肥皂盒注塑模具设计说明

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1、 . 目 录一.塑件成型工艺性分析2二浇注系统的设计.3三.成型零件的设计.9四模架的确定11五排气槽的设计12六脱模推出机构的设计13七. 温度调节系统的设计.13八参考文献1418 / 181. 塑件成型工艺性分析1.1 成型材料性能分析该塑件材料为聚酰胺（PA），密度为。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用围。PA的品种繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以与近几年开发的半芳香族尼龙PA6T

2、和特种尼龙等很多新品种。1.2 塑件结构工艺性分析该塑件是一肥皂盒，如图所示，塑件壁厚属薄壁塑件。由图所给尺寸塑件比较小，再由图上所给尺寸标注完整正确，经分析塑件结构工艺性良好， 1.3分型面位置的确定根据塑件结构形式，分型面选在肥皂盒的底平面， 1.4.确定型腔数量和排列方式1）型腔数量的确定任务书给出要一模两腔。2）型腔排列形式的确定因为所用材料为聚酰胺、材料弹性模量比较小，材质硬度不高，可采用强制脱模的方式，这也是注塑厂成型这种类型肥皂盒的常用方法，因此本设计采用推件板推出的强制脱模方法，型腔的排列方式采用单列直排。4.模具结构形式的确定从上面分析中可知，本模具拟采用一模两腔，单列直排，

3、推件板推出，流道采用平衡式，浇口采用潜伏式浇口，定模不需要设置分型面，因此基本上可确定模具结构形式为A型带推件板的单分型面注射模。5.注射机型号的确定由图纸上所给的塑件尺寸可求得其体为：塑件体积：v=8.4cm取PA 的密度为0.91 g/cm,所以塑件的质量为： 流道凝料的质量为未知数，PA为流动性好的一般精度塑件，可按塑件的0.6倍来估算，从上述分析中确定为一模两腔，所以注射量为2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积与所需要锁模力的计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2倍0.5倍，因此

4、可用0.35nA来进行估算，所以3)选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用SZG-100/630卧式注射机，见表2-1。表2-1注射机主要技术参数理论注射容积75105注射速率(gs)6080螺杆直径3035塑化能力(gs) 7.311.8注射压力MP164.5224螺杆转速(rmin)14200锁模里KN630模具定位孔直径125移模形程270喷嘴圆弧直径15最大模具厚度300最小模具厚度150拉杆向距mm370320锁模形式双曲肘4）注射机有关参数的校核由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n。型腔数校核合格。注射压力的校核的围1.251.4，取1.3.塑件成型时所需要的

5、压力一般由塑件的流动性，结构，壁厚与浇注系统决定。在生产时间中一般取70MPa150Mpa.此浇口为潜伏式浇口所以取140 Mpa.而Pe在（164.5224）MPa，注射压力校核合格。锁模力校核 P型25MPa，锁模里安全系数，一般取1.11.2.此处取1.1 ，而F=630KN，锁模力合格。2浇注系统的设计2.1主流道设计1）主流道尺寸主流道时连接注射机喷嘴与分流道的塑料熔体通道，时熔体注入模具最先经过的一段流道。其形状，大小会直接影响熔体的流动速度和注射时间。此为垂直式主流道。1） 主流道尺寸，主流道小段尺寸d与所选注射机喷嘴尺寸相适应 主流道小段尺寸d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）=4

6、+1=5 mm锥角为26，h为35 mm主流道球面半径为SR=喷嘴球面半径+（12）=15+1=16 mm2)主流道衬套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易磨损件，对材料要求较严格。因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式。一边有效的选用优质钢材料单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢T8A,T10A等制造。热处理淬火硬度5357HRC。主流道长度L60 mm，L取50mm。为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈设计成分体式。L 约等于定模座板的厚度。3)主流道凝料体积主流道剪切速率。此计算结果在此围，所以其剪切速率合适。2.2.分流道设计1）分流道布置形式分流

7、道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔，因此，采用平衡式分流道。2）分流道长度第一部分长度 第二部分长度 3）分流道的形状、截面尺寸以与凝料体积形状与截面尺寸。为了便于机械加工与塑料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面。梯形截面对塑料熔体与流动阻力均不大，一般采用下面经验公式来确定截面尺寸，即根据参考文献取B=4mm.,取从理论上分流道可比截面小10%，但为了刀具的统一和加工方便，在分型面上的分流道采用一样的截面。凝料体积 分流道长度 分流道截面机 凝料体积 4）分流道剪切速率校核 采用经验公式在

8、之间剪切速率校核合格。式中 式中 t注射时间，取1s; A梯形面积（0.105）；梯形周长（1.3）； 5）分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度并不要求很低，一般取0.8即可，在此取。 2.3.浇口的设计 这里选用潜伏式浇口，由于潜伏式浇口潜入分型面一侧，沿斜向进入型腔，如图2.3，开模时，能自动拉断浇口，而且浇口的位置可设在塑件的侧面，端面和背面等隐蔽处，使塑件外表面无浇口痕迹。同时，模具的结构可简化为单分型面符合上述1.3分型面位置的确定。1） 潜伏式浇口尺寸的确定图2.3潜伏式浇口由（表2-5）经验公式得式中 ；塑料材料系数取0.6；塑料壁厚的函数值取0.272；浇口先取，在试模时根据

9、填充情况再进行调整。2） 浇口剪切速率的校核由点浇口的经验公式得之间，剪切速率校核合格。2.4.冷料穴的设计1）主流道冷料穴采用半球形，并采用球形头拉料杆，该拉料杆固定在动模固定板上，开模时利用凝料对球头的包裹力使主流道凝料从主流道衬套中脱出。3） 分流道冷料穴在分流道端部加长5（约1.5）作分流道冷料穴。3.成型零件的设计 3.1 成型零件的结构设计 1）凹模（型腔） 凹模制成整体嵌入式。除具有整体式凹模的优点外，还可以节约贵重模具材料和便于热处理。采用的固定方法为凸肩垫板法。 2）凸模 凸模采用整体式。为可以节约贵重模具材料和便于热处理，可将其成型部分加工好后，再连接起来。条纹用另一个型芯

10、用焊接的方法焊接上去。 3.2成型零件钢材的选用凸，凹模的材料均采用T10A，淬火加低温回火硬度55HRC。 3.3成型零件工作尺寸的计算 塑件尺寸公差按SJ1372-1978标准中的5级精度选取。1） 型腔径向尺寸2）腔深度尺寸式中 塑件长边（）；塑件宽边（）；;取，取0.44mm, s收缩率1.5%，3）条纹型芯径向尺寸d=102.25d=0.9534）条纹距工作尺寸T=t(1+s)/2=5.075取的5倍 3.4 成型零件强度与支承板厚度计算型腔壁厚（矩形整体式）从刚度的观点出发，型腔最小壁厚为：型腔底板厚上两式中 L型腔长度（mm）;P型腔熔体压力（取30）；型腔深度（mm）;型腔宽度

11、（mm）；决定的常数（取2.119）；决定的常数（取0.330）； E弹性模量（2.1）；允许变形量（取）mm; 3.5.动模垫板厚度计算 由塑料成型工艺与模具设计书上表4-6查得mm,4模架的确定根据型腔的布局可看出，尺寸为，又根据型腔侧壁厚度，再考虑到导柱，导套与连接螺钉布置应占的位置和采用推件板推出等各方面问题，确定选用模架序号为3号（），模架结构为的形式。各模板尺寸的确定4.1 A板尺寸A板是定模型腔板，塑件高度为47，在模板上还要开设冷却水道，冷却水道离型腔应有一定的距离，因此A板厚度取70。4.2 B板尺寸B板是凸模固定板，因此厚度为25，凸模的成型部分高度为。4.3 C垫块尺寸垫

12、块=推出行程+推板厚度+推板固定板厚度+（510）=20+20+15+（510）=5560根据计算，垫快厚度C取80。上述尺寸确定之后，就可以确定模架序号为3号，板面为模架结构形式为A4的标准模架。从选定模架可知，模架外形尺寸：宽长高=模具平面尺寸,合格；模具厚度246，100246300合格；模具开模所需行程=47（塑件高度）+（510）=（5257）200(注射机开模行程)，合格；其他各参数在前面校核均合格，所以本模具所选注射机完全满足使用要求。5排气槽的设计 肥皂盒成型型腔体积比较小，约为8.4，注射时间约为，采用的是潜伏浇口向型腔顶部倾斜，塑料熔体先充满型腔顶部，然后充满周边下部，这样

13、型腔顶部不会造成憋气现象，气体会沿着分型面和推件板之间的轴向间隙向外排出。6脱模推出机构的设计 设计使用推件板推出，厚度为20。有两个推杆带有螺纹拧在推件板里使它们一起运动。推杆直径为。 导柱有四根采用不对称布置。导柱、导套直径分别为，之间采用过度配合。 推出过程：顶板和定模板连接在一起，动模板，动模支承板，垫块以与底版连接在一起，滑块嵌在推件板，开模时滑块沿两边的导轨向下移动从而推动动模板以下的整体向下移动，推板同时向下移动带动拉料杆将凝料从浇口拉出。完了推板又向上移动带动推件板将塑件和凝料一起推出。 7. 温度调节系统的设计 因塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解，因此模具

14、温度设为。7.1冷却管道直径为使冷却水处于湍流状态，查资料取。7.2冷却回路的形式型腔采用单一矩形回路。7.3冷却水的体积流量式中 W单位时间（每分钟）注入模具中的塑料质量（），按每分钟注射2次，即18.8； Q单位质量的塑料在凝固时所释放出的热量，PE为；冷却水的密度（1000）；冷却水的比热容；冷却水出口温度（26.5）；冷却水出口温度（25）。7.4冷却水在管道的流速由式 大于最低流速1.66，达到湍流状态，所选管道直径合理。7.5冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数查参考文献中的表9.8-5取时），因此7.6冷却管道的总传热面积7.7模具上应开设的冷却水孔数参考文献1齐晓杰主编，塑料成型工艺与模具设计。，机械工业。2004。2伍光明主编，塑料模具设计指导，国防工业。2006。3史铁梁主编，模具设计指导，机械工业。20064申开智主编，塑料成型模具，中国轻工业。20025王孝培主编，塑料成型工艺与模具简明手册，机械工业。2000