肥皂盒注塑模具毕业设计设计说明书Word格式.docx
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塑料模是应用最广泛的一类模具。
近年来，我国塑料模有长足的进步。
在制造技术方面，首先是采用CAD/CAM技术，用计算机造型、编程并由数控机床加工已是主要手段，CAE软件也得到应用。
第一章总体方案确定
图1-1肥皂盒
塑件分析
该塑件是一个肥皂盒的上、下盖，如图1-1所示，该塑件结构简单，上、下盖外轮阔均为长方形（长60mm、宽30mm、高12mm），两端为半圆形（半径为15mm），口部均有相配合的台阶，且下盖有三个长方形（长16mm、宽4mm、）两端为半圆形（半径4mm）。
尺寸精度为MT6级，尺寸精度不高，无特殊要求，壁厚为，属于薄壁塑件，生产批量大。
塑件材料为聚甲醛（POM），成型工艺性较好，可以注射成型。
分型面位置的确定
根据塑件结构形式，最大底面为底平面，故分型面应选在底面处，为了满足制品的要求决定采用侧浇口。
分型面位置如图1-2所示。
图1-2分型面位置
确定型腔数量和排列方式
型腔数量的确定
该塑件为小型制品，尺寸精度不高。
可以采用一模多腔的形式。
考虑到模具制造成本和生产效率，初定为一模两腔的模具形式。
型腔排列形式的确定
该塑件为规则图形型腔采用如图1-3所示两行两列的矩形排列式。
图1-3模具型腔排列方式
确定模具结构形式
采用UG分析后，下盖的体积为，上盖的体积为。
本模具的结构形式为单分型面的两板模。
采用一模两腔，顶杆推出，流道采用平衡式，浇口采用侧浇口。
为了缩短成型周期，提高生产率，保证塑件质量，动定模均开设冷却水道。
总体模具结构如图所示。
图1-4模具结构
确定成型工艺
本塑件的材料为聚甲醛（POM），是一种高熔点、高结晶性的热塑性塑料。
聚甲醛的吸水性比较差，成型前不必进行干燥，制品尺寸稳定性好，可以制造较精密的零件。
聚甲醛可以采用一般热塑性塑料的成型方法生产制品，可以采用注射成型。
聚甲醛（POM）特征见表1-1：
表1-1聚甲醛（POM）注射成型的工艺参数
序号
项目
聚丙烯（PP）
1
喷嘴温度/℃
170—180
2
料筒温度/℃
170—190
3
模具温度/℃
90—120
4
注射压力MPa
80—130
5
保压力MPa
30--50
6
注射时间S
2—5
7
保压时间S
20—80
8
冷却时间S
20—60
9
成型周期S
50—150
确定注射机型号
利用UG进行体积的计算
经过三维软件UG建模分析，可知肥皂盒下盖体积V1≈，肥皂盒上盖体积V2≈。
V=V1+V2=7cm3。
按经验公式算得：
V总=×
7=。
查得聚甲醛的密度为cm3。
故所需塑料质量为cm×
=。
锁模力的计算
通过计算，可知肥皂盒上盖在分型面上的投影面积约为：
S1=,肥皂盒下盖在分型面上的投影面积约为：
S2=S=S1+S2=3213mm2。
按经验公式计算得：
×
3213=。
又聚甲醛（POM）成型时型腔的平均压力为35MPa（经验值）。
故所需锁模力为：
Fm=×
35MPa=。
注射机的选择
根据以上计算决定选用XS-Z-125注射机，其主要技术参数见下表：
理论注射容量/cm3
125
锁模力/KN
900
螺杆直径/mm
42
拉杆内间距/mm
290×
260
注射压力/MPa
119
移模行程/mm
300
注射时间/s
最大模厚/mm
注射方式
螺杆式
最小模厚/mm
200
喷嘴球半径/mm
12
定位圈尺寸/mm
100
锁模方式
液压—机械
喷嘴孔直径/mm
4
表1-4XS-ZY-125注射机主要技术参数
注射机有关参数的校核
（1）最大注射量的校核
为了保证正常的注射成型，注射机的最大注射量因稍大于制品的质量或体积（包括流道凝料）。
通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的80%以内。
XS—ZY—125注射机润许的最大注射量为125cm3。
利用系数取
×
125=100cm3<
100cm3，最大注射量符合要求。
（2）注射压力的校核
安全系数取，注射压力根据经验值取80MPa。
80MPa=104MPa104MPa<
119MPa
注射压力的校核合格。
（3）锁模力的校核
安全系数取，×
=
<
900KN锁模力校核合格。
第二章浇注系统的设计
主流道设计
主流道尺寸
根据所选注射机，则主流道小端尺寸为:
d=注射机喷嘴尺寸+（～1）mm=4+1=5mm
主流道球面半径为:
SR=喷嘴球面半径+（1～2）mm=12+1=13mm
主流道衬套形式
本设计虽然是小型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，浇口套和定位圈还是设计成分体式，主流道设计成圆锥形，锥角取5o,内壁粗糙度Ra取，浇口套如图2-1所示，材料采用T10A钢，热处理淬火回火后表面硬度为50HRC～55HRC。
图2-1浇口套
分流道设计
分流道的布置形式
分流道应满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快的经分流道均匀的分配到各个型腔。
本模具采用一模两腔的平衡式结构形式（如图2-2所示）。
图2-2分流道的布置形式
分流道长度
分流道只有一级，考虑到浇口的位置，取总长为27mm。
分流道的形状、截面尺寸
为了便于机械加工及凝料脱模，分流道的截面形状采用加工性能较好的梯形流道。
改良型梯形截面分流道的直径可根据塑料的流动性等因素确定，根据经验，分流道的直径一般取2～12mm，比主流道的大端小1～2mm。
本模具分流道大端直径取4mm,小端和浇口尺寸相一致。
分流道表面粗糙度
分流道的表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取～即可，在此取。
浇口设计
塑件结构较简单，表面质量无特殊要求，故选择采用侧浇口。
侧浇口一般开设在模具的分型面上，从制品侧边缘进料。
它能方便的调整浇口尺寸，控制剪切速率和浇口封闭时间，是被广泛采用的一种浇口形式。
本模具侧浇口的截面形状采用矩形，尺寸为2mm×
3mm×
。
冷料穴和拉料杆设计
本模具只有一级分流道，流程较短，故只在主流道末端设置冷料穴。
冷料穴设置在主流道正面的动模板上，直径取8mm，长度取10mm。
拉料杆采用钩形拉料杆，直径取8mm。
拉料杆固定在推杆固定板上，开模时随着动定模分开，将主流道凝料从主流道衬套中拉出。
在制品被推出的同时，冷料穴也被推出。
图2-3Z形拉料杆的冷料穴
第三章冷却及排气系统设计
冷却系统设计
一般注射到模具内的塑料温度在200o左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60o以下。
热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效地冷却，使熔融塑料的热量尽快的传给模具，以使可靠冷却定型并可迅速脱模。
对于流动性好的塑料，因为成型工艺要求模温都不太高，所以常用常温水对模具进行冷却。
由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面形状，水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的热淋想冷却水道传递，精确计算比较困难，实际生产中，通常都是根据模具的结构确定冷却水路，通过调节水温、水速来满足要求。
本塑件除口部外壁厚均为,口部壁厚约为，制品总体尺寸较小，在动、定模板上及型芯、腔镶件上设置冷却系统。
考虑到冷却水道的密封性及可加工性，故冷却水道应从动、定模板上进入型芯、腔镶件上，沿镶件四周开设冷却水道，水管直径取8mm。
如图3-1所示:
图3-1型芯、腔镶件上冷却水路
排气系统设计
由于制品尺寸相对较小，排气量很小，利用分型面及型芯间的配合间隙排气即可，因此不需要单独开设排气槽或增设引起装置.
第四章成型零件设计
成型零件结构设计
由前文可知，本模具采用一模两腔、侧浇口的成型方案。
型腔和型芯均采用镶嵌结构。
（1）型腔塑件表面光滑，无其它特殊结构，塑件外形尺寸为60mm×
30mm×
12mm，考虑到一模两腔及浇注系统和结构零件的设置,型腔镶件尺寸取120mm×
100mm,深度根据模架进行选择。
（2）型芯与型腔相一致，型芯的尺寸也取120mm×
100mm。
成型零件尺寸计算
该塑件的材料是一种收缩范围较大的塑料，因此成型零件的尺寸应按平均发计算。
查表得聚甲醛（POM）的收缩率为，故其平均收缩率为
Scp=1/2（%+%）=%
根据塑件尺寸公差的要求，模具的制造公差取δz=Δ/3;
肥皂盒上盖的型腔的径向尺寸（以尺寸30mm为例进行计算）为
Lm=[（1+Scp）Ls-3/4Δ]0+δz
=[（1+x30-3/]0+
=+
表4-1成型零件的尺寸计算
尺寸
部位
塑件
计算公式及过程
计算结果
上
盖
型腔尺寸
=[（1+x60-3/]0+
+
=[（1+x30-3/]0+
型腔高度尺寸
Hm=[（1+Scp）Hs-2/3Δ]0+δz
=[（1+x12-2/]0+
型芯尺寸
lm=[（1+Scp）ls+3/4Δ]0-δz
=[（1++3/]
0-δz
=[（1+x57+3/]
=[（1++3/
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