肥皂盒塑料模具设计说明书_肥皂盒塑料模具设计
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肥皂盒设计说明书
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模具143
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项目一
肥皂盒盖注射模具设计与制造
（两板模）
任务1-1：接受任务书 成型塑件任务书
成型塑件任务书由设计者提出内容如下：（1）经过审签正规的塑件产品图纸，并注明塑件的牌号、透明度等。（2）塑件说明书或技术要求。（3）生产批量。（4）塑件样品。
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图1 产品图
图2产品实物图
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模具设计任务书 订货单位地址 常州市新北区18号 常州华威模具公司 常州市新北区18号 肥皂盒盖 PC 1.0～2.5% 白色 21.84 g 94.06㎝² 250㎝³ 1800KN Φ40 350 200 Φ125 R18 Φ4 图3 模具设计任务书
构模具交期 2015年11月1日 常州华威模具公司 100,000RMB 单分型面 2 √ 侧浇口 1.8×0.6 订货单位其它使用单位 模具价格 模具结构形式 每模穴数 分模面 推杆 订货单位名称 交货地点 名称 提供条件 制品使用材料名称 成型收缩率 色调 透明性 色别 制品单件重量 制品投影面积 注塑机制造商 注射量 锁模力 模顶出方式推板（型芯外）推管 压缩空气 并用 注塑机 具 主流道 其它 方式 形式 喷嘴方式 型式 导杠间距 横向 纵向 要顶出孔孔径 模具厚度 最大 最小 结浇口 侧向分型抽芯 种类、位置 形状、尺寸 种类 脱模方式 定位孔孔径 喷嘴孔径 喷嘴圆弧 加热冷却方式 有无特种加工 是否电镀 主要材料 3
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1.塑件的工艺性
（1）塑料
品种：聚丙烯（PP）颜色：白色
基本特性：聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明。密度仅为0.9～0.91g/㎝³。它不吸水，光泽好，易着色。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲、疲劳强度。聚丙烯的熔点为164～170℃，耐热性好，能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌，其最高使用温度可达到1050℃。最低使用温度-15℃，低于-35℃时会脆裂。因不吸水，聚丙烯的绝缘温度性能不受湿度影响。但在氧、人、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入防老化剂。
成型特点：成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形；聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路；聚丙烯成型的适宜模温为80℃左右，不低于50℃，否则会造成成型塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷。但温度过高会产生翘曲变形。
（2）塑件尺寸精度
尺寸精度：此塑件所有未住尺寸按标准GB/T14486-1993Z中的MT5级精度。
表面质量：表面不得有气孔、条纹、凹痕、变色等缺陷。表面粗糙度去Ra1.6
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结构工艺性：此塑件为矩形塑件，总体尺寸125×78×25，属于小型塑件。壁厚为均匀1.5㎜，大于最小厚度要求0.8㎜。侧壁拔模斜度为零，有8㎜>5㎜,必须增加30′的拔模斜度，才可以顺利脱模。该塑件不存在倒扣等结构。
塑件定顶面内圆角R11，外圆角R12，可以提高模具强度、改善流体的流动情况和便于脱模。
图4 壁厚分析 图5 拔模分析
通过以上分析可知，此塑件可以采用注射成型生产。因为产量是100000件，属于大批量生产，采用注射成型具有较高的经济效益。
2.注射机的选择
（1）计算塑件的体积、质量
测得塑件的体积V=24301.8990㎜³≈24㎝³，聚丙烯（PP）的密度0.9～0.91g/㎝³,则质量M≈21.84g。
（2）确定模具型腔数量
塑件的生产批量为100000件，属于大批量生产，盒盖塑件（PP材料）精度为MT5级，属于低精度，因此应该采用一模多腔，为使模具紧凑，确定型腔数目为一模两腔。
（3）选择注射机
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根据公式Vmax≥（n·Vs+V）/K 式中Vmax―――注射机的最大注射量（㎝³）
n―――型腔数量
Vs―――塑件体积（㎝³）
Vj―――浇注系统宁凝料体积（㎝³）
K―――注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8 已知n=2，Vs=24㎝³，估计Vj=6㎝³ 则Vmax≥（2×24+6）/0.8 ≈67.5㎝³
查注射机规格表，初步选择注射机XS-ZY-125 明确注射机的规格参数：
最大注射量125㎝³ 注射压力120MPa 最大开模行程300㎜ 模板尺寸428㎜×458㎜ 锁模力900KN 模具厚度 最大300㎜、最小200㎜ 拉杆空间260㎜×290㎜
喷嘴尺寸 圆弧半径R12㎜、孔直径Φ4㎜ 定位孔直径Φ100㎜
顶出形式 两侧顶出，孔径Φ22㎜，孔距230㎜。
（4）制定注射成形工艺参数
查表，聚丙烯（PP）的注射成形工艺参数如下：
温度（℃）
喷嘴温度170～190 料筒温度 段190～200，中段200～220，后段160～170 模具温度40～80 压力（MPa）
注射压力70～120 保压压力50～60
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时间（S）
注射时间0～5 保压时间20～60 冷却时间15～50 成形周期40～120 3.模具结构设计
（1）分型面的选择
首先确定模具的开模方向为模具的轴线方向，根据分型面应该选择在塑件最大轮廓处、满足塑件外观要求等原则，所以此塑件的分型面应该选在肥皂盒盖的地面处，如图6所示
图6 分型面
（2）型腔布局
采用一模两腔结构，型腔间隔约30㎜。
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图7（3）确定模具总体结构类型
由于塑件结构比较简单，表面不得有气孔、熔接痕、飞边等注塑缺陷。为了使注塑方便，优先选用两板模结构。
（4）成新零件设计
A.结构设计
型腔与型芯的结构形式有两种基本形式，即为整体式与组合式。考虑大批量生产，优先使用模具钢，为了节省贵重钢材，型腔与型芯应该优先选用组合式结构。此外，组合式结构还可以减少热处理变形、利于排气、便于模具的维修。
型芯结构简单，选择不通式，结构形式见图8。型腔结构简单，选择不通式，结构形式见图9。
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图8 型芯
图9 型腔
B.工作尺寸计算
按公式LM=LS(1+S)计算。
查表可知聚丙烯（PP）的收缩率Smin=1.0％,Smax=2.5％，则其平均收缩率
S=(Smax+Smin)/2 =(2.5％+1.0％)/2 =1.75％
CAD中放大缩水1.0175 C.平面尺寸的确定
查表，型腔到模仁边的距离a最小为25～30㎜，取a=30。型腔之间的距离b≥a/2，一般取12～20㎜，由于型腔之间布置有流道，b可取25～30㎜，一般取30㎜。
模仁尺寸B0×L0，B0=2a+w=2×30+125=185，L0=2a+b+2×l=2×30+30+2×78=246，取整为B0=190，L0=250（5）选择模架
①确定模架组合形式
采用侧浇口，所以选择大水口模架。采用推板推出机构，动模无支承
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板，则应选择DI型。
②计算模架模板周界
查表，由B0=190,取Bk=65，Lk=50 则长度L=L0+2Lk=250+2×50=350，宽度B=B0+2Bk=190+2×65=320 ③选取标准的模架模板
取标准模架尺寸B×L=300×350 ④高度尺寸的确定
A板 定模板，用来嵌入型腔镶快，采用不通式，则A板的厚度=型腔深度+型腔背后厚度+A板开框背后厚度=25+35+25=90。标准化取A板厚度HA=90。
B板 动模板，用来嵌入型腔镶快，采用不通式，则B板的厚度=型芯嵌入深度+B板开框背后厚度=35+45=80。标准化取B板厚度HB=80。C板 垫块，形成推出机构的移动空间，B×L=330×350标准模架对应的C板厚度HC=90㎜。
⑤选定模架
LKM DI-3035-A90B80C90如图10所示。
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图10 标准模架
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⑥检验模架与注射机的关系
模具外形尺寸350×350，注射机拉杆空间290×260，350＞290，不合适。因此，应选用大一点型号的注射机，选择XS-ZY-250，其规格参数如下：
最大注射量 250㎝³； 注射压力130MPa； 最大开模行程500㎜； 模板尺寸520㎜×598㎜； 锁模力1800KN；
模具厚度最大350㎜、最小200㎜； 拉杆空间448㎜×370㎜；
喷嘴尺寸圆弧半径R18㎜、孔直径φ4㎜； 定位孔直径φ125㎜；
顶出形式中心顶出；两侧顶出，孔径Φ40㎜，孔距280㎜。注射机拉杆空间448×370,350＜448，适合。
最大模具厚度350＞模具厚度341＞最小模具厚度200，合理。开模行程=23.5+25+10=58.5＜最大开合模行程500，合理。
（6）浇注系统
型腔布局为一模两腔，塑件结构简单，因此，采用简单而常用的浇口形式侧浇口。浇注系统组成为主流道、分流道、浇口。
主流道
圆锥形，锥角a=3°，表面粗糙度Ra0.63μm。主流道进口端直径D1=4.5，长度L有装配决定，完整尺寸见附录浇口套零件图。设计成浇口套形式，节约优质钢材，便于拆卸和更换。如图11所示。
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图11 主流道
分流道
选择常用的半圆形截面分流道，尺寸R3。
浇口
采用侧浇口，查表《矩形侧浇口基本尺寸》，已知材料为聚丙烯（PP），塑件壁厚1.5㎜，塑件简单，则浇口厚度h=（0.6～0.8）㎜，取h=0.6㎜。宽度b=（3～10）h，取b=3h=3×0.6=1.8㎜。长度L=（0.7～2）㎜，取L=1㎜。
图12 浇口
完整的浇注系统结构见图13
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图13 浇注系统
（7）推出机构
采用推板推出机构，其优点是作用面积大，推出力大，脱模力均匀，运动平稳，塑件上无推出痕迹。
注意事项：
1、导柱长度要足够，以保证推出模具时推板留在模具上。
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2、推板与型芯的间隙为0.2㎜，不会擦伤型芯，锥面配合，起到辅助定位作用，也可以防止推板因偏心而溢料。
3、由于塑件高度较小型腔深度不是很大，且非软质塑料，不易形成真空，因此不必设置引气装置。
（8）温度调节系统
注射模的温度对塑料熔体的冲模流动、固化定形、生产效率以及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响，因此应设置冷却系统。由于塑件小型（21.84g）、薄壁（1.5㎜）塑件，且成型工艺对模温要求不高，也可采用自然冷却。
此模具设计中采用人工冷却，冷却系统设计如图14所示。
图14 型腔冷却水路
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图15型芯冷却水路
（9）排气系统
由于此模具属于中小型模具，且模具结构较为简单，可利用模具分型面和模具零件间的配合间隙自然地排气，间隙通常为0.02～0.03㎜，不必设排气槽。
4.注射机的校核
（1）最大注射量
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已知Vs+Vj=24×2+1.5=25.5，Vmax=250，K取0.8，则KVmax≥Vj+Vs,适合。
（2）注射压力
已知P注=70～120,P公=130MPa则P公≥P注，适合。
（3）锁模力
已知Pq=10～20MPa，A分=18062㎜² F锁=1800KN 则PqA分=20×18062=361240N=361KN 显然F锁﹥PqA分，适合。
（4）安装部分尺寸
喷嘴圆弧半径R18＜浇口套圆弧半径R20 喷嘴孔直径Φ4＜主流道小端直径Φ4.5 定位孔直径Φ125=定位圈外径125 拉杆空间370×448，模具外形350×350，350＜370 最小模厚200＜模具厚度341＜最大模厚350（5）开模行程
开模行程=23.5+25+10=58.5 最大开合模行程500 则最大开模行程＞开模行程，适合。
（6）顶出形式
两侧顶出，孔径Φ40㎜，孔距280㎜。
5.装配图零件图
(1)装配图
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图16装配图
(2)零件图
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图17 顶板
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图18 母模板
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图19 型芯
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图20 推板
图21 公模板
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图22 底板
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图23唧嘴
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图24 复位杆
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图25 拉料杆
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图26 定位环
塑料成型工艺及模具设计题目：专业：班级：姓名：学号：指导老师：时间： 课程设计说明书肥皂盒底盖塑料模具设计 模具设计与制造----------------------------引 言本说明书为塑料注射模......
摘 要本注射模具设计为一塑料肥皂盒的注射模具设计，塑件结构比较简单，塑件质量要求是不允许有裂纹、变形缺陷。本设计从分型面设计开始，进行了浇注系统、冷却系统、成型零件、......
目录第 一 部分产品的说明第 二 部分塑件分析第 三 部分注射机的型号和规格选择及校核第 四 部分第 五 部分第 六 部分第 七 部分第 八 部分第 九 部分第 十 部分第十一部分......
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