肥皂盒蓋的注塑模具設(shè)計(jì)-塑料注射模含NX三維及7張CAD圖,肥皂,盒蓋,注塑,模具設(shè)計(jì),塑料,注射,nx,三維,cad
摘 要
這篇論文里面設(shè)計(jì)的是肥皂盒的盒蓋，分析了肥皂盒盒蓋的塑料模，并且進(jìn)行分析，用UG軟件將生產(chǎn)肥皂盒蓋的注塑模設(shè)計(jì)出來(lái)。分析了塑料產(chǎn)品的材質(zhì)之后，確定了模具的結(jié)構(gòu)，用的是一個(gè)模具兩個(gè)腔室，進(jìn)料的澆口在側(cè)邊，注射機(jī)用的是海天的，型號(hào)160X2A，確定模架，脫模部分還有溫度調(diào)整部分等，將這個(gè)塑料模給設(shè)計(jì)出來(lái)，將澆注部分，推出部分都設(shè)計(jì)出來(lái)。將他們需要的圖紙畫出來(lái)，將塑料模設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟寫出來(lái)，查找了很多的資料。
關(guān)鍵詞：肥肥皂盒；注塑模；澆口；注射機(jī)；模架；澆注
Abstract
In this paper, the cover of soap box is designed, the plastic mould of the cover of soap box is analyzed, and the injection mould for producing the cover of soap box is designed with UG software. After analyzing the material of the plastic products, the structure of the mould was determined. A mould with two chambers was used, the gate of the feed was on the side, the injection machine was Haitian, the model 160X2A, the determination of the mould frame, the demoulding part and the temperature adjustment part, etc. The plastic mould was designed, and the casting part and the pushing part were designed. Draw out the drawings they need, write down the detailed steps of plastic mould design, and look up a lot of information.
Key words: soap box; injection mould; gate; injection machine; mould base; pouring
IV
目 錄
摘 要 I
Abstract II
前 言 1
1 塑件的工藝分析 3
1.1塑料材料分析 4
1.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4
1.3 塑件尺寸及精度 5
1.4 塑件表面粗糙度 6
1.5 塑件的體積和質(zhì)量 6
第2章 成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定 7
2.1 注射成型工藝過(guò)程分析 7
2.2 澆口種類的確定 8
2.3 多少個(gè)型腔的確定 8
2.4 注射機(jī)的選擇和校核 8
2.4.1 注射量的校核 9
2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 10
2.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 10
第3章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
3．1 分型面的設(shè)計(jì) 12
3．2 型腔的布局 13
3．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13
3．3．1 澆注系統(tǒng)組成 13
3．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 14
3．3．3 主流道的設(shè)計(jì) 14
3．3．4 分流道的設(shè)計(jì) 16
3．3．5 澆口的設(shè)計(jì) 17
3．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì) 18
3．5 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 19
3．5．1 凹模的設(shè)計(jì) 19
3．5．2 凸模的設(shè)計(jì) 21
3．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23
3．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 24
3．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 24
3．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 24
3．6．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) 24
3．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 25
3．8冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 26
3．9 模架的選用 27
4 注塑模具工作原理 29
總結(jié) 30
致謝 31
參考文獻(xiàn) 32
前 言
工業(yè)想要前進(jìn)那么就需要進(jìn)行生產(chǎn)，但是生產(chǎn)加工就必須依賴于模具行業(yè)的發(fā)展。設(shè)計(jì)模具的水準(zhǔn)跟生產(chǎn)率是正比的關(guān)系，設(shè)計(jì)的模具好，那么就能夠?qū)F(xiàn)在的資源最大化的進(jìn)行使用，將時(shí)間充分利用起來(lái)，這樣工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化空間就非常大。設(shè)計(jì)模具是好還是壞，直接關(guān)系到加工的效率，也關(guān)系到加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
1927年的時(shí)候，科學(xué)家將塑料研發(fā)出來(lái)，現(xiàn)代科技的發(fā)展很快，好多性能好的塑料都研發(fā)出來(lái)了，在國(guó)防，軍工，平常的生活里面都大范圍使用，對(duì)于塑料工業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用，所以現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)上很大部分都是用塑料來(lái)進(jìn)行的。塑料的性能要是好的話，那么之前用的金屬零件都不用了，現(xiàn)在都用塑料了，所以塑料產(chǎn)品能夠用的地方越來(lái)越多。
在工業(yè)行業(yè)中，塑料膜對(duì)塑料產(chǎn)品進(jìn)行加工，它里面有成型的模腔，工作的話，在注塑機(jī)上將塑料模裝上去，溫度很高的話，塑料顆粒就變?yōu)樗芰弦后w了，擠壓注射到成型模具里面，塑料模里面有冷卻系統(tǒng)，降低溫度之后，塑料也就成型了，之后分下來(lái)上模還有下模，模具脫模系統(tǒng)里面頂出裝置就可以將產(chǎn)品從模腔里面頂出來(lái)了，之后塑料膜再關(guān)起來(lái)，接下來(lái)注塑生產(chǎn)接著開始，這個(gè)生產(chǎn)流程是周而復(fù)始的。塑料模的結(jié)構(gòu)比較多，基本結(jié)構(gòu)都是一樣的，按照塑料的種類、特征，塑料產(chǎn)品外表的大小，還有使用注射機(jī)的型號(hào)等等，就定下來(lái)塑料模的結(jié)構(gòu)。模具的組成有澆注系統(tǒng)，溫度調(diào)整部分，型芯，型腔還有標(biāo)準(zhǔn)件。跟塑料產(chǎn)品直接碰到的就是澆注部分還有型芯，型腔，在塑料模里面這個(gè)部分很復(fù)雜，改變也不小，對(duì)于生產(chǎn)工藝這部分的要求是最高的。
現(xiàn)在中國(guó)生產(chǎn)模具的單位檔次不高，技術(shù)水準(zhǔn)比較低，好多精度高，質(zhì)量好的模具還是要從國(guó)外買，比方說(shuō)李克強(qiáng)總理就說(shuō)過(guò)一句話，我們的圓珠筆頭自己不會(huì)生產(chǎn)，都要從國(guó)外買，可以看出來(lái)中國(guó)的技術(shù)水準(zhǔn)有多差。從行業(yè)上來(lái)看，要將技術(shù)水準(zhǔn)提高，走刀國(guó)際前列去，這才是發(fā)展的趨勢(shì)。模具行業(yè)里面，設(shè)計(jì)工作人員多，但是擁有高端技術(shù)的工作人員沒有幾個(gè)，要想將模具行業(yè)水準(zhǔn)差的狀況改變，作為設(shè)計(jì)工作人員，要將技術(shù)水準(zhǔn)提高，多增加實(shí)踐。
32
1 塑件的工藝分析
要開始設(shè)計(jì)模具，首先就要分析要生產(chǎn)的塑料的工藝，比方說(shuō)什么樣子，結(jié)構(gòu)怎么樣，究竟有多大，精度等級(jí)是多少等等，這樣做了之后，這個(gè)塑料產(chǎn)品生產(chǎn)需要的模具是什么結(jié)構(gòu)，精度是多少都可以清楚了。
圖紙里面就是肥皂盒蓋，詳細(xì)的結(jié)構(gòu)還有大小在圖紙里面都有，這個(gè)塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)沒有那么復(fù)雜，需要加工很多數(shù)量，模具的花銷沒有多大，成型起來(lái)簡(jiǎn)單，對(duì)于精度沒有太高的要求。
肥皂盒蓋塑件三維
肥皂盒蓋塑件二維
1.1塑料材料分析
很多的塑料都有毒，ABS這種塑料是環(huán)保的，沒有毒，并且韌性相當(dāng)不錯(cuò)，可塑性是很好的，能夠生產(chǎn)不管什么樣子的塑料。ABS強(qiáng)度很大，可以對(duì)平時(shí)的用品來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，非常耐用，實(shí)用性很強(qiáng)，加工的產(chǎn)品，他們的面的光澤度非常好。
這個(gè)塑料產(chǎn)品用ABS來(lái)生產(chǎn)，密度是每立方厘米1.05g，表1-1里面就是成型收縮率1.
表1-1 ABS熱脹冷縮性
成型材料
線膨脹系數(shù)（10-5℃-1）
成型收縮率（%）
ABS
6.0～9.3
0.4～0.9
1.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）、脫模斜度
脫離模具的時(shí)候，斜度是多少跟加工產(chǎn)品的樣子，厚度，還有收縮率關(guān)系很大。傾斜的角度要是太小了，那么生產(chǎn)的這個(gè)塑料有難度，并且會(huì)讓這個(gè)塑料品面上弄壞了；傾斜的角度要是很大，盡管說(shuō)從模具里頭出來(lái)很便利，不過(guò)對(duì)于它的大小精度影響不小，還會(huì)讓很多原料都沒有用。一般塑料產(chǎn)品脫離模具的時(shí)候，傾斜的在0.5～1.5 ，翻看資料[1]，原料用的是ABS，從模具里面脫離的時(shí)候傾斜度在0.35 ～1 30/ ，型芯從模具里面脫離的時(shí)候，傾斜度在30/～1
（2）、塑件的壁厚
確定壁厚的時(shí)候，要讓塑料產(chǎn)品每個(gè)地方的壁厚勻稱一些，防止塑料產(chǎn)品因?yàn)槭湛s不勻稱出現(xiàn)缺陷。要生產(chǎn)的塑料厚度正常來(lái)說(shuō)都是在1到4這個(gè)范圍里面，用的最多的就是2到3。要生產(chǎn)的這個(gè)塑料厚度還是非常勻稱的，周圍還有下面的厚度都在2mm的樣子。
（3）、塑件的圓角
避免塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)角這個(gè)地方應(yīng)力太大，加工時(shí)候充模的特性也就改善了，讓跟它匹配地點(diǎn)的模具還有塑料產(chǎn)品的力學(xué)角度都加大，要在塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)角的地方還有里面連接的地方，都用圓角過(guò)度。沒有其他特別需求的話，塑料產(chǎn)品每一個(gè)連接角半徑都要有0.5～1 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。
這個(gè)塑料產(chǎn)品面的圓角半徑，還有里面轉(zhuǎn)彎這個(gè)地方的圓角就是0.5。
（4）、孔
有很多各種各樣的通孔，盲孔在塑料加工產(chǎn)品上，正常的話，可以通過(guò)型芯來(lái)加工。不過(guò)要是孔不簡(jiǎn)單，那么熔體流動(dòng)難度很大，生產(chǎn)模具的難度也很大，花銷自然也就變多了，所以設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品上面的孔的時(shí)候，一定要簡(jiǎn)單一點(diǎn)。因?yàn)樗芰先垠w因?yàn)樾托緯?huì)出現(xiàn)分流的狀況，那么就會(huì)有熔接痕出現(xiàn)在孔的周邊，這樣孔強(qiáng)度就變小了，對(duì)孔進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，孔跟孔 的距離跟孔跟塑料產(chǎn)品最邊緣的距離，這些都比孔的直徑還要大，讓這個(gè)孔周圍的厚度加大，這樣對(duì)于塑料產(chǎn)品強(qiáng)度，剛度都可以確保。。
1.3 塑件尺寸及精度
按照現(xiàn)在中國(guó)的成型準(zhǔn)則，塑料產(chǎn)品的公差按照資料 [2]表3-2，塑料產(chǎn)品的大小跟公差在定的時(shí)候，根據(jù)塑料產(chǎn)品的公差標(biāo)注值來(lái)進(jìn)行確定。按照任務(wù)書，還有圖紙，論文里面要生產(chǎn)的產(chǎn)品精度等級(jí)是三級(jí)，要是沒有標(biāo)注的話，精度等級(jí)是MT5級(jí)。
1.4 塑件表面粗糙度
對(duì)生產(chǎn)的塑料品來(lái)說(shuō)，粗糙值在這個(gè)區(qū)間里頭Ra 0.02～1.25 ，模具的腔室它的Ra只有這個(gè)塑料產(chǎn)品Ra的一半，也就是0.01～0.63 。在用模具的時(shí)候，因?yàn)樾颓挥袚p耗，這樣Ra的數(shù)值是越來(lái)越大，那么說(shuō)過(guò)段時(shí)間就要對(duì)它進(jìn)行拋光，讓它回到原來(lái)的樣子。
論文里頭的這個(gè)塑料品，對(duì)外頭面的粗糙度來(lái)說(shuō)要求是更高的，Ra0.2 。里頭的面沒有太高要求0.4
1.5 塑件的體積和質(zhì)量
這次寫的這片文章里頭，用3D的辦法就能夠知曉它的質(zhì)量是多少，體積是多少了，用UG這個(gè)軟件，它有一個(gè)功能就是塑模部件驗(yàn)證，那就知道塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，（ABS的密度為1.05），將塑料產(chǎn)品的質(zhì)量可以算出來(lái)大概是20g。
第2章 成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定
2.1 注射成型工藝過(guò)程分析
按照塑料產(chǎn)品的構(gòu)造，用的材質(zhì)還有質(zhì)量，對(duì)他的生產(chǎn)流程進(jìn)行確定：
第一步：注射開始了，要是沒得任何的狀況發(fā)生，加工的東西就很好了，這個(gè)時(shí)候開始工作前還要做好準(zhǔn)備：
（1）、首先要預(yù)先處理一下原材料
按照注射生產(chǎn)的時(shí)候，對(duì)于物料的這些要求，查看它含有多少歲，外表看上去色澤怎么樣，測(cè)量一下它的熱穩(wěn)定性怎么樣等，要預(yù)先熱干燥這個(gè)材質(zhì)，因?yàn)锳BS這種材質(zhì)對(duì)濕氣的吸收能力很好，存儲(chǔ)效果也好，干燥的話這個(gè)就不需要了。要是有需要的話，在溫度七十度到八十度的環(huán)境下，對(duì)它進(jìn)行干燥，耗時(shí)兩個(gè)小時(shí)到四個(gè)小時(shí)。
（2）、料筒的清洗
才開始用注射機(jī)的時(shí)候，又或者生產(chǎn)的時(shí)候換產(chǎn)品，換原料，顏色的話，都要清洗注射機(jī)。
注射機(jī)是柱塞式的，清洗難度比較大，因?yàn)檫@樣的注射機(jī)保存的物料很多，轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)困難，所以清洗的話要使用專門的料筒。而注射機(jī)是螺桿式的話，只要直接把物料換掉。
（3）、選定用哪種脫模劑
要想模具里面生產(chǎn)的東西拿出來(lái)的時(shí)候容易些，那么要涂一層溶劑在產(chǎn)品面上。注射加工產(chǎn)品從模具上脫離，主要在于設(shè)計(jì)工藝，模具要合理。用的比較多的脫模劑有硬脂酸鋅，白油，硅油，因?yàn)樵牧嫌玫氖茿BS，用硬脂酸鋅。
第二步: 注射生產(chǎn)的流程
注射生產(chǎn)的時(shí)候，全面的一個(gè)流程是加物料，進(jìn)行塑化，注射到模具里面，穩(wěn)定壓力，進(jìn)行降溫，之后從模具上脫離，真正來(lái)說(shuō)也就是塑化，另外一個(gè)部分就是進(jìn)行冷卻。
第三步：生產(chǎn)好東西接著處理
把注射好的塑料從模具里面拿出來(lái)，后期還有些事情要做，關(guān)鍵是要將內(nèi)應(yīng)力給弄沒有了，那么生產(chǎn)的這個(gè)塑料性能就變好了，產(chǎn)品的穩(wěn)定性也更好。對(duì)加工好的產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)候處理，主要進(jìn)行退火，調(diào)濕。論文設(shè)計(jì)的產(chǎn)品原材料是ABS,對(duì)它進(jìn)行退火，耗時(shí)一小時(shí)到三小時(shí)的樣子。
2.2 澆口種類的確定
在注射模里面，澆注部分說(shuō)的就是注射機(jī)噴嘴這個(gè)地方一直到型腔的這部分。他可以用來(lái)把型腔里頭的壓力都傳送到所有地方的。設(shè)計(jì)的澆注部分怎么樣直接關(guān)系到生產(chǎn)的塑料質(zhì)量，還有外表是不是好看，生產(chǎn)起來(lái)難還是簡(jiǎn)單。它的組成內(nèi)容有主流道，分流道，澆口還有冷料穴。這些東西里面，澆口定的地點(diǎn)，用的形式對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品有至關(guān)重要的影響。
因?yàn)檎撐脑O(shè)計(jì)的塑料品是肥皂盒蓋，對(duì)于質(zhì)量有很高的要求，那么澆口就用側(cè)邊的，在中間圓端這個(gè)地方作為側(cè)澆口，組裝好肥皂盒蓋之后，澆口就被擋起來(lái)了。
要安排鉤針在側(cè)澆口的主流道里面，分流道連接加工產(chǎn)品，頂出來(lái)的產(chǎn)品連接流道。
2.3 多少個(gè)型腔的確定
這次用的澆口是在側(cè)邊的，因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品比較小，要想讓塑料產(chǎn)品加工的成功幾率更高，還有經(jīng)濟(jì)性要好點(diǎn)，用的錢不能太多，所以型腔在這個(gè)模具里頭就要用兩個(gè)，這樣生產(chǎn)就能進(jìn)行了。
2.4 注射機(jī)的選擇和校核
以為加工的模具是一個(gè)，腔室有兩個(gè)，那么注射的量最少是20x2g，流道水口沒有用的料是5g，注塑量的總數(shù)達(dá)到了45g，還有工藝數(shù)據(jù)，將這些因素都考慮進(jìn)去，最終用的機(jī)器是海天牌的160X2A。注射時(shí)候用螺桿的辦法來(lái)進(jìn)行，它詳細(xì)的技術(shù)數(shù)據(jù)是：
海天HTF160X2A
型號(hào)
160×2A
160×2B
160×2C
參數(shù)
螺桿直徑
40
45
48
理論注射容量
253
320
364
注射重量PS
230
291
331
注射壓力
202
159
140
注射行程
201
螺桿轉(zhuǎn)速
0~230
料筒加熱功率
9.3
鎖模力
1600
拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)
455×455
允許最大模具厚度
500
允許最小模具厚度
180
移模行程
420
移模開距(最大)
920
液壓頂出行程
140
液壓頂出力
33
液壓頂出桿數(shù)量
5
油泵電動(dòng)機(jī)功率
18.5
油箱容積
240
機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高)
5.4×1.45×2.05
機(jī)器重量
5
最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬)
320×320
2.4.1 注射量的校核
設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，一定要讓它注射加工這個(gè)塑料產(chǎn)品的量控制在機(jī)器額定注射量的八成范圍里頭，就是要符合底下的關(guān)系式：
--型腔有多少個(gè)
--一個(gè)塑料產(chǎn)品有多重（g）
--澆注部分需要多重的塑料液體（g）
文中： =
（約等于）
注塑機(jī)進(jìn)行注塑的額定量是230g
注射量對(duì)于論文的設(shè)計(jì)要求能夠滿足。
2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核
對(duì)鎖模力來(lái)說(shuō)，注射加工的時(shí)候，要生產(chǎn)的這個(gè)塑料投影在分型面上有多大是至關(guān)重要的。要是說(shuō)這個(gè)數(shù)據(jù)比它自身允許的成型面積最大值還要大的話，生產(chǎn)的時(shí)候肯定會(huì)有漲模，或者是料淌到外頭去的狀況，一定要符合底下這個(gè)式子才可以：
n --多少個(gè)型腔
--模具的分型面上頭一個(gè)塑料產(chǎn)品的投影是多大
--在模具的分型面上頭，澆注部分投影在上頭多大
= 7487.5 =750
進(jìn)行注射加工了，要想鎖模的時(shí)候完全能夠足夠，那它必須要滿足下面的這個(gè)式子才好：
（）P < F
式中： P—對(duì)于型腔，塑料液體施加給它的壓力（MPa）
F—注射加工的機(jī)器鎖模力的額定值（N）
別的意思跟前面都一樣的
從書里頭的表5-1，就查的到這個(gè)型腔里頭壓力的話正常在20-40MPa，加工的塑料品普通的壓力在24-34MPa，塑料品要是要求很高的，壓力就要在39-44MP
（）P=15725x30x1.1x0.001= 518.925KN<1600KN
計(jì)算出來(lái)的鎖模力對(duì)于論文的設(shè)計(jì)要求能夠滿足
2.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核
（1）、模具厚度（閉合高度）
模具關(guān)閉之后的高要符合底下的式子才行
--注射機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的模厚的最大值
--注射機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的模厚的最小值
論文里面設(shè)計(jì)的這個(gè)模具厚度應(yīng)該在291mm 180
收藏