香皂盒底座蓋注塑模具設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)塑料底座蓋注塑模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 專業(yè)班級：機(jī)械電子工程2009-2指導(dǎo)教師： 學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院2013年月東北林業(yè)大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書塑料底座蓋注塑模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：黃耀紅專業(yè)班級：機(jī)械電子工程2009-2指導(dǎo)教師：張琳學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院2013年月日題目名稱：塑料底座蓋注塑模具任務(wù)內(nèi)容（包括內(nèi)容、計(jì)劃、時(shí)間安排、完成工作量與水平具體要求）2012年12月2日-12月28日：熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，收集設(shè)計(jì)資料，撰寫開題報(bào)告。2012年12月29日-2013年3月15日：進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案構(gòu)思，通過對比分析，提出設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖。閱讀資料，撰寫設(shè)計(jì)說明書的緒論

2、部分。2013年3月16日-4月16日：進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)，主要機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成全部機(jī)械圖紙繪制。進(jìn)行機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，完成設(shè)計(jì)說明書的機(jī)械總體設(shè)計(jì)部分。2013年4月17日-5月17日：進(jìn)行重要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成零件圖（機(jī)械圖紙）繪制，進(jìn)行必要的剛度校核和強(qiáng)度校核等，撰寫設(shè)計(jì)說明書的重要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分和結(jié)構(gòu)工藝分析部分。2013年5月18日-5月30日：修改、完善圖紙和說明書，完成評審及評閱，準(zhǔn)備提交專業(yè)檢查。2013年6月1日-答辯：進(jìn)一步修改完善畢業(yè)答辯資料，進(jìn)行畢業(yè)答辯。其中： 參考文獻(xiàn)篇數(shù)：說明書字?jǐn)?shù)：圖紙張數(shù)：10篇以上6 000字以上折合A0圖紙3張，其中至少1張裝

3、配圖專業(yè)負(fù)責(zé)人意見簽名：年 月 日 香皂盒底座蓋注塑模具設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)主要是針對塑料香皂盒底座蓋的模具設(shè)計(jì),通過對塑件進(jìn)行工藝的分析和比較,最終設(shè)計(jì)出一副注塑模。該設(shè)計(jì)從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)，同時(shí)并簡單的編制了模具的加工工藝。通過整個(gè)設(shè)計(jì)過程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。根據(jù)題目設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是香皂盒底座蓋注塑模具的設(shè)計(jì)。也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來生產(chǎn)香皂盒底座塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。針對香皂盒的具體結(jié)構(gòu)，該模具是側(cè)澆口的單分型面注射模具。通過模具設(shè)計(jì)表明該模具

4、能達(dá)到香皂盒底座蓋的質(zhì)量和加工工藝要求。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞香皂盒底座蓋,塑料,模具,分型面,注射機(jī)Mold-design for the base of soap boxAbstract.Keywords 目錄摘要Abstract1 前言11.1選題背景及意義11.2國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)11.3塑料模具的種類和應(yīng)用11.3.1塑料模具的種類11.3.2塑料模具的應(yīng)用12塑

5、料注射模具的設(shè)計(jì)步驟和結(jié)構(gòu)組成22.1塑料注射模具的設(shè)計(jì)要求22.2塑料注射模具的設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容22.3塑料注射模具的結(jié)構(gòu)組成和作用22.3.1單分型面注射模的結(jié)構(gòu)組成22.3.2注射模的組成和作用23香皂盒底座蓋塑料件33.1塑料件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)33.2塑料件的材料33.2.1常用塑料及特性33.2.2工程塑料（ABS）的特性及注射工藝性33.3香皂盒塑料件的參數(shù)3 塑件的質(zhì)量和體積33.3.2塑件的投影面積34注射機(jī)的選用44.1選用注射機(jī)的方法和原則44.2注射機(jī)的種類和應(yīng)用范圍44.3注射機(jī)的選用45塑料注射模具設(shè)計(jì)45.1型腔數(shù)目和分布45.2分型面的選擇45.3型芯和型腔4型芯和型腔

6、的結(jié)構(gòu)4確定型腔和型芯的尺寸45.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)45.5推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)45.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)45.7冷卻和排氣系統(tǒng)45.8機(jī)架的選用45.9模具的工作過程和注射工藝規(guī)程4結(jié)論5參考文獻(xiàn)6附錄7致謝81 前言1.1 選題背景及意義隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”

7、。可見模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。1.2 國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)近年來我國通過引進(jìn)國際的先進(jìn)技術(shù)和加工設(shè)備，使塑料模具的制造水平比十年前進(jìn)了一大步，然而由于基礎(chǔ)薄弱、對引進(jìn)技術(shù)的吸收、掌握，尚有一段距離，而且發(fā)

8、展也十分不平衡，因而，我國塑料模具總體水平與世界先進(jìn)技術(shù)尚有一定差距。塑料成型模具可分為三大類，即注射成型模具、中空成型模具和擠出成型模具。我國現(xiàn)在的制造水平，以注射成型模具為最高，中空成型具為最低，如化妝品用瓶子的吹塑模具，無論從造型以及質(zhì)量上遠(yuǎn)不能適應(yīng)出口要求。 目前，國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模等精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已達(dá)到或接近國際水平。使用CAD三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成形、抽芯脫

9、模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎等對精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用。20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計(jì)制造也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。34英寸彩電塑殼和48英寸背投電視機(jī)殼模具，汽車保險(xiǎn)杠和儀表盤的注塑模等大型模具，國內(nèi)都已可生產(chǎn)。國內(nèi)最大的塑料模具已達(dá)50噸。雖然在這十多年中注塑模具工業(yè)取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAECAM按術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口。 國外注塑模具制造行業(yè)

10、的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國外發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70-80，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力 滿足用戶需求。 模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化。 國外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等

11、；向高效率、高自動化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。1.3 塑料模具的種類和應(yīng)用1.3.1 塑料模具的種類注射成型發(fā)泡聚苯乙烯1.3.2 塑料模具的應(yīng)用塑料模具現(xiàn)在主要應(yīng)用于注射模、壓塑模、擠出模和吹塑模等方面。注射模是安裝在注射機(jī)上，完成注射成形工藝所使用的模具。注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)。一般情況，注射模是由成形部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)和支撐零部件組成，如果塑件有側(cè)向的孔或凸臺，注射模還包括側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。壓塑?？煞譃楣潭ㄓ趬簷C(jī)上壓板的上模和下壓板的下模兩大部分，由型腔、加料室、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)組

12、成，主要應(yīng)用于成形熱固性塑件。壓注成型是在壓縮成型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種熱固性塑料的成型方法，又稱傳遞成型，壓注成型的一般過程是，先閉合模具，然后將塑料加入模具加料室內(nèi)，使其受熱成熔融狀態(tài)，在與加料室配合的壓料柱塞的作用下，使熔料通過設(shè)在加料室底部的澆注系統(tǒng)高速擠入型腔。塑料在型腔內(nèi)繼續(xù)受熱受壓而發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)并固化成型。然后打開模具取出塑件，清理加料室和澆注系統(tǒng)后進(jìn)行下一次成型。它由型腔、加料室、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)組成。擠出模是熱塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各種塑料管材、棒材、板材、薄膜以及電線、電纜等連續(xù)型材，還可以對塑料進(jìn)行塑化、混合、造粒、脫水以

13、及喂料等準(zhǔn)備工序或半成品加工。2 塑料注射模具的設(shè)計(jì)步驟和結(jié)構(gòu)組成2.1 塑料注射模具的設(shè)計(jì)要求獨(dú)立完成本設(shè)計(jì)，參閱相關(guān)資料，使該設(shè)計(jì)符合注射模具的要求，且要求注射模具的設(shè)計(jì)合理科學(xué)2.2 塑料注射模具的設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容設(shè)計(jì)過程：1.設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作1)熟悉塑件：塑件的幾何形狀、塑件的使用要求、塑件原料的特性；2)檢查塑件的成型工藝性；3)明確現(xiàn)有注射機(jī)的型號和規(guī)格（若沒有應(yīng)查手冊選用）；2.填寫塑件成形工藝卡3.注射模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟1)確定型腔的數(shù)目 2)選擇分型面 3)確定型腔的布置形式 4)確定澆注系統(tǒng) 5)確定脫模方式 6)確定調(diào)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 7)確定凹模和型芯的固定方式 8)確定排氣

14、形式 9)決定注射模的主要尺寸 10)選用標(biāo)準(zhǔn)模架 11)繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖 12)校核模具與注射機(jī)有關(guān)尺寸13)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的審核 14)繪制模具的裝配圖 15)繪制模具零件圖 16)復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣4.注射模具的審核1)基本結(jié)構(gòu)方面的審核 2)設(shè)計(jì)圖紙方面的審核 3)注射模設(shè)計(jì)質(zhì)量方面的審核 4)裝拆及搬運(yùn)條件方面的審核動模部分定模部分2.3 塑料注射模具的結(jié)構(gòu)組成和作用2.3.1 單分型面注射模的結(jié)構(gòu)組成 a) 模具整體 b)動模部分 c)定模部分圖2-1 單分型面注射模的結(jié)構(gòu)組成2.3.2 注射模的組成和作用塑料注射模具一般是由成形部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、

15、支撐零部件、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)組成。成形部件是指動、定模部分有關(guān)組成型腔的零件。澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口、及冷料穴。導(dǎo)向部分在注射模中，用導(dǎo)向部分對模具的動定模導(dǎo)向，以使模具合模時(shí)能準(zhǔn)確對合。推出機(jī)構(gòu)是指分型后將塑件從模具中推出的裝置。調(diào)溫系統(tǒng)是為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，需要有調(diào)溫系統(tǒng)對模具的溫度進(jìn)行調(diào)整。一般熱塑性塑料的注射模主要是設(shè)計(jì)模具的冷卻系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)是為了將成形時(shí)塑料本身揮發(fā)的氣體排出模外，常常在分型面上開設(shè)排氣槽。對于小塑件的模具，可直接利用分型面或推桿等與模具的間隙排氣。支撐零部件是用來安裝固定或支撐成形零部件

16、及前述的各部分機(jī)構(gòu)的零部件。側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是當(dāng)有些塑件有側(cè)向的凹凸形狀的孔或凸臺時(shí)，須先把側(cè)向的凹凸形狀的瓣合模塊或側(cè)向的型芯從塑件上脫開或抽出。3 香皂盒底座蓋塑料件3.1 塑料件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 香皂盒塑件（圖3-1）的結(jié)構(gòu)簡單，尺寸適中，屬薄壁殼體塑件。為提高生產(chǎn)率可采用多型腔；塑件側(cè)向沒有孔和槽，模具不需要設(shè)計(jì)側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)。根據(jù)香皂盒塑件的特征，選用澆注系統(tǒng)為側(cè)澆口的單分型面多型腔注射模。采用側(cè)澆口基本不影響塑件外觀。a) 香皂盒b) 香皂盒零件圖圖3-1 香皂盒塑料件示意圖a) 香皂盒 b) 香皂盒零件圖3.2 塑料件的材料3.2.1 常用塑料及其特性表31 常用

17、塑料及特性塑料高壓聚乙烯硬聚氯乙烯聚苯乙烯工程塑料ABS溫度/噴嘴150-180150-170160-170180-190料筒180-200165-180160-180210-230模具30-6030-6020-6050-70壓力MPa注射70-10080-13060-10070-90保壓40-5040-6030-4050-70時(shí)間/S注射0-52-50-33-5保壓15-6015-4015-4015-30冷卻15-6015-4015-3015-30總計(jì)40-14040-9040-9040-703.2.2 工程塑料ABS的特性及注射工藝性1、ABS塑料的材料特性 ABS是一種新型工程塑料。具有

18、綜合的優(yōu)良性能(堅(jiān)固、堅(jiān)韌、堅(jiān)硬)，價(jià)格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的一種工程塑料。 ABS是微黃色或白色不透明粒料，無毒、無味。ABS由三種成分組成，具有良好的綜合力學(xué)性能。在機(jī)械性能方面，ABS具有質(zhì)硬、堅(jiān)韌、剛性好。有一定化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能。它還有很好的成型加工性能以及能與其他塑料和橡膠相混熔的特點(diǎn)。ABS塑料的表面可以電鍍。ABS樹脂的缺點(diǎn)是耐熱性不高，耐低溫性不好，而且不耐燃、不透明，耐氣候性不好，特別是耐紫外線性能不好。2、ABS塑料的成型特性 1)、使用ABS塑料成型塑件時(shí)，由于溶體的黏度值較高，注射成形的壓力值高，所以塑件對型芯的包緊力較大，為便脫模，塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度； 2)、ABS塑料的溶體黏度高，制品易產(chǎn)生熔接痕，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力，流道長度短一些；3)、ABS塑料吸濕性強(qiáng)，易吸水，成型前應(yīng)進(jìn)行干燥處理； 4)、在正常成型條件下，ABS塑件的尺寸穩(wěn)定性好。3、ABS塑料的注射成型工藝參數(shù)表32 ABS塑料的注射成型工藝參數(shù)參數(shù)取值范圍選取數(shù)值密度1.021.05g/ cm21.03g/ cm2收縮率