塑料肥皂盒模具设计含全套CAD图纸.docx

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塑料肥皂盒模具设计含全套CAD图纸

毕业设计（论文）专用纸

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香皂盒塑料注塑模设计

[摘要]注塑模在机械、电子、航天航空、生物领域及日用品的生产中得

到广泛的应用。

本次设计的是塑料香皂盒注塑模具，设计内容主要包括

模具总体结构和零部件设计，以及模具各部分的计算和校核，借助于软

件PRO/ENGINEER对模具结构进行了合理性的分析，缩短了设计周期，以

期设计出所要求的模具。

在此次模具设计过程中，模具设计路线如下：

模具结构设计→模具型腔、

型芯三维设计→模具型腔、型芯二维出图。

根据实物测绘，本设计应用Pro/ENGINEER软件，创建了零件的3D模型

和二维工程图，绘制了分模曲面、型腔等零件，并评估了零件的合理性。

选

择注塑机时，应用Pro/ENGINEER软件,避免了大量烦琐的计算。

当各零件以

实体绘出时，使用组装模块将各零件仿真组装起来，生成模具产品图。

[关键词]香皂盒注塑模具PRO/ECAD

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Soapboxplasticinjectionmolddesign

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[Abstract]Injectionmouldiswidelyusedinthefieldofmachine,

electronics,aviation,biologyandcommodity.Whatwedesignedin

thispresentisasoapbox,whichmainlyincludingholistic

configuration,partdesign,calculationandcheckofeverypart

ofthemould.Asoftware“PRO/ENGINEER”wasusedinthedesign

processtoanalyzetherationalityofthemouldanddecreasethe

designtimeforobtaininganidealmould.

TherouteofDesignisfollowing:

Design→cavityandCore3D

design→moldcavity,thecoretwo-dimensionaldrawing.

Accordingtothemapthesoapbox,thedesignusingPro/ENGINEER

software,create3Dmodelandgenerate2Dengineeringdrawings,plot

thepartingsurface,cavityandinsertSidecoresparts,thenevaluate

therationallyofeverypart.ApplingPro/ENGINEERsoftwaretochoose

injectionmoldingmachine,avoidalotoftediouscalculations.When

thecomponentsdrawingentities,usetheassemblemodulesto

simulationandassembleallparts,then,diemapofproductscan

generate.

[Keyword]SoapboxinjectionmouldPRO/ECAD

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前言................................................................................................................1

第1章塑件的工艺分析.................................................................................4

1.1分析塑件使用材料的种类及工艺特征.....................................................4

1.2分析塑件的结构工艺性.............................................................................7

1.3工艺性分析................................................................................................7

第2章初步确定型腔数目.............................................................................8

2.1初步确定型腔数目....................................................................................8

第3章注射机的选择.....................................................................................9

3.1注塑成型工艺简介....................................................................................9

3.2注塑成型工艺条件.................................................................................10

3.3注塑机的选择.........................................................................................11

3.4塑件体积的计算......................................................................................12

3.5按注射机的最大注射量确定型腔数目...................................................13

3.6估算浇注系统的体积，其初步设定方案如下........................................13

3.7注射机的校核..........................................................................................14

第4章浇注系统的设计................................................................................16

4.1主流道的设计..........................................................................................16

4.2分流道的设计.........................................................................................17

4.3分型面的选择设计原则...........................................................................18

4.4浇口的设计..............................................................................................19

4.5冷料穴的设计..........................................................................................19

4.6排气系统的设计......................................................................................20

4.6.1排气设计原则...................................................................................20

4.6.2推杆、镶件排气功能的证明...........................................................21

第5章确定主要零件结构尺寸选模架...........................................................22

第6章成型零部件的设计..............................................................................23

6.1型腔、型芯工作尺寸计算.......................................................................23

6.1.1型腔尺寸计算.................................................................................23

6.1.2型芯的尺寸计算.............................................................................24

第7章导向机构的设计................................................................................26

7.1导柱的设计..............................................................................................26

7.2导套的结构设计......................................................................................26

7.3推出机构的设计......................................................................................26

7.3.1推件力的计算...................................................................................26

7.3.2推杆的设计......................................................................................27

7.4本模具工作原理......................................................................................28

第8章加热、冷却系统的设计.....................................................................29

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8.1求塑件在硬化时每小时释放的热量Q1..................................................29

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8.2冷却系统的作用.....................................................................................29

8.3求冷却水的体积流量V..........................................................................30

第9章校核....................................................................................................31

9.1整体式圆形型腔壁厚度的计算...............................................................31

9.1.1按刚度条件计算...............................................................................31

9.2整体式圆形型腔底板厚度的计算...........................................................31

9.2.1按刚度条件计算...............................................................................31

9.3注射机有关工艺参数的校核...................................................................32

9.4模具厚度H与注射机闭和高度..............................................................32

小结...............................................................................................................33

致谢...............................................................................................................34

参考文献...........................................................................................................35

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前言

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在21世纪的今天，随着科学技术的不断进步和社会的高速发展，产品

更新换代越来越快。

无论是工业产品还是家电产品，大多数应用模具成型。

因此，产品对模具的精度要求越来越高、越来越普及。

其产品在人们的生产

生活中的作用越来越大。

塑料模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的

工具，它对塑料零件的制造质量和成本起着决定性影响，所以对塑料模具的

设计要求还是比较高的，从产品的角度讲，能生产出尺寸精度、外观、物理

性能等各方面均满足使用要求的优质产品；从模具使用的角度讲，要求效率

高、自动化并且操作简单；从模具制造角度讲，要求模具结构合理，制造容

易，成本低廉。

模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态

或液态）的流动，使之形成所需要的形体。

用模具制造零件以其效率高，产

品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。

模具工业是国民经济的基础工业，被成为“工业之母”。

而塑料模具又是

整个模具行业中的一枝独秀，发展极为迅速。

自从1927年聚氯乙烯塑料问世

以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改性技术的进

步，愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞

跃发展。

模具设计过程一般是设计收缩率、毛坯尺寸、型腔布局，然后进行分模，

创建型芯型腔、滑块和镶块、添加模架和标准件，最后设计浇注系统，冷却

系统和建腔，生成材料清单和模具图。

在现代塑料制品的生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具

是必不可少的三项重要因素。

尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺的要求，

塑料制品使用要求和造型设计起着重要的作用。

高效的全自动设备只有配上

想适应的模具才能发挥作用，随着塑料制品的品种和产量需求量的增加，对

塑料模具也提出了越来越高的要求，促使塑料模具不断的向前发展。

在现代化工业生产中，69%~90%的工业产品需要使用模具加工，模具工业

已成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模

具生产，特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。

我国自改革开放

以来，塑料工业发展很快，表现在不仅塑料增加而且其品种更为增多，其产

量已上升到居世界第四位，由此可见，塑料工业已在我国国民经济的各个部

门中发挥了愈来愈大的作用。

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目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，

瑞士等国家。

中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成

本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周

期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。

研究和发展模具技术，提高

模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。

模具主要类型有：

冲模锻摸、塑料模、压铸模、粉末冶金模、玻璃模、

橡胶模、陶瓷模等。

除部分冲模以外的上述各种模具都属于腔型模，因为他

们一般都是依靠三维的模具型腔是材料成型。

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（1）冲模：

冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。

冲模占

模具总数的50%以上。

按工艺性质的不同，冲模可分为落料模、冲孔模、切

口模、切边模、弯曲模、卷边模、拉深模、校平模、翻孔模、翻边模、缩口

模、压印模、胀形模。

按组合工序不同，冲模分为单工序模、复合模、连续

模。

（2）锻模：

锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。

按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模、螺旋压力机锻模、热模锻压力锻模、

平锻机用锻模、水压机用锻模、高速锤用锻模、摆动碾压机用锻模、辊锻机

用锻模、楔横轧机用锻模等。

按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具、挤压

模具、精锻模具、等温模具、超塑性模具等。

（3）塑料模：

塑料模是塑料成型的工艺装备。

塑料模约占模具总数的35%，

而且有继续上升的趋势。

塑料模主要包括压塑模、挤塑模、注射模，此外还

有挤出成型模，泡沫塑料

的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。

（4）压铸模：

压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温

和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。

压铸模约占

模具总数的6%。

（5）粉末冶金模：

粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模

有：

压模、精整模、复压模、热压模、粉浆浇注模、松装烧结模等。

模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造、塑料、橡胶加工、金属材

料、铸造（凝固理论）、塑性加工、玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的

综合，其复杂程度显而易见。

我国塑料模的发展迅速。

塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技

术，已有相当规模的确开发和应用。

在设计技术和制造技术上与发达国家和

地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚

不稳定。

模具标准化程度不高，系列化商品化尚待规模化；CAD、CAE、FlowCool

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软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；

企业大而全居多，多属劳动密集型企业。

因此努力提高模具设计与制造水平，

提高国际竞争能力，是刻不容缓的。

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近年来，随着科学技术的进步以及对塑件质量要求的提高，塑料模塑成

型技术正向高精度、高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的方向发

展，具体表现在以下几个方面：

（1）塑料成型理论研究的进展。

（2）新的成型方法不断涌现。

（3）塑件更趋向精密化、微型化及超大型化。

（4）开发出新型模具材料。

（5）模具表面强化热处理新技术应用。

（6）模具CAD/CAM/CAE技术发展迅速。

（7）模具大量采用标准化。

在工业发达的国家，模具工业已经从机床工业中分离出来，并发展成为

一个独立的工业部门，而且其产值已经超过机床工业的产值。

目前国内模具

行业的基本情况是，随着轻工业及汽车制造业的迅速发展，模具设计制造日

渐受到人们广泛关注，已形成一个行业。

但是我国模具行业缺乏技术人员，

存在品种少、精度低、制造周期长、寿命短、供不应求的状况。

一些大型、

精密、复杂的模具还不能自行制造，需要每年花几百万.上千万美元从国外进

口，制约了工业的发展，所以在我国大力发展模具行业势在必行。

由于模具是典型的技术密集型产品，为了表达清楚设计意图

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