基于ug的肥皂盒注塑模设计_毕业设计(编辑修改稿)

基于ug的肥皂盒注塑模设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

每一次循环，就完成了一次成型一个乃至数十个塑件。 2.. 注射机的分类 注射机类型和规格很多，分类方法各异，按驱动方式可分为液压驱动和机械驱动两大类，其中以液压驱动较平稳安全。 按照工作方式分为全自动、半自动和手动，全自动注射机已成为现行注射机的主要形式，它在必要时也能进行半自动和手动操作。 按结构形式可分为立式、卧式和直角式三类，国产卧式注射成型机已标准化和系列化。 三类不同结构形式的注射成型机特点如下： 立式注射成型机 如图 23注射柱塞（或螺杆）垂直装设，锁 模装置推动模板也沿垂直方向移动，这种注射成型机主要优点是占地面积小，安装或拆卸小型模具很方便，容易在动模上（下模）安放嵌件，嵌件不易倾斜或坠落。 其缺点是制品自模具中顶出后不能靠重力下落，需靠人工取出，这就有碍于全自动操作，但附加机械手取制品后，也可实现全自动操作，此内注射机注射量一般均在 60 克以下。 如大型注射机也采用这种形式则机器高度太大，给加料和操作都带来困难，而且机器重心高，要求厂房高度大，是不大适宜的。 10 图 23立式注射成型机 卧式注射成型机 如图 24这是目前使用最广、产量最大的注射成型机， 其注射柱塞或螺杆与合模运动均沿水平方向装设，并且多数在一条直线上（或相互平行）。 这类注射机的优点是机体较低，容易操纵和加料，制件顶出模具后可自动坠落，故易实现全自动操作，机床重心较低，安装稳妥，一般大中型注射机均采用这种形式。 其主要缺点是安装麻烦，嵌件放入模具有倾斜或下落的可能，机床占地面积较大。 系列生产的卧式成型机多采用液压传动，并可实现全自动或半自动生产。 图 24 卧式注射成型机 1锁模液压缸。 2锁模机构； 3动模固定板； 4顶杆； 5定模固定板； 6控制台； 7塑化部件； 8料筒； 9计 量和传动装置； 10注射和移动液压缸 角式注射成型机 角式注射成型机是指注射柱塞或螺杆与合模运动的方向相互垂直者，目前国内各使用最多的角式注射机系采用沿水平方向合模，沿垂直方向注射，合模系由 11 电机驱动开合模丝杆传动，注射部分采用齿轮、齿条机械传动外，也有改用液压传动。 这种注射机主要优点是结构简单，便于自制，适于单件生产中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件，同时常利用开模设时丝杠的转动来拖动螺纹型芯或型环旋转，以便脱下塑件。 其主要缺点是机械传动无准确可靠的注射和保压压力及锁模力，模具受冲击振动较大，如该为液 压传动则可克服上述缺点，其占地面积在介于立式和卧式之间。 此外还有转盘式注射成型机、旋转式注射成型机、热固性塑料注射成型机、双色注射成型机等。 注射机的选择 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 ≤ 注 （ 21） 由本塑件的参数的： V1≈ 浇注系统重量计算 :浇注系统体积 V≈ 总体积 V 塑件 = 2＋ ≈ V 注 ≥ V 塑件 /=66/≈ 根据此结果查《模具设计指导》选定注射机型号为： XSZY125 型注射机 该注射机参数为： 额定注射量： 125 ㎝ 3 螺杆直径： 42㎜ 注射压力： 120Mp 锁模力 :900KN 注射时间： 最大成型面积： 320 ㎝ 2 模具最大厚度： 300 ㎜ 模具最 小厚度： 200 ㎜ 注射方式：螺杆式 最大开合模行程： 300 ㎜ 拉杆空间： 260 290 ㎜ 定位圈尺寸： 248。 100 ㎜ 中心距： 230 ㎜ 动、定模固定板： 428 458㎜ 喷嘴球半径： 18 ㎜ 喷嘴口直径： 4 ㎜ 顶出形式：两侧设有顶杆 12 注射机工艺参数的校核 Vmax 最大注射量的校核： Vmaxx80%=125x80%=100cm3≥ 注射力校核 查表得聚苯乙 烯所需注射压力为 :60～ 100MPa，而 XSZY125 压力为P=120MPa ，满足要求。 锁模力校核 P=KpA； (22) P锁模力； P模腔内平均压力（约为注射压力的 ～ 倍）； K安全系数 （ 取 K=～ ） 取 K=； A制品在分型面上投影面积； P== 36kN A=（ 102＋ 104 80+80 20） 2=20468 mm2 P= 36 20468=P 额 =900KN 满足要求：故注射机为 XSZY125 第三章 塑件在模具中的位置 型腔数目的确定 注塑模的型腔数目，可以是一模一腔，也可以是一模多腔，在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素： （ 1）塑件的尺寸精度：塑件的精度较高时尽量采取一模一腔，型腔越多，精度也相对降低。 这不仅由于型腔加工精度产差，也由于熔体在模具内流动不均所致。 （ 2）模具制造成本：多腔模比单腔模的难度大； （ 3）注塑成型的生产效益：如果生产批量不大，并且交货 期限较宽，尽量采用一模一腔，依据经验推算，生产批量在 10000 件以下，采用一模一腔是最佳的选择 ； （ 4）模具制造难度：多腔模高于单腔模，但不是简单的倍数关系。 单从塑 13 件成本中所占的费用比例来看比单腔模低。 在具体确定模具型腔数目的时候，有多种计算公式，现根据注塑机的最大注射量确定型腔数目，见式 ()。 12 )( W WGn  () 式中 : n为型腔数目； G为注塑机的最大注射量 （ ） g； 1W 为单个制品的质量 （ ） g； 2W 为浇注系统的质量 （ ） g。 代入数据得 n≤ 根据塑件的结构及尺寸精度要求采用一模两腔 型腔的分布 对于多型腔模具由于型腔的排布与浇注系统密切相关，所以在模具设计时应综合加以考虑。 型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地填充每个型腔，从而使各个型腔内的塑件质量均一稳定。 多型腔模具的型腔在模具分型面上的排布形式有两种，即平衡式 排布和非平衡式排布。 本设计为一模两腔制。 所以，型腔的分布如下图 14 分型面的选择 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模具设计的一个关键步骤。 分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，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析比较具体可以从以下 方面进行选择。 分型面的选择原则： ① 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 ② 分型面的选择应有利于塑件顺利脱模 ③ 分型面的选择应保证塑件的精度要求 ④ 分型面的选择应满足塑件的外观质量要求 ⑤ 分型面的选择应便于模具的加工制造 ⑥ 分型面的选择应便于排气 15 除了以上这些基本因素外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小以避免接近或超过所 选用注射机的最大注射面积而可能产生溢流现象 第四章 浇注系统的设计 浇注系统的组成及设计原则 浇注系统由：主流道、分流道、浇口、冷料穴组成 浇注系统设计原则 (避免常见的充填问题 ) a)尽量减少停滞现象 : 停滞现象容易使工件的某些部分过度保压，某些部分保压不足，从而使內应力增加许多。 b)尽量避免出现熔接痕 熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出现熔接痕的地方強度也会较差。 c)尽量避免过度保压和保压不足 过度保压 : 当浇注系统设计不良或操作条 件不当，会使熔料在型腔中保压时间过长或是承受压力过大就是过度保压。 过度保压会使产品密度较大，增加內应力，甚至出现飞边。 d)尽量减少流向杂乱 流向杂乱会使工件強度较差，表面的纹路也较不美观。 尽量减少塑料熔体的热量损失与压力损失 *减小塑料用量和模具尺寸 一模多腔情形下，要让进入每一个型腔的熔料能夠同时到达，而且使每个型腔入口的压力相等。 4 有利于型腔中气体的排出 5 防止型芯的变形和嵌件的位移 16 6 尽量采用较短的流程充满型腔 主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止 塑料熔体流动通道 根据选用的 XSZY125 型号注射机的相关尺寸得 喷嘴前端孔径： d0=4mm； 喷嘴前端球面半径： R0=12mm； 根据模具主流道与喷嘴的关系 R=R0+(1~2)mm=13mm d=d0+(～ 1)mm=5mm 取主流道球面半径： R=13mm； 取主流道小端直径： d=5mm； 为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为 20～60 ，取其值为 40，经换算得主流道大端直径为 Φ 主流道示意图 分流 道的设计 流道的截面形状会影响到塑料在浇道中的流动以及流道內部的熔融塑料的体积。 此次选用圆形截面。 形状图如图 4— 4所示 17 设计要求 分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。 其作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。 设计时应注意尽量减少流动过程中的热量与压力的损失。 ① 分流道的形状与尺寸 分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积（流道表面积与其体积之比）小。 常用分流道截面形状有圆形、梯形、 U 形、半圆 形及矩形。 分流道截面尺寸视塑料品种、塑件尺寸、成型工艺条件及流道长度等因素来确定。 ② 分流道的长度 根据型腔在分型面上的排布情况，分流道可分为一次分流道、二次分流道等。 分流道的长度要尽可能短，且少弯折，以减少热量与压力的损失，节约塑料材料和降低耗能。 ③ 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取 m。 ④ 分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式与型腔在分型面上的布置形式密切相关。 其应遵循两个原则：一是排列尽量紧凑，以缩小模板尺寸；二是流程尽量短，对称分布使胀模力的中心与注射机锁模力的中心一致。 流道的直径过大：不仅浪费材料 , 而且冷却时间增长 , 成型周期也随之增长 , 造成成本上的浪费。 18 流道的直径过小：材料的流动阻力大 , 易造成充填不足 , 或者必须增加射出压力才能充填。 因此流道直径应适合 产品的重量 或 投影面积 流道长度宜短 , 因为长的流道不但会造成压力损失 ,不利于生产 性 ,同時也浪费材料；但过短 , 产品的残余应力增大 , 并且容易产生毛边。 流道长度可以按如下经验公式计算 : 4 LWD  D—— 分流道直徑 mm W—— 产品质量 g L—— 流道長度 mm 所以分流道的直径选取为 8mm，长度一般取在 8～ 30mm 之间，不宜小于 8mm，所以分流道长度取 15mm。 流道排列的原则 a 尽可能使熔融塑料从主流道到各浇口的距离相等。 b 使型腔压力中心尽可能与注射机的中心重合。 流道的布置要平衡，可以说自然平衡，如果自然没法平衡的话需要人工 平衡。 浇口设计 浇口是塑料熔体进入型腔的阀门，对塑件质量具有决定性的影响。 因而浇口类型与尺寸、浇口位置与数量便成为浇注系统设计中的关键。 浇口是塑料熔体进入型腔的阀。