肥皂外殼設(shè)計的論文

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1、肥皂外殼設(shè)計的論文 肥皂外殼設(shè)計的論文 　　第一章 概 述 　　畢業(yè)設(shè)計( 論文 )是大學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的最后一個重要環(huán)節(jié),既是對學(xué)生學(xué)習(xí)、實踐與研究的全面 總結(jié) ，又是對學(xué)生素質(zhì)與能力的一次綜合檢驗，還是學(xué)生畢業(yè)資格與學(xué)位資格認(rèn)證的重要依據(jù)。其目的有以下幾方面： 　?。?）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行分析與解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。 　?。?）培養(yǎng)學(xué)生收集、整理和分析各種資料的能力，全面提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。 　?。?）提高學(xué)生設(shè)計、 計算 和繪圖的能力。提高學(xué)生實驗研究和數(shù)據(jù)處理的能力。 　?。?）全

2、面提高學(xué)生綜合分析、總結(jié)提高、編制設(shè)計說明書及撰寫科技論文的能力。 　?。?）提高學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力。 　　模具是 工業(yè) 生產(chǎn)的重要工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。模具成型已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具潛力的 發(fā)展 方向。尤其是塑料模具，在所有模具的總產(chǎn)量中所占的比例越來越大，對 經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展起著十分重要的作用。 　　近年來塑料成型模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，在工業(yè)生產(chǎn)中對塑料模具的要求是：能高效地生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品。它包括三個方面的內(nèi)容。第一，制品方面要求精度高，外觀美，性能好。第二，制造方面要求結(jié)構(gòu)合理，容易制造，而且成本

3、要低。第三，使用方面要求操作簡單方便，效率高，容易實現(xiàn)自動化，還有維護(hù)保養(yǎng)方便。隨著模具設(shè)計與制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，塑料成型模具將趨向于高效率、自動化、大型、精密、長壽命的方向發(fā)展。 　　本次設(shè)計的題目是“肥皂盒外殼設(shè)計與制造工藝”，其內(nèi)容為： 　?。?）產(chǎn)品外型設(shè)計：以產(chǎn)品外型素描，外貌圖片或圖形文件形式之一，提供產(chǎn)品設(shè)計方案。 　?。?）所設(shè)計產(chǎn)品(或部件)盡量貼近市場需要，設(shè)計實用，價廉，質(zhì)量過關(guān)，外形美觀之產(chǎn)品。 　　（3）制品總裝結(jié)構(gòu)及零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：包括結(jié)構(gòu)尺寸，尺寸公差及配合，電器件或液壓件安裝尺寸等。 　　（4）制品結(jié)構(gòu)零件的成型工藝及成型模具設(shè)計：包括制品的工藝分析，

4、工藝計算，成型機(jī)選擇。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等。 　　第二章 模塑工藝規(guī)程的編制 　　2.1塑件分析一個完美的塑件制作應(yīng)根據(jù)制品的使用要求和外觀要求從塑料的力學(xué)性能、美術(shù)造型和成型工藝、塑料模具設(shè)計和制造等多方面進(jìn)行全面考慮。 　　本次設(shè)計的塑件是肥皂盒外殼，它是家居日常使用到的盛物類殼體產(chǎn)品，屬于小型塑件。肥皂盒設(shè)計在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中是一類比較普遍的家居型產(chǎn)品的設(shè)計，涉及到因素不多，最主要的是外觀得體，能夠吸引消費的購買。所以它的尺寸要求不高，表面質(zhì)量要求也不太高，外觀平滑等現(xiàn)象。該塑件設(shè)計為一整體，成型后并不需要與其它外殼與之相配合，且沒有精度要求，因此作一般精度來加工制造，注塑成型材料選為pp

5、（聚丙烯）。 　　2.2塑件的工藝性能分析 根據(jù)塑件所盛的是肥皂這一類偏堿性的物質(zhì),因而塑件材料采用聚丙烯(pp)。這類材料屬于熱塑性塑料。聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更輕。密度僅為。0.90～0.91g/cm3。它不吸水，光澤好，易著色。屈服強(qiáng)度、抗拉、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好。聚丙烯的熔點為164～170℃，耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。其低溫使用溫度達(dá)-15℃，低于-35℃時會脆裂。聚內(nèi)烯的高頻絕緣性能好。因不吸水，絕緣性能不受濕度影響。但在氧、熱、光的作用下極易解聚老化，所以必須加入防老化劑。它的成型特點：成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、

6、凹痕及變形；聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；聚丙烯的成型溫度為80℃左右，不可低于50℃，否則會造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。溫度過高會產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。 2.3塑件的設(shè)計說明及結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 2.3.1設(shè)計說明及結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，該零件總體為長方形，但并非直線，它是由各兩條r100和r500圓弧所圍成的并在直角處用圓角過渡。外部形狀方面有113mm73mm，而內(nèi)部則有105mm65mm，和有一孔直徑10mm，處于中心位置這孔作用為排去濕水后香皂的流糊狀。這樣一來不會造成因盒內(nèi)流糊狀太多而使香皂潮而粘。另外考慮到香皂需要干爽和利于排流糊

7、狀因而在盒底部依形狀設(shè)計了四個流線型好的盛腳?？傮w來說此產(chǎn)品設(shè)計較為簡單而設(shè)計過于復(fù)雜反而可能適得其反至效益低落，這種產(chǎn)品并非屬于精密零件類只須搞好外觀便可以且也并不是設(shè)計成一些花哨而不實用的產(chǎn)品。拔模斜度設(shè)計根據(jù)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表3-11得出型芯拔模斜度為30ˊ，而型腔則按塑件設(shè)計不必再設(shè)置斜度。此外還考慮制造成本方面因而設(shè)計這簡單而實用的肥皂盒。其三維造 　　型圖如下圖所示： 　　2.3.2尺寸精度分析 　　從零件圖上看，沒有精度要求這是對制造成本的一種考慮因素，因此這作一般精度處理，而加工則按塑件縮水后所生成型腔、型芯尺寸進(jìn)行加工。 　　2.3.3表面質(zhì)量分析

8、 　　該塑件的表面并沒有特別的表面質(zhì)量要求但基于外觀至少型腔壁的粗糙度達(dá)到1.6,這也比較容量實現(xiàn). 　　綜上所述,注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下,塑件成型要求可以得到保證。 　　2.4塑件注射工藝參數(shù)確定 　　經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表3-1和 參考 工廠實際應(yīng)用情況。聚丙烯(pp)的成型工藝參數(shù)如下：（注模時，可根據(jù)實際情況和所給出范圍作適當(dāng)調(diào)整） 　　注射機(jī)類型：螺桿式 　　螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）:30～60 后段溫度：160℃～170℃ 　　料筒溫度 中段溫度：200℃～222℃ 前段溫度：80℃～200℃ 　　噴嘴溫度及形式：170℃～190℃

9、直通式 　　注射壓力：70 mpa～120mpa 　　注射時間：0～5s 　　保壓時間：20s～60s 　　冷卻時間：15s～50s 　　成型周期：40s～120s 　　保壓力：50 mpa～60mpa 　　在選擇注射成型工藝參數(shù)時注意： 　　1 溫度 料筒溫度不能過高，因溫度過高，時間過長（即使是溫度不十分高的情況下）時，塑料的熱氧化降解量就會變大。因此需嚴(yán)格控制料筒最高溫度，另外還應(yīng)控制塑料在加料筒中停留的時間。柱塞式和螺桿式注射機(jī)由于其塑化過程不同，因而選擇料筒溫度也不同。通常后者選擇的溫度應(yīng)低一些；噴嘴溫度一般略低于料筒最高溫度，以防熔料在直通式噴嘴發(fā)生“流涎現(xiàn)象”

10、。當(dāng)然也不能太低，否則將會造成熔料和早凝而將噴嘴堵死，或者由于早凝注入模腔而影響塑件的質(zhì)量；模具溫度對塑料的充型能力及塑件的內(nèi)在性能和外觀質(zhì)量影響很大。模具溫度通常是由通入定溫的冷卻介質(zhì)來控制的，也有靠熔料注入模具 自然 升溫和自然散熱達(dá)到平衡而保持一定的模溫。對于熔融粘度較低或中等的無定型塑料，模具的溫度常偏低。反之，對于熔融粘度高的塑料，則必需采取較高的模溫。 　　2 壓力 注射模塑過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，它們直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。一般操作中，塑化壓力應(yīng)保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用塑料的品種而異，但通常很少超過6mpa；注射壓力的大小取決于注射

11、機(jī)的的類型、塑料的品種、模具的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、尺寸與表面粗糙度、模具溫度、塑件的壁厚及流程的大小等，一般通過試謝經(jīng)驗而定。 　　3 時間 完成一次注射成型過程所需的時間稱成型周期，它包括注射時間，模內(nèi)冷卻時間，其它時間。在整個成型周期中，以注射時間和冷卻時間最重要，它們對塑件的質(zhì)量均有決定性影響。注射時間中的充模時間與充模速率成正比。在生產(chǎn)中，充模時間一般為3～5s。注射時間中的保壓時間一般為20～25s（特厚塑件可達(dá)5～10min）。而冷卻時間主要取決于塑件的厚度、塑料的熱性能和結(jié)晶性能以及模具溫度等。冷卻時間的長短應(yīng)以脫模時塑件不引起變形為原則。冷卻時間一般在30～120s之間。

12、 　　2.5塑件體積重量和注塑機(jī)的選擇及其參數(shù) 　　利用pro/e作計算塑件的體積： =44.41cm3 　　塑件的重量： 　　=44.410.90g/ cm3 　　=39.97g 　　該產(chǎn)品廣泛用于日常生活當(dāng)中,市場需求非常大,故該產(chǎn)品應(yīng)大批量生產(chǎn)。設(shè)計該塑件模具要有較高的生產(chǎn)效益，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，可采用側(cè)澆口進(jìn)膠方式。由于塑件較大，所以考慮到成本效益，采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)。 　　塑件的總體積： =244.41 cm3 =88.82 cm3 塑件的總重量： =239.97g =79.94g 　　選用注塑件最小注塑容

13、積： =111.03 cm3 　　據(jù)以上分析，和注射時所需的壓力和國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)有設(shè)備等情況，初選用注塑機(jī)為：xs-zy-125。 　　額定注射量：125cm3 合模力：900kn 　　注射壓力：120mpa 最大開合模行程：300mm 　　注射行程：115mm 動定模固定板尺寸：428458 mm 　　噴嘴前端孔徑： 4mm 噴嘴球半徑：sr12mm 　　注射時間：1.6s 注射方式：螺桿式 　　合模方式：液壓-機(jī) 　　第三章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 　　注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排布方式和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計以及澆口的位置的確定，模具零件

14、的結(jié)構(gòu)設(shè)計，推出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計等內(nèi)容。 　　3.1 分型面的合理選擇 　　模具設(shè)計中,分型在面的選擇是很關(guān)鍵的，它決定了模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件成型的要求來選擇分型面。 　　該塑件的大體形狀為長方形。且表面質(zhì)量無特殊要求。所以按照選擇分型面的原則來進(jìn)行合理的選擇，其一原則為：分型面應(yīng)選擇在塑件的外形最大輪廓處，若不采用則會塑件無法從型腔中脫出；其二 有利于留模方式，便于塑件順利脫模 通常分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件在開模后留在動模一側(cè)，這要有助于動模內(nèi)設(shè)置的推出機(jī)構(gòu)動作，否則在定模內(nèi)設(shè)置推出機(jī)構(gòu)往往增加模具的復(fù)雜性；其三 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求選擇分型面時應(yīng)避免對塑件的外觀質(zhì)量

15、產(chǎn)生的不利影響，同時需考慮分型面處所產(chǎn)生的飛邊是否容易清理修整；其四 便于模具加工制造 為了便于模具加工制造，就盡量選擇平直分型面或易于加工的分型面；還有其它的對排氣效果等，一般主要抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。以下圖所示為本肥皂盒模具的分型面的方式： 　　3.2確定塑件的排布方式 　　本設(shè)計塑件的模具采用一模兩腔，型腔的排布應(yīng)使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體的同時均勻地充滿每個型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這使得要求型腔與主流道之間距離盡可能最短，同時采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻。綜合各因素擬取以下圖所示

16、的型腔排布方式： 3.3 主流道設(shè)計 　　主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動道。屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具的一段過渡的流動長度,因此它的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。所以整套模具中也是一個重要的部分，若其不當(dāng)則首先影響著塑料的流動速度及填充時間，大大影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這主流道有關(guān)尺寸的確定是根據(jù)于的擬取定的注塑機(jī)xs-zy-125的噴嘴尺寸而定： 　　噴嘴前端孔徑：d0= 4mm；噴嘴前端球面半徑：r0=12mm 。 　　根據(jù)

17、模具主流道與噴嘴的關(guān)系： r=r0+（1～2）mm d= d0+(0.5～1) mm 　　取主流道球面半徑：r=14mm； 　　取主流道的小端直徑：d=4.5 mm 。 　　為了便于將冷凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形。其斜度為2～6取3 　　根據(jù)主流道大端直徑 d=d+2ltan l為初定主流道長度為79mm =4.5+279tan mm =8.64mm 　　另外,主流道在襯套內(nèi),而襯套可以作外購,并不需自行生產(chǎn)若購置標(biāo)準(zhǔn)襯套過長可按總裝圖或零件圖所要求尺寸進(jìn)行截短。關(guān)于主流道襯套與定位圈的結(jié)構(gòu)，這里采用是非整體式，設(shè)計成兩個零件，然后通過螺釘

18、配合在定模座板上。定模定位圈都可以外購，初選的尺寸為 10015mm。 　　主流道襯套與定位圈的固定形式如下圖所示： 　　3.4 分流道設(shè)計 　　分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此要求所設(shè)計的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚，形狀的復(fù)雜程度，注射速率，分流道長度等因素確定。本塑件的形狀不算復(fù)

19、雜，熔料填充型腔比較容易，還根據(jù)整體凹模尺寸和型腔排列方式，盡量取短其長度，另外圓形截面的分流道的熔料流動性，熱傳性較其它類型為比較理想形狀，因此分流道采用圓形截面形狀。 　　經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表5-3，分流道直徑為d=6mm，再根據(jù)初選的模架結(jié)構(gòu)初定分流道長度為28 mm。 　　3.5 澆口的設(shè)計 　　澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。雖說除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。這里根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排布方式，選用被廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)澆口即側(cè)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料

20、熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置。且對于各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表5-4，初定尺寸為（blt）3mm1mm2mm 。（試模時可作適當(dāng)調(diào)整）結(jié)構(gòu)如下圖所示： 　　3.6流動比的校核 　　因在大型或薄壁的塑料制件在注射成型時，塑料熔體有可能因其流動距離過長或流動性能差而無法充滿整個模腔，為此，在模具設(shè)計過程中，先對其注射成型時的流動距離比或流動面積比進(jìn)行校核，這樣才可以避免充填不足的現(xiàn)象的發(fā)生。本設(shè)計采用

21、的是一模兩腔的結(jié)構(gòu)，所以側(cè)澆口進(jìn)料的塑件的流動比是： ф= +2 +2 +4 +2 = +2 +2 +4 +2 =139.96 　　經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表5-1，聚丙烯的流動比并未超出表中數(shù)據(jù)，因此這樣的分流道長度設(shè)計是符合要求，且不會發(fā)生填充不足的現(xiàn)象。 　　3.7 冷料穴的設(shè)計 　　設(shè)計時，為了防止噴嘴的端部溫度低于所要求的塑料熔體溫度的塑料進(jìn)入型腔，這會可能會產(chǎn)生次品。這解決的措施是在主流道的對面一側(cè)的推件板上，與其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1～1.5倍,最終保證冷料的體積小于冷料穴形式,此外,冷料穴除了容納冷料的作用

22、外，同時還具有在開模時將主流道和分流道的冷若冰霜凝料勾住，便于脫模的功能,保證塑件留在動模一側(cè),本次采用z形的拉料桿形式,尺寸為 8105mm開模時主流道凝料被拉料桿拉出，推出后常常需要用人工取出而不能自動脫落。其結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖所示： 　　3.8 合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu) 　　塑料模具閉合時為保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)起定位、導(dǎo)向和承受側(cè)壓力的作用。常見的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)是在模具型腔周圍設(shè)置2～4對互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計包括對導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的尺寸、精度、表面粗糙度等的設(shè)計及導(dǎo)向零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計或正確選用，導(dǎo)柱在

23、模具上的布置和裝固方式的確定等。本次設(shè)計的模具采用4對導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)套留在定模，導(dǎo)柱留在動模。 　　導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模具上的安裝使用對導(dǎo)柱尺寸和結(jié)構(gòu)有以下五點要求： 　?、僦睆胶烷L度 導(dǎo)柱無論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑，其形位公差與尺寸公差之間的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過最大實體尺寸，而軸的局部實際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才合格，導(dǎo)柱長度應(yīng)比凸模端面的高度高出6～8mm。 　?、谛螤?導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與其相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應(yīng)倒角，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。 　?、酃钆浜?導(dǎo)柱安裝段與模板間采用過渡配合h7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔

24、間采用間隙配合h7/f7。導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間為間隙配合h7/f7，外表面與模板孔為較緊的過渡配合h8/k6（帶軸肩導(dǎo)套），其前端可設(shè)計一長為3mm的引導(dǎo)部分，按松間隙配合h8/e7制造，其粗糙度內(nèi)外表面均可用ra0.8μm或ra1.6μm。 　?、艽植诙?固定段表面用ra1.6μm，導(dǎo)向段表面用ra0.8μm。 　　⑤材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的芯部，因此多采用低碳鋼（20號鋼）滲碳（0.5～0.8mm深），經(jīng)淬火處理（hrc56～60）或碳素工具鋼（t8a、t10a）經(jīng)淬火或表面淬火處理（hrc50～55）。導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當(dāng)用碳鋼時也可采用碳素

25、工具鋼淬火處理，硬度hrc50～55，或采用20號鋼滲碳淬火，其表面硬度為hrc56～60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低相差5度左右。 　　導(dǎo)柱導(dǎo)套已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)所選模架給出的尺寸，導(dǎo)柱直徑為 25mm，材料是t8a，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的詳細(xì)尺寸結(jié)構(gòu)見裝配圖。 　　3.9 確定脫模方式 　　注塑模必須設(shè)有準(zhǔn)確可靠的脫模機(jī)構(gòu)，以便在沒一個循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型心上自動地脫出模外，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。設(shè)計時,應(yīng)依照推出機(jī)構(gòu)的的設(shè)計原則: 1 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)；2 保證塑件不因推出而變形損壞；3 機(jī)構(gòu)簡單動作可靠；4 良好的塑件外觀；5合模時的正確復(fù)位。而脫模機(jī)構(gòu)種類較多，在這

26、里結(jié)合塑件的外形及其內(nèi)部尺寸關(guān)系和考慮為避免頂出時塑件受力不均而變形，因而采用的是推件板推出形式，推桿尺寸為 1590mm，這屬于標(biāo)準(zhǔn)化零件可外購不必自行制造，而位置尺寸和結(jié)構(gòu)放置詳細(xì)見裝配圖。 　　3.10 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 　　注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制品的質(zhì)量影響很大，一般注入模具的塑料熔體的溫度為200℃～300℃，而塑件固化后從模具中取出的溫度為60℃～80℃以下，視塑料的品種不同有很大差異。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，通過模具調(diào)節(jié)機(jī)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。 　　模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則： 　　1 冷卻水孔的布置 理想情況下，管壁間距離不得

27、超過水孔直徑的5倍，水管壁離型腔表面不得太近也不能太遠(yuǎn)，一般不超過管徑的3倍。 　　2 降低入水與出水溫度差 如果出入水溫度相差過大，會使模具溫度分布不均勻。 　　另外本塑件的材料為pp(聚丙烯)，此材料熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；聚丙烯的成型溫度為80℃左右，不可低于50℃，否則會造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。溫度過高會產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。因而作如下計算，確定水路的直徑大小： 　　設(shè)定模具的平均溫度為50℃，日常溫度為20℃的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度設(shè)為35℃，產(chǎn)量為（1.5min/套）3.28kg/h。 　　1 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量

28、q3 　　查表3-26得聚丙烯的單位熱量為59104j/kg =3.2859104 j/kg =193.52104 j/kg 　　2 求冷卻水的體積流量v 　　由式3-41得: 　　由上述計算結(jié)果，結(jié)合凹模尺寸，水路直徑取 6mm。布置形式如下圖所示： 　　3.11 確定凸模、型芯、凹模的固定方式 　　凸模和凹模采用非通孔的固定形式，凸模和凹模嵌入固定板后直接用螺釘固定在固定板上。這樣可以省去不必要的材料的浪費，節(jié)約成本，又可以使以后的裝拆方便，更換容易，另外也方便于加工制造。而型芯采用的是通孔凸肩式，它從凸模塊嵌入后用動模板壓緊結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。它們固定結(jié)

29、構(gòu)方式如下圖所示： 　　3.12 確定排氣形式 　　當(dāng)塑料熔體注入型腔時，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽等不能順利地排出，將會在制件上形成氣孔、銀絲、灰霧、接縫、表面輪廓不清，型腔不能完全充滿等弊病，同時還會因氣體壓縮而產(chǎn)生高溫，引起流動前沿物料溫度過高，粘度下降，容易從分型面溢出，發(fā)生飛邊，重則灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕。而且型腔內(nèi)氣體壓縮的反壓力會減低充模速度。影響注塑周期和產(chǎn)品質(zhì)量。因此設(shè)計型腔時必須充分地考慮排氣問題。 　　設(shè)計此塑件時,由于該型腔并非屬于復(fù)雜，相比形狀較為規(guī)則，故可用推件板，與定模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，其間隙值為0.03～0.05mm。其結(jié)構(gòu)見下圖：

30、 　　第四章 主要成型零部件尺寸確定 　　本次設(shè)計的肥皂盒采用的材料為聚丙烯（pp），經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》附錄b 聚丙烯的收縮率為1.0%～2.5%，則平均收縮率為1.75%。 　　4.1 成型零部件尺寸確定 　　模具的成型尺寸是指型腔上直接用來成型塑件部位的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形型心的長和寬），型腔和型芯的深度或高度尺寸，中心距尺寸等。在設(shè)計模具時必須根據(jù)制品的尺寸和精度要求來確定成型零件的相應(yīng)尺寸和精度等級，給出正確的公差值。影響塑件精度的因素有多個方面，主要有成型零件的制造誤差，成型收縮率波動，型腔成型零件磨損量的影響等三個方面。 　　由于肥皂

31、盒外形尺寸無精度要求，且無需與其他零件配合，因而凸模、凹模、型芯尺寸可按縮水后尺寸直接加工制造。 　　4.1.1 型腔徑向尺寸確定 因無精度要求而直接按縮水值 計算 尺寸: 　　4.2 型腔側(cè)壁厚和底板厚度確定 　　塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞;也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形,導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計算來確定型腔壁厚。通過理論分析和生產(chǎn)實踐表明，小型尺寸的模具型腔，強(qiáng)度不足是主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。

32、　　凹模鑲塊采用整體式矩形型腔，根據(jù)整體式矩形型腔側(cè)壁厚計算公式：結(jié)構(gòu)如下圖所示： 　　 因 時， 　　 　　式中各參數(shù)分別為：p=50mpa（選定值）；h1=30 mm； [σ]——彎曲許用應(yīng)力（mpa）；鋼=160mpa； 　　a-矩形成型型腔的邊長比，a=b/l=74.28/114.98=0.65 經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表5-14 w=0.108. 　　代入公式計算得： mm =30.58mm 　　凹模底板厚度計算： 　　式中各參數(shù)分別為：經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表5-16 =0.4680； p=

33、50mpa（選定值）；b=74.28mm; [σ]——彎曲許用應(yīng)力（mpa）；鋼=160mpa； 　　代入公式得： mm =28.41mm 　　在模板長寬值，厚度值選擇只要符合上述凹模側(cè)壁厚和凹模底板厚度值，那么在注塑塑件時，模具能夠承受期間的所達(dá)到強(qiáng)度要求。 　　第五章 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架 　　注射模具的基本結(jié)構(gòu)有很多共同點，所以標(biāo)準(zhǔn)化的工作已經(jīng)基本完成，市場上有標(biāo)準(zhǔn)件出售，為制造注射模具提供了便利條件。此次設(shè)計的肥皂盒為日常用具且體積小，這樣需大批量生產(chǎn)，結(jié)合市場標(biāo)準(zhǔn)模架規(guī)格和價格，初定以一模兩腔的結(jié)構(gòu)。為了使產(chǎn)品不會出現(xiàn)因受力不均而造成翹曲現(xiàn)象，選用了推件板的推出機(jī)構(gòu)形式

34、。根據(jù)現(xiàn)有國內(nèi)著名標(biāo)準(zhǔn)注射模架生產(chǎn)商所生產(chǎn)的模架，此塑件所選用的為龍記公司（lkm）生產(chǎn)的2530 di型（大水口）模架。 　　根據(jù)上述的計算所要求的強(qiáng)度要求，及其它因素所確定以下參數(shù)： 　　a板（前模板）取60mm； b板（后模板）取30mm； c板（托鐵）取80mm 。 　　模架具體形狀如下圖所示： 模架的形狀和基本尺寸 　　5.1 模具閉合高度 　　 =（25+60+25+30+80+25）mm 　　 =245mm 　　5.2 模架三維整體外尺寸 　　由上述所得：肥皂盒外形三維尺寸為 250mm 300mm 245mm。 　　第六章 肥

35、皂盒注射模結(jié)構(gòu)草圖 　　經(jīng)過以上一系列的結(jié)構(gòu)確定和尺寸計算確定了以下所示的結(jié)構(gòu)草圖： (肥皂盒外殼注射模結(jié)構(gòu)草圖) 　　第七章 校核模具和注射機(jī)的有關(guān)尺寸 　　本章進(jìn)行對模具和注射機(jī)的有關(guān)尺寸校核，如對注射量校核，注射壓力校核，鎖模力校核，模具與注射機(jī)安裝尺寸相關(guān)校核，開模行程校核等內(nèi)容。這些都對所設(shè)定模具的一些參數(shù)進(jìn)行實質(zhì)性檢驗，以校核初設(shè)計模架有關(guān)尺寸和初選注射機(jī)有關(guān)系數(shù)是否合符其規(guī)定的范圍內(nèi)或力學(xué)方面能否承受。若校核出來有關(guān)尺寸和數(shù)據(jù)不符其中所要求的應(yīng)立即返回選擇直到符合要求為準(zhǔn)。這才能避免因設(shè)計計算有誤而最終生產(chǎn)出不合格產(chǎn)品，或嚴(yán)重造出廢模具，造成 經(jīng)濟(jì) 損失。因此校核

36、是關(guān)鍵的其中一個重要部分，即要求設(shè)計人員必須校核無誤。 　　7.1注射量校核 模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)，設(shè)計模具時，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實際的最在注射量的范圍內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量（額定注射量）的80%，由此有： nm1+m2≤80%m 239.97+0.92.9g≤80%1250.9g 82.55g＜90g(滿足要求，設(shè)計合理) 　　7.2 注射壓力校核 　　經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表3-1,塑料聚丙烯(pp)成型所需的注射壓力為70～120mpa，而初選的xs-zy-125的注塑機(jī)的額定注射壓

37、力為120mpa，因此注射機(jī)的最大注射壓力能夠滿足該塑件的成型需求。 　　7.3 鎖模力校核 　　注射成型時,模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力，即： （na1+a2）p＜f 　　經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表3-1得聚丙烯保壓力為50～60mpa。則： （211373+269）50＜900kn 838.35kn＜900kn(滿足要求,設(shè)計合理) 　　7.4模具厚度校核 經(jīng)查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表4-1,xs

38、-zy-125注塑機(jī)的模具最大厚度 　　為300mm，最小厚度為200mm，而設(shè)計模具閉合高度h為245mm，則： 200mm＜245mm＜300mm（滿足要求，設(shè)計合理） 　　7.5 開模行程校核 　　設(shè)計此套模具所用到的xs-zy-125型注塑機(jī)屬于液壓，機(jī)械聯(lián)合體作用的，故注射機(jī)最大行程 與模厚無關(guān)，且該模具采用單分型面結(jié)構(gòu)，則： 300mm≥27+82+10mm 300mm＞119mm(滿足要求，設(shè)計合理) 　　綜上所校核的有關(guān)數(shù)據(jù)，初選模架及有關(guān)尺寸和初選注射機(jī)和其有關(guān)與模具相關(guān)數(shù) 參考 文獻(xiàn) 　　參考文獻(xiàn) 　　1. 屈華昌 《塑料成型工藝與模具

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