毕业设计（论文）香皂盒塑件注射成型工艺及模具设计.doc

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1、毕业设计（论文）题 目：香皂盒塑件注射成型工艺及模具设计学 生： x x x 指导老师： x x x 系 别： 材料科学与工程系 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 材料 0401 学 号： xxxxxxxxxxx 2008年6月目 录摘 要1ABSTRACT21 选题背景31.1塑料模具的发展状况及地位31.2选题依据和意义31.3 模具设计概要31.3.1设计内容31.3.2设计步骤41.4设计的重点、难点42 塑件成型工艺分析52.1塑件二维工程图和三维立体图52.2塑件的材料分析52.3塑件的结构和尺寸精度表面质量分析72.4计算塑件的体积、质量和表面积83 注射机的选用94 塑件

2、成型方案设计104.1分型面选择104.2型腔数的确定114.3型腔布局114.4浇注系统的类型和位置的选择124.5成型零件结构设计124.5.1型腔设计124.5.2型芯设计134.6脱模结构设计144.7导向与定位机构设计154.8顺序分型机构设计174.9排气及引气系统的设计194.10模温调节系统的设计194.11模架选用195 模具设计205.1模具成型零件尺寸计算205.2模具强度与刚度校核215.3脱模力的计算235.4浇注系统的设计245.4.1主流道的设计245.4.2分主流道的设计255.4.3浇口的设计265.4.4拉料杆的设计265.4.5冷料井的设计275.5模具冷

3、却系统的设计275.5.1制品所需冷却时间的计算275.5.2冷却介质一边所需传热面积的设计计算276 注射机的选用及相关参数的校核296.1 相关参数296.2最大注塑量校核296.3 锁模力校核296.4模具与注塑机安装部分相关尺寸校核306.5 开模行程校核307 模具结构总图绘制318 成型零件的加工工艺32结 语34致 谢35参考文献36 香皂盒塑件注射成型工艺及模具设计摘 要此课题是由马立安老师亲自指导，设计一副塑料注射模，经过几个星期的努力，基本完成此次设计的任务。此设计的主要内容是根据对香皂盒塑件的形状、尺寸及其精度要求来进行注射成型工艺的可行性分析，并设计模具。塑件的成型工艺

4、性主要包括塑件的壁厚，斜度和圆角以及是否有抽芯机构。通过以上的分析来确定模具分型面、型腔数、浇注系统形式、成型零件结构；其中最重要的是浇注系统和成型零件结构的设计，例如采用什么样的浇口，采用整体式还是镶拼式型腔等。此外还分析了模具受力，脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配图和主要的模具零件图及编制成型零件的制造加工工艺卡片。关键词：注射成型工艺；模具设计；制造加工工艺The Injection molding process and design for Soap BoxAbstractThe topic is by Mr. Ma Lian teache

5、r the personal guidance, designs a plastic injection mold .After several weeks endeavors, complete this design basically the duty. This designs primary coverage is according to models a shape, the size and the accuracy requirement to the scented soap box carries on the injection molding craft the fe

6、asibility analysis, and designs the mold. Process plastic parts of the main wall thickness plastic parts, and the gradient fillet and whether to have pulls out the core organization. Through the above analysis determined that the mold divides the profile, the die space number, the gating system form

7、, the formation components structure ;And most importantly the gating system and does the formation components structures design, what runner for example use, uses the integral type to inlay puts together the type die space and so on. In addition has also analyzed the mold stress, the mold emptier d

8、esign, the matched molds guide mechanism design, cooling systems design and so on. Finally plan complete mold assembly drawing and main mold detail drawing and establishment formation components manufacture processing process chart. Key words: Injection molding craft; Mold design; Manufacture proces

9、sing craft1 选题背景1.1塑料模具的发展状况及地位在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属

10、、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。近年来，中国塑料工业年均增长速度达到10%以上，塑料制品年产量位居世界第二。在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。1.2选题依据和意义目前市场上能买的生活用品决大部分是塑料的，香皂盒只是其中一小

11、部分。香皂盒是生活中经常可接触到的东西，是生活用品很有代表性的典型示例。目前市场上销售的同类商品琳琅满目，人们对生活用品的要求从经济实用性、可靠性己经提高到对舒适性、美观性、安全性、实用经济性等品质和外观的方面要求，从而对生活用品也提出了许多新的要求。对生活用品的这种不断提出的新要求，促使生活用品的在外形不断的改进，力求标新立异，外形零件的生产技术也不断得到新的发展。为保证制品品质外观的美观，小浇口的应用在模具产业中占有很大的比重，点浇口就是其中最为典型的浇注系统之一，因此三板模的结构和特点是非常值得我们了解和掌握的。本课题与日常生活紧密相关，所以本课题研究的实用性很强，很有意义。1.3 模具

12、设计概要1.3.1设计内容 本课题是在给定二维产品图和塑件实样的基础上对塑料件进行注射成形工艺分析及模具设计。本文将对香皂盒成型的几个关键问题: 香皂盒制品外形的设计与建模、最佳成型方法的选择、分析最佳成型工艺、模具设计并进行理论研究、模具的制造加工工艺。1.3.2设计步骤塑料模具设计的主要过程：1)Pro/E造型；2)成型工艺规程的编制；3)注射机的选用；4)分型面的选择；5)型腔数的确定；6)浇注系统的设计；7)模具结构设计；8)成型零件的设计；9)其他附加机构设计；10)模温调节系统的设计；11)画模具装配图及零件图；13)编写模具的制造加工工艺；12)编写设计说明书。 1.4设计的重点

13、、难点香皂盒为外观件，不透明，塑件的表面要求表面平整光滑，不能有拼接痕、变形、缩水、毛刺、油纹等注塑缺陷，浇口痕迹小且应去除干净。塑件为罩型件，每个面之间都是通过度圆角连接，且壁厚较薄，在脱模后要求塑件不能有翘曲、皱折、裂纹、顶白、变形等缺陷。且在满足以上要求的前提下，尽可能的简化模具结构，降低模具成本。为了能满足塑件的技术要求，生产出合格的产品，因此在本设计中模具浇注系统的类型和位置的选择、成型零件结构设计、脱模机构的设计是重点，也是难点。同时还应该注意一些附加机构的设计，比如顺序分型机构设计等。2 塑件成型工艺分析2.1塑件二维工程图和三维立体图图2-1 塑件的二维工程图图2-2 塑件三维

14、立体图2.2塑件的材料分析塑件的材料采用苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物即ABS 。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。特点：ABS属热塑性塑料，外观上是淡黄色非晶态树脂，不透明、无毒、无味，密度与聚苯乙烯基本相同。ABS具有良好的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐热性、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和

15、某些氯代烃中。燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。 它具有三种单体所赋予的优点：其中丙烯腈赋予材料良好的刚性、硬度、耐油耐腐、良好的着色性和电镀性；丁二烯赋予材料良好的韧性、耐寒性；苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性和良好的加工流动性。改变三组分的比例，可以调节材料性能，有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。用途：适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件，传动零件和电讯零件。成型特性： 1) 无定形料，流动性中等，吸湿大，吸水率约在0.2%0.45%之间，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥8090度，2小时。2) 无明显熔点，熔融

16、流动温度不太高，且热稳定性较好，宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度)。对精度较高的塑件，模温宜取5060度,对高光泽的耐热塑件,模温宜取6080度。3) 如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。4) 溢料值为004 mm。ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。表2-1 ABS塑料的成型条件塑料名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称Acrylonitrile Butadiene Styrene塑料代号ABS适用注射机类型螺杆式柱塞式计算收缩率%0.30.8密度1.031.07注射前预热条件时间h23温度8085续 表

17、2-1料筒温度后部150170中部165180前部180220喷嘴温度170180模具温度5080注射压力MPa60100成型时间注射s2090高压s05冷却s20120总周期s50220螺杆转速r/min30干燥条件时间h2温度8090 注：此表数据摘至表参考文献1P43表8.3-102.3塑件的结构和尺寸精度表面质量分析1) 结构分析: 从三维立体图上可以看出，该零件总体形状为双重罩形件，两罩形开口方向相反，且一个包含在另一个当中，中间有凹槽，还分布有8个小孔。从二维工程图可以看出塑件外形最大尺寸为：L B H=130 88 32mm，成对称分布。塑件壁厚均匀t=2mm，轮廓清晰，过渡圆角

18、均匀，外型美观。外侧壁设有3的脱模斜度，过度圆角处也有拔模，内凹槽壁锥度为15，过度圆角无拔模，有利于零件成型。2) 表面质量分析: 塑件的表面质量包括塑件的表面粗糙度，透明程度等的外观质量。该塑件为不透明制件，塑件的表面要求不能有拼接痕、变形、缩水、毛刺、油纹等注塑缺陷，外表面带有细致的火花纹，浇口痕迹小且应去除干净；表面质量要求较高。一般模具表面粗糙度要比塑件的表面粗糙度要求低12级，ABS塑件的表面粗糙度一般要求Ra=0.81.6m。3) 尺寸精度分析:影响塑件尺寸精度的因素很都，如：模具制造精度及其使用后的磨损程度，塑料收缩率的波动，成型工艺条件的变化，塑料制品的形状，脱模斜度及成型后

19、制品的尺寸变化等，一般适用低精度。该零件为单一制件，零件的尺寸精度要求不高，零件尺寸均为未注公差。根据参考文献1第158页表8.5-59 由塑件材料ABS的未注公差尺寸得，塑件精度取MT5。结论：综上所述，该塑件采用普通热塑性塑料注射模成型即可；根据参考文献1P162表8.5-64 得，塑件精度取MT5，与之对应的模具精度为IT11。2.4计算塑件的体积、质量和表面积计算塑件质量是为了选用注射机及确定型腔数。该塑件先用PRO/E软件造型,造型好经软件分析计算可得该塑件的体积：V=，根据参考文献1P43表8.3-10可查出，ABS材料的密度=（1.031.07）。这里取平均值，则=1.05 。由

20、PRO/E软件分析计算得塑件的质量：G=57.26g；表面积：S=。3 注射机的选用 由参考文献1P43表8.3-10可查得ABS塑料的成型工艺参数可作如下选择: 注射机采用卧式螺杆式,成型温度为160220料温,注射压力为60100Mpa为宜。不过，成型模及注射压力的工艺参数在试模时可作适当的调整。由前列参数查参考文献1P478表9.9-3部分国产SZ系列塑料注射成型机主要技术参数，初选塑料注射成型设备：上海第一塑料机械厂生产的 SZ-250/1250注射机。表3-1 国产SZ-200/120注射机主要技术参数项目SZ-250/1250结构型式卧式理论注射容量为270螺杆直径mm45注射压力

21、MPa160注射速率g/s110塑化能力g/s18.9螺杆转速r/min10200锁模力kN1250拉杆内间距mm415415移模行程mm360最大模具高度mm550最小模具高度mm150模具定位孔直径mm160喷嘴球半径mmSR15喷嘴口孔径mm4 注：此表数据摘至表参考文献1P478表9.9-34 塑件成型方案设计4.1分型面选择模具设计中,分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分

22、析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。为保证制件能顺利地从型腔中脱出且便于模具加工，应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。一般应考虑以下几种因素： 第一，分型面必须开设在制件断面轮廓最大的地方。第二，分型面处不可避免地会在塑件上留下溢料痕迹，故分型面最好不要选择在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处。第三，从制件的推出装置考虑，分型时要尽可能地使制件留在动模。第四，为保证制件相关部位的同心度出发，同心度要求高的塑件，取分型面时最好把要求同心的部分放在分型面的同一侧。第五，有侧凹或侧孔的制件，当采用自动侧向分型抽芯时，一般将抽芯或分型距离较长的一边放在动定模开模的方向上。第六，为

23、了便于模具加工制造，应尽量选择平直且易于加工的分型面，且分型面的位置要有利于制品排气、脱模。图4-1 分型面的选择如图4-1所示，本设计中的塑件为罩型件，塑件的最大轮廓面有A-A、B-B、C-C；为了避免侧抽芯，选 A-A为分型面较合理；此外，选A-A做为分型面还可以保证塑件的表面质量，不影响塑件表面的美观。从制件的推出装置考虑，分型时要尽可能地使制件留在动模，因此分型面A-A应使型芯在动模侧，塑件在定模侧。综合考虑，选A-A作为分型，分型面在下方。4.2型腔数的确定模具型腔数的确定要考虑的因素很多，主要应考虑：现有注塑机的规格、所要求的塑件质量、塑件成本及交货期，起决定作用的因素很多，它既有

24、技术方面的因素，也有生产管理方面的因素。此设计的型腔数主要从以下几个方面考虑：1) 生产批量较大可考虑一模两件或四件；2) 设备注射量可一模多件；3) 材料成型性能和塑件精度要求可一模多件；4) 塑件结构和模具复杂程度可一模多件；实践表明，塑件结构与尺寸是确定型腔数的最主要因素。塑件的总长为130mm,总宽为88mm，塑件体积相对较大。考虑到模具体积不至于太大，降低模具成本。综合考虑，选用一模两件较为合理。4.3型腔布局此模具为多型腔模，多型腔模设计时型腔布置应遵循以下原则；1) 尽量保证各型腔同时充满，并均衡地补料，以保证同模各塑件的性能、尺寸尽可能一致。2) 各型腔之间距离恰当，应有足够的

25、空间排布冷却水道、螺钉等，并有足够截面积承受注塑压了。3) 在满足以上要求的情况下尽量缩短流道长度、降低浇注系统凝料重量。4) 型腔和浇注系统投影面积的重心应尽量接近注塑机锁模力的中心，一般在模板的中心上。根据以上原则，设计此模具的型腔布局为如图4-2所示：图4-2 型腔布局4.4浇注系统的类型和位置的选择浇注系统控制着塑件在注塑成型过程中充模和补料两个重要阶段，浇注系统的设计对注射成型效率和制件的质量有直接影响，是获得优质塑料制品的关键，因此，浇注系统设计是模具设计的重要环节。香皂盒制品外观要求高，因此应尽可能小化浇口痕迹。采用点浇口或是潜伏式浇口均有此优点。点浇口在塑件上残留痕迹小，能较自

26、由的选择浇口位置，在多型腔中容易实现各型腔平衡进料，故被广泛采用。又根据对塑件的结构、尺寸精度和表面质量的分析，为保证充填时塑料熔体流程一致，防止缺料、熔接不良、产生明显的熔接痕，制件宜从中间进料。塑件材料为ABS，且型腔数为一模两件，故采用多点浇口浇注系统为宜。如图4-3所示：图4-3 多点交口此外，采用点浇口浇注系统还有以下特点：（1）浇口尺寸小，熔料流经浇口的速度增加，熔料受到的剪切速率提高，熔体表面黏度下降。流动性提高，有利于型腔的填充。（2）便于控制浇口凝固时间，既保证补料，又防止倒流，保证了产品的质量，缩短了成行周期，提高了产生效率。（3）点浇口浇注系统脱模时，浇口与制品自动分开，

27、便于实现塑料件产生过程的自动化。（4）浇口痕迹小，容易修整，制品的外观质量好。不过多点浇口浇注系统产生的回料多，模具费用也教高。4.5成型零件结构设计分类：整体式、整体嵌入式、组合式、局部镶入式4.5.1型腔设计1）型腔结构设计由于塑件每个面之间都通过度圆角连接，且塑件表面光滑，不能有拼接痕，因此型腔结构应采用整体式或整体嵌入式。整体式型腔强度、刚度好表面拼接痕少，曲面过渡圆滑，冷却系统易开设，有利于缩小模具总体尺寸。但是结构较复杂，制造难度大，电火花加工量大，加工时间长，修模难，造价高。整体嵌入式优、缺点与整体式的相近，节省了优质材料，制造工艺有一定改善；但采用整体嵌入式会增大模具的总体尺寸

28、，冷却系统的开设也受到一定限制。此模具结构为三版式结构，采用整体嵌入式，分流道的开设也会受到限制。综合考虑，采用整体式型腔较为合理。如图4-4所示：图4-4 整体式型腔2）型腔材质选择中小型热塑性塑料模中大批量生产可用P2O预硬化3638HRC，加工性及综合性都较好。该钢材为切削性、焊接性优越钢材；洁净度高，具有良好的镜面精加工性能；出厂硬度：（硬化及回火）HB330370 HRC 3438；硬度和光洁度、耐磨性都较好，且价格比较便宜。4.5.2型芯设计1）型芯结构设计从塑件的结构上看塑件在分型面的一侧，中间存在8个小孔可考虑采用整体式或整体嵌入式+局部镶入式型芯。整体式型芯表面拼接痕少，曲面

29、过渡圆滑，冷却系统易开设。但是结够较复杂，制造难度大，电火花加工量大，加工时间长，修模难，造价高。整体嵌入式+局部镶入式型芯既有整体嵌入式的优点，又改善了局部制造工艺，但冷却系统开设受一定限制。综合考虑，采用整体嵌入式+局部镶入式型芯较为合理。如图4-5所示：图4-5 整体嵌入式+局部镶入式型芯2）型腔材质选择中小型热塑性塑料模中大批量生产可用P2O预硬化3638HRC，加工性及综合性都较好。4.6脱模结构设计根据塑件的结构特点，开模时塑件将留在动模上，可在动模上开设推杆推出机构或推板推出机构做为该模具的脱模机构。由于推板推出机构的结构比较复杂，且制造成本也比推杆推出机构高。所以，在满足推出机

30、构选用原则的基础上，优先考虑采用推杆推出机构。此杆推出机构由5个零件组成分别为推杆，推板，推杆固定板，复位杆，限位钉。推杆直接作用于塑件表面，将塑件推出模外，推杆需要固定，因此设推杆固定板和推板，两板间螺钉连接。注塑机上的顶杆作用在推板上，利用开模行程推动推板，推板带动推杆推出制件。推板的回程是靠复位杆实现的，脱模机构将塑件脱模后，在进行下一次成型前，除推搬机构以外，必须先行回到初始位置。一般塑料模具中均采用复位杆复位，复位杆的工作端面顶在定模的固定板上，复位杆的另一端与固定推杆的推杆固定板相连，在模具闭模时，由复位杆推动推板，带动推杆杆回程。在推板与定模底板间设限位钉，限位钉有两个作用：一是

31、使推板与底板间形成间隙，一但落入废料屑，也不会影响推板复位；另一个作用是在模具制造时可调节限位钉头部的厚度来控制推杆返回的位置。根据参考文献1P964表13.22选取标准推杆为：推杆6135 GB/T4169.1-1984 材料T8A。图4-6 推杆图4-7 推杆的安装推杆位置应设在脱模阻力最大的部位。盖类或箱类制件，侧面的阻力最大，应尽量在其端面均匀设置推杆。为了避免推杆因推杆孔的磨损而把凸模侧碧擦伤，推杆边缘距型芯侧壁的距离a0.13mm。在此模具中，侧面也是该制件能够承受较大推力的地方，因此，在此处设置推杆较为合理。可设置8根直径为6的圆形的边缘推杆，对称分布在型芯的周边，推杆边缘距型芯

32、侧壁的距离取a=0.19mm。为了防止塑件因推杆推出力的作用而产生顶白、变形、破坏等缺陷，影响塑件质量，型芯内部不设置推杆。如图4-8所示：图4-8 推杆的布置4.7导向与定位机构设计导向机构主要有导向、定位、承受侧压力三个作用，为了使合模动作更加可靠平稳在型腔周围设四根导柱，将导柱开设在定模侧即导柱倒装。为保护型芯，避免合模时凸模进入凹模时由于方位搞错而损坏模具或由于定位不准而互相碰伤，设在定模上的导柱长度应为：L=定模各模板厚度+拉杆行程+型芯高度+68mm。导柱采用标准带头导柱和导套配合的方式，安装段与模板间采用过渡配合H7/k6，导向段与导向孔间采用动配合H7/f7，固定段表面粗糙度为

33、Ra1.6m导向段表面用Ra0.8m，导柱需要有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的芯部，因此采用低碳钢（20号钢）渗碳（0.50.8mm深），经淬火处理5660HRC。如图4-9所示：根据参考文献1P967表13.25选取标准带头导柱为：导柱 252403220钢 GB/T4169.4-1984图4-9 标准带头导柱动模边的选用标准带头导套，导套内孔与导柱之间为动配合H7/f7，外表面与模板孔为较紧的过渡配合H7/k6，粗糙度内外表面均用Ra0.8m，材料选用T8A淬火处理，表面硬度为5055HRC，低于导柱5度。如图4-10所示：根据参考文献1P966表13.24选取标准带头导套为：导套 25

34、39（）T8A GB/T4169.3-1984图4-10 标准带头导套定模边的导套选用标准直导套，导套内孔与导柱之间为动配合H7/f7，外表面与模板孔为较紧的过渡配合H7/n6，粗糙度内外表面均用Ra0.8m，材料选用T8A淬火处理，表面硬度为5055HRC，低于导柱5度。如图4-11所示：根据参考文献1P965表13.23选取标准直导套为：导套 2520T8A GB/T4169.2-1984导套 2540T8A GB/T4169.2-1984图4-11 标准直导套图4-12 导柱、导套应用实例4.8顺序分型机构设计模具的浇注系统为点浇口浇注系统，此模具为三板模，采用了利用拉料杆和凝料推板脱出

35、浇注系统凝料的机构，模具有三个分型面，分别为:分型面、分型面、分型面。其中分型面为主分型面，打开脱出塑件，分型面打开分离塑件和浇注系统凝料，分型面打开将流道凝料从定模底板一边强力推出，并自动坠落。开模时应保证三个分型面顺序地、完全地打开，因此需在模具中开设顺序分型机构。在此利用限位拉杆、弹簧、拉紧装置达到顺序分型的作用。此模具中限位拉杆由拉杆、螺钉、限位柱三部分组成。限位柱装在定模底板上，端面顶在凝料推板上，拉杆端面顶在凝料推板的另一面，与限位柱相对，两者用螺钉锁紧。拉杆相关尺寸取：d=16，D24mm,L=90mm（L浇注系统凝料的高度）,L1=14mm。取螺钉 GB/T70.1 M1060

36、与拉杆相配套。限位柱的作用在于取代螺钉与模板直接接触，提高精度，保证模板受力平衡，限位柱的尺寸与拉杆相对应，在此L2=17mm,限位柱应保证有大于5mm的运动空间。如图4-13所示：图4-13 限位拉杆此模具采用尼龙胶钉作为的拉紧装置，尼龙套套在动模上的调节螺钉上，胶钉管伸入于定模板的导向孔内，为过盈配合，胶钉张紧力可调。开模时，由胶钉的张紧力把定模型腔板与动模固定板拉住，使两者不分离。尼龙胶钉相近的定模内孔应省光，端部应加排气装置，开口处应加R省光防止刮伤胶钉。此模具中所用的胶钉尺寸见图4-14所示：图4-14 尼龙胶钉此顺序分型机构的工作原理：如图4-15所示，分流道开设在定模型腔板5背面

37、，在点浇口的背面定模底板2上装有分流道拉料杆。开模时，由于定模型腔板5与凝料推板3之间的弹簧6的张力的作用，分型面先分开，拉料杆将浇注系统拉向定模底板一边，因而从浇口处与塑件断开，凝料滞留在凝料推板上。动模后退一段距离后，拉杆的拉力做用在凝料推板3和定模型腔板5上，由于尼龙胶钉的张紧力作用把定模型腔板5与动模固定板7拉住，使两者相对于凝料推板3和定模底板2间更不易分离，在拉杆的作用下分型面分开，凝料推板3将流道凝料从定模底板一边强行推开，并自动坠落。继续开模，通过拉杆使分型面打开脱出制件。1- 限位柱 2-定模底板 3-凝料推板 4-螺钉 5-定模型腔板6-弹簧 7-动模固定板 8-尼龙套 9

38、-调节螺钉10-拉杆 11-垫板 12-垫块 13动模底板图4-15 顺序分型机构4.9排气及引气系统的设计此制件属中小型，且注射速度中等，可以利用模具分型面，模具零件间的配合间隙和推杆的间隙排气及引气，不开设专门排气槽、引气槽。4.10模温调节系统的设计注射模不仅是塑料熔体的成型设备，而且还是热交换器。模具温度调节系统直接关系塑件的质量和生产效率。为了提高冷却效率和争取型腔表面温度的均匀稳定,在系统的综合设计中应遵守生产中的约定规则。在管道回路的布置时，还应该进一步考虑型腔的形状和尺寸，并使加工方便和密封效果良好。模温低于80，一般只设冷却系统，细小塑件可设加热系统。ABS材料的模温在508

39、0之间，香皂盒体积又较大，故此模具不需开设加热系统，只需开设冷却系统。4.11模架选用选择依据：根据型腔布局、浇注系统形式、成型零件结构、推出机构、排气及引气系统的设计、模温调节系统的设计的设置要求，估算出模架周界尺寸为 350400305mm； 结论：龙记 简化型细水口 FAI型 290400 模架，A板厚50mm，B板厚40mm，垫块高度90。5 模具设计5.1模具成型零件尺寸计算成型零部件工作尺寸的计算方法很多，本设计中均采用平均收缩率法计算。查得ABS材料的收缩率真为a=0.3%0.8%，故平均收缩为:Error! No bookmark name given. =(0.3+0.8)%

40、/2=0.55%,取=0.5%为宜。又取模具制造公差取，磨损余留量。根据参考文献3P118、119公式3-32、3-33、3-34、3-35、3-36得:用公式来计算型腔或型志的工件尺寸太繁琐，以现有的制造水平可直接造型的零件以取0.5%的收缩率作维尺寸的吸级，这也是型腔或型芯的工作尺寸。所得尺寸列于表5-1中。表5-1 成型零件尺寸计算尺寸分类计算公式塑 件尺 寸（mm）塑料的平均收缩率 （）公差模具尺寸（mm）型腔径向尺寸1300.50.25880.22111.070.2569.070.1940.075140.11型芯径向尺寸1260.25840.221080.22660.1960.075

41、120.11续 表5-1尺寸分类计算公式塑 件尺 寸（mm）塑料的平均收缩率 （）公差模具尺寸（mm）型腔深度尺寸320.50.16150.1130.06型芯高度尺寸300.13150.1130.0620.06型芯间中心距尺寸700.19320.16480.16160.11注: 成型零件相对应的径向尺寸 成型零件相对应的高度尺寸 塑件的公差D成型零件间相对位置尺寸 零件的制造公差，取塑件公差的1/3 塑件的径向公称尺寸 塑件的高度尺寸 Ds塑件的相对公称尺寸cp塑件的平均收缩率5.2模具强度与刚度校核注射模在其工作过程中需要承受注射压力、保压力、锁模力和脱模力等各种外力。如果型腔壁厚和底板的厚

42、度不够，当这些外力的数值过大，型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，注射模及其成型零部件会产生塑性变形或断裂破坏,导致整个模具失效。因此,设计成型零部件时,应进行强度校核。另外，在外力作用比较大时，即使模具不产生塑性变形或断裂破坏，也有可能产生较大的弹性弯曲变形，引起成型零部件在它们的对接面或贴合面处出现较大的间隙，由此会发产生溢料或飞边现象，导致制件无法满足技术质量要求。因此,设计成型零部件时,应进行刚度校核。分析表明对于大尺寸的型腔刚度不足是主要矛盾，应按刚度条件设计，按强度条件校核；而小尺寸的型腔在发生足够大的弹性变形前往往因强度不足而破化，因此应按强度条件设计，按刚度条件校核

43、。此模具型腔为整体式，且型腔结构类似矩形，可按矩形凹模整体式型腔进行计算,如图5-1所示：型腔壁厚壁厚和底板厚度计算：1) 注射模型腔内壁所受到的单位平均压力根据塑件材料或塑件形状不同而不同。一般来说，只有注射机及机筒压力的2550，既 p=(2550)图5-1 整体式 =4080MPa。2）型腔侧壁厚度按刚度计算根据参考文献1P385公式9.4-36得：（5.2-1）式中 凹模壁厚(mm)； p模腔压力(MPa),一般为3050 MPa，根据上面的计算所得，这里取p=50 MPa； E模具材料的弹性模量（MPa），在一般工作温度下，P20为预硬化塑料模具钢，取； 成型零件的许用变形量(mm)

44、, 根据参考文献3第124页表3-37得，ABS材料的对应的许用变形量=0.040.05mm； h凹模型腔深度尺寸(mm)，h=32.16mm； c由h/l而定的系数，根据h/l=0.25查参考文献3 第124页表3-38得c=0.93；3） 型腔侧壁厚度按强度计算根据参考文献1P385公式9.4-45b得： (5.2-2) 式中 a由l/h而定的系数；模具材料的许用应力（MPa），P20为预硬化塑料模具钢，取；4）型腔底板厚度按刚度计算根据参考文献1P385公式9.4-38得：(5.2-3)式中 型腔底板厚度(mm)；由l/b而定的系数，根据l/b=1.48查参考文献3 第124页表3-39得=0.0240；5）型腔底板厚度按强度计算根据参考文献1P385公式9.449得：(5.2-4)式中 由l/h而定的系数；b矩形凹模型腔短边长度（mm）。由以上计算可得模具的结构尺寸、应取刚度、强度计算中的大值为计算结果。实际生产中所用的