塑料模具肥皂盒设计

ANHUIVOCATIONALCOLLEGEOFMETALLURGYANDTECHNOLOGY塑料模具肥皂盒设计姓名：周文科专业：模具设计与制造班级：08模具设计与制造指导教师：陈瑶2010年12月11日安徽冶金科技职业学院1目录第一章产品说明…………………………………………………............1第二章塑件的分析.....................………...................................................2第三章注射剂的型号和规格选择及校准…………..…………................33.1注射机的选用…………………………………………................…....33.1.1注射量的计算……………………………………................………33.1.2根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目.....................33.1.3确定注射成型的工艺参数………………………………….....……33.1.4确定成型设备………………………………………………....……43.2注射压力的校核…………………………………………..........……43.3锁模力的校核……………………………………..........................…43.4开模行程的校核………………………………………….…...............5第四章分型面的选择……………………………………...................…6第五章型腔数目的决定及排布………………………………………...7第六章浇注系统的设计………………………...................................…86.1浇注系统的组成………………………………………………..........86.2浇注系统各部分设计………………………………………..........….86.2.1主流道的设计....................................................................................86.2.2分流道的设计....................................................................................86.2.3浇口的设计.........................................................................................9第七章成型零件的工作尺寸计算..........................................................107.1凹模的结构形式..................................................................................107.2凸模的结构设计.................................................................................10安徽冶金科技职业学院27.3成型零件的工作尺寸计算..........................................................................107.3成型零件的工作尺寸计算..........................................................................117.3.1型腔尺寸计算...........................................................................................117.3.2型芯尺寸的计算.......................................................................................117.3.3型腔壁厚和底板厚度计算.......................................................................12第八章导柱导向机构的设计..........................................................................13第九章脱模机构的设计..................................................................................14第十章温度调节系统的设计..........................................................................15第十一章模具闭合高度的确定......................................................................16第十二章参考资料..........................................................................................17安徽冶金科技职业学院3第一章产品的说明肥皂盒是日常用品，几乎家家户户都有，商店里出售的肥皂盒也是各种各样，丰富多彩，有很特别的设计以赢得消费者的喜爱。此次设计的是肥皂盒底座，结构比较简单，但考虑的是其实用性。为了防止香皂遇水软化，将底座设计成了中间凸起的曲面，并在底座水平放置处开了漏水孔。肥皂盒图形如下：图1—1安徽冶金科技职业学院4第二章塑件的分析PVC塑料化学名称：聚氯乙烯比重：1.38克/立方厘米成型收缩率：0.6-1.5%产品需要预热到70-90℃，预热时间为4-6小时成型温度：230-330℃成型时间为40-130秒成型特性：1、无定形料，吸湿性小，但为了提高流动性，防止发生气泡则宜先干燥。2、流动性差，极易分解，特别在高温下与钢、铜金属接触更易分解，分解温度为200℃，分解时有腐蚀及刺激性气体。3、成型温度范围小，必须严格控制料温。4、用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径宜大，以防死角滞料，滞料必须及时处理清除。5、模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角滞料，模具应冷却，其表面应镀铬。安徽冶金科技职业学院5第三章注射机的型号和规格选择及校核注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的“注射机使用说明书”上标明的技术规范，因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。3.1注射机的选用3.1.1注射量的计算选用注射机时，通常是以某塑件或模具实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该注射机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号：为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：VV公实式子中，V实-实际塑件包括浇注系统凝料的总体积3cm。由PRO/E分析/体测量，可得塑料盒的体积为31V30.62cm，可得塑件质量1m，111.3830.6242.3mvgg3.1.2根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目由于塑件型腔较深且底壁上有孔，加上塑件有一般精度要求，外表面有高光洁度要求不易采用太多型腔数目所以考虑一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧以方便抽芯、浇口排列和模具的平衡。3.1.3确定注射成型的工艺参数根据该塑件的结构特点和PVC的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见表3—1:工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥温度08090成型时间/s3—5时间2h保压时间15-30料筒温度后段180—200冷却时间15-30中段210—230总周期40-70前段200—210螺杆转速30-60minr注射时间喷嘴温度180—190后处理方法烘箱模具温度60—80温度70注射压力70—90Mpa时间2-4表3-1安徽冶金科技职业学院63.1.4确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，由此可以计算出一次注射成型过程所用塑料量为：0012242.342.32093.06Wmmg凝料。根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种，塑件结构，生气批量及注射工艺参数。注射模具尺寸大小等因素参考设计手册初选60XSZ型螺杆式注射机（经后面的校核此注射机能满足锁模力，安装尺寸和开模行程等各项要求，故最终选定此注射机）60XSZ型螺杆式注射机的主要参数见表3-2:序号主要技术参数参数数值1最大注射量/3cm602注射压力/MPa1223锁模力/kN5004最大成型面积/(mmmm)1305最大模具厚度/mm2006最小模具厚度/mm707最大开模行程/mm1808动定模固定板尺寸/mm3304409喷嘴球头半径/mm410定位圈直径/mm80表3-23.2注射压力的校核该项工作是校核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力0P，其值一般为a70-150MP，通常要求0PP。我们这里选a70MP。3.3锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：FFkPA胀锁F锁-注射机的额定锁模力N；查表知为：500KNP-模具型腔内塑料熔体平均压力aMP；一般为注射压力的0.3-0.65倍，通常取a20-40MP。我们这里选aP30MP型。A-塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和2mm由PRO/e分析测量，可得投影面积为230.8cm，浇注系统的投影面积不超过210cmK-压力损耗系数一般取1.1-1.2故：FFkPA胀锁安徽冶金科技职业学院7=6531.230103.810=110.8810N而锁模力为500KN，大于110.88KN，符合要求。3.4开模行程的校核注射机的开模行程是有限的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，本模具为霜分型面注射模，所需开模行程为：12SH=HH510mma式中，1H-塑件推出距离mm也可以作为凸模高度；2H-包括浇注系统在内的高度mm；S-注射机移动板最大行程mm；H-所需要开模行程mm；a-中间板与定模的分开距离mm计算得：12H=HH510=55+20+40+10+125mmsa。可知开模行程满足模具的要求安徽冶金科技职业学院8第四章分型面的选择不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择，为保证塑件能顺利分型，主分型面应首先考虑选择在塑件外形最大轮廓处，如图4-1所示在满足该原则的三个方案中，方案A的塑件开模后留在定模一侧塑件不易取出，定出机构设计复杂，方案B的设计在开模时会产生影响塑件外观的飞边且飞边不易清除，方案C既保证了塑件的外观，且毛刺、飞边的清除也较容易因此选择图C所示的分型面图4-1安徽冶金科技职业学院9第五章型腔数目的决定及排布为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件的精度，模具设计时应确定型腔数目，其计算过程如下：设型腔数目为n，制品总件数为N，每一个型腔所需的模具费用为