模具毕业设计心形肥皂盒的模具设计.docx

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模具毕业设计心形肥皂盒的模具设计

心形肥皂盒的模具设计

声明

本人所呈交的心形肥皂盒的模具设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：

日期：

2014.5.19

【摘要】

本课题主要是从塑料件的外观设计与材料描述、塑料件的加工工艺、型腔的设计与浇注系统的设计、成型制件的结构设计、产品模具的结构以及冷却系统的设计，最后对如何将零件推出等问题进行具体分析。

【关键词】：

肥皂盒；模具设计；加工工艺；自动化生产

目录

一、绪论1

二、塑料件的外观设计与材料描述3

（一）工件的外观设计3

（二）材料的结构和工艺描述4

三、塑料件的加工工艺5

（一）分析塑料件的结构设计5

（二）工艺性比较5

（三）注塑机的规格5

四、型腔的设计与浇注系统的设计6

（一）制件中型腔的个数6

（二）型腔的具体分布格局6

（三）浇口套的设计6

五、成型制件的结构设计7

（一）成型零部件的型腔设计7

（二）成型零部件的型芯设计8

（三）设计过程中常出现的问题8

六、产品模具的结构9

（一）如何选用模架9

（二）对导向机构进行分析9

七、如何将零件推出10

（一）如何对塑料件的推出机构进行设计11

（二）选用合适的推出机构11

八、冷却系统的设计11

总结13

谢辞14

参考文献15

一、绪论

跟着人们生活水平的进步，人们对模具的工艺美观要求越来越高，怎么避免生产中常出现的问题以及提高生产产量，增加工艺性，已经成为具体研究目标。

在生产过程中通常从塑料件的外观设计、塑料件的加工工艺等方面进行研究分析，设计出美观合理高效的模具已经成为企业竞争手段，是以我们应该注意设计模具时呈现的问题，并合理的解决。

二、塑料件的外观设计与材料描述

（一）工件的外观设计

他的如图2-1和图2-2所示

图2-1肥皂盒cad设计图

图2-2肥皂盒的三维设计图

肥皂盒是生活中最容易见洗浴用品，如何设计出受人欢迎的肥皂盒需要考虑很多因素，本段落从肥皂盒的主要材料聚苯乙烯开始介绍肥皂盒的制造过程。

（二）材料的结构和工艺描述

1.聚苯乙烯的特性

聚苯乙烯是一种苯乙烯单体聚合形成的。

聚苯乙烯具有较好的透明特性，较好的耐光热特性并且还具有电绝缘性，因此受到人们的喜爱。

聚苯乙烯具有流动性好，易成型，容易受到剪切的运转速率和温度的高低的影响，因此，可以通过改变聚苯乙烯生产过程温度，注射压力和材料的熔体流动性能优化操作，更换气缸温度通常是在生产过程中实现操作，也可以通过制成品外壁的厚度来实现操作。

2.聚苯乙烯的收缩性

PS是一种非结晶聚合物，不易收缩，通常为0.51%~0.82%之间，通常制作中通过增加注射的压力来减少成型材料的收缩，但在操作过程中容易出现空气不好排出，制成品表面粗糙，不透明等状况，通常可采用增加注塑压力效率进行合理的改善。

3.聚苯乙烯工艺

聚苯乙烯可以很容易被人们染成各种颜色，因此受到人们的喜爱。

聚苯乙烯在强碱和强酸下不易腐蚀性，通常对汽油，植物油以及各种盐溶液具有不易腐蚀性。

它还具有无毒，无害，无色，等特性。

它的吸水性好给操作带来方便。

三、塑料件的加工工艺

（一）分析塑料件的结构设计

这个塑件的结构设计合理简单，尺寸大小合理适中，精度要求等级为五级。

（二）工艺性比较

为了提高浇口操作的效率，降低产品表面的粗糙程度。

在操作过程中经常出现塑料熔体流入型腔的侧表面，造成得塑料表面的磨损，但并不影响成品表面的光滑程度。

（三）浇口套的设计

按照图2-1中塑件所示尺寸计算近似值

塑件体积：

V≈111㎝3

塑件质量：

M=111×1.03≈110g

现以型号为XSZY125卧式注射机为例，它的额定注射量为124㎝3压力是121Mp,螺杆式注射，喷嘴直径径和半径分别为17㎝和0.03cm。

四、型腔的设计与浇注系统的设计

（一）制件中型腔的个数

在制件加工过程中合理选择型腔的个数不仅可以省下成本还可以提高生产效率。

在对简单结构的模具，成本低，容量大的前提下，通常选用个数多的型腔，这样能提高生产效率。

在操作过程中选用型腔的数量应考虑尺寸的大小，质量的要求，喷射量，塑料件的模具的成本等因素。

通常机密制作要求高的型腔数目不超过四个，对于一些小塑料的制造可以使用多个型腔来降低生产成本。

（二）型腔的具体分布格局

型腔的具体分布如图4-1所示：

图4-1型腔的分布设计图

（三）浇注系统的设计

1.简单通用的浇注系统设计

浇道浇口系统是一种从底部的喷嘴熔体通道道，该熔体第一部分流过应注意尽量降低溶液温度，降低损失。

分流道是塑料熔体流动通道的端部和浇口之间的通道并且通过控制流量来保证光滑的过渡期。

在进行需浇道设计时应考虑所需的压力，怎样填充空的型腔，降低热损失。

五、成型制件的结构设计

（一）成型零部件的型腔设计

整体腔具有强度大，稳定性好的特点，可以避免制件产生缝痕。

但整体型腔具有不易加工等特点，通常在中小型模具的加工过程中使用。

型腔的结构如图5-1所示：

5-1型腔的设计图

（二）型芯结构的设计

形成该结构的主芯也分为整体和组合两种形式，因为心形肥皂盒的结构比较简单所以选择的是整体结构，这样不仅仅易于加工，还能简化结构。

小芯分别制作，然后到模板中，最简单的是直接用于模具为干涉配合铆接，但在核心部分主要是为了防止松动可能被拉出去。

5-2为型芯设计图

5-2型芯设计图

（三）设计过程中常出现的问题

在设计过程中常出现工作尺寸选择的问题，合理的选择工作尺寸需要从成型件制造的制造的误差、磨损以及安装等考虑。

脱膜磨损是常出现影响最大的问题，在生产过程中应该避免脱模磨损。

六、产品模具的结构

（一）如何选用模架

根据模具要求的具体设计，合理选择模架，通常小规模模架周长<561毫米×899，模具外尺寸561毫米×899。

（二）对导向机构进行分析

1在设计具体的导向机构应从以下几点入手：

在进行小型模具的加工中，通常考虑两个导向柱加紧与不加紧的问题，在加紧时通过非对称的的直径进行操作，在无需加紧时，选用相同的直径来完成操作任务。

直线衬套经常使用简单的模具或模板较薄的模具：

I型主要用于带头衬套和大中型复杂模具或模具中以行动为导向的固定模具II型主要用于在导套领导机构的推出。

分布应在合理范围内或模具部分的边缘附近，导向1.5倍从导柱的中心到屏板组，通常柱端直径的边缘的距离。

为了方便接机的剥离，需要将导柱固定在模具上，有时候塑料件需要固定在动模上方便推板，进行合理的引导操作。

操作过程中的支柱应比型芯高7毫米作用。

注意设计导柱与孔的轴线相平行。

保证模具的精度和工艺美观。

在一个模具生产少，精度要求不高，可以被加工孔和导柱操作，从而提高生产效率，便于操作，避免损伤过程。

2.导柱的设计考虑的因素

导柱的长度应高于凸模7到13厘米，从而防止进入第一腔芯的不合理问题。

导柱的圆形面应该设计合理，设计出导孔方便导柱插入进行操作。

在选用导柱时，20钢是使用最多的，因为20钢具有高硬度不易磨损等特点。

如图6-1所示

6-1导柱的设计图

3.合理的导套设计

合理的导套设计应该尽量避免材料磨损，防止操作时模具的擦伤。

实际操作时选用与导柱相同的材料可以避免这一问题。

如图6-2所示

图6-2导套的设计图

七、如何将零件推出

推出机构设计原则

（一）

1选择合理的机器。

2在箱内进行发射，保证了外观的要求。

3确保减少推出时的变形，增加受力的面积减少模具变形。

4通过垂直壁底部进行操作，增加喷射力度。

5最好加工直径一样的模具，方便具体操作。

6顶锥杆考虑飞机要求是不是防止转动。

（二）选用合适的推出机构

通过使用合适的推杆对模具进行灵活和准确的推杆推出，可能出现推后，易损坏。

在具体选择推杆的位置时，需要对塑料进行强制的推出，不能顺势导致塑料的变形。

根据具体柱塞本身的强度要求，通常选用4杆进行推出。

腔体的端面应比与腔体的底表面低的0.04-0.11。

（三）推出机构工作原理图

如下图7-2

八、冷却系统的设计

塑件在注塑的时候对模具温度要求不高，所以无需启动加热操作。

在水冷却的操作时竟可能选用横截面尺寸大，使温度更均匀，预防塑件收缩不均匀。

在壁厚匀称的前提下，冷却水注入时竟可能的接近型腔表面，当壁厚不匀称的情况下，减少接触距离。

通常型腔表面的水道孔之间距离为12cm左右。

在对水路入口进行设计时应该从散热和冷却进行重点考虑，尽量减少入口的温度差异。

冷却水在设计时，应顺着塑料收缩的方向进行设计，避免产生裂痕影响工艺美观。

布置形式如图8-1所示

图8-1冷却水道设计图

综上和上边所属模具，见下图8-2所示

总结

在这次毕业设计的实际操作中我学到了很多东西，而这些东西在书本上没有学到。

这就是工作和学习的差别，在学习中会遇到问题，但是那些都不是自己操作遇到的，没有切实的体会。

但是在工作中遇到了问题只能自己相帮法解决，或者询问师傅，或者自己查阅资料。

总而言之在毕业设计中我的自身能力有了很大的提高。

在刚开始做毕业设计我害怕自己做不好，但是在肖老师，还有师傅李运伦的支持下我努力地做了，在期间遇到了很多的问题。

是他们的支持与鼓励让我完成了这次设计。

我要感谢他们。

我要牢记师傅说的那句话：

当问题来临时，不要逃避。

你要面对它、解决它、放下它、忘记它。

这次毕业设计可以说已经解决，下面我要做的就是放下它，然后全身心的投入到工作中，让自己学的更多，能够有更大的用处。

谢辞

在这次毕业设计中我不但深入了解了我国近现代的模具发展历程，还参观考察了很多的中型、大型模具工厂，询问了不少的老师傅、和这一块的相关从业人员。

对于我国未来的模具发展他们大多有自己的一套见解，这也让我受益良多。

在自己设计的时候遇到了很多的问题，在自己能查书解决的，我一般自己独立完成，遇到了很棘手的，自己解决不掉的我会积极主动询问老师和师傅。

所以在这里要特别感谢我的指导老师肖老师，他不断地督促我、鼓励我，给了我很大的动力。

这几个月的实习、实操让我接触到了很多以前在学校接触不到的东西，但是在学校学习的是我们能够提高的基础这是无法替代的，没有学校的学习我们根本就不会上手的那么快，也不会学到这么多的东西，所以学校的学习也是必须的我的师傅李运伦经常说：

没有问题就是最大的问题，在操作中不断教导我们要积极主动地发现问题，解决问题，感谢我的师傅不仅仅在工作上给我解惑，还教导我怎么去提升自己的知识储备，也教育我怎么去为人处世所以我也非常的感谢我的实习老师李运伦。

另外，我公司设计人员，掌握和肖老师和许多学生在这个设计过程（朱鑫，吴晋伟，王富成等）的帮助，特别是肖老师的指导，让我受益良多。

我只想对帮助过我的同学和老师说这么一句话：

谢谢你们!

参考文献

[1]冯炳光等编．《模具设计与制造简明手册》．上海：

上海科学技术出版社，1998．

[2]薛彦成．《公差与技术测量》．北京：

机械工业出版社，1999．

[3]黄毅宏.李明辉．《模具制造工艺》．北京：

机械工业出版社，2003．

[4]苏州工业职业技术学院．《机械制图》．

[5]胡石玉．《模具制造技术》．沈阳：

东北大学出版社，1997．