肥皂盒注塑模具项目设计方案

肥皂盒注塑模具项目设计方案1 绪论1.1肥皂盒的发展肥皂作为一种常见的家用品而被人们所知，无论是豪华的别墅还是简单的房间，还是其他一些地方，肥皂作为一种常用家用品而成为了我们生活必需品。

肥皂作为一件生活必需品而多样就注定了承载它的肥皂盒的样子也是多种多样而且各具特色，用以满足不同家庭的需求。

就目前而言，市场上有许许多多五花八门的肥皂盒，他们有的偏向于外观设计，所以他们的样子就千奇百怪，有的像一颗美艳的桃子，而有的则更像一艘精美的小船，当然也有的更像是胖嘟嘟的兔子等等；当然在设计过程中，有许多设计人员更多考虑他的材料、以及实用的便捷性等。

比如合金类的肥皂盒具有耐腐蚀，防刮擦，表面富有光泽，历久弥新，鲜艳的色彩及质地富有变化等特点，使浴室极富个性，彰显个人品位。

而有的塑料肥皂盒产品外观时尚，功能奇特，就像吸盘式肥皂盒，它充分利用了墙角空间，使环境井然有序，而且强力吸盘固定的方式，无需黏贴或打钉，而且不会破坏墙面，轻轻一吸即可牢牢固定在光滑的表面，不会造成滑落，耐重力强，可摆动放各种沐浴用品，美化视觉，适用于瓷砖、塑料、玻璃、不锈钢光滑平面。

而木制肥皂盒多采用上等松木，不仅色泽优美，质地高端，且有透明无害漆防水作保护。

肥皂盒在生活中应用相当广泛，几乎每家每户都会用到，所以对此的设计就显得尤为重要。

据调查了解，许多肥皂盒造型确实相当好看，可是模具设计却较为困难，因此成本较高，市场价格也相当的高，而作为一种简单打家用品，昂贵的价格会使人们觉得物有不值；另外有些颜色不够特别，而且肥皂盒容易积水，肥皂也就容易软化，也会给人们生活带来一些不便。

我本次设计的目的主要是解决肥皂积水导致肥皂软化从而缩短肥皂的使用寿命的问题。

我设计的肥皂盒是在上盖上打小槽，肥皂放在上盖上，这样水会沿槽斜度往下盖流，水积在下盖里，上下盖之间有一定的距离，就可以保证在一定的时间里水不会溢到上盖的肥皂上，当具有一定积水后手动倒掉即可，这样即保证了肥皂的利用率，又能保证房间的整洁，而且在上盖之上也可以添加一些独特的设计，以满足人们对其外观的需要。

我本次设计的较为简单，其设计方案通过Pro/E建模如图：。

图1 上盖图1.2 模具模具是工业生产上用以冲压、吹塑、压铸、注塑、挤出或锻压成型、冶炼等方法得到所需产品的各种模子和工具。

换言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件组成。

它主要是通过改变所成型材料物理状态来实现制品外形的加工，素有"工业之母"的称号[1]。

模具的工作原理是在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件。

广泛用于冲裁、锻压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、瓷等制品的吹塑或注塑的成形加工中。

模具具有特定的轮廓和腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)，应用腔形状可使坯料获得相应的立体形状。

模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合，分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成形。

模具是一种精密工具，形状复杂，能承受坯料的胀力，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求，所以模具生产水平的发展是机械制造水平的重要标志之一。

1.2.1模具行业的发展近年来，我国模具产销规模逐年攀升，前瞻产业研究院发布的《中国模具制造行业产销需求预测与转型升级分析报告前瞻》显示，2008-2012年，我国模具的工业总产值由908.66亿元增加至1845.13亿元，销售收入由861.96亿元增加至1816.20亿元。

市场规模的持续扩大，显示了模具行业广阔的发展前景。

虽然我国模具总产量位居世界第三，但我国生产技术较其他国家落后许多。

我国模具行业是大而不强，模具总量中属大型、精密、复杂、长寿命模具的比例只有30%左右，国外在50%以上。

前瞻产业研究院监测数据显示，2012年，我国模具产量达2114.04万吨，较上年增长102.12%，增速也较上年大幅提高;而2012年，我国模具工业总产值增长率为9.81%，较上年的18.82%有所下降。

产量增速的提高与产值增速的下降也反映了我国模具产品的附加值较低。

模具行业是一个需长期积累经验的行业，一个模具师傅起码要有2到3年的实践经验，一个精通模具设计的工程师也要有5到8年的经验积累。

但由于传统教育对模具人才的培养不足和坚持学习到最后的人较少等原因，我国模具人才的缺口较大。

以为例，据业人士估计，省大大小小的模具企业约有6000多家，以平均每家需要100名技术工人来算，的模具人才需求量达60万人，而全省的模具从业人员一共约有20多万，单就一省来看，其人才缺口就达40万人。

1.2.2塑料模具的分类塑料模具从大的方面来说主要分为冷流道注塑模和热流道注塑模。

而冷流道模具按其结构分为两板模具和三板模具[2]。

两板模具又称单一分型面模，是注塑模中最简单的一种，它以分型面为界面将整个模具分为两部分：动模和定模。

一部分型腔在动模，另一部分型腔在定模。

主流道在定模，分流道开设在分型面上，开模后，制品和流道留在动模，动模部分设有顶出系统。

而三板模又称细水口模：有两个分型面将模具分成三部分，比两板增加了浇口板，适用于制品的四周不准有浇口痕迹的场合，这种模具分成采用点浇口，所以叫细水口模，这种模具结构相应复杂些。

启动动力用山打螺丝或拉板。

塑料模具按照折叠成型分类又分为注射成型、压缩成型、挤塑成型，中空成型等等；（1）注射成型：是先把塑料加入到注射机的加热料筒，塑料受热熔融，在注射机螺杆或柱塞的推动下，经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔，由于物理及化学作用而硬化定型成为注塑制品。

注射成型由具有注射、保压（冷却）和塑件脱模过程所构成循环周期，，因而注射成型具有周期性的特点。

热塑性塑料注射成型的成型周期短、生产效率高，熔料对模具的磨损小，能大批量地成型形状复杂、表面图案与标记清晰、尺寸精度高的塑件；但是对于壁厚变化大的塑件，难以避免成型缺陷。

塑件各向异性也是质量问题之一，应采用一切可能措施，尽量减小。

(2)压缩成型：俗称压制成型，是最早成型塑件的方法之一。

压缩成型是将塑料直接加入到具有一定温度的敞开的模具型腔，然后闭合模具，在热与压力作用下塑料熔融变成流动状态。

由于物理及化学作用，而使塑料硬化成为具有一定形状和尺寸的常温保持不变的塑件。

压缩成型主要是用于成型热固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛与三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纤维增强酚醛塑料、环氧树脂、DAP树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等的模塑料，还可以成型加工不饱和聚酯料团（DMC）、片状模塑料（SMC）、预制整体模塑料（BMC）等。

一般情况下，常常按压缩膜上、下模的配合结构，将压缩模分为溢料式、不溢料式、半溢料式三类。

(3)挤塑成型：是使处于粘流状态的塑料，在高温和一定的压力下，通过具有特定断面形状的口模，然后在较低的温度下，定型成为所需截面形状的连续型材的一种成型方法。

挤塑成型的生产过程，是准备成型物料、挤出造型、冷却定型、牵引与切断、挤出品后处理（调质或热处理）。

在挤塑成型过程中，注意调整好挤出机料筒各加热段和机头口模的温度、螺杆转数、牵引速度等工艺参数以便得到合格的挤塑型材。

特别要注意调整好聚合物熔体由机头口模中挤出的速率。

因为当熔融料挤出的速率较低时，挤出物具有光滑的表面、均匀的断面形状；但是当熔融物料挤出速率达到某一限度时，挤出物表面就会变得粗糙、失去光泽，出现鲨鱼皮、桔皮纹、形状扭曲等现象。

当挤出速率进一步增大时，挤出物表面出现畸变，甚至支离和断裂成熔体碎片或圆柱。

因此挤出速率的控制至关重要。

(4)压注成型：亦称铸压成型。

是将塑料原料加入预热的加料室，然后把压柱放入加料室中锁紧模具，通过压柱向塑料施加压力，塑料在高温、高压下熔化为流动状态，并通过浇注系统进入型腔逐渐固化成塑件。

此种成型方法，也称传递模塑成型。

压注成型适用于各低于固性塑料，原则上能进行压缩成型的塑料，也可用压注法成型。

但要求成型物料在低于固化温度时，熔融状态具有良好的流动性，在高于固化温度时，有较大的固化速率。

(5)中空成型：是把由挤出或注射制得的、尚处于塑化状态的管状或片状坯材趋势固定于成型模具中，立刻通入压缩空气，迫使坯材膨胀并贴于模具型腔壁面上，待冷却定型后脱模，即得所需中空制品的一种加工方法。

适合中空成型的塑料为高压聚乙烯、低压聚乙烯、硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。

根据型坯成型方法的不同，中空成型主要分为挤出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型两种。

挤出吹塑中空成型的优点是挤出机与挤出吹塑模的结构简单，缺点是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不匀。

右图是挤出吹塑中空成型原理示意图。

注射吹塑中空成型的优点是型坯的壁厚均匀、无飞边，由于注射型坯有底面，因此中空制品的底部不会产生拼和缝，不仅美观而且强度高。

缺点是所用的成型设备和模具价格贵，故这种成型方法多用于小型中空制品的大批量生产上，在使用上没有挤出吹塑中空成型方法广泛[3]。

除此之外，还有泡沫塑料成型模具、玻纤增强塑料低压成型模具等等，我们现在常用的热流道有两种：1）加热流道模2）绝热流道模。

2 塑件的工艺设计2.1 塑件设计要求肥皂在我们生活中非常的普遍，所以使得肥皂盒变的多种多样。

我本次设计的肥皂盒结构较为简单，主要是提高肥皂的使用寿命;当然也有些缺点，那就是积在下盖的积水需人工手动倒出,但是这样可以保证浴室的清洁，此次设计是以上盖为主，下盖为辅。

在上盖的设计中主要要解决以下几个问题：1 肥皂放到上盖上，保证肥皂与四周突出的椭圆以点接触出；2 上盖上开一个槽，使水可以沿着曲面流人下盖；3 设计浇口时要保证肥皂盒表面质量，不能留有熔接痕等缺陷；4 设计推杆机构时，要保证其不会造成肥皂盒的缺陷；5在开模时需保证塑件可以由推杆顶出，且不会造成肥皂盒缺陷。

6 保证肥皂盒表面质量和表面粗糙度要求，不能有明显的加工痕迹；2.2 塑件材料的选择2.2.1 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）基本特征： ABS是由丙烯腈，丁二烯，苯已烯共聚而成的。

这三种组分赋予ABS不同的性能，使ABS具有良好的综合力学性能。

丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯已烯使它有良好的加工性和染色性能。

ABS无毒，无味，不透明，纯净的ABS树脂呈浅象牙色，成型的塑料件有较好的光泽。

密度为1.05g/cm3左右，吸水率为0.2%～0.7%.。

ABS属于硬而韧的热塑性材料，具有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降，具有较好的低温任性，ABS还具有优良的耐蠕变性。

有良好的力学强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。

水，无机盐，碱，酸类对ABS几乎无影响，在酮，醛，氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。