肥皂盒底塑料模课程设计

塑料模具课程设计说明书设计题目肥皂盒底盒设计2010级学生模具设计与制造专业课程设计任务书第一章塑料成型工艺基础2.1 肥皂盒的造型设计………………………………………………………2.2 肥皂盒塑料PS的结构与工艺特性………………………………………第二章塑件工艺性分析3.1 工艺性分析 (5)3.2 注塑机的选择 (6)第三章分型面的选择 (7)第四章浇注系统的设计5.1 普通浇注系统的设计 (7)第五章成型零部件的结构设计6.1 凹模的结构设计 (15)6.2 型芯结构的设计 (16)6.3 成型零部件的工作尺寸的计算 (17)第六章结构零部件的设计7.1 22 7.2 合模导向机构的设计 (23)第七章推出机构的设计8.1 推出机构设计原则 (24)8.2 推出机构的选择 (25)8.3 推出力的计算 (26)8.4 推杆的设计 (26)8.5 推出机构工作原理图 (27)第八章加热、冷却系统的设计9.1 冷却回路的尺寸确定 (27)9.2 冷却回路的布置 (28)第九章主要尺寸的校核10.1 模具厚度的校核 (29)10.2 开模行程的校核 (29)10.3 注射模具的工作原理装配图 (30)第十章结束语 (30)第十一章参考文献 (3)第一章塑料成型工艺基础1．1．肥皂盒的造型设计其图形如图2—1到2—4所示：图2-1图2-2肥皂盒在我们的生活中非常的普遍，几乎每家都要用到。

市场上也有各种各样的肥皂盒，形状各异，有些是把肥皂盒做成水果造型，有些是动植物造型，来吸引顾客的目光，以引发人们的购买欲。

此次设计的肥皂盒的结构较简单，主要是在肥皂盒的底部打孔，这样可以让积累在里面的水自然流出，省去人工进行操作了。

也可以提高肥皂的使用寿命。

优点是：结构简单，提高肥皂的使用寿命；缺点是:有可能使水流在卧室，不能保证房间的整洁性。

在开模时需保证塑件留在型腔上，用推杆顶出。

关键词：复位机构，脱模机构，浇口。

1．2．肥皂盒塑料ABS的结构与工艺特性1.2.1 材料ABS的介绍ABS树脂是本世纪四十年代末开始研制成功并于五十年代开始投入工业化生产的一种热塑性塑料。

是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的热塑性工程塑料。

主要是由丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(S)三元共聚而成的高聚物，因而具有优异的耐冲击性和综合性能。

ABS树脂是一种成型收缩率小，表面光洁度高，电性能和机械性能良好，质硬，坚韧的材料，并且是工程塑料中最易加工的品种之一。

可采用热塑性材料的各种成型方法加工。

其注射成型可生产冲击强度高，制件尺寸较稳定的工业产品，如机电产品，交通工业中的齿轮、叶片、轴承、仪表仪器的外壳，电视机外壳，冰箱内衬，纺织用各类管材及汽车零件等等。

其制品具有强度高，重量轻，光洁度高等优点。

可节约大量的金属材料，降低成本，实现以塑代钢，以塑代木。

从而可节约大量能源，起到环保的效果。

综上所述，ABS注射成型工艺具有广泛的发展前景，下面就ABS的性能，加工特性及生产中可能产生的不正常现象及其解决方法作论述。

1.2.2 ABS的性能1、物理性能：ABS是浅象牙色，不透明，无毒，无味的非晶型材料。

可缓慢燃烧,燃烧时火苗呈黄色，冒黑烟，有特殊气味，但无滴落。

其密度为1.02~1.06g/c㎡，热变型温度93~124℃，流动温度110~120℃，使用温度-40~100℃,吸水率0.2~0.4%。

2、化学性能：能耐水、无机酸、碱、盐及大部份烃和醇，但溶于酮、醛及某些卤代烃，可被浓硫酸和硝酸腐蚀，被芳烃类溶剂溶胀。

3、电性能：ABS电性能良好,温度和湿度的变化对电性能的影响很小。

4、机械性能：具有优良的抗冲击性，耐磨性和很好的尺寸稳定性，且具有优良的着色性。

ABS因兼有“韧、钢、硬”三种综合性能，而被称为塑料中的合金材料。

1.2.3 ABS的加工特性1、ABS属于无定型聚合物，由于分子中氢基团(-CN)的存在，吸水性大，吸水率高达0.45%，而塑料加工时含水率要求小于0.3%，因而在加工前需在70~80度烘箱中对物料进行2~4小时的干燥处理(料层厚度2.5~4㎝)。

2、ABS树脂流动温度范围宽，但它的融体粘度大，不易流动，成型温度要高，压力要大速度要快，成型模具的流道和浇口应适当大些，但因ABS树脂中含有橡胶成份(丁二烯)，过高的加工温度并不会使其流动性增加，相反会引起橡胶分解而流动性降低。

因此，加工时应严格控制温度在允许范围内，选用螺杆式注塑机的成型温度一般控制在，后端150~170℃，中间165~180℃，前端180~200℃，喷嘴170~180℃。

3、ABS热稳定性不如PO，成型后最好清洗螺杆机筒。

ABS的成型收缩率较小，一般0.4~0.7%，但它易产生内应力。

制件成型后应进行退火处理。

一般在70℃的热空气中静置2~4小时。

4、ABS在熔融状态下，呈假塑性流变行为。

其表观粘度对加工中的剪切应力，剪切速率，温度的敏感程度并不一致，实验表明，表观粘度随剪切应力的增大下降很快。

同样，表观粘度对剪切速率也较敏感，剪切速率增大时，表观粘度下降也很快。

相反，表观粘度对温度的变化却不敏感。

由此可见，ABS成型加工应注意剪切应力和剪切速率对流动性的影响，重点是控制螺杆转速及注射速度。

第二章塑件工艺性分析2．1．工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。

该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。

塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。

2．2．注射机的选择该塑件材料为ABS的密度：ρ=1.03g/cm3，计算出单个塑料件的体积与质量为，塑件体积： V =22731.6044≈23mm3塑件质量： M =23×1.1g=25.3g根据塑件的结构和尺寸精度，初步制定为一模两件，但由于浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，可以根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来估算。

则注射机一次所要注射熔融塑料的体积为: V=nV件+V凝=62.192cm3（式中，n=2,V凝=0.6V件。

）则注射机的理论注射量V理=V/0.8=77.74cm3 。

由于卧式注射机的注射系统与合模机构的轴线重合并与地面平行，具有机身较低，加料、操作及维修较方便，且制品顶出脱模后可自动坠落，易于实现机械化或自动化等优点，故首选卧式注射机。

根据上述条件可选用XS-ZY-125型注射机。

选用注射机为国产的注射机XS-ZY-125卧式注塑机。

查表注额定注射量为125 cmз，注射压力为120MPa，锁模力为90×104N，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R为12mm，喷嘴口直径为4mm。

顶出形式是两侧设有顶杆，机械顶出（一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。

中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。

所以我们不必过多的考虑注射机型号。

具体到这套模具）。

注射机的规格参数如下：额定注射量/ cm3 125 螺杆直径/mm 42 注射压力/MPa 120 注射行程/mm 115 最大成型面积/cm2 320 最大开模行程/mm 300 模板最大厚度/mm 300 模板最小厚度/mm 200动定模固定板板尺寸/mm×mm 428×458 螺杆转速r/min 29、43、56、69、83、101注射时间/s 1.6 合模力/KN 900 喷嘴球半径/mm SR12 定位圈直径/mm 100 拉杆空间/mm×mm 260×290 顶杆中心距/mm 230 合模方式液压-机械顶出形式两侧顶出机器外形尺寸/mm 3310×750×1550第三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。

所以方案C 最合理。

图4-1第四章 浇注系统的设计4．1 普通浇注系统的设计4.1.1 普通浇注系统的组成及设计原则流道系统的设计是否适当，直接影响成形品的外观、物性、尺寸精度和成形周期。

浇注系统设计原则1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 )a)尽量减少停滞现象:停滞现象容易使工件的某些部分过度保压，某些部分保压不足，从而使內应力增加许多。

b)尽量避免出现熔接痕熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出现熔接痕的地方強度也会较差。

c)尽量避免过度保压和保压不足过度保压: 当浇注系统设计不良或操作条件不当，会使熔料在型腔中保压时间过长或是承受压力过大就是过度保压。

过度保压会使产品密度较大，增加內应力，甚至出现飞边。

d)尽量减少流向杂乱流向杂乱会使工件強度较差，表面的纹路也较不美观。

2.尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度*尽量减少塑料熔体的热量损失与压力损失*减小塑料用量和模具尺寸3.尽可能做到同步填充一模多腔情形下，要让进入每一个型腔的熔料能夠同时到达，而且使每个型腔入口的压力相等。

4有利于型腔中气体的排出5防止型芯的变形和嵌件的位移6尽量采用较短的流程充满型腔4.1.2 主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处部分到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和冲模时间有较大的影响，因此必须使熔体的温度降和压力损失最小。

设计要点:截面形状、锥度、孔径、长度、球面R、圆角r图形如下5—1：主图5—1流道形状及其与注射机喷嘴的关系1——顶模板 2——浇口套 3——注射机喷嘴为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角a 为2～6，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5～1mm，一般d=2.5～5mm。

由于小端的前面是球面，其深度为3～5mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1～2mm。

流道的表面粗糙度Ra<0.8um。

根据选用的 XS-ZY-125 型号注射机的相关尺寸得=4mm喷嘴前端孔径： d喷嘴前端球面半径：R=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系+(1~2)mm=13mmR=Rd=d+(0.5～1)mm=5mm锥角为20～60，取其值为30，经换算得主流道大端直径为Φ7.6mm。

浇口套的选择应根据注射机里的定位孔来选择，它与定位孔是过度配合，查表可知定位孔直径为100mm，所以浇口套的尺寸为100mm。