肥皂盒上盖注塑模具设计

1摘要近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求，2004年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30%左右，据有关专家预测，在未来几年里，中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到10%以上的较高速度的发展。国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展中重点为工程塑料模具。注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑料件。本课题就是将肥皂盒的上盒盖作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注塑模具的设计过程。本设计对肥皂盒上盒盖进行的注塑模设计，利用UG软件对塑件进行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析。明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部件部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。最后用autoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。本课题对肥皂盒上盒盖的注塑模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。关键词：塑料模具，注射成型，模具设计，注塑模具2AbstractInrecentyears,China'shouseholdelectricalapplianceindustryhighspeeddevelopmentofthetoolingindustry,especiallytheplasticmoldoftheincreasinglyhighdemand,in2004,theplasticmoldinthemoldindustryintheproportionhasincreasedtoabout30%,accordingtotheexpertsforecast,inthenextfewyears,Chinaplasticmoldindustrywillcontinuetomaintainangrowthrateof10%overthehighspeedofdevelopment.Thedomesticmarkettoplasticmoldinjectionmoldgreatestdemand,thedevelopmentofkeyengineeringplasticsdie.Plasticmoldinginjectionmoldingisanimportantmethod,whichismainlyappliedtothethermoplasticplasticmolding,moldingcanbeacomplexshapeofprecisionplasticparts.Thistopicistosoapboxandtheboxcoverasadesignmodel,theinjectionmoldrelatedknowledgeasthebasis,elaboratedthedesignprocessofplasticinjectionmold.Thedesignofthesoapboxcoverfortheinjectionmolddesign,theuseofsoftwareUGplasticpartsforthesolidmodelingofplasticpartsofthestructure,thetechnologicalanalysis.Definedthedesign,determinetheinjectionmoldingprocessandtoeachspecificpartsofadetailedcalculationandverification.Thedesignofsuchastructurecanbeusedtoensurereliabledie,ensurethattheotherpartsofthemix.ThelastautoCADmappingusingasetofmoldassemblydrawingandpartsdrawing.Thesubjectofthesoapboxcoverinjectionmolddesign,consolidateanddeepentheknowledge,andachievedsatisfactoryresults,toachievethedesireddesignintent.Keywords:plasticmold,injectionmolding,molddesign,injectionmold3目录摘要………………………………………………………………………………1Abstract第一章绪论……………………………………………………………………5第二章肥皂盒塑料件…………………………………………………………62.1塑料件的原材料分析…………………………………………………62.2塑料件的结构和尺寸精度及表面质量分析…………………………72.2.1塑料件的结构分析………………………………………………72.2.2塑料件尺寸精度的分析…………………………………………72.2.3表面质量的分析…………………………………………………72.3塑料件的体积重量……………………………………………………72.4塑料件的注塑工艺参数的确定………………………………………7第三章注射机的选择…………………………………………………………93.1注射机的分类…………………………………………………………93.2注射机的选用…………………………………………………………9第四章塑料注塑模具设计……………………………………………………104.1分型面的选择…………………………………………………………104.2型腔数的确定…………………………………………………………104.3注塑模具钢材的选用…………………………………………………104.4模具工作的设计与计算………………………………………………104.4.1凸模的设计………………………………………………………114.4.2凹模的设计………………………………………………………114.5浇注系统………………………………………………………………114.5.1浇注系统的组成…………………………………………………114.5.1.1组成浇注系统的零件…………………………………………114.5.1.2浇注系统的组成部分…………………………………………114.5.2浇注系统的设计…………………………………………………114.5.2.1浇注系统零件的设计…………………………………………114.5.2.2浇注系统的设计………………………………………………124.6推出系统………………………………………………………………124.6.1推出机构的作用和种类…………………………………………124.6.2推出机构的组成…………………………………………………124.6.3推出机构的设计…………………………………………………134.7导向机构……………………………………………………………144.7.1导向机构的作用和组成…………………………………………144.7.2导向机构的设计…………………………………………………144.8冷却和排气系统………………………………………………………144.8.1冷却系统…………………………………………………………144.8.2排气系统…………………………………………………………1444.9注塑模具标准模架的设计……………………………………………144.9.1选择标准模架型号…………………………………………………144.9.2模架主要尺寸确定原则……………………………………………144.9.3动模板的设计………………………………………………………154.9.4确定模架的长度和宽度……………………………………………154.9.5模安装参数的校核…………………………………………………15第五章总结………………………………………………………………………17致谢…………………………………………………………………………………18参考文献……………………………………………………………………………195第一章绪论在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，其产品在人们的生活中的作用越来越大，在人们生活中不可缺。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，物理特性和化学特性等各方面均满足使用要求的优质；从模具使用的角度讲，要求的效率高，自动化并且操作简单；从模具角度讲，要求模具结构合理，制造容易，成本廉价。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，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，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。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，设计人员必须花费大量的时间来绘制模架，顶杆，滑块等结构对固定的零部件。目前CAD/CAM的发展，为广大模具设计人员提供了方便。在科学技术飞速发展的今天，模具设计多借助计算机软件进行设计和加工，这就实现了模具设计有经验设计阶段向理论计算机的发面。例如，CAD/CAM在模具设计方面的应用。本设计就以UG和CAD为辅助软件进行了塑料端盖的设计。按照模具设计的一般步骤，从产品设计，型芯型腔的设计，模架设计，浇注系统，冷却系统的设计到标准见的选择，到模具工程图的生成。每一步都按照模具设计的一般规则，进行准确计算，并且绘制出正确的零件图。通过本课题设计，并借助电脑和图书馆查阅资料，了解和懂得模具的使用特性和工艺特性，并能设计模具。还有通过本设计，可以巩固同学们的机械知识和CAD/UG的软件的操作。6第二章肥皂盒塑料件图2-1肥皂盒上盖三维图图2-2肥皂盒图2.1塑料件的原材料分析塑料材料的特性：大多数聚苯乙烯（PS）都是透明的，非结晶材料。PS具有很好的化学稳定性，热稳定性，透光性（透光率88%~92%），密度：1050kg/m³，电导率：(σ)10-16S/m，导热率：0.08，杨氏模量：(E)3000-3600MPa，拉伸强度：(σt)46–60MPa，伸长长度：3–4%，夏比冲击实验：2–5kJ/m&su3，玻璃转化温度：80-100°C，熔点：240°C，热7膨胀系数：(α)8*10-5/K，热容：(c)1.3kJ/(kg·K)电绝缘特性以及很小的吸湿倾向。能够抵抗水，稀释无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。PS收缩率在0.4%~0.7%，易着色，装饰性好。PS塑料的缺点：质地硬而脆，塑件由于内应力而易开裂，耐热性低，易老化。PS塑料的用途：在工业上可用作仪表外壳，灯罩，化学仪器零件，透明模型，产品包装等；在电气方面可用作良好的绝缘材料，接线盒，电池盒，光源散射器，绝缘薄膜等，透明容器等；在日用品方面广泛用于包装材料，各种容器，玩具及餐具，托盘等等。2.2塑料件的结构和尺寸精度及表面质量分析2.2.1塑料件的结构分析该零件的总体形状为凹形状，结构比较简单。2.2.2塑料件尺寸精度的分析肥皂盒盖为日用品，表面精度要求要高一点，因此重要的尺寸的精度要设计的较高一些，一般采用四级或五级精度，其它尺寸无公差要求，一般可采用八级或九级精度。由以上的分析可见，该零件的尺寸精度属于中等偏上，对应模具相关零件尺寸的加工可保证。从塑料的壁厚上来看，壁厚最大处为1mm，