黎业高毕业设计 修改打印.docx
《黎业高毕业设计 修改打印.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黎业高毕业设计 修改打印.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
黎业高毕业设计修改打印
东莞职业技术学院
毕业论文
肥皂盒注塑模具设计
学生姓名：
黎业高
学 号：
201120060229
年级专业：
2011级机械制造与自动化2班
指导教师：
刘存山
系 部：
机电工程系
广东·东莞
提交日期：
2012年5月
指 导 教 师 评 语
签名：
日期：
成绩
（注：
成绩评定请按优、良、中、及格、不及格五级评定）
开 题 报 告
毕业设计预期目标及工作方案
塑料制品具有制造成本低，加工容易可大量生产，性能优良等特点。
它
已经进入了工业部门以及人们日常生活中的各个领域，应用极其广泛。
注射成形是成形塑料制品的一种重要方法。
几乎所有的热塑性塑料都可用此法成形。
注射成形是将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒，塑料经加热熔化至粘流态后，由柱塞或螺杆推动而通过料筒端部的喷嘴，被注入温度较低的闭合塑模中，充满塑模的熔料在受压的条件下，经冷却固化后保持塑模型腔所赋予的形状，最后松开模具顶出制品。
本课题通过对肥皂盒的模具设计和工艺的分析，进一步加深了对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统的了解，最终设计一副注塑模具。
目前市场上的肥皂盒五花八门，种类繁多，很多都是只注重于外观设计的，却忽略了肥皂盒的实用性。
本次设计的肥皂盒结构比较简单，曲面少，造型轻巧且不占用多大空间，实用性强。
并采用PS塑料，价格低廉，模塑性和着色性较好。
使它能在长期潮湿的环境中不掉色不软化。
可大量生产，经济效益可观。
目录
摘要6
第1章前言6
第2章塑料的成型及工艺基础6
2.1聚苯乙烯（PS）材料6
2.2肥皂盒造型设计7
2.3注射成型及工艺特征8
第3章注塑机选用9
第4章成型系统10
4.1分型面的选择10
4.2成型件结构设计10
4.3设计原则11
第5章浇注系统11
5.1浇口套与定位环12
5.2浇口设计13
第6章顶出系统14
6.1推出机构的设计原则14
第7章冷却系统15
7.1冷却系统设计原则15
第8章排气槽设计15
第9章模具的安装试模16
9.1试模前的准备16
9.2模具的安装及调试16
9.3试模17
9.4检验17
结束语18
参考文献19
致谢19
肥皂盒注塑模设计
作者：
黎业高
指导老师：
刘存山
（东莞职业技术学院2011级机械制造与自动化,东莞523808）
摘要：
塑料模因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，是其他加工制造业所无法比拟的。
本文在分析研究肥皂盒塑料模的工艺和设计原理的基础上，对该模具的浇注系统、成型部分结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择等进行了充分的分析改进后，设计出了一副一模一腔、浇注系统采用直浇口成型的注塑模。
关键词：
肥皂盒；模具设计；
第1章前言
随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。
在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”。
而肥皂盒在我们的生活中非常的普遍，几乎每家都要用到。
市场上也有各种各样的肥皂盒，形状各异，有些是把肥皂盒做成水果造型，有些是动植物造型，来吸引顾客的目光，以引发人们的购买欲。
此次设计的肥皂盒的结构较简单，但在设计时考虑其应用,采用了PS塑料，它价格低廉，模塑性和着色性较好，实用性强。
使它能在长期潮湿的环境中不掉色不软化。
可大量生产，经济效益可观。
第2章塑料的成型及工艺基础
2.1聚苯乙烯（PS）材料
肥皂盒在我们生活中非常极为普遍，根据塑件的结构及使用要求，我选择聚苯乙烯（PS）作为此次设计的材料。
PS是一种无色、透明、质坚、性脆，似玻璃状的非晶型塑料。
其密度为1.04～1.07g/cm3,吸水率为0.02%～0.05%，PS制品能在潮湿环境下保持其强度和尺寸稳定性。
PS的特点：
优点：
PS价格低廉，透明性、刚性、着色性及模塑性好，吸湿性低。
缺点：
冲击强度差，耐化学试剂和耐融试剂性不好。
质硬而脆不耐沸水易燃烧。
2.2肥皂盒造型设计
肥皂盒尺寸如图2-1所示，三维模型见图2-2
图2-1肥皂盒尺寸图
图2-2肥皂盒模型图
2.3注射成型及工艺特征
注塑模亦称注射模，其成型原理是将塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔化时流动状态后，在柱塞和螺杆的推动下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模腔中，充满型腔的熔料在受压的情况下，经冷却固化后即可保持模具腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。
这样的操作上完成一个周期的生产过程。
通常，一个成型周期从几秒到几分不等，时间的长短塑件的大小、形状和厚度、模具的结构、注射机的类型及塑料的品种和成型工艺条件的因素。
注射成型是热塑性材料成型的一种重要方法，它具有成型周期短、能一次性成型形状复杂、尺寸精度高、带有金属或非金属嵌件的塑料制件。
注射成型的生产率高、易实现生产自动化。
注射成型的缺点是所用的注射设备价格高，注射模具的结构复杂，生产成本高，生产周期长，不适于单件小批量的生产，除了热塑件塑料外，一些流动好的热固件塑料业可用注射方法成型，其原因是这种方法生产率高，产品质量稳定。
第3章注塑机选用
常用注射机技术规范如表3所示：
表3注射机的选用
注射量
锁模力
注射压力
最大最小模厚
连杆间距
顶杆孔
机板最大行程
最大顶出行程
螺杆型号
喷嘴孔径
SPWT（g）
FORCE（T）
IJPR（KG/CM2）
Max&MinMOTH（mm）
MOTHxMOVE（mm）
RIDI（mm）
STROKE（mm）
EJ.STROKE（mm）
SCTY
NODI（mm）
J50E-D
56
50
1990
300&100
310x460
100
250
50
A
3.0
J75E-D
105
75
2050
350&180
360x530
100
300
70
A
3.0
J100E-D
160
100
1920
400&200
410x604
100
350
80
A
3.0
KM140C
197
140
1437
450&200
460x670
120
370
90
A
3.5
J150E-D
315
150
1820
450&220
510x740
100
440
100
A
3.5
km180c
383
180
1800
480&200
510&740
100
465
100
A
4.0
J220SAII
505
220
1520
500&230
560x820
120
500
100
B,A
4.0
K265-C
668
265
1800
560&200
610x818
150
570
120
B
4.0
J330SAII
965
330
1530
670&320
690x995
150
600
150
B
4.0
J450E-D
1511
450
1830
750&380
810x1175
150
800
150
AM
4.0
选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核，即
。
根据锁模力可选有J50E-D型注塑机。
第4章成型系统
4.1分型面的选择
分型面的选择很重要，它对于制品的质量、操作的难易、模具结构及制造影响很大。
在选择分型面时应遵循以下原则：
（1）分型面应便宜塑料制品的脱模
（2）分型面的选择应有利于侧面分型和抽芯
（3）分型面的选择应保证塑料制品的质量
（4）分型面的选择应有利于防止涂料
（5）分型面的选择应利于排气
（6）分型面的选择应尽量使成型零件便于加工
（7）分型面的选择应尽量考虑注射机的技术参数
因此，肥皂盒的分型面设计如图4-1分型面:
图4-1分型面
4.2成型件结构设计
模具内与塑料熔体接触并构成注塑件形状的部分称为成型部分，其组成零件即为成型部分。
其组成零件即为成型件。
其中构成塑件外形的成型零件称为凸模（或型芯）。
由于凹、凸模直接与高温、高压的塑件接触，并且脱模时反复与塑件摩擦，因此，要求凹、凸模具有足够高的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。
注塑模具闭合时，成型零件构成了成型塑件制品的型腔，成型零件。
通过上面的分型面，可分成（如图4-2）肥皂盒的上下模.
图4-2肥皂盒上下模.
4.3设计原则
（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；
（2）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；
（3）分型面的选择应保证塑件的精度要求；
（4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求；
（5）分型面的选择要便于模具的加工制造；
（6）分型面的选择应有利于排气；
（7）分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小。
第5章浇注系统
浇注系统是用来将注塑机喷嘴射出的塑料熔体导向模具型腔的一种系统。
浇注系统的作用，是将塑料熔体顺利地充满到模腔深处，以获得外形轮廓清晰，内在质量优良的塑料制件。
因此要求充模过程快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与制品分离或切除。
浇注系统设计好坏对制品性能、外观和成型难易程度影响很大。
因此，浇注系统的设计是注塑模具设计的重点，也是难点。
浇注系统设计需要注意的主要原则如下：
①浇注系统与塑料件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置;
②尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；
③浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，及喷射和蛇形流动补缩；
④避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移;
⑤浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑料件分离或切除整修容易，且外观无损伤;
⑥熔合缝位置须合理安排，必要时配以冷料井或溢料槽；
⑦尽量减少浇注系统的用料量；
5.1浇口套与定位环
浇口是连接分流道和型腔或塑件的桥梁，使塑料熔体进入型腔的阀门，是整个浇注系统的关键部位，也是最薄点。
图5-1
如图5-1，主流道部分在成型过程中，其小端入口与注射机喷嘴及有一定温度、压力的塑料要冷热交替地反复接触，容易产生金属疲劳，所以对材料要求较高。
为了便于流道凝料从流道衬套中脱落，所以流道设计成圆锥形，一般取2~4度，粗糙度达Ra0.6。
浇口套与喷嘴头接触部分设计成半球形凹坑并且半径比喷嘴头半径略大。
模具定位环的作用是在模具上注塑机时，要保证模具的浇口套与注塑机喷嘴位置水平和完全重合。
那么就要给模具一个定位，在模具浇口套外面加一个同心的圆环，这个圆环与注塑机的前模板孔一样大，将这个圆环套进去后，就能保证模具的浇口套位置和喷嘴位置一致了。
5.2浇口设计
塑料熔体从流道进入形腔的最后关口就是浇口，是浇注系统末端与形腔连接的通道。
根据肥皂盒成型的要求，可以采用直浇口，如图5.2
图5.2直接浇口
直接浇口优点：
1）从注射机喷嘴来的焙融塑料直接通过浇口进入型腔．所以，流程短，压力损失小，保压补缩作用强。
2）模具结构简单、成本低。
3）浇注系统耗料少。
第6章顶出系统
图6-1推出机构
6.1推出机构的设计原则
塑料固化后，由于体积收缩原因包紧成型零件，在塑件顶出过程中，必须克服由包紧力引起的塑件对成型零件的摩擦力。
塑件的包紧力的大小与成型塑件的塑料的性能、塑件壁厚、包容面积及其形状、成型零件的表面粗糙度、脱模斜度以及成型工艺都有直接的关系。
设计时必须考虑这些因素。
（1）开模时应使塑料留在动模一侧
（2）应保证塑件外观质量
（3）避免顶出损伤
（4）应平稳顺畅，灵活可靠
第7章冷却系统
7.1冷却系统设计原则
注塑模冷却系统是建立在注塑模冷却系统的初始设计、边界元温度场分析和设计敏度计算的基础上，目的是使型腔表面温度均匀分布、冷却时间最短，减少塑件的残余应力和翘曲变形。
它的设计有如下基本原则：
*在保证模具材料有足够机械强度的前提下，冷却水线应尽可能设置在靠近型腔（型芯）表面，并安排的尽量紧密。
*水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，排列应与型腔吻合。
当塑件壁厚不均匀时，厚壁处水孔应靠近型腔，距离要小。
*制件的壁厚处，浇口处最好要加强冷却。
*冷却水孔数量多，孔径尽可能的大，塑件冷却也就均匀。
*在热量积聚大、温度较高的部位应加强冷却。
如浇口附近的温度较高，在浇口的附近要加强冷却，一般可使冷却水先流经浇口附近，再流向其他部分。
*冷却水线应远离熔接部分，以免接触不良，造成制件强度降低。
*对于中、大型模具，由于冷却水线较长，会造成较大的温度梯变化，应当降低出口与入口的水温差，使模具的温度分布均匀。
此肥皂盒塑料模具不用设置加热装置即可满足注射成形的需要。
本塑件在注射成型机时不要求有太高的模温因而在模具上可不设加热系统。
第8章排气槽设计
当塑料熔体充填模具型腔时，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利排出模外。
如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及填充不满等缺陷。
另外气体的存在还会产生反压力而降低充模速度，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。
本塑件模具采用开设专用排气槽来实现排气。
为了防止排气槽在面对操作工人注射时，熔料从排气槽喷出而引发人身事故，因此将排气槽设计成离型腔5～8mm后拐弯的形式，这样能降低熔料溢出的动能，同时在拐弯后再适当增加排气槽的深度。
第9章模具的安装试模
9.1试模前的准备
试模前要对模具及试模用的设进行检验。
模具的闭合高度，安装与注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等符合所选设备的技术条件。
检查模具各个滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。
活动要灵活、可靠，起止位置的定位要准确。
各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。
各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。
对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。
9.2模具的安装及调试
模具的安装是指将模具从制造地点运至注塑机所在地，并安装在指定注射机的全过程。
安装时要注意以下问题：
（1）模具的安装方位要满足设计图样的要求；
（2）模具中有侧向滑动机构时，尽量使其运动方向为水平方向；
（3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行；
（4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。
模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整，其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活、定位装置是否有效作用，调整时要注意以下几个方面：
（1）合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力；
（2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。
（3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。
（4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。
9.3试模
将模具安装在注射机上，选用合格的原料，根据推荐的工艺参数调整好注射机，采用手动操作。
开始注射时，首先采用低压，低温和较长的时间条件下成形。
如果型腔未充满，则增加注射时的压力。
在提高压力无效的时，可以适当提高温度条件。
试模注射出样件。
试模过程中，应进行详细记录，将结果填入试模记录卡，并保留试模的样件。
9.4检验
通过试模可以检验出模具结构是否合理，所提供的样件是否符合用户的要求，模具能否完成批量生产。
针对试模中发现的问题，针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产的样件满足客户的要求，试模合格的模具，应清理干净，涂防锈油入库保存。
结束语
毕业设计就这样在自己忙碌的工作中结束了。
通过这次设计，使我认清了自己的实力，自己懂得的理论知识还很少。
在实际设计中要把很多知识串联起来，同时也遇到了不少难题，有时候我真的不知道该如何往下做，也都是通过查资料、请教老师、才得以解决。
通过这次设计，我对模具的认识有了一个质的飞跃。
使我对塑料模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺（如线切割、电火花加工、CNC电脑数控加工）主要工艺参数的计算，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。
模具在当今社会生活中运用得非常广泛，掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。
从陌生到开始接触，从了解到熟悉，这是每个人学习事物所必经的一般过程，我对模具的认识过程亦是如此。
经过三个多月的努力，我相信这次毕业设计一定能为二年的大学生涯划上一个圆满的句号。
为将来的事业奠定坚实的基础。
至此，感谢各位老师对我的谆谆教导，让我充实度过了在这的大学生活。
最后，感谢我的毕业设计指导教师刘存山老师对我的毕业设计的悉心指导和耐心帮教。
参考文献
[1]屈华昌.《塑料成型工艺与模具设计》.北京：
高等教育出版社，2001
[2]李澄,吴天生，闻百桥.《机械制图》.北京：
高等教育出版社，1997
[3]《塑料模设计手册》编写组.《塑料模设计手册》（第二版）.北京:
机械工业出版社，2002
[4]许发樾.《实用模具设计与制造手册》.北京：
机械工业出版社，2002
[5]吴兆祥.《模具材料及表面处理》.北京：
机械出版社，2000
[6]陈于萍.《互换性与测量技术基础》.北京：
机械工业出版社，2001
[7]冯炳尧，韩泰荣，将文森.《模具设计与制造简明手册》.上海科学技术出版社，2003
致谢
在论文即将完成之际，在此诚挚的感谢在此期间指导我的刘存山老师。
在设计过程中，由于经验欠缺及自身专业水平的不足，遇到了无数的困难和障碍。
如果没有老师的耐心指导，想必很难完成这个设计。
这次设计是对我大学生涯中一次最全面的检验，它不但充分的运用了我所学的专业知识，还让我对模具设计有了更深厚的了解，让我受益匪浅。
而同学们也
给了我很多良好的建议，也解决了不少我在设计过程中遇到的问题。
在此感谢帮助过我的同学。
最后，衷心感谢各位老师及同学为我所做的一切！
升级会员 