带侧抽芯的肥皂盒的设计
带侧抽芯的肥皂盒的设计[20200123183940]
【摘要】
塑料成型包括热塑性塑料的成型和热固性塑料的成型。热塑性塑料成型是应用较为广泛的一种成型方式，包括注射成型，挤出成型，吹型成型，吸塑成型等。本课题主要是完成带侧型芯的肥皂盒的注射模结构设计。首先，运用在校期间所学的专业知识对肥皂盒做了零件图分析，之后，设计、确立注塑相关参数，并确立模具设计采用“一模一件”结构。最终，通过近阶段的学习完成该注塑模具的整体结构设计。
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关键字:】侧抽芯；肥皂盒；浇注系统；分型面
引言 1
一、带侧抽芯的肥皂盒工艺分析 2
(一)肥皂盒工艺方案 2
（二）肥皂盒材料分析 3
二、注射机的选用 4
(一)注射成的初选 4
（二）注射机工艺参数的校核 4
三、带侧抽芯的肥皂盒整体设计 5
（一）型腔布局 5
（二）分型选择 5
（三）浇注系统设计 5
（四）推出机构设计 5
（五）侧抽芯的设计 5
四、工作零件设计 7
（一）凹凸模的选材 7
（二）型芯、型腔的计算 8
五、标准模架标准件选取 9
六、冷却系统设计 10
七、带侧抽芯的肥皂盒注射工作原理 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
塑料制件在工业中的应用日趋普遍，使得塑料生产尤为重要。随着科技和市场经济的发展，对塑料制件的精度提出了更高的要求，促进了塑料模具的高速发展，而使用模具生产不仅提高了产品的精度，满足了消费者的需要，也降低了成产成本，大大提高了生产效率。
现在生产领域的发展趋势是以塑代钢，用便宜的塑料来替代昂贵成本的铁、钢，从而达到节约成本，同时塑料制件通过一定的注塑条件又能达到钢所要求的硬度，推动了注塑工业的发展。注射成型是热塑性塑料产品生产中最为普遍的一种成型方法，塑料首先在注射机的加热料筒内受热熔融变成流体，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在型腔内成型、冷却、固化，脱模后得到制品。采用注塑成型，利用模具设计与制造，使劳动者劳动量降低，同时通过模具生产可以达到高生产、高效率、高质量、高寿命。本次课题带侧抽芯的肥皂盒设计使用的即是注射成型。通过完成本次课题，期望可以提高自己关于注射成型设计方面的能力。
一、 带侧抽芯的肥皂盒工艺分析
(一) 肥皂盒结构工艺分析
图1-1 肥皂盒零件图
图1-2 肥皂盒右视图
图1-3 肥皂盒局部视图
制品的精度主要包括模具的及磨损程度，塑料收缩率的波动，成型工艺参数，模具的结构，塑料制品的结构形状，模具在使用过程中的磨损和模具导向部件的磨损也会直接影响制件的尺寸精度。本课题带侧抽芯的肥皂盒尺寸公差参照我国1993年发布GB/T14486—93《工程塑料模塑塑料尺寸公差》。选取未注公差尺寸允许偏差。肥皂盒的尺寸要求不高。
（二）肥皂盒的材料分析
国际知名的大型的塑料供应商杜邦用于肥皂盒材料通常使用有两种：聚丙烯(PP)和丙烯腈－丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS)。聚丙烯(PP)的基本特性：无色、无味、无毒。丙烯腈－丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS)基本特性：无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。
本次课题做的带侧抽芯的肥皂盒主要是日用产品所以采用聚丙烯(PP)，为了是产品更美观所以使用碳黑着色并能在一定程度上有助于防止光老化。所以本产品如图1-5所示：
图1-4
二、 注射机的选用
带侧抽芯的肥皂盒采用卧式、螺杆式注塑机（如图2-1所示）是因为卧式注射机有以下特点：适合于高速化生产，生产效率高；模具拆装及调整容易；塑料制品推出后可自行下落，易于取出，适合自动化生产；机械重心低，稳定，原料供应及操作维修方便。螺杆式注塑机有以下特点：螺杆可作旋转运动，亦可作往复运动。进入料筒的塑料，一方面在料筒的传热及螺杆与塑料之间的剪切摩擦发热的加热下逐步熔融塑化；另一方面被螺杆不断推向料筒前段，当靠近喷嘴处的熔体达到一次注射量时，螺杆停止转动，并在液压系统驱动下向前推动，将熔体注入模具型腔中去。卧式注塑机多为螺杆式。
（一）注射机的初选
注射容量：注射机的容量以容积（cm3）表时，塑件的体积（包括浇注系统在内）同样应小于注射机的注射容量）其关系式：
V件≤0.8V注 （2-1）
由于本课题中塑件体积V1≈140，浇注系统体积V≈4.06；总体积V塑件=140＋4.06≈144，因此，对应本课题中V注≥V塑件/0.8=144/0.8≈180。
根据此结果查《模具设计指导》表6-24选定注射机型号为XS-ZY-250，注射机的注射压力参数：120MPa；锁模力：900kN；最大注射面积：320 （cm3）；理论注射容量: 250（cm3）；模板行程：300（mm）；喷嘴圆弧半径/mm: 12（mm）；喷嘴孔直径/mm: 4（mm）
（二）注射机工艺参数的校核
最大注射量Vmax的校核：由于Vmax80%=250×80%=200cm3≥180cm3，因此注射机选用符合要求。
注射力校核：查表得聚苯乙烯所需注射压力为:60～100MPa，而XS-ZY-125压力为P=120MPa ，满足要求。
锁模力P校核：
P=KpA； (2-2)
式中，p即模腔内平均压力（约为注射压力的0.25～0.5倍）；K安全系数（取K=1.1～1.2）取K=1.15；A制品在分型面上投影面积；
已知本课题中，p=120x0.3= 36kN，A=100×70=7000 mm2，则锁模力P=1.14×36×7000=287.28KN
三、带侧抽芯的肥皂盒整体设计
（一）型腔布局设计
肥皂盒的型腔数量根据塑料制品的精度、经济性、成型工艺以及保养和维修等因素。采用“一模一件”的型腔布局。
（二）分型面选择
选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：
分型面应选在塑件外形最大轮廓处；确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；保证塑件的精度要求；满足塑件的外观质量要求；便于模具加工制造；对成型面积的影响；有利于提高排气效果。
分析本塑件的特点：本塑件无侧凹凸结构，侧面光滑，结构分布在平面上，主平面较为平整，考虑以上原则，所以设置一个分型面--平直分型面，分型面如图 3-1所示。
分型面 图 3-1 分型面
（三）浇注系统设计
1．主流道与浇口套尺寸设计
主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。通常主流道垂直于分型面，为使凝料顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为2-6°，表面粗糙度<0.8μm。主流道尺寸见表：
【摘要】
塑料成型包括热塑性塑料的成型和热固性塑料的成型。热塑性塑料成型是应用较为广泛的一种成型方式，包括注射成型，挤出成型，吹型成型，吸塑成型等。本课题主要是完成带侧型芯的肥皂盒的注射模结构设计。首先，运用在校期间所学的专业知识对肥皂盒做了零件图分析，之后，设计、确立注塑相关参数，并确立模具设计采用“一模一件”结构。最终，通过近阶段的学习完成该注塑模具的整体结构设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】侧抽芯；肥皂盒；浇注系统；分型面
引言 1
一、带侧抽芯的肥皂盒工艺分析 2
(一)肥皂盒工艺方案 2
（二）肥皂盒材料分析 3
二、注射机的选用 4
(一)注射成的初选 4
（二）注射机工艺参数的校核 4
三、带侧抽芯的肥皂盒整体设计 5
（一）型腔布局 5
（二）分型选择 5
（三）浇注系统设计 5
（四）推出机构设计 5
（五）侧抽芯的设计 5
四、工作零件设计 7
（一）凹凸模的选材 7
（二）型芯、型腔的计算 8
五、标准模架标准件选取 9
六、冷却系统设计 10
七、带侧抽芯的肥皂盒注射工作原理 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
塑料制件在工业中的应用日趋普遍，使得塑料生产尤为重要。随着科技和市场经济的发展，对塑料制件的精度提出了更高的要求，促进了塑料模具的高速发展，而使用模具生产不仅提高了产品的精度，满足了消费者的需要，也降低了成产成本，大大提高了生产效率。
现在生产领域的发展趋势是以塑代钢，用便宜的塑料来替代昂贵成本的铁、钢，从而达到节约成本，同时塑料制件通过一定的注塑条件又能达到钢所要求的硬度，推动了注塑工业的发展。注射成型是热塑性塑料产品生产中最为普遍的一种成型方法，塑料首先在注射机的加热料筒内受热熔融变成流体，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在型腔内成型、冷却、固化，脱模后得到制品。采用注塑成型，利用模具设计与制造，使劳动者劳动量降低，同时通过模具生产可以达到高生产、高效率、高质量、高寿命。本次课题带侧抽芯的肥皂盒设计使用的即是注射成型。通过完成本次课题，期望可以提高自己关于注射成型设计方面的能力。
一、 带侧抽芯的肥皂盒工艺分析
(一) 肥皂盒结构工艺分析
图1-1 肥皂盒零件图
图1-2 肥皂盒右视图
图1-3 肥皂盒局部视图
制品的精度主要包括模具的及磨损程度，塑料收缩率的波动，成型工艺参数，模具的结构，塑料制品的结构形状，模具在使用过程中的磨损和模具导向部件的磨损也会直接影响制件的尺寸精度。本课题带侧抽芯的肥皂盒尺寸公差参照我国1993年发布GB/T14486—93《工程塑料模塑塑料尺寸公差》。选取未注公差尺寸允许偏差。肥皂盒的尺寸要求不高。
（二）肥皂盒的材料分析
国际知名的大型的塑料供应商杜邦用于肥皂盒材料通常使用有两种：聚丙烯(PP)和丙烯腈－丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS)。聚丙烯(PP)的基本特性：无色、无味、无毒。丙烯腈－丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS)基本特性：无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。
本次课题做的带侧抽芯的肥皂盒主要是日用产品所以采用聚丙烯(PP)，为了是产品更美观所以使用碳黑着色并能在一定程度上有助于防止光老化。所以本产品如图1-5所示：
图1-4
二、 注射机的选用
带侧抽芯的肥皂盒采用卧式、螺杆式注塑机（如图2-1所示）是因为卧式注射机有以下特点：适合于高速化生产，生产效率高；模具拆装及调整容易；塑料制品推出后可自行下落，易于取出，适合自动化生产；机械重心低，稳定，原料供应及操作维修方便。螺杆式注塑机有以下特点：螺杆可作旋转运动，亦可作往复运动。进入料筒的塑料，一方面在料筒的传热及螺杆与塑料之间的剪切摩擦发热的加热下逐步熔融塑化；另一方面被螺杆不断推向料筒前段，当靠近喷嘴处的熔体达到一次注射量时，螺杆停止转动，并在液压系统驱动下向前推动，将熔体注入模具型腔中去。卧式注塑机多为螺杆式。
（一）注射机的初选
注射容量：注射机的容量以容积（cm3）表时，塑件的体积（包括浇注系统在内）同样应小于注射机的注射容量）其关系式：
V件≤0.8V注 （2-1）
由于本课题中塑件体积V1≈140，浇注系统体积V≈4.06；总体积V塑件=140＋4.06≈144，因此，对应本课题中V注≥V塑件/0.8=144/0.8≈180。
根据此结果查《模具设计指导》表6-24选定注射机型号为XS-ZY-250，注射机的注射压力参数：120MPa；锁模力：900kN；最大注射面积：320 （cm3）；理论注射容量: 250（cm3）；模板行程：300（mm）；喷嘴圆弧半径/mm: 12（mm）；喷嘴孔直径/mm: 4（mm）
（二）注射机工艺参数的校核
最大注射量Vmax的校核：由于Vmax80%=250×80%=200cm3≥180cm3，因此注射机选用符合要求。
注射力校核：查表得聚苯乙烯所需注射压力为:60～100MPa，而XS-ZY-125压力为P=120MPa ，满足要求。
锁模力P校核：
P=KpA； (2-2)
式中，p即模腔内平均压力（约为注射压力的0.25～0.5倍）；K安全系数（取K=1.1～1.2）取K=1.15；A制品在分型面上投影面积；
已知本课题中，p=120x0.3= 36kN，A=100×70=7000 mm2，则锁模力P=1.14×36×7000=287.28KN
三、带侧抽芯的肥皂盒整体设计
（一）型腔布局设计
肥皂盒的型腔数量根据塑料制品的精度、经济性、成型工艺以及保养和维修等因素。采用“一模一件”的型腔布局。
（二）分型面选择
选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：
分型面应选在塑件外形最大轮廓处；确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；保证塑件的精度要求；满足塑件的外观质量要求；便于模具加工制造；对成型面积的影响；有利于提高排气效果。
分析本塑件的特点：本塑件无侧凹凸结构，侧面光滑，结构分布在平面上，主平面较为平整，考虑以上原则，所以设置一个分型面--平直分型面，分型面如图 3-1所示。
分型面 图 3-1 分型面
（三）浇注系统设计
1．主流道与浇口套尺寸设计
主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。通常主流道垂直于分型面，为使凝料顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为2-6°，表面粗糙度<0.8μm。主流道尺寸见表：
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