香皂肥皂底盒的注塑模具設計含UG三維及12張CAD圖1模2腔+說明書,香皂,肥皂,注塑,模具設計,ug,三維,12,十二,cad,說明書,仿單 肥皂盒注塑模具設計 I 摘要 這次畢業(yè)設計題目是肥皂盒注塑模具設計 用游標卡尺測繪這幾何特征是 弧和直線等簡單的幾何特征構成 初步確定了模具結構 型腔數目為 1 模 2 件 澆注系統(tǒng)是側澆口等關鍵結構 設計難點是澆注系統(tǒng)的設計如何避免產品出現 空洞 怎樣確定合適的脫模斜度使模具容易取出 還有如何設計頂出系統(tǒng)而不 破壞塑件等問題 我在圖書館和網上搜索 找到了分型面相關資料和澆注系統(tǒng) 的概念和模具設計的原則 在老師的指導下通過使用二維軟件和三維軟件對分 型面和澆注系統(tǒng)進行了設計并設計了頂出系統(tǒng) 調用了標準模架 最終確定了 模具結構的排布 利用 CAD UG 進行建模 總體方案設計 計算確定肥皂盒模 具各個尺寸 最終畫出了零件圖和裝配圖完成了整個設計 關鍵詞 樹脂制品 模具 推出機構 工藝計算 肥皂盒注塑模具設計 II Abstract The graduation design topic is soap box injection mold design using vernier caliper surveying and mapping the geometry is characterized by simple geometric characteristics of arc and straight line preliminary determined the mold structure cavity number 1 2 pieces gating system is a key structure side gate etc The design difficulty is how to design the pouring system to avoid the hollow of the product How to determine the appropriate demodulation incline makes the die easy to take out and how to design the top out system without damaging the plastic parts and so on In the library and the Internet search I found the parting surface related information and the principle of the concept and die design of gating system under the guidance of the teacher through the use of 2 d software and 3 d software on the parting surface and gating system design and design of the ejector system called the standard mould frame finally determined the mold structure configuration Using CAD UG for modeling and overall scheme design The calculation determines the size of the soap box mold and finally draws the part drawing and assembly drawing to complete the whole design Key words resin products mould ejection mechanism process calculation 肥皂盒注塑模具設計 III 目錄 摘要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1 1 中國工業(yè)模具發(fā)展闡述 1 1 2 小結 3 2 塑料件的分析 4 2 1 制件分析 4 2 2 樹脂的性能及成型工藝參數 6 2 3 注塑機的初選 6 2 4 模流分析方案剖析 7 3 模具總體結構設計 13 3 1 擬定模具結構設計 13 3 2 澆注系統(tǒng)的設計計算 15 3 3 冷料穴的設計 18 3 4 澆注系統(tǒng)的校核 18 3 5 成型零件的設計計算 21 3 6 型腔壁厚的校核計算 27 3 7 脫模機構的設計計算 29 3 8 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計 32 3 9 注射機與模具的相關計算校核 36 3 10 模具導向系統(tǒng)的選擇 38 3 11 模架的最終計算確定 39 4 結論與展望 41 參考文獻 42 附錄 1 外文翻譯 43 附錄 1 外文原文 51 致謝 60 肥皂盒注塑模具設計 1 1 緒論 1 1 中國工業(yè)模具發(fā)展闡述 1 1 1 對我國的有利因素 我國非常重視對模具產業(yè)的扶持 中央政府對模具產業(yè)的前進給了正確的政策 優(yōu)惠條件 通過國家行業(yè)政策的輔導下 這幾年已然推出相當多的優(yōu)惠條件 支持模 具工業(yè)的發(fā)展 模具產業(yè)的前進 并且收到了良好的效果 與此同時 快速模具產業(yè) 的前進推進地區(qū)的經濟的繁榮 模具產業(yè)內部體系改革和體制轉變的加快 行業(yè)布局 正確 在管理和技術上穩(wěn)抓穩(wěn)拿 提升本身的實力 想要順應形勢 我國的模具產業(yè) 這幾年增速體系改革和體制轉換的步調 模具的重點產業(yè)區(qū)域的公司占的主導具體地 位 裝備條件和成品水平已經有略大的改進 管理已經有相當大的進步 隨著計算機 的軟件的技術的成熟 越來越多的模具公司運用了 C D CA CAE 重組技術 三 維模具設計為模具的主要開發(fā)手段 高速生產加工 RP 原型都在模具用有廣泛的運用 其它最新技術和萬維網技術的虛擬計算機仿真 許多公司都交出了模具技術現代化發(fā) 展戰(zhàn)略 產品制造規(guī)模和綜合效益 模具制造集群發(fā)展急速 在細而精致的整體設計 發(fā)展的均同時 這幾年 規(guī)模經濟也獲得了愈來愈大 公司的規(guī)模綜合效益更好 加 工的模具行業(yè)不停顯示出其優(yōu)越性 模具制造基地等中國的集群產品制造極速發(fā)展的 形式 通過非常多公司反映 集群的產品制造與分散的產品制造相比對 更有利的發(fā) 展 更遼闊的商品市場 合作更非常方便 減少了加工成本 一起交流 享受優(yōu)惠條 件 現今此年產值十億人民幣元以上的模具公司已高過 40 家 年產值超過三千萬人民 幣的公司已高過 200 家 模具設計制造基地已有相當大的規(guī)模 最近幾年已經超過十 個模具基地 而且還有幾個模具集聚產品制造基地正在建設中 在我國模具產業(yè)的前 進發(fā)揮了積極的促進作用 非常多模具公司開始了解到品牌和專利的重要性 并在品牌和專利投入了大量資 金 改進標準創(chuàng)造能力 改善了以往長模具工業(yè)存在的后方和被動狀態(tài) 這幾年 跟 隨著自由市場經濟的前進 公司愈來愈重視品牌和專利 這些公司已然了解到創(chuàng)全新 的關重性 努力于改進非?？?據我國模具產業(yè)社團理解到的情形 這幾年 在開發(fā) 投入資金和銷售收入的占比高于百分之五 單個公司以至大于百分之八 不斷提高技術型模具的比例 模具是越來越多的高科技產品 我自己已經了解到 我國最新技術產品目錄中列出的一些國家部門 確實有很多模具生產技術不少于 4 種 工業(yè)模具 如乘用車副模 高精度多工位級進模 轎車重型鈑金沖裁模復合 智能鑄 模 憑借最新技術 行政部門各級越來越多的模具制造公司被確定為最新的技術公司 通過對我國模具社會的初步統(tǒng)計 模具行業(yè)目前已擁有七家國家級最新科技企業(yè) 省 級和市級新技術企業(yè)達接近一百家 肥皂盒注塑模具設計 2 1 1 2 對我國的不利因素 盡管我國模具市場進入了快速發(fā)展的時期 但由于精度水平 加工周期和使 用時間與世界其他國家以及美國與本之間的距離稍大 它仍然無法達到中國人民 共和國產品生產加工業(yè)全面發(fā)展的需要 特別是在重型 高精度 復雜 高壽命 的模具方面 仍然有巨大的需求 因此 每年需要大量進口重型 高精度 復雜 高壽命的模具 工業(yè)模具的原料價格飛漲 人員薪水也在不斷的上漲 但是模具價值不升反 降 造成模具的成品利潤不斷的下降 模具生產公司虧損均有所增加 模具工業(yè) 協(xié)會對中國兩百多個標準的模具生產公司的調查 我國模具產業(yè)在胡錦濤主席執(zhí) 政末期年度的純利潤下降了百分之二 比以前銷售收入利潤值下降了百分之三 中國規(guī)模以上公司胡錦濤主席執(zhí)政初期整年虧損 2 6 億元 并且會一直趨向接續(xù)下 去 針對貿易出口額每年有所增加 我國加入世界貿易組織已然有一段時間 對 外商貿的成長 中國經濟依托對貿易易從百分之三十加大到百分之七十 與此同 時跟隨著合資步入中華人民共和國的時間 不停擴大和深入對外開放的政策 在 我國的模具產業(yè)的國際投入資金也愈來愈多 這正是依托合資的每年有所增加 是我國模具的最大產業(yè)省廣東省的模具制造能力 全省百分之四十能力 國際公 司大概占百分之六十 合股公司達到百分之十范圍 對于模具出 省 大概占中 國的百分之五十 當中出 的國際投入資金 合股公司占大大部分的出 國際 公司投入資金和貿易出口額大 安全產業(yè) 以至全部國家的實際經濟安全有巨大 影響 缺乏合格模具技術人員有關的問題日益明顯 即使在最近一段時間 中國模 具行業(yè)勞動力的快速發(fā)展 估計有近萬從業(yè)人員 但仍然趕不上公司整體發(fā)展需 要 一是總量不足 二是質量不夠 不能滿足模具設計加工行業(yè)全面發(fā)展的需要 通過詳細的資料 模具行業(yè)從業(yè)人員距離約接近五十萬 工程人員約占百分之二 十 特別是高素質高水平模具公司高級項目經理管理人員和高級技術人員的稀缺 性 交易市場競爭 在我國模具商品市場競爭中越來越多 其性能是模具設備的 價格 標準中高檔模具與其他國家和中國競爭對手的商品市場領先公司中國 國 際公司投資資金和傳統(tǒng)模具關鍵是私營部門交易市場的競爭 這些已經進入混亂 狀態(tài) 在一定程度上擾亂了正常的市場規(guī)律 因為較低的價格必然會導致低質量 的形成 對這些公司的生活產生巨大影響 迫使這些公司改變個人定位的增長速 度 這些公司面臨淘汰的格局并不是獨一無二的 最近這段時間模具行業(yè)增長速度加快 增長速度超過前年的一倍 增長速度 肯定會超過增長速度 這將導致一年內的模具貿易逆差 模具貿易逆差增加的兩 肥皂盒注塑模具設計 3 個關鍵原因 一個是中國經濟的高速增長 尤其是乘用車企業(yè)的高速發(fā)展已經產 生了特定模具的供應 這些高端工業(yè)模具在中國的產品制造中并不真實 也有一 些國家可以為他們的產品制造模具 這些都與現行的關稅政策和項目審批制度相 同 隨著模具生產制造的規(guī)模不斷擴大 目前國際生產加工業(yè)轉移速度的增長 也是為了擴大規(guī)模和廣度的深度 以及在中華人民共和國模具生產是承接轉移的 理想場所 國家將繼續(xù)全力支持我們模具行業(yè)的進步 多重效益 中華人民共和 國未來的模具行業(yè)將成國民經濟的重要行業(yè)之一 1 2 小結 CAD 注塑技術是一種全新的開發(fā)工具 用于提高最終產品的質量并設計最佳 性能的模具 CAD 注塑工藝的關鍵在于 當注塑工藝的計算機模擬與實際結果不 一致的時候 可以先通過對數據和設計進行相應的調整 以達到注塑工藝與實際 結果想一致 避免實際生產產生的高額成本 CAD 注塑技術有效應用于模具和模 架的設計是為了設計和了解質量 注射成型 CAD 的難度取決于建立一個非常大 的物理性能數據庫 以標準化到模具部件 肥皂盒注塑模具設計 4 2 塑料件的分析 2 1 制件分析 2 1 1 塑件尺寸工藝分析 圖 2 1 注塑零件圖 通過使用游標卡尺測量該肥皂盒的外形 同時也測量了其厚度 平均厚度為 2 毫 米 尺寸為 143 101 33 9 通過用軟件繪制出三維圖后 旋轉工件查看到該 3d 圖外側 面沒有孔等結構 然后在書上查閱此處的類似結構 確定此處不需要有側抽芯結構 然后觀察此塑件的外觀和高度 再加上參考書本上的內容 指明澆注系統(tǒng)必須流動平 衡 結合書上的視圖結構 采用采用側澆口結構 6 同時在機加工的書上找到模具元件 要有良好的加工性能才行 這樣才能保證模具的使用壽命 15 在和老師一起溝通 考 慮到肥皂盒的功能性 可以標 MT5 尺寸公差 經指導老師講解 A 字母表示的是受模 具開合模的時候影響的除此 B 字母表示不受影響 2 1 2 塑料名稱 向模具廠的鉗工師傅請教樹脂使用性能 同時獲知了材料的價格 參考了同類產 品的材料參數 最終和指導老師一起確定了此材料為 PP 2 1 3 生產綱領 和本組的同學們討論了肥皂盒生產情況 確定為大批量生產 塑件公差表如下 肥皂盒注塑模具設計 5 表 2 1 塑件公差表 未注公差尺寸 類型 變換尺寸 143 A 1430 1 64 101 A 1010 1 34 33 9 B 33 90 0 76 99 A 990 1 2 121 9 A 121 90 1 48 77 9 A 77 90 1 06 30 B 300 0 7 13 B 130 0 52 9 B 9 0 0 48 74 6 A 74 6 1 060 118 6 A 118 6 1 340 6 A 6 0 440 45 A 45 0 840 24 B 24 0 640 19 B 19 0 32 0 32 38 B 38 0 38 0 38 57 B 57 0 47 0 47 76 B 76 0 53 0 53 2 1 4 塑件的脫模斜度 通過查看類似樹脂產品的技術圖紙 然后結合書上的參考內容 確定此樹脂產品 內表面為 35 1 6 在根據指導老師的建議樹脂外表面 40 1 20 最后通過軟件 模擬分析脫模斜度 利用軟件自帶的分析功能 進行云圖顯示 分析得出下面的圖示 效果 肥皂盒注塑模具設計 6 圖 2 2 脫模角度 2 2 樹脂的性能及成型工藝參數 通過和老師的一起探討 同時查閱 模具設計大典 上關于此部分的內容 確定此樹脂它的擊穿電壓高 電氣性能好 抗沖擊性好 耐熱性高 阻燃 化學 穩(wěn)定性好 透明度和等級提高 2 紫外線與大氣老化 它對剪切不敏感 焊接粘接 穩(wěn)定性好 流動性好 一般機械零件生產靈活性好 銅接觸老化 但銀材料的吸 濕性過高 溢出障礙 高剛度和尺寸穩(wěn)定性 在紫外光照射下 優(yōu)良的電氣性能 沖擊強度降低一半 其它力學性能良好 具有耐油性能 高頻電性能不受濕度影 響 除了外部阻力外 機械強度高 塑料的化學穩(wěn)定性不受水 無機鹽 堿和各 種酸的影響 六個月后很容易降解 可用于制作保溫產品 優(yōu)異的耐低溫沖擊性 能 塑件的成型應經過高溫退火處理 提高了沖擊強度 表2 2 樹脂注射成型工藝參數 肥皂盒注塑模具設計 7 2 3 注塑機的初選 通過查閱 模具制造技術與設計 10 P144 式 2 12 獲得塑件質量計算公式為 2 1 1 1 上面公式中 V1 塑膠件體積 V1 47 7 cm3 按照二維軟件分析可得 材料密度 即 0 91 3 M1 制件質量 利用上面的數據代入公式 則有 2 2 1 1 0 91 47 7 43 407 根據上面計算的值 然后利用最新的三維軟件對本設計的塑件模型進行模型 分析 結合模具的整體結構 可以選擇如下注塑機 通過查閱 實用注塑模 CAD CAE CAM 技術 P71 表 7 2 獲得為 選用 SZ 400 1600 注塑機種類 SZ 400 1600 塑化能力 22 2g s 拉桿間距 485 545 最大注射體積 416cm3 噴嘴球徑 15mm 最大鎖模力 1600KN 最大閉合高度 550mm 最大注塑壓力 141MPa 噴嘴口徑 4mm 肥皂盒注塑模具設計 8 最小閉合高度 150mm 定位孔徑 150mm 最大開模距離 360mm 2 4 模流分析方案剖析 2 4 1 肥皂盒的網格序列化 圖 2 3 網格設計 此樹脂制品 為了進行 cae 分析 必須要對肥皂盒進行網格序列化 通過在 moldflow 設置相關參數 然后導入模型的 stl 格式 進行網格劃分 根據 moldflow 書 上建議 匹配率 80 以上才行 因為一個好的質量的網格 才能有合適的邊界條件 才能通過數學計算得到 劃分完網格后 根據網格統(tǒng)計的功能查看到 三角形網格的 個數為 16760 個 已連接的節(jié)點數量為 8368 個 聯(lián)通區(qū)域 1 個 不可見三角形為 0 個 通過這些數據 在向老師請教 此網格的質量是可以的 因此不在需要修復網格 就 能直接就行分析 圖 2 4 網格對話框 肥皂盒注塑模具設計 9 2 4 2 澆口位置結果確定 澆口最佳位置可以通過 采用 moldflow 軟件自帶的分析功能 初步分析位置 然 后結合模具結構 綜合考慮此最終位置 從分析出來的圖 2 5 中看出 具備藍色特征的位置 是非常適合澆注系統(tǒng)布置的 對于紅色的位置 就不用考慮了 因為紅色代表了溶體在此位置流動差 容易造成產 品缺陷 綜合上面分析和考慮到模具結構 選擇側澆口作為本設計的方案 圖 2 5 最佳澆口 最合和指導老師最終確定 此澆口形式為側澆口最好 2 4 3 整體方案模擬設計 本設計利用三維軟件建立了整體方案的效果 根據這效果 利用 moldflow 里建模 功能 把冷卻系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)的模型建立出來 然后對于系統(tǒng)的一維劃分網格 并設 置相關屬性 最終完成了方案模擬設計圖 圖 2 6 模具方案圖 肥皂盒注塑模具設計 10 2 4 4 模流結果論證 圖 2 7 填充時間 從上面圖 2 7 的分析結論圖看出了 流體達到樹脂產品末端的時間為 1 995s 仔細觀 察有限元模型 沒有看到流體的滯流狀態(tài) 也沒有看到節(jié)點區(qū)域上云圖有間隔特點 也沒有看到云狀結果有什么分布不均的情況 因此不會產生過保壓的情況 從上面分 析出 方案還是合理的 從下圖 2 8 分析結果中看到云圖分布均勻 翻轉模型仔細觀察 沒有看到云圖出 現急驟變化的情況 這樣不會導致收縮和翹曲 然后在向老師討教 最終確定了此分 布是符合設計要求 肥皂盒注塑模具設計 11 圖 2 8 頂出體積收縮 圖 2 9 氣穴圖 旋轉模型看到帶有紅色的符號 代表的是氣穴的位置 通過仔細分析 這些位置 是在分型面的位置的 根據實際情況 分型面是容易排氣的 所以此方案不會產生什 么缺陷 所以符合要求 在圖 2 10 中出現彩色線的地方 是樹脂產品容易產生缺陷地方 這個地方機械性 能不好 因此必須避免在重要的位置上 但是可以通過模具結構優(yōu)化 調節(jié)注塑機參 數來改變此位置 肥皂盒注塑模具設計 12 圖 2 10 熔接線圖 圖 2 11 鎖模力 在通過上圖 2 11 所示并且查閱了課本上的表格資料 確定此鎖模力是在安全范圍 內的 通過查看相關資料確定冷卻通道在出入口之間要保證溫查在 5 度就行 在觀察下 面的分析結果圖 2 12 可以看出 結果是在 5 度內的 肥皂盒注塑模具設計 13 圖 2 12 冷卻液溫度 圖 2 13 翹曲 通過查看上圖 2 13 結果 觀察得變形量為 0 5073 毫米 在查看有限元數值計算書 籍和模具結構書籍 最終確定此值滿足要求 通過上面分析論證 在和指導老師交換意見 最終確定此方案是滿足要求 肥皂盒注塑模具設計 14 3 模具總體結構設計 3 1 擬定模具結構設計 3 1 1 確定型腔數量及排列方式的確定 通過查閱 模具制造技術與設計 10 P144 式 2 15 獲得型腔數目計算公式為 3 1 V0 1 上面公式中 Vn 最大注塑體積 Vn 416cm3 V1 制件體積 V1 47 7 cm3 K 注塑量利用系數 凡是都是 K 0 8 V0 一次注塑體積 V0 114 48 cm3 利用上面的數據代入公式 則有 3 2 0V1 0 8 416 114 4847 7 5 根據求得的結果 然后在圖書館查找了相關資料 并考慮了模具結構 所以 此模具采用 1 模 2 件 通過查閱 模具制造技術與設計 10 P144 式 2 13 獲得澆注系統(tǒng)體積計算公式為 3 3 2 1 上面公式中 n 凸凹模數目 這模具 1 模 2 件 n 2 K 注塑件體積 常量 K 凡是都是 0 2 V2 澆注系統(tǒng)體積 V1 工件體積 利用上面的數據代入公式 則有 3 4 2 1 47 7 0 2 2 19 08 通過查閱 模具制造技術與設計 P144 式 2 14 獲得注射總質量機計算公式為 3 5 0 1 2 1 2 上面公式中 M1 塑料件質量 M1 43 407 g M2 澆注系統(tǒng)質量 M2 V 2 0 91 19 08 17 363g n 凸凹模數量 n 2 M0 注塑總質量 利用上面的數據代入公式 則有 3 6 0 1 2 2 43 407 17 363 104 177 肥皂盒注塑模具設計 15 通過和指導老師商量模具結構排布形式 最終確定如下排布 圖 3 1 型腔數目分布 3 1 2 分型面位置的確定 在塑料模具的設計過程中 如果不能用模具形成 就必須仔細考慮成型過程中凹 凸部的分型面的形狀和結構 在模具設計過程中 應該首先指定分模面 然后設計模 具的二維尺寸 凹凸模具分型面整體設計正確 膠件質量 工藝控制難度 模具設計 制造嚴重受到影響 因此 正確選擇分型面是注塑模具結構設計的關鍵因素 分型面 的正確選擇標準如下 1 分型面選擇準則一 會有利確保膠件的外面輪廓品質 2 分型面選擇準則二 凹凸模分型面應該選擇在膠件的最大斷面處 3 分型面選擇準則三 盡量使膠件留在后模一點 4 分型面選擇準則四 會有利確保膠件的公差精度 5 分型面選擇準則五 盡量滿足膠件的運用要求 6 分型面選擇準則六 盡可能減少膠件在鎖模方向上的投影大小 在三維軟件工作環(huán)境中 可以自動生成非復雜組件凹凸不平的表面 但是塑件的 零件形狀不規(guī)則 大多數凹模模子表面不是普通的平面 這就需要手動施工表面后并 合和凸塊分面 該圖描繪了使用兩組面分別合并基本分離的三維表面的階段 并且隨 后的選擇合并方法保留了對三維表面的需要 肥皂盒注塑模具設計 16 圖 3 2 分型面 3 2 澆注系統(tǒng)的設計計算 流道系統(tǒng)是從標準注塑機模具通道引導塑料熔體注射噴嘴 具有傳質 傳遞壓力 和能量傳遞功能 對塑件質量有很大影響 它被劃為普通轉輪轉輪系統(tǒng)和轉輪轉輪系 統(tǒng) 模具采用普通澆道系統(tǒng) 包括主流道結構 分流道結構 冷凝孔結構 進料口結 構 主澆道結構的整體設計 主澆道通常位于成型模具中心的塑料熔體的入口處 該熔體將從注塑機的標準噴 嘴排出的熔體引入分配器或模具 錐體的主要輪廓將有助于熔化模具開口的運動和部 件 這是塑料材料流動的主流 可以非常順利地移除熔料 主流轉輪小端注射成型設備標準噴嘴有多個接觸點 均為非耐用零件 對材料要 求特別嚴格 所以模具主要部分通道可拆除 以取代主流道內襯形式材料口套 方便 有效的使用天真鋼材自主生產加工和材料熱處理 常采用碳素優(yōu)質高碳鋼 如 T10A 模具鋼 T10 模具鋼等 材料熱處理維氏硬度為 50HRC 55HRC 3 2 1 主流道的設計 此設計傾角的值為 1 具體尺寸可通過下列的方式來得到 通道小端直徑 d d0 0 5 1 4 1mm 5mm 3 7 通道大端直徑 D d 2L0 tana 5 2 89 tan 1 mm 8 11mm 3 8 球面半徑 R R 1 1 2 15 2mm 17mm 3 9 粗糙度是 Ra0 8 主流道長度 如圖所示 肥皂盒注塑模具設計 17 圖 3 3 澆口套 3 2 2 分流道的計算 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 9 獲得分流道當量直徑計算公式為 3 10 D 0 2654 4 1 上面公式中 L1 單方向流道尺寸 L1 20mm Dn 次通道直徑 m 塑料件質量 m 43 41 g 利用上面的數據代入公式 則有 3 11 D 0 2654 4 0 2654 43 41 420 3 7 按照結構采用直徑 6 mm 肥皂盒注塑模具設計 18 3 2 3 澆口的設計 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 10 獲得側澆口計算公式為 3 12 上面公式中 h 側澆口深度 t 壁厚 t 2mm n 常數查得表 n 0 27 通過查閱 實用注塑模 CAD CAE CAM 技術 9 P121 表 9 13 獲得為 利用上面的數據代入公式 則有 3 13 0 27 2 0 8 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 11 獲得側澆口計算公式為 3 14 30 上面公式中 b 側澆口寬度 n 因子查看表得 n 0 27 通過查閱 實用注塑模 CAD CAE CAM 技術 9 P121 表 9 13 獲得為 查看表得 A 型腔表面積 通過 cad 軟件分析得 A 48809 16 mm2 利用上面的數據代入公式 則有 3 15 30 0 27 48809 1630 2 3 2 4 澆口的布置形式 圖 3 4 澆口位置 肥皂盒注塑模具設計 19 3 3 冷料穴的設計 和學院老師討論 在模具里必須設置冷料穴 因為在注塑成中 流體會首先進入 型腔里 這個時候由于模具沒有加熱 還是冷的狀態(tài) 所以前沿的流體就會冷卻 導 致滯流的情況 這樣會出現模具的一些缺陷 同時也會給樹脂產品產生缺陷 圖 3 5 拉料桿 3 4 澆注系統(tǒng)的校核 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 12 獲得主流道凝料體積計算公式為 3 16 主 012 2 2 上面公式中 L0 主澆注通道的長度 L0 89 mm d 主澆注通道小端口直徑 d 5 mm V 主 主澆注通道熔料 D 主澆注通道大端口直徑 D 8 11 mm 利用上面的數據代入公式 則有 主 012 2 2 3 14 8912 8 11 8 11 8 11 5 5 5 3058 27 3 3 17 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 13 獲得分流道凝料體積計算公式為 3 18 分 2 1 上面公式中 L1 單方向分流道尺寸 L1 20mm A 面積 A 28 27 mm2 V 分 次通道熔料 利用上面的數據代入公式 則有 3 19 分 2 1 2 28 27 20 1130 8 3 肥皂盒注塑模具設計 20 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 14 獲得總凝料體積計算公式為 3 20 總 主 分 上面公式中 V 總 澆注系統(tǒng)總凝料 V 主 主澆注通道熔料 V 主 3058 27 mm3 V 分 次通道熔料 V 分 1130 8 mm3 利用上面的數據代入公式 則有 3 21 總 主 分 3058 27 1130 8 4189 07 3 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 15 獲得通過澆口體積計算公式為 3 22 塑膠 47 7 3 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 16 獲得通過分流道體積計算公式為 3 23 樹 脂 子通道 47 7 1130 82 48 27 3 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 17 獲得通過主流道體積計算為 主通道 2 48 27 3 05827 99 6 3 3 24 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 18 獲得主流道流速計算公式為 3 25 4 3 1 上面公式中 1 主流道剪切速率 得出 1 2 103s 1 Rs 主流道平均半徑 22 10 1 5 8 11 22 0 1 0 33 qs 主通道流動速率 利用上面的數據代入公式 則有 3 26 4 3 1 3 144 0 333 2 103 56 42 3 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 19 獲得側澆口流速計算公式為 3 27 4 3 2 上面公式中 2 日常取 澆口剪切速率 2 5 104s 1 澆口流速 RG 側澆口當量半徑 32 2 3 2 2 0 8 23 14 2 0 8 2 0 066 利用上面的數據代入公式 則有 3 28 4 3 2 3 144 0 0663 5 104 11 28 3 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 20 獲得模具充模時間計算公式為 肥皂盒注塑模具設計 21 3 29 上面公式中 qs 主流道溶體的速度 qs 56 42 cm3 s Vs 經過流體體積 Vs 99 6cm3 模具填充時間 利用上面的數據代入公式 則有 3 30 99 656 42 1 77 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 21 獲得型腔充模時間計算公式為 3 31 上面公式中 VG 經過流體體積 VG 47 7cm3 qG 澆口體積流速 qG 11 28cm3 s 一腔填充時間 利用上面的數據代入公式 則有 3 32 47 711 28 4 23 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 22 獲得注射時間計算公式為 3 33 3 n 3 上面公式中 t 射出時間 ts 模具填充時間 tG 每腔填模時間 n 型腔數據 n 2 利用上面的數據代入公式 則有 3 34 3 3 1 773 2 4 233 3 41 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 23 獲得側澆口剪切速率校核計算公式 為 3 35 4 3 上面公式中 qG 澆口體積流速 qG 11 28 cm3 s RG 側澆口當量半徑 32 2 3 2 2 0 8 23 14 2 0 8 2 0 066 肥皂盒注塑模具設計 22 利用上面的數據代入公式 則有 3 36 4 3 4 11 283 14 0 0663 49981 31 1 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 24 獲得分流道剪切速率校核計算公式 為 3 37 3 3 3 上面公式中 實際子通道流量 48 273 41 14 16 3 Rn 當量半徑 Rn 0 3 mm 利用上面的數據代入公式 則有 3 38 3 3 3 3 3 14 163 14 0 63 293 79 1 通過查閱 塑料模設計手冊 3 P159 式 8 25 獲得主流道剪切速率校核計算公式 為 3 39 3 3 3 上面公式中 Rs 主流道平均半徑 0 33 實際主通道容量 99 63 41 29 21 3 利用上面的數據代入公式 則有 3 40 3 3 3 3 3 29 213 14 0 333 854 23 1 3 5 成型零件的設計計算 塑料制品外部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 143 0 1 64 式 3 3 獲得型腔內型尺寸為 3 41 1 34 0 上面公式中 制品公差 1 64 S 縮水量 S 0 02 DM 內腔尺寸 加工公差 根據 選擇 0 25 1 64 0 41 14 D 內部基礎尺寸 D 143 肥皂盒注塑模具設計 23 利用上面的數據代入公式 則有 3 42 143 1 0 02 34 1 64 0 410 144 63 0 410 塑料制品外部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 101 0 1 34 式 3 3 獲得型腔內型尺寸為 3 43 1 34 0 上面公式中 DM 內腔尺寸 D 內部基礎尺寸 D 101 塑膠件公差 1 34 S 收縮量 S 0 02 加工公差 遵照 抉擇 0 25 1 34 0 335 14 利用上面的數據代入公式 則有 3 44 101 1 0 02 34 1 34 0 3350 102 02 0 3350 塑料制品外部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 式99 0 1 2 3 3 獲得型腔內型尺寸為 3 45 1 34 0 上面公式中 D 內腔基礎尺寸 D 99 DM 內腔尺寸 加工公差 遵循 遴選 0 25 1 2 0 3 14 S 縮水系數 S 0 02 注塑件公差 1 2 利用上面的數據代入公式 則有 3 46 99 1 0 02 34 1 2 0 30 100 08 0 30 塑料制品外部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 121 9 0 1 48 式 3 3 獲得型腔內型尺寸為 3 47 1 34 0 上面公式中 D 內腔基礎尺寸 D 121 9 制品公差 1 48 DM 內腔尺寸 S 縮水因子 S 0 02 肥皂盒注塑模具設計 24 加工公差 尊從 選拔 0 25 1 48 0 37 14 利用上面的數據代入公式 則有 3 48 121 9 1 0 02 34 1 48 0 370 123 23 0 370 塑料制品外部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 77 9 0 1 06 式 3 3 獲得型腔內型尺寸為 3 49 1 34 0 上面公式中 加工公差 依據 采用 0 25 1 06 0 265 14 D 內腔基礎尺寸 D 77 9 注塑件公差 1 06 S 收縮因子 S 0 02 DM 內部尺寸 利用上面的數據代入公式 則有 3 50 77 9 1 0 02 34 1 06 0 2650 78 66 0 2650 塑膠外部深度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 式 3 33 9 0 0 76 4 獲得型腔深度尺寸為 3 51 1 23 0 上面公式中 D 厚度尺寸 D 33 9 HM 厚度尺寸 制品公差 0 76 S 收縮量 S 0 02 加工公差 按理 選用 0 25 0 76 0 19 14 利用上面的數據代入公式 則有 3 52 33 9 1 0 02 23 0 76 0 190 34 07 0 190 塑料制品外部高度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 式30 0 0 7 3 4 獲得型腔深度尺寸為 3 53 1 23 0 上面公式中 D 高度基本尺寸 D 30 S 縮水量 S 0 02 加工公差 遵照 采用 0 25 0 7 0 175 14 HM 厚度尺寸 肥皂盒注塑模具設計 25 制品公差 0 7 利用上面的數據代入公式 則有 3 54 30 1 0 02 23 0 7 0 1750 30 13 0 1750 塑膠外部深度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 式 3 4 13 0 0 52 獲得型腔深度尺寸為 3 55 1 23 0 上面公式中 注塑件公差 0 52 加工公差 遵照 采用 0 25 0 52 0 13 14 D 厚度尺寸 D 13 HM 厚度尺寸 S 縮水系數 S 0 02 利用上面的數據代入公式 則有 3 56 13 1 0 02 23 0 52 0 130 12 91 0 130 塑膠外部深度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 式 3 4 9 0 0 48 獲得型腔深度尺寸為 3 57 1 23 0 上面公式中 HM 高度尺寸 加工公差 遵循 遴選 0 25 0 48 0 12 14 D 高度基本尺寸 D 9 注塑件公差 0 48 S 縮水率 S 0 02 利用上面的數據代入公式 則有 3 58 9 1 0 02 23 0 48 0 120 8 86 0 120 塑料制品內部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 74 6 1 060 式 3 5 獲得型芯外形尺寸為 3 59 1 34 0 上面公式中 dm 外部尺寸 加工公差 依照 選拔 0 25 1 06 0 265 14 d 外部基本尺寸 d 74 6 S 收縮系數 S 0 02 肥皂盒注塑模具設計 26 制件公差 1 06 利用上面的數據代入公式 則有 3 60 74 6 1 0 02 34 1 06 0 0 265 76 890 0 265 塑料制品內部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 118 6 1 340 P180 式 3 5 獲得型芯外形尺寸為 3 61 1 34 0 上面公式中 S 縮水量 S 0 02 dm 外部尺寸 d 外部基本尺寸 d 118 6 塑料件公差 1 34 加工公差 依據 采用 0 25 1 34 0 335 14 利用上面的數據代入公式 則有 3 62 118 6 1 0 02 34 1 34 0 0 335 121 980 0 335 塑料制品內部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 式6 0 440 3 5 獲得型芯外形尺寸為 3 63 1 34 0 上面公式中 dm 外部尺寸 加工公差 遵循 抉擇 0 25 0 44 0 11 14 S 縮水系數 S 0 02 d 外部基本尺寸 d 6 塑膠件公差 0 44 利用上面的數據代入公式 則有 3 64 6 1 0 02 34 0 44 0 0 11 6 450 0 11 塑料制品內部結構尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 45 0 840 式 3 5 獲得型芯外形尺寸為 3 65 1 34 0 上面公式中 d 外部基本尺寸 d 45 加工公差 依照 挑選 0 25 0 84 0 21 14 dm 外部尺寸 S 縮水因子 S 0 02 肥皂盒注塑模具設計 27 制件公差 0 84 利用上面的數據代入公式 則有 3 66 45 1 0 02 34 0 84 0 0 21 46 530 0 21 塑件內形高度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 式 3 6 24 0 640 獲得型芯高度尺寸為 3 67 1 23 0 上面公式中 d 厚度基本尺寸 d 24 hm 厚度尺寸 制件公差 0 64 加工公差 依照 采用 0 25 0 64 0 16 14 S 縮水率 S 0 02 利用上面的數據代入公式 則有 3 68 24 1 0 02 23 0 64 0 0 16 24 910 0 16 塑料制件中心距離尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 19 0 32 式 3 7 獲得中心距離尺寸為 3 69 C 1 上面公式中 CM 中心距尺寸 C 中心距基礎尺寸 C 19 S 塑膠件公差 S 0 02 縮水量 加工公差 尊從 0 125 0 64 0 08 18 利用上面的數據代入公式 則有 3 70 C 19 1 0 02 0 04 19 38 0 04 塑料制件中心距離尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 38 0 38 式 3 7 獲得中心距離尺寸為 3 71 C 1 上面公式中 C 中心距基礎尺寸 C 38 CM 中心距尺寸 收縮因子 加工公差 根據 0 125 0 76 0 095 18 S 制品公差 S 0 02 利用上面的數據代入公式 則有 3 72 C 38 1 0 02 0 0475 38 76 0 0475 塑料制件中心距離尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 57 0 47 肥皂盒注塑模具設計 28 式 3 7 獲得中心距離尺寸為 C 1 上面公式中 S 塑料件公差 S 0 02 C 中心距基礎尺寸 C 57 收縮量 加工公差 根據 0 125 0 94 0 118 18 CM 中心距尺寸 利用上面的數據代入公式 則有 3 73 C 57 1 0 02 0 059 58 14 0 059 塑料制件中心距離尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設計 6 P180 76 0 53 式 3 7 獲得中心距離尺寸為 3 74 C 1 上面公式中 CM 中心距尺寸 C 中心距基礎尺寸 C 76 縮水率 加工公差 尊從 0 125 1 06 0 133 18 S 制品公差 S 0 02 利用上面的數據代入公式 則有 3 75 C 76 1 0 02 0 0665 77 52 0 0665 3 6 型腔壁厚的校核計算 依據模具的結構特征 注意制造的難易水平和材料的價值使用等因數 上模的尺 寸特別簡單 制造沒有尤其的困難 于是上模芯選取整體型尺寸 其尺寸見總成圖 成形塑料膠件內部面的制件稱模具凸?；蛲鼓?主能有主凸模 小凸模 螺紋凸模和 螺紋型圈這些 針對形式簡單的塑料零件之類的塑料膠件 成形其主要部分內部 面的制件稱主凸?；蚰＞咄鼓?而將成形其它小孔的凸模叫作小凸?；虺尚螚U 主凸模的計算機輔助設計 按尺寸主凸?？煞殖烧w型和組合結構幾種 組合結構尺寸 要想方便制造 幾何復雜凸模通常選取嵌接組合結構尺寸 這個 構是將凸模獨自制造后 之后嵌進模板里 于是咱們選取下模凸模選取組合結構尺寸 將凸模割破便于制造 其模具凸模凸 模陰模的結構特征另外見模具總成圖 通過查閱 注塑模具設計 4 P105 式 10 2 獲得方形側壁常量計算公式為 3 76 3 4 496 2 4 4 上面公式中 肥皂盒注塑模具設計 29 L 模具成型元件最長邊 l 330 mm C 系數 h 型腔厚度方向 h 54 5mm 利用上面的數據代入公式 則有 3 77 3 4 496 2 4 4 3 33054 5 496 2 33054 5 4 1 448284 通過查閱 注塑模具設計 4 P105 式 10 3 獲得側壁允許變形量計算公式為 3 78 5 1 上面公式中 許可變化值 樹脂零件最短邊的尺寸公差 1 34 依據數據獲得出 利用上面的數據代入公式 則有 3 79 5 1 1 345 1 1 34 0 6271 通過查閱 注塑模具設計 4 P105 式 10 4 獲得方形側壁剛度計算公式為 3 80 3 上面公式中 E 彈性模量 E 2 10 105 允許變形量 0 6271 C 系數 C 1 448284 s 側壁厚度 h 母模高度 h 54 5mm P 型腔壓力 通常得出 P 11 MPa 利用上面的數據代入公式 則有 3 81 3 54 5 31 448284 11 54 5210000 0 6271 10 22 通過查閱 注塑模具設計 4 P105 式 10 5 獲得方形側壁小于強度計算公式 為 當 h L 0 41 強度公式是 3 82 3 1 上面公式中 短邊與長邊比值 b L 220 330 0 166 W 常量 通過查閱 模具實用教程 P152 表 8 11 獲得為 W 0 166 11 P 型腔壓力 通常取 P 11 Mpa h 前模仁高度 h 54 5mm 肥皂盒注塑模具設計 30 許用應力 150 通常 中碳 鋼 150 180 利用上面的數據代入公式 則有 3 3 1 54 5 3 11 1 0 166 0 67 150 26 95 83 通過查閱 注塑模具設計 4 P105 式 10 6 獲得方形厚度常量計算公式為 3 84 4 432 1 4 4 上面公式中 L 模具成型元件最長邊 l 330 mm C 系數 b 模具工件最短邊 b 220 mm 利用上面的數據代入公式 則有 3 85 4 432 1 4 4 330220 432 1 33054 5 4 0 959106 通過查閱 注塑模具設計 4 P105 式 10 7 獲得厚度允許變形量計算公式為 3 1 上面公式中 容許變形因子 塑料零件高度尺寸公差 0 76 通過上面的數據計算出 利用上面的數據代入公式 則有 3 86 3 1 0 763 1 0 76 0 4459 通過查閱 注塑模具設計 4 P105 式 10 8 獲得方形厚度剛度計算公式為 3 87 3 上面公式中 P 型腔壓力 日常取 P 11 MPa E 彈性模量 E 2 10 105 允許變形量 0 4459 C 系數 C 0 959106 T 厚度 b 短邊長度 b 220mm 利用上面的數據代入公式 則有 3 88 3 220 30 959106 11 220210000 0 4459 64 15 肥皂盒注塑模具設計 31 通過查閱 注塑模具設計 4 P105 式 10 9 獲得方形厚度強度計算公式為 3 89 T 2 1 2 上面公式中 b 短邊長度 b 220 mm P 型腔壓力 日常取 P 11 MPa T 厚度 短邊與長邊比值 220330 0 67 許用應力 150 平常 中碳 鋼 150 180 利用上面的數據代入公式 則有 3 90 T 2 1 2 220 112 150 1 0 67 0 67 35 3 7 脫模機構的設計計算 注塑周期中 塑料零件必須從工業(yè)模具母?；蚰＞咄耆蛛x 塑料器件完全分離 后作為脫模機構 也稱為推出機構 塑料材料順利從模具中脫出是脫模機構設計的基 本點 1 脫模機構整體設計標準 塑料零件的推出是注塑成型過程的最后一部分 其最終決定的質量將是塑料零件 的質量 正因為如此 塑料零件的引入不容忽視 在設計模型啟動機構時 應遵循以 下指導原則 1 脫模機構的設計時的空間布置最好布置在后模部分 2 脫模機構的運行時候需要確保膠件不因推出而變形損壞 3 脫模機構工作穩(wěn)定 動作安全 4 脫模機構工作完成時候 脫模機構能夠準確復原 2 膠件推出的基本方法選擇 對于本設計的模具 對脫模沒有額外的要求 根據 模具設計手冊 選用最經濟的 推桿推出形式為推出機構 3 7 1 脫模力的計算 根據指導老師的要求 脫模力在模具結構中是必須計算的 因為推出機構的結構 尺寸與脫模力息息相關 通過計算脫模力可以估算出推出機構的數量 還可以看出大 概的結構形式 如果脫模力過大 就會產生頂出時給樹脂產品帶來表面缺陷等 所以 只要把它計算出來 才能設計出合適的推出結構 通過查閱 注塑模具設計 4 P133 式 7 13 獲得脫模力計算公式為 肥皂盒注塑模具設計 32 3 91 上面公式中 Q 抽芯力 A 注塑件包含面積 A 22224 28 mm2 f 摩擦常量 平常取 f 0 1 a 開模的斜度 a 1 P 單位面積壓力 通常取 P 10MPa 利用上面的數據代入公式 則有 22224 28 10 0 1 1 1 18342 22 3 92 3 7 2 推桿直徑的計算 通過和指導老師溝通交流 確定此模具為單次推出結構 另外和同組同學一起討 論 推出結構一般有推桿 推板 推管等 由于此樹脂產品內部有足夠空間 而且要 求推出平穩(wěn)可靠 為了加工方便和裝配 最終和指導老師一致確定采用推桿的形式 通過查閱 注塑模具設計 4 P133 式 7 14 獲得推桿直徑計算公式為 3 93 d 4 2 上面公式中 E 彈性模量 E 2 1 105 Q 抽芯力 Q 18342 22N k 安全常數 一般 k 1 1 n 頂桿數量 n 8 L 頂針長度 從圖測量 L 193 8mm 利用上面的數據代入公式 則有 3 94 d 4 2 1 1 4193 8 193 8 18342 228 210000 4 95 于是 d 5 mm 3 7 3 推桿直徑的校核 通過查閱 注塑模具設計 4 P133 式 7 15 獲得推桿直徑校核計算公式為 3 95 4 上面公式中 d 頂針直徑 d 5mm n 頂桿個數 n 8 Q 抽芯力 Q 18342 22 N 肥皂盒注塑模具設計 33 許可應力 320Mpa 通過查閱 模具制造工藝 12 P227 表 6 5 獲 得為 利用上面的數據代入公式 則有 3 96 4 4 18342 228 3 14 320 3 02 3 7 4 推桿的位置排布 圖 3 6 推桿分布 通過和同組同學討論 最終推桿的分布采用上圖的方式 3 8 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計 通過和同組同學討論 在模具設計的時候必須考慮溫度系統(tǒng)的設計 如下是系統(tǒng) 概念 1 加溫系統(tǒng) 由注塑模具的溫度直接波及到膠件的成形品質和生產速度 對模具的溫度控 制可以有效的提高產品的質量 S 塑料材料的塑料成型溫度取 60 土 10 查 參 模具設計手冊 考資料中表高頻率應用熱塑膠的模腔溫度表 可得到已經選 擇膠件材料模腔溫度取 100 度 根據前述分析不難得到本次設計非必須設置加溫 裝置 14 2 溫控系統(tǒng) 通常塑料注塑模具取出溫度在 200 度范圍內 并且當溫度在 60 度溫度下去除 時 來自模具的塑料部件非常堅固 在樹脂產品的成型過程中 工程實際中都必 須要適當降低模溫 這樣可以讓樹脂的最佳焦耳熱量傳遞給模具 一種是可塑性 肥皂盒注塑模具設計 34 和可靠的降溫固定形狀 并能快速啟模 1 設計準則 1 溫控系統(tǒng)設計準則一 冷卻流體孔數目盡量的多 直徑盡量大 2 溫控系統(tǒng)設計準則二 冷卻流體孔至凹模端面的長度應盡量一樣 3 溫控系統(tǒng)設計準則三 進料口處要強化減溫 4 溫控系統(tǒng)設計準則四 冷卻流體孔徑不能夠穿過鑲件及其縫隙地方 以防 漏水 5 溫控系統(tǒng)設計準則五 冷卻流體孔能夠防止設置在膠件的融接縫處 6 溫控系統(tǒng)設計準則六 進出 管道聯(lián)接頭的具體位置應盡量設置在工業(yè)模 具的相同點 經常應設