肥皂盒注射模具设计

肥皂盒注射模具设计（精选6篇）

肥皂盒注射模具设计 第1篇

江西城市职业学院

应用科技学院

题 目： 肥皂盒注射模具设计 专 业： 机械制造与自动化 学生姓名： 祝顺君 指导教师： 刘水寿

日 期： 2013年10月27日

摘 要

大学二年的在校学习已经结束，毕业设计是大学课程最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在完成大学二年的课程学习和课程、顶岗实习，我熟练地掌握了机械制图（Auto CAD）、机械设计、机械制造等专业基础课和塑料成型与模具设计、模具材料与热处理以及Pro/e、CAXA制造工程师计算机软件等专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。

本课题是针对我们日常生活中常用的肥皂盒的注射模具模具设计，通过对塑件进行工艺分析及比较，最终设计出注射模。该课题从产品结构工艺性、具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核等做详细介绍，并且简单的编制了模具的制造加工工艺性。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是肥皂盒注塑模的设计。设计出一套注射模来生产肥皂盒塑件产品，以实现自动化提高生产。针对肥皂盒的具体结构，该模具是潜伏式浇口的（单）分型面注射模具。通过模具设计表明模具能达到肥皂盒的质量和加工工艺要求。

在设计过程中，我通过在图书馆借阅相关手册和书籍，充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计中难免会遇到一定的困难，但通过指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师给予指正。

关键词：注射模具 肥皂盒 设计

目 录

..............................................................................................................................6 第一章

塑件成型工艺分析

1.1肥皂盒的结构设计................................................................................................................................6 1.2肥皂盒材料的选择及成型工艺分析....................................................................................................6 1.2.1根据塑件的结构及使用要求，我选择聚苯乙烯（PS）.........................................................6

..................................................................................................................................7 第二章

塑件工艺性分析

2.1分析塑件的结构工艺性........................................................................................................................7 2.2工艺性分析............................................................................................................................................7 2.3 注射机的选择.......................................................................................................................................8 第三章

塑件在模具中的位置与浇注系统的设计..........................................................................................8 3.1 型腔数目的确定...................................................................................................................................8 3.2 型腔的分布...........................................................................................................................................9 3.3 分型面的选择.....................................................................................................................................10 3.4 浇注系统的设计.................................................................................................................................10 3.4.1 浇注系统的组成及设计原则..................................................................................................11 3.4.2 主流道的设计..........................................................................................................................11 3.4.3 分流道的设计..........................................................................................................................12 3.4.4 浇口的设计..............................................................................................................................13 3.4.5 冷料穴和拉料杆的设计..........................................................................................................14 3.4.6 排气系统的设计......................................................................................................................15

....................................................................................................................15 第四章

成型零部件的结构设计

4.1凹模的结构设计..................................................................................................................................16 4.2 型芯结构的设计.................................................................................................................................16 4.2.1主型芯的设计...........................................................................................................................16 4.2.2小型芯的设计...........................................................................................................................16 4.3成型零部件工作尺寸的计算..............................................................................................................17 4.3.1计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素...............................................................................17 4.3.2成型零部件相关尺寸的计算...................................................................................................17

............................................................................................................................18 第五章

结构零部件的设计

5.1模架的选择..........................................................................................................................................18 5.2支撑零部件的设计..............................................................................................................................19 5.2.1支撑板的设计...........................................................................................................................19 5.3合模导向机构的设计..........................................................................................................................19 5.3.1导向机构设计要点...................................................................................................................20 5.3.2导柱的设计...............................................................................................................................21 5.3.3导套的设计...............................................................................................................................21

................................................................................................................................22 第六章

推出机构的设计

6.1推出机构的设计原则..........................................................................................................................22 6.2推出机构的选择..................................................................................................................................23 6.3推出力的计算......................................................................................................................................23 6.4推出机构的导向与复位......................................................................................................................24 6.4.1推出机构的导向.......................................................................................................................24

....................................................................................................................24 第七章

加热、冷却系统的设计

7.1冷却回路尺寸的确定..........................................................................................................................24 7.2冷却回路孔直径的确定......................................................................................................................25 7.3冷却回路的布置..................................................................................................................................25 7.4模具加热系统的设计..........................................................................................................................25................................................................................................................................25 第八章

主要尺寸的校核

8.1注塑机相关参数的校核......................................................................................................................25 8.1.1注塑压力的校核.......................................................................................................................25 8.1.2锁模力的校核...........................................................................................................................26 8.1.3开模行程和塑件推出距离的校核...........................................................................................26 8.1.4模具与注塑机安装部位相关尺寸的校核...............................................................................26 8.2模具厚度的校核..................................................................................................................................26 8.3注射模具工作原理装配图..................................................................................................................26................................................................................................................................................28 第九章

结束语

................................................................................................................................................28 参

考

文

献

第一章 塑件成型工艺分析

1.1肥皂盒的结构设计

根据塑件的结构分析，本设计塑件的三维尺寸为100×70×25（㎜），壁厚为1㎜，外部圆角为R20㎜，底部与侧壁圆角为R5㎜。其图形如1—1所示：

1—1

肥皂盒在我们生活中极为普遍，几乎每家都要用到。其结构也各种各样。本次设计以使用方便为原则，设计出一套生产结构简单，使用方便，使用寿命长的肥皂盒注射模具。

1.2肥皂盒材料的选择及成型工艺分析

1.2.1根据塑件的结构及使用要求，我选择聚苯乙烯（PS）。(1)、PS的概述

PS是一种无色、透明、质坚、性脆，似玻璃状的非晶型塑料。其密度为1.04～1.07g/cm3,吸水率为0.02%～0.05%，PS制品能在潮湿环境下保持其强度和尺寸稳定性。在设计PS制品时应避免尖角、缺口。同时，壁厚差距不宜过大，应尽量均匀、一致，以减小应力开裂现象，耐热性差。

PS的特点：

优点：PS价格低廉，透明性、刚性、着色性及模塑性好，吸湿性低。缺点：冲击强度差，耐化学试剂和耐融试剂性不好。质硬而脆不耐沸水易燃烧。

（2）、PS的成型加工性能

①

流动性：熔融状态下的表观黏度随温度和剪切应力的增高而降低，因此在成型加工时，要降低熔融黏度以提高流动性。同时，避免树脂在高温下的热、氧降解。

② 吸湿性：PS的吸湿性小，约为0.02%～0.05%。成型前可不干燥，为提高表面光泽，可先在70℃的温度下预热1～2h。

③ 收缩率及其变化范围小，在0.4%～0.7%之间，有利于成型出尺寸精度较高，尺寸稳定性较好的制品。一般型腔脱模斜度为35′～1°30′，型芯脱模斜度为30′～1°。

④ 宜采用高料温（108～215℃），高模温（<70℃）及低注射压力、延长注射时间，有利于减小内应力，防止缩孔和变形。

第二章 塑件工艺性分析

2.1分析塑件的结构工艺性

该塑件尺寸中等，整体结构较简单，精度要求相对较低，再结合其材料性能，我选择一般精度等级：五级。

塑件工艺参数：

成型时间：注射时间：0s~3s 模具温度：20~60℃

保压时间：15s~40s 喷嘴温度：180~190℃

冷却时间：15s~30s 保压压力：30~40Mp 总周期： 40s~90s 注射压力：60~100Mpa选用70 Mpa 结论：由分析可确定为注射成型的模具。2.2工艺性分析

为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。2.3 注射机的选择

注射机的选择应考虑的因素很多，除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，还有模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。

按图1—1塑件所示尺寸近似计 塑件质量：M≈26g 塑件体积：M≈24.7㎝3

根据塑件的结构及尺寸，我初选的注射机为国产注射机XS-ZY-125卧式注射机。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：1.6s 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：ø100㎜ 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

第三章 塑件在模具中的位置与浇注系统的设计

3.1 型腔数目的确定

与多型腔模具比较，单型腔模具具有塑件形状和尺寸一致性好、成型工艺条件易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期时间短等特点。但是，在大批量生产的情况下，多型腔应为更适合的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。

根据注射机的额定锁模力来确定型腔的数目, n≤(Fp-pA1)/pA 式中

Fp…………注射机的额定锁模力，N;900KN P…………塑料熔体在型腔中的成型压力，MPa;70 A1…………浇注系统在分型面上的投影与型腔不重叠部分的面积，㎜2；164 A…………单个塑件在分型面上的投影，㎜2。5706 n≤(900000-70×164)/70×5706 n≤2.21 根据以上计算，我确定选用一模两腔制。3.2 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3—1：

3—1 3.3 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

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。

3—2

3.4 浇注系统的设计

浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统控制着塑件成型过程中充模和补料两个重要阶段，对塑件质量关系极大。浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口为止的那一段流道。

3.4.1 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。浇注系统的设计原则 ① 了解塑料的成型性能 ② 尽量避免或减少产生熔接痕 ③ 有利于型腔气体的排出 ④ 防止型芯变形和嵌件位移 ⑤ 尽量采用较短的流程充满型腔 ⑥ 流动距离比和流动面积比的校核 3.4.2 主流道的设计

主流道是指浇注系统中从注射喷嘴与模具接触处道分流道为止的塑料熔体的流动通道。他的形状与尺寸对塑料熔体流动速度和冲模时间有较大影响，因此必须使熔体的温度降低和压力损失最小。

主流道的设计要点：主流道通常垂直于分型面设计在模具的浇口套中，呈圆锥形，锥角一般为2°～6°，以便于凝料从浇口套中拔出。小端直径比注射机喷嘴直径大0.5～1㎜。由于其小端前面是球面，其深度为3～5㎜。主流道球面半径比喷嘴球面半径大1～2㎜。流道面粗糙度为Ra≤0.8μm。

3—3 浇口套的制造： 浇口套一般采用碳素工具钢（T8A、T10A）制造，热处理淬火硬度35～57HRC。浇口套与模板之间的配合采用H7/m6过渡配合，浇口套与定位圈采用H9/f9配合。定位圈外径比注射机模板上的定位孔直径小0.2㎜以下。

主流道凝料体积

V主=（л/4）d2L=(3.14/4)×[(7.1+4)/2]×2×30=259.05㎜3≈0.26㎝3

3.4.3 分流道的设计

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1.6μm。

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。

3—4

3.4.4 浇口的设计

浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道，其设计与位置的选择是否恰当，直径关系到塑件能否完好、高质量的注射成型。

本设计中，我选择矩形侧浇口浇口。该浇口在国外被称为标准浇口，位于模具的分型面上。塑料熔体从内侧或外侧注入型腔，其截面多为矩形。改变浇口的宽度和厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。该接口因加工和修整方便而被广泛应用，普遍应用于中小型塑件的多型腔模具中，且对各种塑料的成型适应性较强。

由于该浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。但这种浇口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射压力损失大，对深型腔塑件排气不利。

1）浇口位置的选择

浇口的形式很多，但无论采用哪种形式，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大。因此，合理开设浇口位置是提高塑件成型质量的一个重要环节。选择浇口位置时，需要根据塑件的结构与工艺特征、成型质量要求，并分析塑件原材料的工艺特性与塑料熔体在模具内的流动状态、成型的工艺条件进行综合考虑。

浇口位置的设计原则： ① 尽量缩短熔体的流动距离 ② 避免熔体破裂现象引起的塑件缺陷 ③ 浇口应设在塑件的壁厚处 ④ 考虑分子定向影响 ⑤ 减少熔接痕提高熔接强度

此外，浇口位置的选择还应注意到实际塑件型腔的排气问题、塑件外观的质量问题等。

2）浇口尺寸的计算

参考《塑料成型工艺与模具设计》5.2.4浇口的设计（P119）可知，对于中小型塑件侧向进料的侧浇口。一般宽度b=1.5～5.0㎜，厚度t=0.5～2.0㎜.所以，我取b为3.0㎜，t为1.0㎜。

3.4.5 冷料穴和拉料杆的设计

冷料穴的作用：容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体冲模速度，又影响成型塑件的质量。冷料穴除以上作用外，还有便于在该处设置主流道拉杆的作用。

拉料杆的设计：

拉料杆的作用：注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道中的凝料从定模浇口套中被拉出。最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统中的凝料一起推出模外。

主流道拉料杆有两种基本形式，一种是推杆形式的拉料杆，其固定在推杆固定板上。另一种是仅适用于推件板脱模的拉料杆。因此，我选择推杆是球字形的拉料杆。

3—6

3.4.6 排气系统的设计

排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。

适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。

第四章 成型零部件的结构设计

模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。

设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。4.1凹模的结构设计

凹模也就是所谓的型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式。

根据此次设计的要求和加工特点来看，我选择整体式凹模，其优点为：结构牢固，不易变形，不会产生塑件拼接线痕迹。缺点：加工困难，热处理不方便。所以其常用于形状简单的中小模具上。4.2 型芯结构的设计

成型塑件内表面的零件称为型芯或凸模，其类型有主型芯、小型芯、螺纹型芯、和螺纹型环等。本设计塑件有小孔，所以需设计主型芯和小型芯。

4.2.1主型芯的设计

主型芯按结构形式可分为整体式和组合式两种。整体式主型芯结构牢固，但不便加工，消耗的模具钢多，主要用于工艺试验或小型模具上形状简单的型芯；组合式型芯往往用于形状复杂的型芯。鉴于本设计塑件结构简单，我采用整体式主型芯。

4.2.2小型芯的设计

小型芯是用来成型塑件上的小孔或槽。小型芯单独制造后，再嵌入模板中。本设计中，肥皂盒底部有十个长形漏水孔，由于塑件的精度要求较低。因此，不再进行小型芯的设计。而是直接设在主型芯上。4.3成型零部件工作尺寸的计算

4.3.1计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素（1）塑件的平均收缩率

S＝(Smin＋Smax)／2 ＝(0.4%＋0.7%)／2 ＝0.55%（2）模具成型零件的制造误差

模具成型零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重要因素之一。一般模具成型零件的制造精度取塑件公差值的1／3。（3）成型零件的磨损

实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的1／6。（4）模具安装配合误差

4.3.2成型零部件相关尺寸的计算

（1）型腔径向尺寸的计算

根据公式：Lm=[LS（1+S）－3Δ/4] δz0 Lm1=[LS1（1+S）－3Δ/4] δz0 =[100×(1+0.55%)-3×0.015/4] 0.3750 =100.5390.3750 Lm2=[LS2（1+S）－3Δ/4] δz0 =[104×(1+0.55%)-3×0.015/4] 0.3750 =104.5610.3750 Lm3=[LS3（1+S）－3Δ/4] δz0 =[70×(1+0.55%)-3×0.015/4] 0.3250 =70.3740.3250 Lm4=[LS4（1+S）－3Δ/4] δz0 =[74×(1+0.55%)-3×0.015/4] 0.3250 =74.3960.3250 Lm5=[LS5（1+S）－3Δ/4] δz0 =[20×(1+0.55%)-3×0.015/4] 0.3250 =20.0990.3250

（2）型芯径向尺寸的计算

根据公式lm=[lS（1+S）+3Δ/4] 0-δz得 lm1=[lS1（1+S）+3Δ/4] 0-δz =[98×(1+0.55%)+3×0.015/4] 0-0.375 =98.5500-0.375

lm2=[lS2（1+S）+3Δ/4] 0-δz =[68×(1+0.55%)+3×0.015/4] 0-0.325

0

=68.385-0.325 lm3=[lS3（1+S）+3Δ/4] 0-δz =[5×(1+0.55%)+3×0.015/4] 0-0.325

0

=5.038-0.325

（3）型腔深度尺寸的计算

δ

（Hm）+0δz=[ HS(1+S)－xΔ] 0z

=[25×(1+0.55%)－0.009×2/3] 00.375

=25.13100.375

（4）型芯高度尺寸的计算

(hm)0_δz=[ hS(1+S)＋xΔ] _δ0z

0 _

=[25×(1+0.55%)＋0.009×2/3]0.325

0 _

=25.1430.325（5）中心距尺寸的计算 Cm=(1＋S)Cs =（1＋0.55%）×68 =68.374 第五章 结构零部件的设计

5.1模架的选择

模架设计、制造塑料注射模的基础部件。我国已于1998年完成《塑料注射模中小型模架》、《塑料注射模大型模架》等国家标准，因此，为了简化设计步骤，缩短设计周期，便于模具的维修和结构零部件的更换，我选用标准模架。

标准模架的选择要点 在模具设计时，应根据塑件图样及技术要求，分析、计算、确定塑件形状类型、尺寸范围、壁厚、孔形及孔位，尺寸精度及表面性能要求以及材料性能等，以制定塑件成型工艺，确定进料口位置、塑件重量以及型腔数，并选定注射机的型号和规格等等。选用标准模架的要点如下：

① 模架厚度H和注射机的闭合距离L 对于不同型号及规格的注射机，不同结构形式的锁模机构具有不同的闭合距离。模具厚度与闭合距离的关系为：

Lmax≤H≤Lmin 式中 H…………模架厚度;Lmax…………注射机最大闭合距离;Lmin…………注射机最小闭合距离.所以，由所选注射机得模架厚度的范围为200～300㎜。

② 开模行程与定、动模分开的间距与推出塑件所需行程之间的尺寸关系 设计时须计算确定，在取出塑件时的注射机开模行程应大于取出塑件所需的动、定模分开的距离，而模具推出塑件距离须小于顶出液压缸的额定顶出行程。

③ 选用的模架在注射机上的安装 安装时需注意：模架外形尺寸不应受注射机拉杆间距的影响；定位孔径与定位环尺寸需配合良好；注射机推出杆孔的位置和顶出行程是否合适；喷嘴孔径和球面半径是否与模具的浇口套孔径和凹球面尺寸相配合；模架安装孔的位置和孔径与注射机的移动模板上的相应螺孔相配。

④ 选用模架应符合塑件及其成型工艺的技术要求 为保证塑件质量和模架的使用性能及可靠性，需对模架组合零件的力学性能，特别是它们的强度和刚度进行准确地计算和校核，以确定动、定模及支撑板的长、宽、高尺寸，从而正确地选定模架的规格。5.2支撑零部件的设计

用于防止成型零部件及各部分机构在成型压力作用下发生变形超差现象的零部件称为支撑零部件。支撑零部件主要有支撑板、垫板、支撑块、支撑板支撑柱等。

5.2.1支撑板的设计

支撑板又称动模垫板是垫在动模型腔下面的一块平板，其作用是承受成型时塑料熔体对动模型腔或型芯的作用力，以防止型腔底部产生过大的变形和防止型芯脱出型芯固定板。

支撑板的设计要点：支撑板应具有较高的平行度和必要的硬度和强度，应结合动模成型部分受力状况进行厚度计算。

因我选用标准模架，所以支撑零部件也选用标准件，不需再设计。5.3合模导向机构的设计

合模导向机构是保证动、定 模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。本设计采用导柱导向。导向机构有以下作用：

① 定位作用 模具闭合后，保证动、定模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度。

② 导向作用 合模时，首先是导向零件接触，引导动、定模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件的损坏。

③承受一定的侧向压力 塑料熔体在充形过程中可能产生单向侧向压力，此时导柱将承受一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。

5.3.1导向机构设计要点

① 小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的方法，若有合模方位要求时，则应采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。

② 直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；Ⅰ型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；Ⅱ型带头导套主要应用于推出机构的导向中。

③ 导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位；导柱中心到模板边缘的距离δ一般取导柱固定端的直径的1～1.5倍；其设置位置可参见标准模架系列。

④ 导柱常固定在方便脱模取件的模具部分；但针对某些特殊的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。

⑤ 为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽；一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角，⑥ 导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出6～8mm，以确保其导向作用。

⑦ 应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。

⑧ 导柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度时可采用H8/f8或H9/f9）；导柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。导套与安装之间一般用H7/m6的过渡配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。

⑨ 对于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通常导向孔应做志通孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。

5.3.2导柱的设计 导柱的结构形式如图

导柱结构的技术要求：

① 长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出8～12㎜，以免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔的情况。

② 形状 导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。③ 材料 导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用20钢（经表面渗碳淬火处理）或者T10、T8（经淬火处理），硬度为50～55HRC。导柱固定部分的表面粗糙度为Ra=0.8μm。导向部分的表面粗糙度为Ra=0.8～0.4μm。

④ 数量及分布 导柱应合理的分布在模具分型面的四周，导柱中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度（导柱中心到模具边缘的距离通常为导柱直径的1.5倍）。导柱的布置采用等直径不对称分布。

⑤ 配合精度 导柱固定端与模板之间采用H7/m6的过渡配合导柱的导向部分采用H8/f7的间隙配合。

5.3.3导套的设计

因本设计模具结构较简单，我选用直导套。该导套结构简单，加工方便。导套的结构和技术要求

① 形状 导套前端要进行倒圆角，且做成通孔。若做成盲孔，应开排气孔或排气槽。

② 材料 可用与导柱相同的材料，其硬度略低于导柱的硬度，以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛。

③ 固定形式及配合精度 与模板采用H7/r6配合，用止动螺钉紧固。

第六章 推出机构的设计

塑件的推出是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。推出机构一般由推出、复位和导向三大部件组成。6.1推出机构的设计原则

① 设计推出机构时应尽量使塑件留于动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。

② 塑件在推出过程中不发生变形和损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。推力点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推力点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。

③ 不损坏塑件的外观质量 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。

④ 合模时应使推出机构正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构。

⑤ 推出机构应动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。6.2推出机构的选择

推出机构按模具的结构特征可分为一次推出机构、定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构、带螺纹的推出机构等，经过分析本设计塑件结构特征，我选用一次推出机构。为了成型出外观完美的制件，我选择推件板推出机构。

推件板推出机构是由一块与凸模按一定配合精度相配合的模板和推杆组成。随着推出机构开始工作，推杆推动推件板，推件板从制件的端面将其从型芯上推出。因此，推出力的作用面积大而均匀，推出平稳，塑件上没有推出痕迹。

推件板的设计要点

① 推件板与型芯应呈3°~10°的推面配合，以减少远动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板与型芯侧壁之间应有0.20~0.25mm的间隙，以防止两者间的擦伤而或卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准，塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.8~0.4μm。

② 推件板可用经调质处理的45钢制造，对要求比较高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到53~55HRC，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。

③ 当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时，应在型芯上增设一个进气装置，以避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。

④ 推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的2~3mm空隙。6.3推出力的计算

查资料得推出力的计算公式： Ft=Ap(μcosα-sinα)式中： A…………塑件包络型芯的面积，通过AutoCAD面域计算，本设计塑件包络型芯的面积为13330㎜2。

P…………塑件对型芯单位面积上的包紧力。一般情况下，模外冷却的塑件，p取2.4×107～3.9×107Pa；模内冷却的塑件，取0.8×107～1.2×107Pa。本设计中我取1.0×107Pa。

μ………… 塑件对钢的摩擦系数，一般取0.1～0.3，本设计中我取0.2。

α………… 脱模斜度。本设计型芯脱模斜度为1°。因此，本设计推出力通过上述公式计算约为2.4×1010Pa 6.4推出机构的导向与复位

推出机构在注射模工作时，每开合模一次，就往复运动一次，除了推杆和复位杆与模板的滑动配合外其余部分均处于浮动状态。推杆固定板与推杆的重量不应作用在推杆上而应该由导向零件来支撑。另外，考虑到推出机构往复运动的灵活和平稳，必须设计推出机构的导向装置。推出机构在开模推出塑件后，为下一次的注射成型，还必须使推出机构复位。

6.4.1推出机构的导向

推出机构的导向装置通常由推板导柱和推板导套组成。对于简单的小型模具，也可由推板导柱直接与推杆固定板上的孔组成。

第七章 加热、冷却系统的设计

7.1冷却回路尺寸的确定

在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约80%，然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求不尽相同，因此，对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本，模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件质量，而模具温度的高低取决于塑料结晶性，塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力、模塑周期等。影响注射模冷却的因素很多，如塑件的形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度，塑件和模具间的热循环交互作用等。7.2冷却回路孔直径的确定

因本设计塑件为薄壁、质量轻的制品，所以我设计冷却孔径为10㎜双孔冷却水道。

7.3冷却回路的布置

设置冷却效果良好的冷却水回路的模具是缩短成型周期、提高生产效率最有效的方法，也是成型出高质量塑件的重要因素。设置冷却回路，应注意以下几点：

① 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大，以使型腔表面的温度趋于均匀，防止塑件不均匀收缩和产生残余应力。

② 冷却水道离模具型腔表面的距离一般为10～15㎜。

③ 冷却水道出入口的布置应注意两个问题，即浇口处加强冷却和冷却水道的出入口温差应尽量小。

④ 冷却水道应沿着塑料收缩方向设置。

⑤ 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位。而且各连接处应保持密封，防止冷却水外泄。7.4模具加热系统的设计

因PS要求的熔融温度约为200℃。而且流动性能为中性，同时在注射时模具温度要求在50℃——70℃之间，所以该模具必须加热。模具加热方法包括：热水，热空气，热油及电加热等。由于电加热清洁、结构简单、可调节范围大，所以我选择该模具的加热方式为应用电加热。

第八章 主要尺寸的校核

8.1注塑机相关参数的校核 8.1.1注塑压力的校核

经查《塑料成型工艺与模具设计》表3-1,塑料聚苯乙烯(PS)成型所需的注射压力为70～120Mpa，而初选的XS-ZY-125的注塑机的额定注射压力为120Mpa，因此注射机的最大注射压力能够满足该塑件的成型需求。8.1.2锁模力的校核

注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢漏现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即：

(nA1 + A2)p ﹤ F 因此有（2×5706+176）×1.0×107Pa﹤900KN 所以 115.88 KN﹤900KN,设计合理。8.1.3开模行程和塑件推出距离的校核

开模行程s（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注射机的最大开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模：

Smax ≥ s = H1 + H2 + 5～10mm 式中 H1——摧出距离（脱模距离）（mm）；49 H2——包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）。85 开模距离H1 = 20 包括浇注系统凝料在内的塑件高度取 H2 = 40 余量取 10 则有：

Smax ≥ s = 49+85+10 =144 我所选注塑机最大开合模行程为300 mm。因此，符合要求。8.1.4模具与注塑机安装部位相关尺寸的校核 我所选模架为标准模架。因此，符合要求。8.2模具厚度的校核

我所选模架厚度为260.5mm。很明显，符合要求。8.3注射模具工作原理装配图 见下页。

结束语

毕业设计就这样在自己忙碌的工作中结束了，通过这次设计，使我认清了自己的实力，自己懂得的理论知识还很少，在实际设计中要把很多知识串联起来，同时也遇到了不少难题，有时候我真的不知道该如何往下做，也都是通过查资料、请教老师、工厂的师傅，才得以解决。通过这次设计，我对模具的认识有了一个质的飞跃。使我对塑料模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺（如线切割、电火花加工、CNC 电脑数控加工），主要工艺参数的计算，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。模具在当今社会生活中运用得非常广泛，掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。

从陌生到开始接触，从了解到熟悉，这是每个人学习事物所必经的一般过程，我对模具的认识过程亦是如此。经过三个多月的努力，我相信这次毕业设计一定能为三年的大学生涯划上一个圆满的句号，为将来的事业奠定坚实的基础。

至此，感谢学校领导、感谢各位老师对我的谆谆教导，让我充实度过了在这的大学生活。

参 考 文 献

[1] 温志远 主编·塑料成型工艺及设备（第一版）。北京：北京理工大学出版社。2007 [2] 屈华昌 主编·塑料成型工艺与模具设计（第二版）。北京：高等教育出版社。2007 [3]编写组·《塑料模设计手册》塑料模设计手册。机械工业出版社。1994 [4] 贾润礼，程志远·《实用注塑模设计手册》。中国轻工业出版社。2000

肥皂盒注射模具设计 第2篇

一、题目：

塑料肥皂盒 材料：PVC

二、明确设计任务，收集有关资料：

1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划

2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸

3、查阅、收集有关的设计参考资料

4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量

5、塑胶厂车间的设备资料

6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况

三、工艺性分析

分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。

1、塑胶件的形状和尺寸：

塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。

2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：

塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。

3、生产批量

生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。

4、其它方面

在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。

四、确定成型方案及模具型式：

根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。

五、工艺计算和设计

1、注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于形状复杂不规则的制品，可以利用UG的“分析/质量属性”来计算质量。或者采用估算估计塑料的用量，及保证足够的塑料用量为原则。

2、浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。

3、成型零件工作尺寸计算：主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。为计算方便，凡孔类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸，凡轴类尺寸均及最大尺寸作为公称尺寸；进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。

4、模具冷却与加热系统计算：冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。

5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。

六、进行模具结构设计：

1、确定凹模尺寸：先计算凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界尺寸，在确定凹模周界尺寸时要注意：第一，浇注系统的布置，特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置；第二，要考虑凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心与模板的几何中心应重合；第四，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。

2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数；在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从《塑料模国家标准》GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。再查阅有关零件图表，就可以画装配图了。

七、画装配图

一般先画上主视图，再画侧视图和其他视图。由于注射机大多为卧式的，故注射模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从分型面开始向左右两个方向画比较方便。

1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图

2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图

3、俯视图、局部剖视图等

4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格

5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭合高度，模具间隙及其它要求。

八、绘制各非标准零件图

零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求

九、编写技术文件

1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。

2、编写加工工艺过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并作成加工工艺过程卡片

3、编写设计说明书

目

录

第 一 部分

产品的说明

第 二 部分

塑件分析

第 三 部分

注射机的型号和规格选择及校核

第 四 部分

型腔的数目决定及排布

第 五 部分

分型面的选择

第 六 部分

浇注系统的设计

第 七 部分

成型零件的工作尺寸计算及结构形式

第 八 部分

导柱导向机构的设置

第 九 部分

推出机构的设计

第 十 部分

温度调节系统的设置

第十一部分

模具的动作过程

第 一 部分

产品的说明

肥皂盒是日常用品，几乎家家户户都有，商店里出售的肥皂盒也是各式各样，丰富多彩，有很特别的设计以赢得消费者的喜爱。此次设计的是肥皂盒底座，结构比较简单，但考虑的是其实用性。为了防止香皂遇水软化，将底座设计成了中间凸起的曲面，并在底座水平放置面处开了漏水孔。为了防止使用香皂后手滑，特别将肥皂盒侧面设计成了内凹的曲面。此次产品是在UG 6.0的辅助下完成的。产品图如下：

图一

零件实体图

第 二 部分

塑件的分析

PVC塑料

化学名称：聚氯乙烯

比重:1.38克/立方厘米 成型收缩率:0.6-1.5% 产品需要预热到70~90度，预热时间为4~6小时 成型温度：230~330℃成型特性：

1.无定形料,吸湿性小

2、流动性差，极易分解，特别在高温下与钢、铜金属接触更易分解，分解温度为200°C.分解时有腐蚀及刺激性气体

3、成型温度范围小，必须严格控制料温

4、用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径易大，以防死角滞料，滞料必须及时处理清除

5、模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角滞料，模具应冷却，其表面应镀铬

第 三 部分

注射模是安装在注射机上的，规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，从模具设计角度考虑，好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。

1、注射机的选用

选用注射机时，通常是以某塑件注射量的注射机型号，40~130秒

,但为了提高流动性，防止发生气泡则宜先干燥。

注射机的型号和规格选择及校核因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术同时选定合适的注射机型号。需要了解注射机的主要技术规范。（或模具）实际需要的注射量初选某一公称 成型时间为

在设计模具时，最。

然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行

程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。

以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号；为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：

V实V公

式子中，V实—实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（cm3）。由UG分析/体测量，可得塑料盒的体积为19.60cm3，考虑到设计为2腔，加上浇注系统的冷凝料，选择XS—ZY—为500KN，最大注射面积为180mm。喷嘴圆弧半径为

2、注射压力的校核该项工作是校核所选注射机的公称压力射压力P0，其值一般为

3、锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，体充填模腔时，力必须大于该胀型力，即：F锁—注射机的额定锁模力（P分—模具型腔内塑料熔体平均压力（倍，通常取20A分—塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和（由UG分析∴ F而锁模力为

4、开模行程与推出机构的校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性，60.其最大理论注射容量为130cm2.模具高度在12mm，喷嘴孔直径为

70～150MPa，通常要求

会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。

F锁  F胀 = A N）；

40MPa。我们这里选P型可得投影面积为70cm锁  F胀 = A 分 ×= 80×200500KN，大于480KN

可以60cm3，注射压力为122MPa，锁模力200~300mm，最大开模行程4mm。

P能否满足塑件所成型时需要的注P> P0。我们这里选70MPa。

当高压的塑料熔为此，注射机的额定锁模分 × P型

MPa）；一般为注射压力的0.3～0.65。

mm2）

2，浇注系统的投影面积不超过10cm2

型

30=4.8×105（N），符合要求。

用H表示，它必须～=30MPa/面测量，P×

小于注射机移动模板的最大行程S。由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按以下两种情况进行校核：一种是开模行程与模具厚度无关；二种是开模行程与模具厚度有关。我们这里选用的是开模行程与模具厚度无关，且是单分型面注射模具。

1、当开模行程与模具厚度无关时

这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的，而与模厚度是无关的。此情况又两种类型： ⑴ 对单分型面注射模，所需开模行程H为：

S  H = H1 + H2 +（5～10）mm 式中，H1—塑件推出距离（也可以作为凸模高度）（mm）； H2—包括浇注系统在内的塑高度（mm）； S —注射机移动板最大行程（mm）； H —所需要开模行程（mm）。而我们这里通过资料可得出（结构见图六）：

H = 15 + 95 + 8 = 118（mm）。

⑵ 对双分型面注射模，所需开模行程为：

S机  H = H1 + H2 + a +（5～10）mm 式中，a—中间板与定模的分开距离（mm）。

2、推出机构的校核

各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不同，设计模具时，推出机构应与注射机相适应，具体可查资料。

第 四 部分

分型面的选择

分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜，我们在这里选用与合模方向倾斜。

1、分型面的形式：

分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。

2、分型面的选择原则：

a）、便于塑件脱模：

Ⅰ、在开模时尽量使塑件留在动模内

Ⅱ、应有利于侧面分型和抽芯

Ⅲ、应合理安排塑件在型腔中的方位； b）、考虑和保证塑件的外观不遭损坏

c）、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d）、有利于排气

e）、尽量使模具加工方便

3、我们这里选择曲线分型面

图二

分型面

第 五 部分 型腔数目的决定及排布

1、型腔数目的确定：

为了使模具与注射机的生产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：a）、根据经济性能确定型腔数目； b）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目； c）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目； d）、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用a），其计算过程如下：

我们设型腔数目为n，制品总件数为N，每一个型腔所需的模具费用为与型腔无关的模具费用为C０，每小时注射制品成型的加工费用为成型周期为t（min），则：

模具费用为XMnC1C0（元），注塑成型费用为XsN(yt60)（元），总成型加工费用为XXMXS，即

XN(yt60n)nC1为使总的成型加工费用最少，即令

dxd＝０，则有nN(yt60)(1n2)C1所以n＝Nyt60C。1对于高精度制品，由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀，数目不超过４个，塑料件的精度为6级左右，以及模具制造成本、产效率的综合考虑，型腔数目初定为2腔，排布形式为矩形的平衡布局布局参见零件布局图）。

C0 ：

0 C1，y（元／h），制造难度和生（详细的

故通常推荐型腔

图三

型腔布局图

第 六 部分

浇注系统的设计

1、浇注系统的组成

图四

浇注系统的组成

所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统，它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成，如图四所示：

2、浇注系统各部件设计

A、主流道设计：

主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为：

⑴ 主流道圆锥角α=2o～6o，对流动性差的塑件可取3 o～6o，内壁粗糙度为Ra0.63μm。

⑵主流道大端呈圆角，半径r=1～3mm，以减小料流转向过渡时的阻力。⑶在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。⑷对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用⑸主流道衬套一般选用B、冷料穴的设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。冷料穴的形式有三种：一种是与推杆匹配的冷料穴；二种是与拉料杆匹配的冷料穴；种是无拉料杆的冷料穴。出杆匹配的倒锥形冷料穴，其结构如图五：— 定位圈3 — 推 C、分流道的设计分流道就是主流道与浇口之间的通道，的作用。多型腔模具必定设计分流道，要设置分流道。

①分流道的截面形状：通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、然后配合固定在模板上。T8、T10制造，热处理强度为三

—

— 单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也

但在大多数情况下是主流道衬套与H9h9间隙配合。

52～56HRC。

图五 冷料穴

起分流和转向U形和

我们这里选用与推

冷料穴杆 动模板

一般开设在分型面上，六角形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失，提高效率，我们这里就选用圆形分流道，如图六。因为圆形截面

分流道的效率是分流道中效率最高的，固选它。

②分流道的尺寸：因为各种塑料的流动性有差异，图六 圆形流道 所以可以根据塑料 的品种来粗略地估计分流道的直径，常用塑料的分流道直径推荐值如下表一。

但对于壁厚小于道直径：

式中，m道直径（mm）。对于黏度较大的塑料，可按上式算得的系数。我们这里取D`=1.2D=1.2×0.265 ③分流道的布置：分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类，这里我们选用的是平衡式的布置方法。④分流道与浇口的连接：渡，有利于塑料熔体的流动及充填。D、浇口的设计：浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验确定，取其下限，为分流道截面积的表面粗糙度Ra不低于浇口的结构形式很多，口、环形浇口、及薄片式浇口。而我们这里选用的是点浇口。简图如图七

3mm，质量在200g以下的塑料，可用此经验公式确定其流g）；L—分流道长度（m=60*1.05=63g，L=50mm。固分流道尺寸为√63×450=8（mm）。所以S=Л分流道与浇口的连接处应加工成斜面，然后在试模过程中逐步加以修正。～9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.4μm。

按照浇口的形状可以分为点浇口、mm）；D—分流 D值再乘以1.2~1.25的1.2D，即8*8/22×1.22=72.4（mm2）

并用圆弧过 一般浇口的截面积0.5～2mm，扇形浇口、盘形浇—流经分流道的塑料量（××3%

图七 点浇口

浇口的截面一般只取分流道截面积的3％～S=5％×浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题，①浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。②浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。③浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。④浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。⑤对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式，⑥浇口应设在不影响制品外观的部位。

⑦不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。

第 七 部分 成型零件的工作尺寸计算

凹模又称阴模，它是成型塑件外轮廓的零件。mm

29％，浇口的长度约为0.5mm～2mm，现在可算出我们需要的浇口面积s=3.9。

所以我们在开设浇口时应注意以下几点：

以避免型芯受冲击变形。

一、凹模的结构形式：根据需要有以下几种结构形式：

整体式凹模、组合式凹模、拼块组合式凹模，我们的产品属于小型制件，从各方面分析我们

可选用组合式凹模——整体嵌入式凹模。

整体嵌入式凹模：于小件一模多腔式模具，一般是将每个型腔单独加工后压入定模中。这种结构的凹模形状、尺寸一致性好，更换方便。凹模的外形通常是用带台阶的圆柱形，由台阶定位，以H7座板将其固定。其结构如图六所示：

m6过渡配合嵌入定模板，然后用定模板

二、凸模的结构设计

1、凸模的结构形式：

凸模（即型芯）是成型塑件内表面的成型零件，通常可非为整体式和组合式两种类型。我们根据凹模的结构形式选择组合式凸模——整体装配式凸模，它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成，如下图所示：

图八

型芯图

2、凹模的形状

图九

型腔图

三、成型零件的工作尺寸计算

现设制品的名义尺寸LS是最大尺寸，其公差按规定为负值“-Δ”； 凹模的名义尺寸LM是最小尺寸，其公差按规定为正值“+δZ”现由公式可得：

LM[LS(1S)0.5]Z0

式中，“Δ”前的系数（此处为0.5）可随制品的精度和尺寸变化，一般在0.5～0.75之间，ABS的收缩率S为0.005.制品偏差大则取小值，偏差小则取大值。Δ值由塑料模设计手册《公差数值表》可查基本尺寸为120mm时，其Δ值为0.68，基本尺寸为70mm时，其Δ值为0.52,基本尺寸为15mm时Δ为0.24.（这里塑料件的精度取5级）

固可由以上公式算出其尺寸：

A、型腔尺寸计算：

DM1[LS1(1S)0.5]Z0

+0.14=[120（1+0.005）-0.5*0.68]+0.2*0.68= 120.26

（mm）

DM2[LS2(1S)0.5]Z

0 = [70(1+0.005)-0.5*0.52]DM3[LZS3(1S)0.5] 0=[15(1+0.005)-0.5*0.24]=15.0+0.04(mm)

、型芯尺寸的计算

设塑件内型腔尺寸为ls，公差为正值“lM2mm。因此相应的尺寸上减去116mm的为dM1[dS11S0.5]0

Z=[116(1+0.005)+0.5*0.68]-0.14mm dM2[dS11S0.5]0

Z=[66(1+0.005)+0.5*0.52]=66.6-0.10mm

+0.2*0.52=70.1

4+0.2*0.24

[lS1S0.68，+0.10

mm

+Δ”，制造公差为负值“0.5]0

Z4mm或者2mm。的为0.52，13mm的为0.24.B-δZ”，经过与上面凹模径向尺寸相似推理，可得：

由于我们塑料件的厚度为Δ值的取值分别为。基本尺寸为66mm-0.2*0.68 =116.92-0.2*0.52

dM3[dS11S0.5]0Z

=[13(1+0.005)+0.5*0.24]-0.2*0.24 =13.185-0.04mm C、型腔壁厚和底板厚度计算

在注射成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其是对大型塑件。但我们这里的塑件较小，故不需要对型腔壁厚和底板厚度进行计算，大致得体即可。

第 八 部分 导柱导向机构的设计

为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。

导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种，我们这里选取导柱导向机构，其结构如图十：

我们在设计此机构的同时还应注意以下几点：

⑴、导柱应合理地均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。

⑵、导柱的长度应比型芯（凸模）端

面的高度高出6～8mm（图十），以免型 图十 导向机构

芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。⑶、导柱和导套应有足够的耐磨度和强度。

⑷、为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应该倒角。

⑸、导柱的设置应根据需要而决定装配方式。

⑹、一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8，导柱和导套固定部分配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。

⑺、一般应在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。

⑻、导柱的直径应根据模具大小而决定，可

参考准模架数据选取。

第 九 部分 脱模机构的设计

1、何为脱模机构

在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种出塑件的机构称为脱模机构。

2、脱模机构的分类及选用

脱模机构的分类分多，我们采用的是混合分类中的一种：推杆一次脱模机构，因为此机构是最简单、最为常用的一种，具有制造简单、更换方便、推出效果好等优点，在生产实践中比较实用和直观。所谓一次脱模就是指在脱模过程中，推杆就需要一次动作，就能完成塑件脱模的机构。它通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、多元联合脱模机构和气动脱模机构等。

3、脱模机构的设计原则

设计脱模机构时，应遵循以下原则：

（1）结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。

（4）尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。

4、推杆的结构形式及形状

因制品的几何形状及型腔结构等的不同，所用推杆的截面形状也不尽相同，常用推杆的截面形状为圆形。推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种，选用普通推杆。其结构形式见图十一。

5、推杆的固定方式（图十二）

图十一 推杆

第 十 部分 温度调节系统的设计

我们这里

图十二 推杆固定

1、冷却系统设计

塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。

一般注射模内的塑料熔体温度为200℃左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却，以

2、冷却时间的确定

在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：

s24TsTmt2ln[] TeTm

式中，a — 塑料热扩散系数（m2/s）； S — 制品壁厚（mm）； 现我们根据已知条件知道PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度为2mm：

22426060ln[] ∴ t24100602.410 =4.5s

3、冷却系统设计原则

①、尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡

②、冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。③、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。④、浇口处加强冷却。

⑤、应降低进水与出水的温差。⑥、合理选择冷却水道的形式。⑦、合理确定冷却水管接头位置。

⑧、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。

⑨、冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。

4、冷却系统的结构形式

根据塑料制品形状及其所需的冷却效果，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有六种，我们这里选用的是简单流道式。

简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。其结构如图十三：

图 十三

冷却系统

5、冷却系统的计算

由塑料成型工艺及模具设计查阅可得，ABS的单位质量成型时放出的热量为

300KJ~400KJ/Kg。放出热量为60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ 其中，1/3的热量被凹模带走，2/3由型芯带去。

第 十一 部分 模具动作过程

肥皂盒注射模具设计 第3篇

一、肥皂使用情况分析

1. 实用性分析

实用性决定一个产品使用价值的高低。肥皂作为一种清洁用品, 兼备除污和杀菌作用, 它的除污性是酒精型洗手液所无法比拟的, 肥皂的快捷, 遇水既爽, 而且洗后干爽, 也不会像一些洗手液的滑腻感, 最重要的还是传统的方式清洁比较健康。但是事实上却很少会注意到肥皂在多次使用后上面残留的污垢, 以及长时间暴露在空气中受到粉尘和细菌污染, 这些灰尘和细菌会有一部分在洗手时再次回到手上, 尤其是在公共场合, 使用频率很高, 而且洗手的人杂, 更使得肥皂污浊不堪, 变成了细菌的滋生地, 当看见这样的肥皂, 谁还敢使用?

2. 便携性分析

产品便携性的好坏通常是限制小产品发展和推广的重要因素。肥皂作为一种清洁小产品, 理应非常容易携带, 适合在外出旅游时使用, 这一点极为重要, 因为这样既方便卫生, 又能减少一次性产品造成的铺张浪费。然而, 肥皂在使用之后, 通常浸泡在皂液中, 要等完全干透后才会比较容易收纳起来, 如果使用时间较长, 又长时间浸泡在皂液中, 肥皂底部会变软, 甚至成为脂状, 那时就更影响便携性了, 就算是放入单独的袋子中, 也会变得不堪入目, 而且这种便携性必须依赖于肥皂盒, 若缺少肥皂盒作为盛放依托, 肥皂的摆放和移动就更加不方便, 这种便携性问题对一个产品来说是致命的。

3. 节约性分析

节约性是当今世界可持续发展的关键问题之一, 如果一个产品总是无法穷尽其用, 甚至是浪费严重, 那么将遭受到淘汰的命运。众所周知, 肥皂在使用时或者说是使用前后, 都不免会造成一定量的消耗, 若是不小心将其随意放置在水中, 那就会消耗很大。以前人们所能做的只是从肥皂盒进行改良, 将肥皂盒设计成两层, 并且留有小孔, 使得上层的肥皂上残留皂液顺着小孔滴入下层, 以将水和肥皂隔离开, 防止减少消耗, 但肥皂本身的设计并非有实质性的改变。除此之外还有一点就是肥皂总是无法全部使用完, 一般使用到最后剩余的一小块肥皂, 既不方便手握也不方便涂抹, 直接将其丢弃又觉得可惜, 因此, 过去人们常常用丝袜把剩下没用完的肥皂块包裹起来, 并凝聚成一大块来使用, 这样虽然解决了问题, 但不美观, 也产生了新的浪费, 一直以来也没有出现更为合理的解决方案。

二、TRIZ理论指导肥皂创新设计

TRIZ意译为发明问题的解决理论, TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理, 着力于澄清和强调系统中存在的矛盾, 其目标是完全解决矛盾, 获得最终的理想解。利用TRIZ中的39个工程参数和40条发明原理之间对应关系所组成的冲突矩阵, 从传统的肥皂设计冲突中分析问题, 从而改良性设计。

根据对肥皂使用情况分析, 可以发现目前肥皂设计的存在问题包括:长时间使用后, 肥皂表面附着的污秽和细菌;使用后不易携带;以及总是无法使用殆尽, 浪费比较严重。要解决这些设计问题的根本就是需要减少肥皂的损耗和浪费, 减少肥皂受到的污染, 但是解决这些问题却又不能改变肥皂的本身, 不能让肥皂变得很复杂, 因此实现肥皂的合理消耗和减少浪费, 和不改变使肥皂本身设计变得很复杂构成了冲突, 根据TRIZ理论原理, 在39个标准工程参数中选择并确定技术冲突的两对特性参数。

(1) 改善的通用工程参数:物体产生的有害因素 (No.31) 物质损失 (No.23)

(2) 恶化的通用工程参数:装置的复杂性 (No.36)

肥皂因长时间使用而滋生的细菌和剩余肥皂的浪费, 即需要改善物体产生有害因素, 又

要改善物质的损失, 而容易带来负面影响的参数就是使装置变得过于复杂难用, 为解决这些冲突, 通过查找冲突矩阵表确定可用发明原理为:

No.1分割原理No.35参数变化原理

No.19周期性作用原理No.24中介物原理

No.31多孔材料原理No.28机械系统的替代原理

No.10预操作原理

1. 解决冲突一:分割原理

分割原理就是将物体分割开来使用, 肥皂作为一种软质的物体, 更可以很容易地分割开使用, 通过对每次洗手时所用的肥皂量进行调研就能够定量的提供一次的使用, 而避免浪费。如图1-1, 将肥皂装置在肥皂切丝器上, 每次使用时轻轻推进把手, 就会通过内置的刀片切下一些肥皂碎片, 而细小的肥皂碎片也比较容易融入水中。通过这个装置可以定量的取用肥皂, 而且能够让肥皂本身不直接接触到人的手而产生细菌污垢。

2. 解决冲突二:多孔材料原理

多孔材料的原理就是通过加入多孔的材料来解决冲突问题。处理用剩的小块肥皂, 以防丢弃而产生的浪费, 可以将其收集起来, 通过网状的多孔材料包装起来, 这样皂液通过网洞溢出使用。如图2-1, 就把挂在墙上的肥皂盒加入一个网在下面, 这样用剩的小块肥皂就能通过肥皂盒的缝隙, 直接落入下部的网中, 这样, 下部收集到的肥皂多了, 就能使用了。这个装置的原理虽然与丝袜同出一辙, 但造型更为美观, 设计合理。

3. 解决冲突三:参数变化原理

利用参数变化的原理, 改变肥皂的体积, 将肥皂设计成小块, 一次性使用, 既方便取用又节省空间, 也方便多次取用。将肥皂和糖粒的设计结合起来, 将肥皂由大块分解成类似糖粒大小装进盒子中, 每次取用1粒, 刚好是一次使用的肥皂量, 不会造成浪费和对肥皂的污染, 携带起来也非常方便。

三、结论

目前, 肥皂设计虽然有很多的不便, 但却一直被人们所喜爱而没有下推出市场, 这说明肥皂具有其不可替代性, 所以做好肥皂设计, 使其变得更加方便人们使用就非常有必要。TRIZ理论就是发现问题和解决问题的理论, 在TRIZ理论指导下, 可以加快创新发展的进程, 通过系统的分析存在的各种问题, 并找到解决方案, 以求能够通过创新设计改良肥皂设计, 最终更好的服务人们的生活。

参考文献

[1]赵新军.技术创新理论 (TRIZ) 及应用.化学工业出版社.2004 (1) .

[2]檀润华.创新设计-TRIZ:发明问题解决理论.机械工业出版社, 2006 (2) .

[3]杨明朗, 张小梅.果冻安全包装创新设计.包装工程[J].

[4]熊兴福, 孟永刚.析儿童食品包装的人性化设计[J].包装工程, 2007 (1) .

冲吧！我们的“肥皂盒” 第4篇

“肥皂盒”和“赛车”的碰撞

钢琴、飞碟、高跟鞋，还有奶酪、玉米煎饼、牛肉面、火腿肠……请相信你的眼睛，此时此刻正在摩拳擦掌的“大杂烩”就是参赛选手。而这场别开生面的赛车，是能量饮料品牌红牛众多令人眼花缭乱的赞助赛事中，最令人咋舌的一项——红牛“肥皂盒”汽车赛（Red Bull Soapbox Race）。

“肥皂盒”和“赛车”，这两者怎么能产生联系呢？其实“肥皂盒”汽车赛是一项流传已久的民间赛车运动，最初起源于欧美普通家庭的后花园。极富创意的父母们用废旧的运送肥皂的木箱和旱冰车车轮为孩子做了一个花园里的“大玩具”，孩子们有了新“玩具”自然要相互比试一番，就成为了“肥皂盒”汽车赛的雏形。

发展至今，红牛“肥皂盒”汽车大赛早已不是孩子间的游戏。任何人都可前来参加，条件只有一个——只要你有能力动手组装出一部稀奇古怪的无发动机赛车，然后凭借足够的勇气与高超车技，开着它冲下一条几百米长、落差极大的特制赛道。

尽管赛车没有发动机，但时速有时可达60公里/小时。并且为了使参赛选手不那么容易“得逞”，跑道中间还设置了种种障碍。这对于团队默契和驾驶技术要求极高，若是驾驶员稍有疏忽，或是团队组装汽车时少装一颗螺丝、结构设计不够扎实，翻车撞墙的精彩事故随时上演。观看红牛官方网站上全球各地的赛事视频，不难看出，想获得冠军，难度系数不低于F1啊。

千奇百怪“肥皂盒”

从热力四射的车船飞机，到富于当地文化特色的人偶、建筑；从节庆时令到热门电影戏剧；从恶搞明星到全民运动……为自己打造专属爱车可谓“煞费苦心”。

当“肥皂盒”来到北欧挪威，它颠覆世人对“北欧风”的传统认知，你以为北欧只有极简格调吗？错！他们也可以开着花里胡哨的电吉他，将Rock进行到底。同是乐器造型，再看看法国人这辆高贵的“大提琴”，将一以贯之的浪漫情怀融进车身设计。而一向严谨的德国人也玩起了“小心思”，特意请来三届F1世界冠军前来助阵，头号车手驾驶“肥皂车”，这一卖点又不知吸引多少“狂人”。当然，最无法让人忘记的要属热情奔放的“探戈”国度，“疯狂原始人”冲刺在布宜诺斯艾利斯的赛场上，犹如阿根廷这个国家一样，特征极其鲜明。

2013年，作为亚洲唯一入选举办汽车赛的城市，台湾的“肥皂盒”大赛有着明显的中式色彩，十八铜人、布袋戏、宫心计、槟榔西施……尤其是享誉美食界的台湾当地特色“小吃”。

“我们的队员差不多都是40多岁了。”历时两个多月敲打组装，马先生和三名队友制作的赛车从700多名报名选手中“杀出重围”，并在网络上分享了这两个月来造车的爆笑视频。

“你需要F1赛车的轮胎吗？NO！不管是脚踏车车轮、卡丁车车轮、跑车车胎，甚至是木牛流马，只要能从斜坡上依靠重力滚下来，就可以成为我们的部件。”从设计图纸开始，如何将大铁皮切割成合适的形状，如何组装轮子、刹车及传动系统，几位成员可谓绞尽脑汁。终于过了试车阶段，他们可以为自己的“爱车”——大虾炒面，漆上“香喷喷”的色彩，于是一架美味十足的“炒面”上桌了。

风驰电掣“肥皂盒”

比赛当天，马先生的团队拉着“大虾炒面”来到赛场。“我们真没想到会有这么多观众和参赛选手。他们已经挤满了用稻草堆围成的斜坡赛道。”学生、玩车族、设计师、工程师、医生……其中包括几位60多岁的退休教师，也驾驶着一辆“牙膏”前来秀热情与创意。

站在起跑线往下看，不觉惊出一身冷汗。看似宽敞的下坡路有着无数转弯，作为路障的两方高台之间狭窄的空隙，看来格外惊悚。靠着重力及简易刹车直冲而下，在全场共5万多名观众的注目中，车手的压力可想而知。

比赛开始前，车队所有成员要先进行30秒的爆笑创意表演，来呈现自己的“肥皂车”设计概念。“引擎、燃料、电池、弹射器等任何装置都是不被允许的。”因此除驾驶员和副驾驶外，另外两名队员就充当起了“动力源”。当比赛正式开始，他们铆足全力将车辆奋力推出起跑线。

驾着自己的“坐骑”从斜坡上疾驰而下，风驰电掣的感觉对于此刻的队员而言，不一定是享受。在快速下冲时，功能灵敏的刹车系统和方向控制装置，成为完成这几百米长的跑道的关键。刚离开起跑线就一头撞上S弯的稻草墙的大有“车”在。比赛过程不断有车辆丢掉车轮，或是有人摔碎爱车。驶过惊心动魄的碗型跑道，再惊险地从两方立柱中“擦”过，“大虾炒面”终于跑完“九曲回肠”的赛道。

几位评委根据参赛车下落时的速度、造型和人气来进行综合评判，最后拔得头筹的团队可以获得作为红牛F1大奖赛席上贵宾的诱人奖励。即使没有取得名次，各个参赛选手也是热情十足，“最吸引我们参赛的原因不是输赢，而是‘肥皂盒’大赛让我们回想起15、16岁轻舞飞扬的日子。”

关于红牛“肥皂盒”汽车大赛

关于“肥皂盒”的那些年：2000年，首届“肥皂盒”汽车赛在比利时举办，而后这一风潮席卷全球，意想不到的千奇百怪造型出现在英国、捷克、澳大利亚、日本等全球30个国家、80多座城市。2013年，“肥皂盒”大赛举办地包括巴黎、伦敦、雷克林豪森、台北、布宜诺斯艾利斯等8处城市。

“肥皂盒”的要求：参赛“肥皂盒”长度不得超过5米，宽度不得超过2米，并且整台“肥皂盒”重量不得超过80公斤，当然，这是不包括驾驶员体重的。

这些是不被允许的：“肥皂盒”的动力来源只能是自然重力及你的创造力，加装任何动力源，或改装既有车辆，都是不被允许的。

肥皂盒注塑模毕业设计 第5篇

QQ: 815862347

1.1 模具市场发展趋势

模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。

模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。

我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。

根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八是压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化

1.2 冲压模具的现状和技术发展

一、现状

改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；

中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。

随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。

近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。

以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。

例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。

虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。

二、未来冲压模具制造技术发展趋势

模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：

1、全面推广CAD/CAM/CAE技术

模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实

现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。

2、高速铣削加工

国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

3、模具扫描及数字化系统

高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。

4、电火花铣削加工

电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。

5、提高模具标准化程度

我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。

6、优质材料及先进表面处理技术

选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。

7、模具研磨抛光将自动化、智能化

模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。

8、模具自动加工系统的发展

这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

1.3冲压模具简介

一、概念

冲压模具--在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压--是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

二、分类

冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特征分类：

1、根据工艺性质分类

(1)冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。

(2)弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。

(3)拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。

(4)成形模 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。

2、根据工序组合程度分类

(1)单工序模 压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具

(2)复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上

同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。

(3)级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。

3、根据产品的加工方法分类 根据产品加工方法的不同，可将模具分成冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具等五大类。

(1)冲剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模具。

(2)弯曲模具：是将平整的毛胚弯成一个角度的形状，视零件的形状、精度及生产量的多寡，有多种不同形式的模具，如普通弯曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲冲模等。

(3)抽制模具：抽制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。

(4)成形模具：指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状，其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。

(5)压缩模具：是利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为所需的形状，其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。

4、冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。

三、特点

1.最重要的是有效率，生产率是惊人的。2.对人工的依赖较低，从而导致了成本的降低

3.安全隐患得到了控制，要知道一个成产型企业，安全是第一位的。如果控 制不好，是成本控制的第一阻碍。

4.根据设计的经验和技术的进步，可以生产更加精密的产品。

四、典型结构

通常模具是由二类零件组成:

第一类是工艺零件，这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等。

第二类是结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。应该指出，不是

肥皂盒注射模具设计 第6篇

我所写提交的论文肥皂盒底座注塑模具的设计，是我在根据查找相关书籍资料并请教专业老师的情况下，独自进行思考研究，取得的成果。除了文中已经标注的引用内容之外，本篇文章中绝对不会出现剽窃，撰写他人所有的研究结构。还有，对于在我完成论文的期间帮助我完成论文的个人和集体，我都已经在论文的各处添加了说名和备注，并且我十分感谢他们对我的帮助。

作者签名：日期：

摘 要

我的这篇论文是关于肥皂盒底座的注塑模具的设计，运用ABS材料对模具的加工，然后进行关于模具设计的工艺流程。根据肥皂盒底座的整体结构，我决定该模具使用侧浇口进行浇注，和单分型面注塑模具，型腔则是一模两腔，从具体模具结构出发对模具的浇注系统，而对于整套的成型结构，如冷却，浇注，顶出等系统还有数据的校核检验，都进行了详细的分析。

关键词：肥皂盒，单分型面注塑模，侧浇口，ABS

目 录

一 引言..................................................................01 二 塑件的工艺分析........................................................02 1.塑料件的设计要求......................................................02 2.塑件原材料分析........................................................03 3.初步拟定模具成型方案..................................................04 三 注塑模具设计..........................................................04 1.型腔的分布............................................................05 2.选择分型面............................................................05 3.型腔与型芯的结构尺寸..................................................05 4.模架的添加............................................................05（1）定位圈与浇口套.......................................................06(2)浇口.................................................................06(3)流道.................................................................07(4)推出机构.............................................................07(5)冷却水道.............................................................08 四 模具的工作原理........................................................08 1.模具的装配图..........................................................08 2.模具的工作原理........................................................08 五 注塑机参数的校核.....................................................09 1.注射机有关工艺的参数校核..............................................09 总结..................................................................10 参考文献.................................................................11 谢辞....................................................................12

一 引言

肥皂盒是我们家庭中日常必备品，每家每户都会有那么几个。商店超市里所出售的肥皂盒也多种多样，丰富多彩，而且有些设计很特别的肥皂盒还会很分受消费者们的喜爱，十分畅销。虽然此次所设计的肥皂盒结构较为简单，但其外观和实用性均经过缜密的思考。并且为了防止香皂遇水熔化，所以在底座水平面处开了若干漏水孔。对这次的设计，我采用单分型面的注射模，用一次成型的方法，推出机构使用的二十推杆，这样可以保证它的整体性，而不被破坏。

在现代塑料产品的生产过程中，有以下3点必不可少缺，拥有高效的机床设备、使用合理的加工工艺加工塑件。还有先进的模具，如果要发挥它的作用的话，我们还要采用效率高，自动化程度也高的设备才行。还有模具对产品的生产的要求，对塑料加工时产生的要求和产品的造型的设计都有很关键的作用。随着塑料制品的种类，生产量的增加，对注塑模具的要求也慢慢变高，所以迫使注塑模具需要不断的发展，才能满足目前国内需求。如果我们要看一个国家的工业生产的发达程度到底是如何的话，我们只需知道其模具制造技术就行了。

二 塑件的工艺分析

1.塑料件的设计要求（1）塑件名称：肥皂盒底座（2）塑件设计要求：

① 生产批量：大批量

② 塑件材料：ABS ③ 如没有标注公差，取MT5（3）肥皂盒底座的三维图：

如图2-1所示，这是就是我所设计的肥皂盒底座。因为肥皂盒是每一个家庭的都需要的东西，所以在我们生活中非常容易见到。我决定使用ABS塑料来加工。我因此请求的肥皂盒注射模设计的基础，它必须具有以下的设计要求，要拥有一定的外观，结构合理，大小适中，易于使用。（4）肥皂盒的尺寸图：

图2-1

图2-2 如图2-2所示，为肥皂盒底座的尺寸图，使用UG软件建模。

2.塑件原材料分析（1）ABS的基本特性

ABS是由丙烯腈，丁二烯，苯乙烯共聚而成的。ABS塑料拥有者三种材料的特性和优点，所以它的性能十分出色。丙烯腈的特点是耐化学腐蚀的能力强和拥有很高的硬度，丁二烯让塑件有更好的韧度，苯乙烯它具备出色的可染行和加工性能。

ABS颜色略微呈黄色，没有气味，也没有毒，加工完成后的产品颜色也很饱满。密度为1.02-1.05g/cm³。ABS的抗冲击的能力很强，不容易变形，即使温度很低，它的性能也不会有太多的改变。根据上述分析，可知ABS有不错的耐磨性和机械强度，耐寒，耐水，耐油，稳定性也高。酸碱盐，还有水对ABS几乎无影响，但酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。

（2）ABS的主要用途

ABS塑料的用途很广泛，在建筑方面，电器领域，汽车制造上都有使用到。例如汽车方向盘，通风管，门锁，还有冰箱，电视，空调等。而在工业上，还会用来制造齿轮，泵叶轮，轴承等，可说是最实用的塑料。3.初步拟定模具成型方案

在我们设计模具的时候，必须考虑到它的经济效益，所以我根据模具塑件的结构形式，决定用一模两腔来加工。

为了加工时的严谨，我为这模具设计了两套加工方案，根据不同要求来删选。（1）模具的设计方案

方案一：浇口形式为直接浇口，型腔则是一模两腔。浇口的具体位置放在肥皂盒底座的表面上，然后使用推板推出机构推出塑件。

方案二：虽然也同样采用一模两腔，但是它最主要的区别是塑件的加工平面的中心，因为使用的是侧浇口来进行注塑的，浇口在分型面处，然后用推杆脱模。

（2）对于设计方案的分析

方案一：虽然使用推板推出会更好的保护塑件不受破坏变形，但是其选用直接浇口的话是不合适的，通常的肥皂盒都比较薄，如果注射的压力直接加到肥皂盒上的话，很容易产生应力变形，导致塑件被破坏。

方案二：虽然使用顶杆顶出，但关键在于其的侧浇口，浇口在塑件的分型的地方，侧面进料，可以充分控制料的进出时间，剪切浇口的时候也十分迅速，断面也小，所需的技术也不高，很适用。

塑件的外观质量也有一定的要求，外表面不能出现缩孔、气泡、划伤等各种缺陷，且要求较高的表面粗糙度，不适合中心浇口，直接浇口，所以优先使用侧浇口。经综合考虑来看，采用方案二。

三 注塑模具设计

1.型腔的分布

当我们确定型腔的时候，要考虑到下面的几点（1）注射机注射量的最大值需要满足（2）锁（合）模力的大小（3）塑件精度（4）经济性

由于塑件有以下的特点，生产批量巨大，重量较轻，结构并不复杂，考虑到生产效率，所以使用多型腔模具。

经过考虑，使用一模两腔的分布。如图3-1所示，2.选择分型面

分型面的选择还要注意以下几点

（1）如果我们要让塑件顺利的脱模的话，分型面的位置就要好好考虑，一般应设在产品断面尺寸最大的地方。

（2）要垂直分型面，还要按固定的方向移动（3）考虑到排气

（4）不能选择表面光滑的平面

图3-1（5）使模具零件易于加工

如题图3-2所示，为所根据肥皂盒底座设计的分型面。

3.型腔与型芯的结构及尺寸

（1）型腔、型芯的结构一共有两种，分别为整体型腔型芯和组合式结构。我因此请求的肥皂盒注射模设计的基础，它具有以下的设计要求，具有一定的外观，结构合理，大小适中，易于使用。（2）尺寸的计算

现在设塑件的尺寸LS是最大尺寸，并其公差按规定负值“-Δ”； 而凹模的名义尺寸LM是最小尺寸，公差按规定为正值“+δZ”可以得出公式如下：

LM[LS(1S)0.5]Z0图3-2

公式1 根据公式1，可以使用UG软件可以计算得出型腔以及型芯的尺寸 4.模架的添加

（1）定位圈与浇口套

定位圈通常在模具热流道中运用较多，形状是一个金属环，用来定位浇口套。他具有以下的几个特点，可耐高温、精度相对较高，密度高于其它元件等。通常有两种型号，但如有较奇特的要求的话，我们则使用不同定位形式和方法。

浇口套（其英文翻译为：Ingate Sleeve），它是让熔融的塑料的材料从注塑机的喷嘴中注入到模具的内部的流道组成部分，它是用于连接成型模具与注塑机的金属配件的关键部分。如图3-3所示，这就是我所添加的浇口套与定位圈

（2）浇口

我论文中的塑件的浇口为侧浇口。侧浇口易于加工，成型也简单。它的结构也简单调整尺寸的时候也方便，去浇口方便、残留小，选测位置方便，精度准确。而改变截面的尺寸还能够调整充模的速度与注射完成后的凝结时间，还能达到更好的充模效果。各种塑料都能够使用侧浇口进行注塑，但唯一缺点就是脱模是要去除，增加了时间还有成本。

图3-4 图3-3 如图3-4所示，这种侧浇口在形状的设计与形状的加工上,应该确保浇口处凝料的最薄弱的部分应在塑件的表面上，这样的话在开模时，就容易将浇口处切断而且不会留下痕迹。这种浇口便于塑件的注塑成型，还可以降低塑件的表面的粗糙度的值，改良浇口附近的流动的痕迹，提高各项物理性能。为了便于加工以及缩短合模封闭时间，所以浇口的位置应开设在塑件的分型面的地方，然后从塑件的外侧进料，进行注塑加工。

（3）流道

流道可以分为主流道和分流道两类。

主流道也称作主浇道、注道(Sprue)或竖浇道等，主流道是指从注塑机喷口与模具主流道的衬套接触的部分起，再到分流道为止的这一段流道。这部分是熔融塑料进入模具型腔后最先流经的一部分部分。

分流道也称作分浇道或次浇道，还能再区分为第一分流道以及第二分流道。分流道是用来过渡主流道和浇口的，使塑料从主流道平缓的进入浇口处。一般都用于一模多腔的模具，是塑料平均的流向各个塑件。（4）推出机构

推出机构有很多种，而塑件又是简单的结构，我就采用了最简单的顶杆推出机构。每个塑件都用多根顶杆顶出，保证强度，推出也很可靠，能够使塑件顺利的脱出。推板导柱、推板导套、推板、推杆固定板、固定螺钉、支承钉等结构。

①推杆

推杆为保证强度，直径选用6mm较粗的顶杆，形状则是圆柱形的，长度根据模具的大小和推出距离来确定。

把材料的选择，优质碳素结构钢钢，淬火的热处理，回火。②复位杆

复位杆为8mm的圆柱形结构。长度根据模具的大小和推出距离来确定。③推板导套

推板衬套钢材料是碳素工具钢，硬化。硬度为HRC45~48。

④推板导柱

材料选择：碳素工具钢T8A 热处理为淬火处理 硬度为HRC52-55 ⑤推板

推板长为231、宽为181、厚分16mm 采用普通碳素结构钢A3。⑥推杆固定板

推杆固定板长、宽、厚与推板的尺寸相同，分别为230、180、15mm 用普通碳素结构钢A3。⑦固定螺钉

注射机的推出机构都很庞大，有很多的元件，推出的机构的零件有：推杆、复位杆、选用M6内六角螺钉，长度大小为20mm，其作用为固定各板 ⑧支承钉

支承钉的工作部分的直径为20mm,高度则为10mm。下面直径为12mm 处理工艺为调质处理 硬度为HB270-290 材料选用45号钢。（5）冷却水道

模具的型腔周围要安装冷却水管，即水冷的方法。使水在其中不断地循环，带走型腔中的热量，维持所需要的模温，防止其模温过高。根据塑件的形状和冷却温度的要求，结合冷却单元可以提供的要求，对冷却水流量的位置设计。根据所用的材料的收缩率，可沿其收缩的方向设置冷却水道，这样可以抑制塑件的收缩，防止其收缩变形。由于塑件是薄壁型的塑件，所以水道需开设在型腔上面，排列方式可采用竖向排列。由于塑件属于浅型的腔件，所以选用型腔冷却水路的话，能更好的对塑件进行冷却。

注塑模的注射时温度对塑料件质量的影响主要有以下几个方面：

①塑件的变形：模具温度稳定，冷却速度均衡，可以很大的程度上减小塑件的变形

②塑件的尺寸精度：保持模具温度的稳定，能减小塑件收缩时的变化情况，提高塑件的尺寸精度

③塑件的力学性能：降低模具的温度，对塑件的力学性能有一定的好处

四 模具的工作原理1.模具的装配图

图4-1

图4-1 如图4-1所示，注塑模具的模架是由定模座板，定模板固定螺栓，定模板，动模板，型芯，定位圈固定螺栓，定模垫板，动模垫块，动模座板，支撑钉，复位杆，推板固定板，推板，拉料杆，导柱，导套，浇口套，定位圈，推杆，推板导套，推板导柱，动模板固定螺栓等部分组成，根据不同的模具，略有差别。

2.模具的工作原理

该注塑模具使用的是侧浇口单分型面的模具，开模时动模、定模合模。当注射过程开始时，熔融的塑料通过浇口流道注入封闭的型腔中，经过注射、保压、冷却等工序后结束。开模时，定模板还有定模座板先分离，与此同时，主流道中的凝料被拉料杆从浇口套中拉出。当拉杆起到限位作用时，主分型面分离，塑件则是被带往动模，而浇注系统中的凝料脱离，拉料杆则自动脱落。

五

注塑机参数的校核

1.注射机有关工艺参数的校核（1）锁模力与注射压力的校核

F＞p（n·A+A1）公式2 注

P--注射时的型腔压力 A--塑件在分型面上的投影面积 A1--浇注系统在分型面上的投影面积 F--注射机额定锁模力

（2）模具厚度与注射机闭合高度

S≥H1+H2+（5—10）公式3 注

S--注射机的最大开模行程 H1--推出的距离 H2--塑件的高度

根据公式1和公式2可以校核注塑机的参数。

总 结

本次的毕业设计的课题是“肥皂盒底座注塑模具的设计”。在完成论文的过程中，通过查阅相关专业的书籍，我对注塑模具的设计有了更深刻了解。经过每一个步骤的设计，也让我的设计原理有了更好的理解，同时也在书中找到了不好相关知识，弥补了我在学校中学到的知识的缺漏，让我更加深刻的理解了注塑模具。

通过这次的毕业设计，也让我懂得了注塑模在成型前的原理与设计过程。我还知道了以下几个注意点：为了提高模具生产的效率，我们就可以使用一模多腔的设计方法，提高生产数量。但这样的话分流道数目就会增加，而浪费材料，所以我们会使用合理的设计方法，来避免浪费现象的出现。还要注意注塑时产生的气泡，它会影响塑件的质量。采用合理的浇口，也会减少不必要的麻烦，还能提高塑件表面的光滑程度，还能提高塑件的外观。

参考文献

1.屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.高等教育出版社.2007.2.梁士红，王银春.UG注塑模具设计综合实训.国防工业出版社.2013.3.李学锋.塑料模设计及制造.北京.机械工业出版社，2009.4.丁闻.塑料成型模具手册.北京: 西安交通大学出版社，1993.5.王佑生等.塑料模具计算机辅助设计.北京：机械工业出版社，1999.6.福井雅彦等.精密塑料模具与成型技术.北京: 模具技术协会.2006

谢 辞

在此时，经历了好几个月的时间，我的毕业设计论文也终于到了最后收尾的阶段，最后还要请毕业设计指导老师帮我做以下最后的检查工作。通过这次毕业设计的机会，让我查找了很多关于模具技术的相关书籍，使我在这段不是很长的时间里，让我的模具设计的水平有了非常大的提高。我十分高兴。从陌生到熟悉，从接触到了解，这是每个人学习时必须经历的东西，我将会不断地充实自己，弥补自己的不足。