业公司都在等着这个机遇的到来，为国家的发展做出自己的努力；（3）此外，就国家的发展策略而言，是一种永久的发展，即发展实体经济，以奠定坚实的财政根基，为人们的生命，丰富的资源；所以，在工业中所占的比例就很明显了；（4）就区域布局而言，我国的东部沿海区域发展水平显著高于其它区域，尤其是在资源比较活跃、资源比较充足的区域[2]；以长江、珠江、江浙等地为例，其模具的生产规模和产量已经达到了60%。来自于发达国家的人们；美丽。日、法、意三国的实力，依然相差甚远；毕竟，工业革命是从发达国家起步的，这十年来，我们已经在不断的追赶，相信很快就会到来。1.1.1国内模具行业发展现状随着科技进步和工业水平的不断提升，对塑胶产品的要求越来越高[3]。这也推动了我国塑胶模技术的发展，有些金属机械制造技术已经“长大”。目前市面上塑料制品的数目越来越多，其应用范围也很广，从洗碗机；电源插座、电源、电器、电器、电器等。除了这些，就是鼠标，键盘，钢笔，笔记本等等。大到医药，航天，塑料，应用范围很广。塑料制品质量好，耐火，高韧性，高弹力，可重复使用。但也存在着诸多问题：我国的塑胶模具产业发展不平衡，技术和生产设备比较滞后，行业规范还没有健全；造成我国公司的协同工作不到位，在某种意义上存在着经营观念的滞后。但是，从总体上看，模具产业的发展潜力还是很大的，虽然当前的经济环境很恶劣，但是，我们还有很大的发展潜力。1.1.2国外模具行业发展现状国外的模具产业在技术上比较重视创新[5]，其产品品种比我国丰富，而且其产品具有高的精确性和延长的寿命。在众多的大型模具企业中，高科技的运用给整个模具产业带来了一股全新的生机。例如3D制图技术已经代替了常规制图方式，数控机床的广泛使用，各种专用的编程软件的广泛使用，这些都表明了国外的制图技术在我国的发展中焕发着勃勃生机。同时，在各个国家的制造业中，模具占据了很大的比例，所以在其他国家，模具产业还在快速的发展着。外国的模具产业特征对今后的发展方向有重要的借鉴作用。1.2我国模具的发展趋势高精度、高效率（高自动化）是今后的发展趋势[3]。高精密的精密制造，在高精密的产品中，始终保持着高品质、高精确性和高生产率的持续发展。而在国内，在模具行业，大量的高精密模具制造公司已经出现，他们需要设备和技术，才能制造出高精密的产品。这就要求各个产品的制造工艺和技术要求非常高，国内很多企业与国外的差距还是很大的。他们已经搞定了不少复杂的东西。部分国产的冲压机也由我国进口，说明我国的技术水平在不断提升，各工序和加工技术都在逐步完善，逐步与世界接轨。制造业是一个国家的重要指标[6]，国内大部分工业都是自动化的，随着各种自动装备的推广，以及模具中的标准件的智能化水平不断提高；各种型号的冲压机的制造效率也在不断提高，而且在今后的发展中还会有更好的发展。因此，对于那些需要持续提高技术水平的设计师和各种技术人员的要求也在增加。在进行产品开发时，对产品的开发要求越来越高，特别是要持续地进行技术革新和提高产品的使用；通过对产品结构的合理调整，可以有效地改善产品的加工性能，从而使产品的加工质量得到改善。技术和设计是互补的。好的技术和制品能够减少成本，提高工作品质。因而，我国的模具产业迅速发展1.3本课题内容此项研究主要是针对洁芙柔抗菌洗手液按压头塑料制品的深入研究，选取合适的注塑工艺。并更新了装备；运动机理解析，部件的大小，推杆机构的结构。最后，利用Autocad对该方案进行了改进，并利用三维图形来完成整体的结构。主要内容有：塑件的工艺分析（材料及构造分析）、注塑机的设计：注塑机参数的校核，校核注塑机的注塑量，校核锁模力；检验开模成形及铸件的厚薄；注模结构设计：注浆系统设计，分型面选择，排气系统设计；模具零件设计，合模导向装置设计及模具脱模装置设计

2塑件工艺和原材料分析2.1塑件结构分析在进行塑胶产品的模具设计时，必须对其成型工艺及精度有相当的了解，并对其成型方式的需求进行了分析；全面地分析了塑料制品的精度、表面要求以及塑料原料的用途，通过多种方法的深入探讨，才能确定其结构、形态、精度的前提。图2-1是一个特定的二维塑料制品尺寸，在附图2-2中显示了一个三维塑料制品结构。图2-1二维塑件图图2-2三维塑件图2.2塑件材料的基本特性分析1、0.89~0.90g/cm3，其拥有良好的力学性能。收缩率一般为1.4~1.6%；2、壁厚均匀；3、塑件件外观光滑；4、脱模斜度30'~1°；5、模具结构设计要求：采用一模八腔结构设计；6、通过上述的分析，得出了所选用的锁模力和注射面积均是比较理想的；7、进胶方式无特定要求。PP具有耐热性，耐低温性，其电气性能优良，表面光泽性能好，密度一般为0.89~0.90g/cm3，其拥有良好的力学性能。收缩率一般为1.4~1.6%，PP塑料无毒，无味且受水，无机盐等的影响，原料极其易得，故价格比较便宜，是使用用途非常广泛的种塑料。2.3塑料的材料工艺参数选用PP材质来注塑，PP料流动性强，价格便宜。此产品胶位较厚，查阅文献[7]可知，PP料的密度在0.89~0.90g/cm3，收缩率为：1.4~1.6%，此处取值1.5%。表2-1PP相关参数全名PP收缩率1.4~1.6%比重1.02~1.05融合温度195~240℃成型模温38~93℃成型压力120~140Mpa流长比30~150结晶性和射速非结晶性，中等速度2.4计算塑件的体积和质量单个塑件体积V=5.25cm3，流道凝料V'根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则，即：0.8VV实/0.8=64.54/0.8=80.675cm3，体积测量如图图2-3塑件体积2.5塑料成型设备的选用由上计算初步确定注塑机为HTF90，查文献注塑机主要技术参数[8]如下表具体注塑机参数。表2-2HTF90注塑机参数表种类HTF90最大注塑量——cm3131最大的机头螺杆式直径——cm34最大注塑压力数据——MPa206最大的注射距离——cm80注塑周期——次/s0.85螺杆式的回转速度——r/min25~160注射的种类螺杆式最大的锁模力——kN860注射的投影面积——cm2100移模的距离——cm2310最厚的合模数据——cm460最薄的合模数据——cm150注塑机柱子最小宽度——cm560×560动力的频率——Hz3Hz2.6本章小结本章节主要针对洁芙柔抗菌洗手液按压头进行成型工艺分析，包括塑料塑件结构的分析、塑件成型部位尺寸的分析、原料的选择以及洁芙柔抗菌洗手液按压头成型件处理。首先根据所选的设计对象洁芙柔抗菌洗手液按压头绘制出其三维及二维结构图，分析改塑件的结构和生产需求，确定了其成型工艺为保障其直角不倾斜、不变性，保障其直角边的孔洞成型不会引起模具结构壁垒。根据洁芙柔抗菌洗手液按压头的使用条件，需要一定的强度和耐磨性，因此选取了PP作为成型原料。为防止洁芙柔抗菌洗手液按压头在脱模过程中出现缺陷，对其边角进行了圆角处理，并为了其能顺利脱模，在开模方向设置了0.5°的脱模斜角。此外，还通过计算注塑所需的体积，选用了注射成型设备为HTF90。

3模具结构方案的确定3.1分型面的选择和确定分形表面的设计既影响到了注射模的成形部位，也决定了塑料制品的脱模和成形的正确性，同时也会对后期的模具加工产生一定的影响。所以，在选取分型表面时必须遵循下列原则[9]：1.为了使塑料制品能够顺利地脱出，必须在塑料制品的外型边缘处进行分型。2.为了确保塑料制品的顺利取出，应充分考虑到最佳的留型面。通常，在脱模时，应将塑胶产品置于可移动的模子一侧。但是，也有一个推动机构：如果模具成型时，塑料产品仍然处于定型状态，如果适当的话；可以成型塑性产品。3.在确定分型表面时，应保证塑件的外形和大小精度。4.在设定分模板时，必须确保塑料制品的外形品质。5.要把生产费用和加工过程纳入考量。6.要防止发生充气，必须合理地使用锁紧压及成型部位的大小。7.若有侧抽芯时应留意对抽芯的作用，尽量将抽芯间距小的作侧抽，将大的放在开模的地方。8.在末次注入时，有一些气体无法外泄，故在选用分形时要考虑到排出对其的作用。通过分析可以选择平面分型面。：图3-1塑件分型面简图3.2出模数量与型腔布局空穴数量的计算，应从已有的塑料制品的生产情况来估计，再加上机械结构、模孔在模具内的布置，以及模孔数量的计算。在注射模的设计中，空穴的分配方式是一个非常关键的问题，它不但决定着生产的费用，而且也与塑料制品的成形品质有着密切的联系。通过型腔数量的选取，可以直接算出注入剂的数量，并根据锁定压力的大小来初步确定所需要的注塑设备。特定的布置显示在下面的图中：图3-2型腔布局和排列方式3.3本章小结本章节主要针对洁芙柔抗菌洗手液按压头模具的注塑方案进行了设计，包括分型面的选取、型腔数量的确定、型腔布置及注塑机的选择和校核计算。根据分型面的选取原则选取了洁芙柔抗菌洗手液按压头在开模方向的最大投影面积处作为分型面，分型面类型为平直分型面。根据洁芙柔抗菌洗手液按压头的生产量需求、经费预算及结构特点选取了一模八腔的型腔构造。

4浇注系统的设计4.1浇注系统的组成在注射成型过程中，经常将从喷头喷射出来的塑胶液体通过特定的流动通道进入该型腔的内部结构称为浇注系统。该系统包括：主流路、旁路、浇口、冷却室等。在模具的设计中，浇铸体系的设计非常关键。塑料制品的性能与大小、模具的结构设计是否正确有着重要的关系。4.2流道的设计4.2.1主流道的设计一方面，必须对主流路的材质和加工过程进行严格的规定，以确保注塑制品的品质。主要通道的粗糙度适宜于Ra0.8以上，有利于满足对成形填充流体特性的需求。选择T8A材料进行强化，使其强度达到HRC40~HRC45，并在定模侧以H7/m6组合。另一方面，主流道的构造也会对塑料制品的成形造成一定的影响，所以必须进行主流道的结构优化。主流道的外形一般为圆锥，如图4-1所示，注入口的直径d0=3mm和外球的半径SR0=14mm。主流道的长度L0一般由模具结构确定主流道的头部直径d一般由注塑机喷嘴直径决定，其大小为注射机喷嘴口直径加0.5~1mm，因此d=d0+0.5~1mm=3+0.5~1主流道的头部的凹面球面半径是根据注射机喷嘴球面的半径来计算的[11]，其大小为喷嘴球面半径SR0加上1~2mm，因此SR=SR0+1~2mm=14+1~2④球面配合高度h=3~5mm，取h=3mm。主流道锥角α=2o~4o，取主流道大端直径D，已知L=27mm,D=3.5+2×27×图4-1浇注系统的结构4.2.2分流道的设计因为分流道是变化的，需要对浇口数和浇口点进行适当的选取，其中，导流通路是通过浇口处与主流道连接，起到传输性的作用；所以，在进行结构设计时，要尽量选取合适的截面尺寸和截面，以防止材料损失和阻碍流体的流通。设计时，采用了均衡的导流方式，以确保不同类型空腔的充注均匀。（1）分流道形状选择根据有关资料[12]发现，在不同的方向上，有不同的侧向型，如T型、U型、矩形、圆形、半圆形等。从最大比表面的理论出发，可以看出，环形断面的导流能力最强，所以它也是最常见的。目前普遍采用的是梯形和环状两种，因为其流动特征和加工过程比较简便，因此通常采用环状。在两种常用的断面中，也存在着半圆形和U型断面的情况。由于是横向浇注，所以在本文中选取具有最佳流态充模特性的圆横断面，以充分地反映出塑件在模腔中的成型。（2）分流道安全搭边值分流道在连结浇口后，其未端与塑件之间的距离即为安全搭边值，通常这个距离要短[13]，但也要保证密封距离与强度，因此通常会设计1.5~3mm的分流道安全搭边值。此处，取安全搭边值为3mm。（3）分流道的几何参数分流道的加工制造也要以充分考虑流动性为前提，因此使分流道设置成T形截面。由塑件的原料为PP，查文献可知分流道直径的推荐值为D=4.8~9.5mm[14]，表面要求的粗糙度要低于Ra1.5根据注塑模具的实际情我们设计的分流道为圆形，长度L取60mm。此外还可以根据经验公式[15]计算分流道的宽度D： Dn=0.2654×4L式中D——各级分流道的宽度（mm）；W——流经该分流道的熔体重量（g）；L——流过熔体的分流道长度（mm）。通过计算得到D＞6.8符合设计要求，所以根据经验取D=9mm。图4-2分流道的设计4.3浇口的设计模具的浇口设计要充分考虑到塑件的构造和布局，尽量减少在注塑工艺中出现缺陷，尽量提高产品的外观品质，因此，要选用浇注的位置应该放在塑胶产品的顶部中心位置。根据的经验和塑料制品的实际状况[16]，在不改变塑料制品的使用和其他通用需求的前提下，选择了点浇口的直径D=1mm。具体如图4-3所示。图4-3点浇口的设计4.4冷料穴的设计注射成型前，注射成型前，注射口前端的熔融物料温度降低，形成冷凝物，从而阻止冷料进入模腔，影响成型产品质量；在进料端的动模上开一个孔或在溜槽的一端开一个孔，称为冷料室。其作用是防止冷料流入模腔，从而造成冷缝，冷料头和先行料流在两个注射间隔内。当塑料制品被推出时，冷凝物将被推出活动模具。在取出塑料制品的过程中，冷凝系统可以通过挡板同时分离，其结构如图4-4所示。图4-4冷料穴结构4.5本章小结本章节主要针对洁芙柔抗菌洗手液按压头模具的浇注系统进行了设计，包括主流道、分流道、浇口和冷料井四部分的设计计算。其中主流道主要计算得到了喷嘴接触球面半径为16mm，小端直径为3.5mm，长度为27mm，大端直径为4.55mm；设计分流道长度为157mm，分流道截面为T型截面，截面尺寸为长9mm，高6mm；设计浇后形式为点浇口，浇口直径为1mm；结合浇注系统和模具的构造，选定冷料穴和拉料杆为球型。

5注塑模具其他模具结构设计5.1冷却系统概述和设计在进行注塑成型时，模具的温度直接关系到制品的品质和工作的效率。由于各种材料的特性和工艺的不同，所以需要的模具的温度也是不相同的。模具中所需的设备因其对模具的温度的要求而异。若要长期维持高温型，必须在型腔内部安装加热器若要在注射工艺中迅速将塑料制品取出需要在该产品内设置制冷设备。本次设计的材料为PP，根据该塑料的相关性能参数可知不需要模具长时间的保持较高的温度，所以该模具不需要增设加热装置。根据表11-1得知，PP的成型温度为200-270℃[18]。要想在较短的时期内大量的产出，就必须迅速地将塑件内的液体冷却到可以迅速地从模子里拿出来。所以要将200℃左右的温度迅速降低到60℃，就必须在模子里安装一种叫做制冷的设备-冷却系统。因降温时温差较小，所以用水作为媒质的水冷设备。5.2冷却系统计算（1）注射周期：塑件壁厚为1mm，查阅表4-1[19]可确定其注塑周期，通过计算可得该模具的单位时间的注射次数为N=60次。（2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Q查阅文献中表11-3[20]可知PP的单位热流量QS（3）计算冷却水的体积流量q设水管进水口端的水温为θ2=22℃，出水口端的水温为θ1=25℃，又水的密度ρ=1000kg qv=WQS60（4）确定冷却水路的直径d当qv=2.03×10-3m3/min，查阅文献可知[21]（5）冷却水在管内的流速查阅表5-13[22]得知，冷却水管的直径为8mm时，水管中水的最低流通的速度为1.66m/s。v=故流速大小合理。（6）求冷却管壁与水界面的膜转热系数因为平均水温为23.5℃，查阅表4-31[23]可得f=6.72则有： h=4.187fρv0.8（7）计算冷却水通道的导热总面积 A=WQS（8）计算模具冷却水管的总长度 L=Aπd=（9）水道的条数为x，假定每条水道的长度为l=916mm，则水道的条数为 x=Ll=具体冷却系统设计如下所示：图5-1冷却系统5.3脱模机构的设计模具的设计应该是按照产品的内部构造来决定的，一些产品像是木桶之类的，采用推板式推进机制将其推向市场，在产品里面不会有任何痕迹，对于产品来说是很好的。有的推杆是用推杆来推动的，在使用推杆的时候要注意到要保持平衡，推杆的类型有扁推杆、圆推杆等。推杆的设计要按产品的内部构造来进行，对于一些产品比较繁琐的情况，应采用二次脱模机构。二次脱模是指不能进行正确的内脱，而第二次脱模是要作辅助的。二次脱模的制造工艺比较繁琐，造价较高，可采用推杆直接推出是最容易的。这是最常用的一种，价格便宜，而且方便替换。设计时，应当遵循以下要求：1.按产品需求进行推杆结构的设计，对内衬的要求没有任何的瑕疵就必须将推板的结构推出来以避免在产品的外表上出现任何的印迹。在其它情形下，试着用推板或其它方法来推动。2.在进行推杆的时候要考虑到产品的内部构造，一些骨位要用平推棒作小顶针会很薄。当压强造成推棒破裂时，应选用大口径的。害怕造成推棒过薄造成模具卡住而造成模具损坏。3.一些筒状的内部构造可以考虑作推杆式推进，避免制品筒过深造成制品后模具粘合。作推杆是为了避免沾料也不会把柱子顶破，如此保持了制品的结构和整体。4.在设计推杆时要考虑到最大的抱持力，尤其是在骨位交叉的部位，更要进行推杆。另外，墙角也要用手柄，否则会像是被胶水粘在后面的模具上一样。此设计根据推出机构的选取原则及洁芙柔抗菌洗手液按压头的结构选择了推杆推出机构。在设计时，要避免在模具和模具之间发生胶合时发生的问题，在进行推杆推出的时候首先要做推杆的推进器，如此工艺简便易换，也能提高生产率极大地缩短了模具的制作周期，推杆机构的具体构造如下图：图6.1推出机构的结构（一）： F=2a+bESLf-式中E——PP的弹性模量，取为2000MPa；S——制件收缩率参量，取为0.015；L——制件包容长度数值，取为37mm；f——制件与型芯之间的摩擦因子，取为0.21；φ——制件脱模斜度数值，取为1；μ——制件模具泊松比参量，取为0.32；K1——模具无量纲因子，取为8.53K2——模具无量纲因子，取为1.01A——法向投影面积数值，取为101.29cm2。F=（二）结合模具设计原对推杆最小直径进行计算： d=KL2Fn式中d——洁芙柔抗菌洗手液按压头推杆最小直径数值，取为4mm；K——洁芙柔抗菌洗手液按压头推出机构安全参数，取为4；L——洁芙柔抗菌洗手液按压头模具推杆长度数值，取为194；F——洁芙柔抗菌洗手液按压头模具脱模力数值，取为1472.89；n——洁芙柔抗菌洗手液按压头模具推杆数目数值，取为5；E——洁芙柔抗菌洗手液按压头PP的弹性模量，取为210000MPa。d根据以上的理论，得出了洁芙柔抗菌洗手液按压头注塑模需要的推杆直径比设计的要小，洁芙柔抗菌洗手液按压头产品的推杆机构能够达到制造的需要，并达到了此次洁芙柔抗菌洗手液按压头塑件的模具设计的需要。（三）： σ=4Fnπd式中——洁芙柔抗菌洗手液按压头推杆材料许用应力数值，取为10.32MPa；——洁芙柔抗菌洗手液按压头推杆承受应力数值，取为600MPa。σ=从以上的分析可知，洁芙柔抗菌洗手液按压头的推进力为F=2202.91N，推杆强度σ=35.08MPa，洁芙柔抗菌洗手液按压头塑件的推出机构能够达到生产力的需要。5.4复位机构设计在推杆机械推出成型时，动、定模具的运动运动到最大间距时，必须用回位装置进行重置，以确保动模具的精确对准；为了防止模具部件之间的冲撞和干扰，必须安装模具引导装置。不同塑料制品的结构不同，其导引方式及构造也不尽相同，而圆形则是最少的滑移因子；因此，环形导柱型是最常用的导引方式，另外，在某些高精度、高精度要求的情况下，往往采用弹簧及复位杆方式进行导向。复位机制如图5.3。图5-3复位机构5.5导向机构设计模架已按标准带有四根的带头导柱，在合模时能起导向和粗定位作用。导柱导套结构形式如图5-4所示，导柱与导套[25]之间采用H7/f6的过渡配合。图5-4导向机构5.6排气机构的设计在塑料熔体在注塑成型过程中，会产生气体，这些模腔内的气体来源有如下：（1）原存于模腔内的气体；（2）塑料中的水分在成型温度下产生的水蒸气；（3）塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体；（4）塑料助剂挥发(化学反应)所产生的气体；（5）热固性塑料交联硬化时释放的气体；（6）某些塑料硬化时，因体积收缩放出的气体。模腔中的气体要尽快地排出，若不能将模腔中的气体及时排除，则会因熔融液体的挤压而产生的压力增加，造成铸型的回弹；因此，铸件的充填速率会降低，使铸件充填不足。在压力作用下，部分的气体会透过塑料，造成气泡及变软。在压缩气体时，会产生部分碳化和烧焦等问题。因此，在排出气体时，一定要有相应的排气装置，它的排气方式可以是模具设计的排气方式，也可以是模内的型腔，以及零件间的匹配间隙的排气方式。本发明的冲头是利用内腔本身所具有的空隙和沟道来实现的。5.7本章小结本章节主要针对洁芙柔抗菌洗手液按压头模具的其他结构进行了设计和计算，主要包括冷却系统、脱模机构、导向机构和排气系统的设计。根据洁芙柔抗菌洗手液按压头的结构和成型特点，选取了冷却介质为水，布置了冷却水道的位置，根据冷却水道直径的选取要求，选定了10mm的安全距离。通过对冷却系统相关参数进行计算，选定冷却水道的直径为8mm，冷却水道的条数为2条。根据洁芙柔抗菌洗手液按压头的结构和成型特性对该磨具的推出机构进行了选择和相关尺寸的计算，最终确定洁芙柔抗菌洗手液按压头模具的推出机构为推杆推出机构，脱模力为2202.91N，推杆长度为194mm，推杆直径为4mm。根据洁芙柔抗菌洗手液按压头模具的浇注方式选定了标准模架中复位机构和导柱导套导向机构，最后确定了该模具的排气系统为结构间隙排气。

6成型零件的计算6.1型腔的结构设计模腔；型芯；嵌件、斜顶、侧抽芯等与成型件相关的部分叫做成型件，以保证成型后成型件的外形及尺寸均采用高质量的钢，以保证成型件的外形及外形。在进行塑胶产品的包装时，必须充分考量塑胶产品的收缩性，若达不到要求，则会造成塑胶产品与预期产品有差异；甚至会让整个塑胶模失去作用，需要重新制作。要想让成形的制品达到最好的状态，达到品质和精确性，就需要对塑料制品进行最好的处理，让塑料制品的各个部位都能够精确的成形。因此，制作模内件必须具有良好的工艺、高的强度和良好的耐久性。模具所需的加工部位通常有浇口套孔、流道槽、螺丝牙、输水孔等。通常的模子有两种形式，一种是一体的，一种是内嵌的，在此为一体；由于这样的一体化结构使得成形部件具有很好的韧性，并且很容易被处理。图6.1型腔结构形式（1）型腔径向尺寸计算[9]： LM0+δ式中LM——型腔的径向尺寸（mmScp——收缩率，0.015Ls——塑件的径向公称尺寸（mm）∆——塑件的尺寸公差（mm）；δz——型腔的制造公差，δx——修正系数，0.75。计算结果如表6-1所示。表6-1型腔径向尺寸计算塑件尺寸/mm塑件精度等级模具尺寸计算/mm51.65MT50.7451.8736.63MT50.5636.75921.5MT50.4421.49312MT50.3211.94（2）型腔深度尺寸计算[9] HM0+δ其中x=2/3，计算结果如表6-2所示。表6-2型腔深度尺寸计算塑件尺寸/mm塑件精度等级模具尺寸计/mm38.05MT50.5638.24713.05MT50.3213.0326.2型芯结构设计一般情况下，为了更好的成形带有孔洞和内凹的塑料制品，都会使用类似于塑料制品的内层，以保证产品的精确度和精确度。模具所需的模具通常有推杆孔、流道槽、螺丝牙、排水孔等。普通的模芯有两种构造，一种是集成的，一种是嵌入的，这个是嵌套的；由于镶拼式的这个结构对于成形的部件具有很好的强度和很容易的处理。以下是其结构图。图6-2型芯结构形式（1）型芯径向尺寸计算 lM-δz0式中lM——型芯径向尺寸；δz——本次型芯的制造公差（mm）；ls——产品的径向尺寸计算结果如表6-3所示：表6-3型芯径向尺寸计算产品尺寸/mm产品尺寸精度计算结果/mm19.4MT50.4420.02110MT50.2810.364.91MT50.245.164（2）型芯高度尺寸计算 hM-δz0计算结果如表6-4所示。表6-4型芯高度尺寸计算产品尺寸/mm产品尺寸精度计算结果/mm36.12MT50.5637.03523.86MT50.4424.51123.4MT50.4424.0446.3成型零部件强度钢度选用校核模具内部的成形零件，也是模具的主要零件，通常有斜顶、型芯、型腔、滑块、镶件等。都是与制品直接相连的部件，与产品的外表，内部的品质，都有很大的影响，因此，它的硬度和硬度都很高，而且还要求耐用性。由于这种材质比较昂贵，所以在最初的时候，要控制好尺寸，最后得出结论：采用的是NAK80材料，符合要求。6.4本章小结本章节主要针对洁芙柔抗菌洗手液按压头模具的成型系统进行了设计，型腔为成型洁芙柔抗菌洗手液按压头外表面的成型零件，对于中小型塑件型腔采用整体式结构，由于洁芙柔抗菌洗手液按压头不大，故在此选用了整体式型腔结构；型芯为成型洁芙柔抗菌洗手液按压头内部结构的成型零件，由于洁芙柔抗菌洗手液按压头内部结构相对简单，因此选用了整体式型芯对其内部结构进行成型。型腔和型芯在工作过程中有一定的摩擦作用，因此这里选用了耐磨性好的NAK80材料作为其原材料。最后对型腔和型芯成型部位的工作尺寸进行了计算和精度校核。

7模架选择与尺寸选择7.1选择模架为了让产品具有更完整的技术资讯，更好地提升工艺的生产效率，减少生产周期和生产费用。然而，合适的创意设计也可以推动模制界向前发展，并将二者的关系加以均衡，从而设计出符合塑胶制品品质与应用特性的注塑模。此次洁芙柔抗菌洗手液按压头注塑模具选用FCI-3550-A80-B80-C100标准模架[21]，模架结构如图7-1所示。图7-1模架结构形式此标准模具架导柱和导套配合，具有导引功能，保证开闭合模具工作，并且螺钉作为紧固功能。这种模具支架的使用范围广泛，且相对较简易，能够满足此次的设计需求。7.2标准模架的设计设计型腔，型芯，模板；移动模架等的尺寸不但要考量塑料制品的尺寸，还要考量塑料制品的构造，比如是否要使用诸如滑动块之类的侧抽心构造。通常，中型模具框架的型腔和型芯体的侧壁应在30毫米到50毫米之间，而大型模具支架的要求在50毫米到80毫米之间。（1）型腔尺寸大小：190×310×41.71mm（2）型芯尺寸大小：190×310×67.52mm（3）定模板尺寸大小：350×500×80mm（4）动模板尺寸大小：350×500×80mm支撑块的高度的设计跟塑件的顶出距离相关，支撑块的高度是100mm，完全能满足本套模具的塑件的顶出距离需求。模具的尺寸为：350×500×396mm。7.3本章小结本章主要选定了洁芙柔抗菌洗手液按压头注塑模具的标准模架型号为龙记FCI-3550-A80-B80-C100型模架，定模板厚度为80mm，动模板厚度为80mm，垫块厚度为100mm。

8侧向抽芯机构的设计8.1滑块及导滑槽的设计如果塑料制品存在诸如孔洞、沟渠等的局部区域，不能沿竖直模内分模面的方向进行正常的脱模，则该部位为倒置。为克服倒钩的问题，可以使用到滑棒上的抽心装置。使用滑移机械会导致模具成本、加工量和制造时间的增大，这是一个需要解决的问题。选用滑块钢材时，要综合考虑塑料制品的使用特性及其他方面的需求，一般情况下选用45#钢材，高强度钢材则选用T8A、Cr12等[12]。一般情况下，滑棒的硬度应达到HRC40或更高。滑板可以分为整体和组合两种。滑块导滑槽设计：导滑槽一般选用T10A钢，由于其具有更好的硬度和易于处理的材质。至少要有三分之二的滑板被装进注射模中。在滑板的底面超过了滑板的长度的1.5倍，一般会进行油槽的滑移。8.2抽芯机构的结构形式在塑料注射模的设计中，通常采用斜导柱来实现侧滑块的线性移动。在结构上，斜导柱的安装方式有：①采用楔块对斜导柱进行定位；采用定模板对斜导柱进行定位；斜导柱用专用的紧固件进行紧固。通常用于将滑块重新定位的刀具有弹簧和楔紧快，在某些情况下，还可以利用外部摆动杆的复位机制来完成滑块的恢复。8.3抽芯距S的计算塑料制品上的倒置在中心位置的数值，在理论上，滑板移动到这个冲量时，就能与塑料的倒立部件分离，这个数值用S'来代表。但事实上为了保证工艺的准确性和安全性，一般都会增加2-5mm个安全区。滑板的真实移动距离用S来表达由此能够得出S≥S'+(2 S=S'+（2～5）mm S′=24mm；S=24+5=29mm （8-因此这次的模具设计中滑块的行程S=29mm是合理的。8.4斜导柱倾斜角α设计在设计斜导向柱角时，不仅要计算出倾斜导向柱的长短，还要同时兼顾抽芯距离、模具结构、模具安装和工艺的便利程度。如果导杆的角度过大，不但造成了生产上的不便，而且还会影响到滑块的抽心和锁模操作。斜导柱的斜导柱角度过低，则会导致其长度增加，若其长度超过模具最大直径，亦会导致倾斜导柱的强度不足。根据有关资料和生产实践，一般斜导杆的角在15~25度之间，在一些特定条件下，一般不超过30度。经对以上各种影响因子的比较，得到了斜角为13度的结论。楔形块倾角为15度。8.5斜导柱直径计算： d=38FtH式中：d——Hw——[σF——α——： d=38FtHw[σw将该数值取到最接近的斜导柱规格，可以得到d=16mm8.6斜导柱长度计算查阅相关资料可以得到斜导柱长度的计算公式如下： Lz=172tan代入相关数据，可以得出L=160.69mm。斜导柱的结构示意图如图8-1所示，其布置形式的三维图如图8-2所示。图8.1斜导柱示意图图8.2斜导柱抽芯机构三维图8.7本章小结由于洁芙柔抗菌洗手液按压头侧边有凹孔，因此需要采用侧抽芯机构对其进行成型，本章节主要针对直角定位制品模具侧抽芯机构进行了设计，选取了直角定位制品模具侧抽芯机构为侧滑块抽芯机构，计算得到侧抽芯距离为29mm，斜导柱的直径为16mm，斜导柱的长度为160.96mm。

9注塑机的校核9.1注塑机的选择在选用注射器材时，通常会根据塑胶产品或模具的需要，选用公称注射压力，公称锁模力，模板行程，模框安装位置尺寸等。注射器材的选用分为两大方面：一是选用塑料制品、塑料制品、注射模具；对所要求的注塑装置如注塑工艺的技术参数进行调节，如所选择的注塑装置的技术参数；二是调整注射成型工艺，以满足生产所需的技术参数。9.2注塑机最大注射量： 0.8V注≥V总 式中V注——最大注射容量V总——体积总和0.8——最大注射容量的利用系数。V因此，注射机体积要求满足洁芙柔抗菌洗手液按压头模具洁芙柔抗菌洗手液按压头的品质，这种类型的注射机可以满足我的需求。9.3校核移模行程（1）注射机拉杆与模具长宽尺寸模具的长宽为350×500mm；注射机拉杆间的距离差为560×560mm；因此达到需求。（2）闭模高度的验算该模闭合状态的总厚度为396mm；注塑机闭合的最大厚度为460mm；在注射成型机所允许的闭合厚度范围之内，可以达到所需的要求。（3）模具打开行程的验算模具打开行程的公式如下： S≥H1+H2+5~10式中H1——产品顶出的距离mm；H2——流道系统的高度加产品的总高度mm38+173+10=221mm<310mm。因此达到需求9.4校核注塑机锁模力模具的压力值应符合下列公式[29]： Fs≥Fz=PAx式中Aj——凝料投影面积Ax——产品投影面积Fz——胀模力FsP——模腔压力，取20MPa。由于Fs通过上述的分析，得出了所选用的锁模力和注射面积均是比较理想的。9.5本章小结本章主要针对注射机进行了设计，通过估算单次成型所需的注射量初步选定了HTF90型号注射机，对改注射机的最大注射量、锁模力、注射面积和开模行程进行了校核计算，校核结果证明所选取的HTF90型号注射机合理。

10模具总装图10.1注塑模具总装图图10-1模具二维总装图10.2模具工作原理此注射模移动开启式和关闭式模具的操作简介：开启模具的操作说明：注塑机在完成了压力和压力之后，就可以开启注射模了，注射模的开启是由液压缸驱动的。在注射控制装置下达了打开命令之后，液压缸就会启动，然后用气缸驱动注射成型的背面的平板，因为注射模的动模部件是在注射成型背后的平板上；因为注射模的定模部件在注射成型之前是不动的，而这是一个双重分模式的模框构造。所以模具在开模时1.首先，第一次分型，型腔固定板与出料板分离，其运动的动力来自于安装在动模固定板与定模固定板之间的尼龙胶塞机构，在其摩擦分离作用下运动到规定的距离，该距离就是分流器的总长度。因为滑块是紧固在模具的定位板上，而斜钉又是紧固在板子上，所以滑块也是与斜钉有一段距离，并因斜钉的影响而发生横向抽心。排距限制装置使用限制螺丝限制。2.其次是第二次分型，在第一次分型的基础上，继续开模。此时，脱料板将开始移动。脱料板的功能是强制将流道冷凝液从钩杆上分离。这个移动距离一般是8mm~10mm，足够了。和第一次分型一样，滑块和斜销没有完全分离，侧向抽芯动作继续并完成。它也是由限位螺钉控制的，前两次分型的作用是打开模具的空间，使流道冷凝物在空间内取出。3.最后第三次分型，第二次分型后继续开模，动模和定模会在分型面分离。在注射过程中，将活动模具移至所需的部位，这样就有了充分的空间来抽出制品。此时，设置在注塑机后面的顶出气缸开始接收指令并向前推进。排出筒的圆形棒推动注射模的推杆座，推动注射模的推杆座向前移动，而推杆座座的推杆座则直接对塑胶产品的内壁产生影响，从而将掉落的产品从动模心中推出来。当产品被挤出时，机器上方的机械手可将其移出并放置到特定的支架中，或由操作员将其移出支架中。到目前为止，全部注射模的开启操作都已结束。关闭模的操作说明：在将制品取出来之后，注射成型的时候，需要进行关闭，而注射成型的压力也是由注射成型的后部的液压缸提供的。液压缸启动，活塞驱动注塑机后方的平板开始前进，注射模的动模随着注射成型的后板向前方移动，而倾斜的插销斜面与滑动机构的倾斜表面相接触；将滑块重置，在移动模具的回位杠杆与定模盘接触时，通过回位杠杆使推杆和推杆返回，使动模向前移动至预定的地点；动、定模的分模面部位完全靠紧，从而实现全模的关闭。12.3本章小结本章节主要针对洁芙柔抗菌洗手液按压头模具装配图进行了绘制，并对绘制装配图的过程进行了简要说明。根据所配置的模具装配图，简要陈述了洁芙柔抗菌洗手液按压头模具开模和闭模工作原理：通过注射机带动动模部分向后运动，使模具在分型面位置进行分型，斜导柱带动侧型芯运动，注射机顶杆带动推杆向前运动将塑件推出，由此完成开模运动；复位弹簧带动动模部分进行复位，斜导柱带动侧型芯回复到原位，动模和定模部分闭合，由此闭模动作结束。

结论本文先介绍了国内外模具的发展现状，通过简单的对比分析指出了我国目前模具行业存在的不足之处，进而阐述了我国未来模具行业发展的前进方向。通过对该塑件的模具设计和加工工艺分析，设计出了一副完整的注塑模具，对类似产品的注射模设计有很好的参考价值本文主要做了如下方面工作：采用平衡式的布局，首先通过尺寸分析，选择其采用的材料。然后通过材料的性能选择合适的注塑机，再对注塑机进行校核，判断注塑机是否符合标准。其次通过对成型零件参数的计算，用UG和CAD绘制出其三维图和二维图。通过对以上模具结构的设计，满足了本次设计的塑件质量要求。

参考文献[1]周宝友.中国模具制造业现状及发展趋势[J].模