肥皂盒上盖的注塑成型工艺及模具设计
肥皂盒上盖的注塑成型工艺及模具设计[20200123182907]
日期： 【摘要】
本论文主要是针对肥皂盒上盖的注塑成型及模具设计，通过对塑件进行工艺分析和比较，最终设计出一副注射模。该论文从产品结构工艺性，具体模具出发，对模具的浇注系统、模具成型不封的结构、定出系统、冷却系统、注射机的选择及有关参数的校核、都做出详细设计，同时并简单的编制的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是塑料肥皂盒上盖的注塑模具的分析。
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关键字:】模具设计、注塑成型、塑料肥皂盒上盖、加工工艺。
引言 3
一、 塑料件的CAD 4
（一） 塑料件的设计要点 4
（二） 塑料件的设计过程 4
（三） 塑料件的原料分析 5
（四） 塑件的尺寸与公差 5
（五） 塑件的表面质量 5
（六） 塑件的体积和质量 6
（七） 塑料的注射成型工艺参数 7
（八） 成型设备型号的选择与技术参数 7
二、注射模具成型零件CAD 9
（一） 塑件分型面的选择 9
（二） 凹模的结构设计 10
（三） 凸模和型芯的结构设计 11
（四）成型零件的工作尺寸计算 11
三、模架选型 14
四、功能系统设计 16
（一） 浇注系统设计 16
（二） 推出机构设计 18
（三） 导向机构设计 19
五、模具装配 22
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
引言
塑料制件在工业中的应用日趋普遍，这是由于它们具有一系列特殊的优点所决定的。塑料的绝缘性能好，介电损耗低，是电子工业不可缺少的原材料，塑料的化学稳定性高，对酸、碱和许多化学药品都有良好的耐腐蚀能力，此外塑料减摩、耐磨及减震、隔音效果也比较好。因此，塑料已从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，并跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。
注射工业是一门新兴的工业,是随着石油工业发展应运而生的.注射工业的发展大致分为以下几个阶段。
初创阶段 20世纪30年代以前，科学家研制成了酚醛、硝酸纤维素及醋酸纤维素等塑料，他们的工业化特征仅是间歇法、小批量生产。
发展阶段 20世纪30年代，低密度聚乙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料相继工业化，奠定了塑料工业的基础，为其进一步发展开辟了道路。
飞跃发展阶段 20世纪50年代中期到20世纪60年代末，石油工业化的高速发展为塑料工业提供丰富而廉价的原料。增强及复合材料的出现使塑料步入高强度、乃高温的尖端材料领域。这阶段，塑料的产量和品种不断增加，成型加工技术更趋完善。
稳定增长阶段 20世纪70年代以来，由于石油危机和和资本主义周期性的经济危机，原材料价格猛涨，塑料的增长速度显著下降。这一阶段塑料工业化的特点是通过共聚、交联、共混、填充等方法来改进塑料的性能，提高产品的质量，扩应用领域，生产技术更趋合理。塑料工业向着生产工艺自动化、连续化、产品系列化，以及不断开拓功能性塑料的新领域发展。
模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的基础之一。塑料模是指用于成型塑料制品的模具，它是型腔模的一种类型。
近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视，在重点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济的重要地位，即要尽快提高模具行业的整体技术水平赶上其他发达国家的模具技术水平。
一、 塑料件的CAD
（一） 塑料件的设计要点
肥皂盒是日常用品，与人接触较多，商店里的肥皂盒也是各式各样，丰富多彩的。此设计的塑件为肥皂盒上盖，该塑件尺寸中等，整体结构比较简单，多数都为曲面特征。除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低。为了防止香皂遇水软化，所以将产品设计成带有凸起的带双孔的曲面。此产品要具备原料丰富，价格低廉，无毒无味，易于上色的特点。
（二） 塑料件的设计过程
如图1-1
图1-1 肥皂盒上盖设计图纸
（三） 塑料件的原料分析
根据对塑件的分析要求，决定选用PC塑料。
(1)基本特性：PC是一种性能优良的热塑性工程塑料，密度1.2g/ 。本色微黄，如加点淡蓝色，可得到透明塑料，可见光的透光率接近90%。PC抗蠕变、耐磨、耐热和耐寒性较好，其脆化温度在—100℃一下，长期工作温度可达120℃。PC吸水率较低，可耐室温下的水、稀酸、氧化剂、还原剂。盐、油等，但不耐碱、胺、脂等。
(2)成型特点：PC虽然吸水性小，但高温时对水分比较敏感，所以加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降现象；PC熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以，成型时要求有较高的温度和压力；由于PC熔融粘度对温度比较敏感，所以一般用提高温度的办法来增加熔融塑料的流动性。
(3)结论：PC塑料的温度与熔融黏度的关系比较独特。在熔融过程中温度升高时，其熔融黏度实际降低了很少，一般为220~225度为适合加工温度，对于20~30g的塑料采用柱塞式注射机。水敏度高，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝，气泡及其强度会显著下降现象。注射速度采用中等注射速度较好，薄壁时速度要高，模具温度一般为75~85度。要求注射量为标定注射量的50%。
（四） 塑件的尺寸与公差
1、塑件的尺寸
塑件的尺寸的大小受制于以下因素：
（1）取决于用户的使用要求；
（2）受制于塑件的流动性；
（3）受制于塑件熔体在流动充填过程中所受的结构阻力。
a)影响塑件尺寸精度的主要因素有：塑件材料的收缩率及其波动；
b)塑件结构的复杂程度；
c)模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配及模具的合模）
d)成型工艺因素（模具成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等）
e)成型设备的控制精度等；
其中，塑件的尺寸主要取决于塑件收缩率的波动及模具制造精度误差。
（五） 塑件的表面质量
塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性和表面粗糙度，及与模具的成型工艺、塑件的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损成度有关，模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件的对应部位的表面粗糙度在数值上低1~2等级。
（六） 塑件的体积和质量
通过件建模后，得出图1-2，图1-3塑件的三维图
图1-2 肥皂盒上盖反面
图1-3 肥皂盒上盖正面
并侧出了单个塑件的体积以及根据取PC材料的密度 ，于是算得单个塑件质量：
表1-1 塑件体积、质量
塑件体积（V)/ 塑件质量（m)/g
753.2 903.84
（七） 塑料的注射成型工艺参数
要保证塑件质量合格及稳定所必须的条件是准确而稳定的工艺参数。塑件注射成型工艺参数如表塑件注射成型工艺参数如表所示：
表1-2 PC塑料的注射成型工艺参数
日期： 【摘要】
本论文主要是针对肥皂盒上盖的注塑成型及模具设计，通过对塑件进行工艺分析和比较，最终设计出一副注射模。该论文从产品结构工艺性，具体模具出发，对模具的浇注系统、模具成型不封的结构、定出系统、冷却系统、注射机的选择及有关参数的校核、都做出详细设计，同时并简单的编制的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是塑料肥皂盒上盖的注塑模具的分析。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】模具设计、注塑成型、塑料肥皂盒上盖、加工工艺。
引言 3
一、 塑料件的CAD 4
（一） 塑料件的设计要点 4
（二） 塑料件的设计过程 4
（三） 塑料件的原料分析 5
（四） 塑件的尺寸与公差 5
（五） 塑件的表面质量 5
（六） 塑件的体积和质量 6
（七） 塑料的注射成型工艺参数 7
（八） 成型设备型号的选择与技术参数 7
二、注射模具成型零件CAD 9
（一） 塑件分型面的选择 9
（二） 凹模的结构设计 10
（三） 凸模和型芯的结构设计 11
（四）成型零件的工作尺寸计算 11
三、模架选型 14
四、功能系统设计 16
（一） 浇注系统设计 16
（二） 推出机构设计 18
（三） 导向机构设计 19
五、模具装配 22
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
引言
塑料制件在工业中的应用日趋普遍，这是由于它们具有一系列特殊的优点所决定的。塑料的绝缘性能好，介电损耗低，是电子工业不可缺少的原材料，塑料的化学稳定性高，对酸、碱和许多化学药品都有良好的耐腐蚀能力，此外塑料减摩、耐磨及减震、隔音效果也比较好。因此，塑料已从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，并跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。
注射工业是一门新兴的工业,是随着石油工业发展应运而生的.注射工业的发展大致分为以下几个阶段。
初创阶段 20世纪30年代以前，科学家研制成了酚醛、硝酸纤维素及醋酸纤维素等塑料，他们的工业化特征仅是间歇法、小批量生产。
发展阶段 20世纪30年代，低密度聚乙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料相继工业化，奠定了塑料工业的基础，为其进一步发展开辟了道路。
飞跃发展阶段 20世纪50年代中期到20世纪60年代末，石油工业化的高速发展为塑料工业提供丰富而廉价的原料。增强及复合材料的出现使塑料步入高强度、乃高温的尖端材料领域。这阶段，塑料的产量和品种不断增加，成型加工技术更趋完善。
稳定增长阶段 20世纪70年代以来，由于石油危机和和资本主义周期性的经济危机，原材料价格猛涨，塑料的增长速度显著下降。这一阶段塑料工业化的特点是通过共聚、交联、共混、填充等方法来改进塑料的性能，提高产品的质量，扩应用领域，生产技术更趋合理。塑料工业向着生产工艺自动化、连续化、产品系列化，以及不断开拓功能性塑料的新领域发展。
模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的基础之一。塑料模是指用于成型塑料制品的模具，它是型腔模的一种类型。
近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视，在重点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济的重要地位，即要尽快提高模具行业的整体技术水平赶上其他发达国家的模具技术水平。
一、 塑料件的CAD
（一） 塑料件的设计要点
肥皂盒是日常用品，与人接触较多，商店里的肥皂盒也是各式各样，丰富多彩的。此设计的塑件为肥皂盒上盖，该塑件尺寸中等，整体结构比较简单，多数都为曲面特征。除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低。为了防止香皂遇水软化，所以将产品设计成带有凸起的带双孔的曲面。此产品要具备原料丰富，价格低廉，无毒无味，易于上色的特点。
（二） 塑料件的设计过程
如图1-1
图1-1 肥皂盒上盖设计图纸
（三） 塑料件的原料分析
根据对塑件的分析要求，决定选用PC塑料。
(1)基本特性：PC是一种性能优良的热塑性工程塑料，密度1.2g/ 。本色微黄，如加点淡蓝色，可得到透明塑料，可见光的透光率接近90%。PC抗蠕变、耐磨、耐热和耐寒性较好，其脆化温度在—100℃一下，长期工作温度可达120℃。PC吸水率较低，可耐室温下的水、稀酸、氧化剂、还原剂。盐、油等，但不耐碱、胺、脂等。
(2)成型特点：PC虽然吸水性小，但高温时对水分比较敏感，所以加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降现象；PC熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以，成型时要求有较高的温度和压力；由于PC熔融粘度对温度比较敏感，所以一般用提高温度的办法来增加熔融塑料的流动性。
(3)结论：PC塑料的温度与熔融黏度的关系比较独特。在熔融过程中温度升高时，其熔融黏度实际降低了很少，一般为220~225度为适合加工温度，对于20~30g的塑料采用柱塞式注射机。水敏度高，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝，气泡及其强度会显著下降现象。注射速度采用中等注射速度较好，薄壁时速度要高，模具温度一般为75~85度。要求注射量为标定注射量的50%。
（四） 塑件的尺寸与公差
1、塑件的尺寸
塑件的尺寸的大小受制于以下因素：
（1）取决于用户的使用要求；
（2）受制于塑件的流动性；
（3）受制于塑件熔体在流动充填过程中所受的结构阻力。
a)影响塑件尺寸精度的主要因素有：塑件材料的收缩率及其波动；
b)塑件结构的复杂程度；
c)模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配及模具的合模）
d)成型工艺因素（模具成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等）
e)成型设备的控制精度等；
其中，塑件的尺寸主要取决于塑件收缩率的波动及模具制造精度误差。
（五） 塑件的表面质量
塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性和表面粗糙度，及与模具的成型工艺、塑件的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损成度有关，模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件的对应部位的表面粗糙度在数值上低1~2等级。
（六） 塑件的体积和质量
通过件建模后，得出图1-2，图1-3塑件的三维图
图1-2 肥皂盒上盖反面
图1-3 肥皂盒上盖正面
并侧出了单个塑件的体积以及根据取PC材料的密度 ，于是算得单个塑件质量：
表1-1 塑件体积、质量
塑件体积（V)/ 塑件质量（m)/g
753.2 903.84
（七） 塑料的注射成型工艺参数
要保证塑件质量合格及稳定所必须的条件是准确而稳定的工艺参数。塑件注射成型工艺参数如表塑件注射成型工艺参数如表所示：
表1-2 PC塑料的注射成型工艺参数
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