肥皂盒上蓋注射模具的設計與制造

1、模具設計與制造綜合實訓模具的設計與制造姓 名： 學 號： 班 級： 模具0913 專 業(yè)： 數字模具設計與制造 指導老師： 提交日期： 2013年11月16日 摘要近年來，我國塑料模具發(fā)展迅速。目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約為30%，在模具進出口中的比重高達5070%。隨著中國機械、汽車、家電、電子信息和建筑建材等國民經濟支柱產業(yè)的快速發(fā)展，這一比例還將持續(xù)提高。 肥皂盒在我們的生活中非常的普遍，幾乎每家都要用到。市場上也有各種各樣的肥皂盒，形狀各異，此次設計的肥皂盒的結構較簡單，但在設計時考慮其應用,還相應的做了些曲面,所以曲面結構較多,計算也就較多.這樣即保證了肥皂的利用率，又保

2、證了房間的清潔。掌握模具設計和制造技能是模具專業(yè)畢業(yè)生的必備素質。本次實訓的任務是肥皂盒塑料模具的設計與制造，主要進行和工作如下：1、 對肥皂盒的塑料工藝進行了分析，確定了注射工藝方案，進行了相關的設計計算。2、 制定了模具的總體設計方案，對主要零件進行設計，并繪制了模具總裝圖和零件圖。3、 制定了工作零件的加工工藝。4、 討論了模具的裝配工藝。并對模具進行了安裝，試模，注射產品樣件。目錄第一章緒論41.1實訓意義41.2題目來源5第二章注射模工藝設計62.1注射模工藝分析62.2注射工藝方案的確定72.2.1模腔數量的確定72.2.2選擇分型面72.2.3型腔的布置方案的確定82.2.4澆注

3、系統的確定92.2.5脫模方式的確定112.2.6凹、凸模的確定112.2.7排氣形式的確定11第三章模具設計123.1決定注射模的主要尺寸123.1.1型腔尺寸的計算123.1.2型芯尺寸的計算1332標準模架的選用143.2.1其它零部件的選擇153.3模具總裝圖15第四章模具制造174.1 型腔嵌件加工174.2零件加工174.3加工完成零件圖18第五章模具裝配試模215.1注射模的裝配順序225.2試模24第六章總結30第七章 參考文獻.30第一章緒論1.1 實訓意義我國塑料模具工業(yè)從起步到現在，歷經半個多世紀，有了很大的發(fā)展，模具水平有了較大的提高。在大型模具方面能生產48英寸大屏幕

4、彩電塑殼注射模具、615kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具；注塑成型作為塑料加工中重要的成型方法之一，以發(fā)展和運用得相當成熟，且應用的相當普遍。圖1-1為一些典型的注射產品，我國已經成為世界制業(yè)的中心。 圖1-1典型注射模產品但隨著塑料制品應用的日益廣泛和塑料成型工藝的飛速發(fā)展，人們對塑料制品在精度、形狀、功能和成本等方面提出了更高的要求。近幾年來，塑料成型戰(zhàn)線上的科技工作者，對如何擴大注射成型的應用范圍、縮短成型周期、減少成型缺陷、提高成型質量、降低生產成本等方面進行了深刻探討、研究與實踐，取得了可喜的成績，因而在傳統的注塑成型的基礎上，又發(fā)展了一些新的注塑成型

5、工藝，如氣體輔助注射，多點進料注射，層狀注射，熔芯注射，抵押注射等，以滿足不同領域的要求。掌握模具設計與制造技能是模具專業(yè)畢業(yè)生的必備素質。對提高我國整體制造水平有重要意義。1.2 題目來源這次實訓的題目來源于生活的真實產品，由學校指導老師確定。肥皂盒是日常生活中很廣泛使用的產品。設計生產我們熟悉的產品的模具能大大提高我們的興趣，同時產品難易適合，這樣既能確保學生在實訓規(guī)定的時間內完成，又能應用到多個知識點，鍛煉我們多方面的能力。第二章 注射模工藝設計塑件如圖2-1所示，材料為PVC，厚度為1.3mm，制造精度為IT14,形狀簡單，大批量生產。圖2-12.1注射模工藝分析根據制件的材料、厚度、

6、形狀及尺寸，在進行模具設計時應注意以下幾點：（1） 確定注射模的模腔數量、分型面、澆口等零部件的選擇；（2） 優(yōu)先選用標準模架及相關標準件；（3） 以保證質量和制件生產效率為前提條件，兼顧模具的制造工藝性及制造成本，充分考慮模具的使用壽命；（4） 以保證質量和制件生產效率為前提條件，兼顧模具的制造工藝性及制造成本，充分考慮模具的使用壽命；（5） 保證模具使用時的安全，確保模具修理、維護的方便；2.2 注射工藝方案的確定2.2.1模腔數量的確定根據該零件的要求，確定最大注射量、鎖模力、產品的精度要求、經濟性，決定采用一模兩腔的模具。2.2.2 選擇分型面分型面如下圖：以模具結構簡單，分型容易且不

7、影響塑件的外觀和使用為原則，我們決定采用單分型面。分型面選在塑件外形最大輪廓處，有利于塑件順利脫模，保證了塑件的尺寸精度和表面質量，同時有利于模具的加工和排氣。2.2.3 型腔的布置方案的確定如圖所示，型腔在模具分型面上以平衡式布置，從主流道到各型腔澆口分流道長度、截面形狀與尺寸均相同，可實現各型腔均勻進料和同時充滿型腔的目的從而使成型的塑件內在質量均一穩(wěn)定，力學性能一致。圖2-22.2.4 澆注系統的確定普通澆注系統由主流道、分流道、澆口、冷料穴等四部分組成。住分流道外形如下圖（1）主流道設計主流道垂直于分型面，設計在模具的澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形，

8、錐角為26，流道的表面粗糙度R0.8um。澆口套采用碳素工具鋼T8A材料制造，熱處理淬火硬度5357HRC。澆口套的形式采用澆口套與定位圈設計成整體式的形式，用螺釘固定在定模座板上。（2）分流道設計分流道的截面形式采用梯形，可以減小熱量散失和壓力損耗，分流道長度取10m，采用平衡式布置，表面粗糙度Ra取1.6um。這可增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。（3）澆口的設計交口形式采用側澆口，開設在分型面上，塑料熔體從內側充填模具型腔，其截面形式為矩形，由于澆口截面小，去除澆口較容易，且不留明顯痕跡。深度t=1mm，b=4mm,l=2mm,l=1.5mm。（4）冷料穴

9、的設計冷料穴的作用是容納澆注系統流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料進入型腔，既影響熔體填充的速度，又影響成型塑件的質量。2.2.5 脫模方式的確定由于開模后，塑件留在動模一側，內腔頂面是曲面，不能采用推桿和推管推出機構，所以采用推件板推出機構，推桿推在推件板上，推件板將塑件從型芯上推出，推出后推件板底面與動模分開一段距離，清理較為方便，且有利于排氣。這種注射模，在動模部分一定要設置導柱，用于對推件板的支承與導向。2.2.6 凹、凸模的確定凹、凸模采用整體嵌入式結構各單個型腔采用單獨加工的方法加工制成，然后采用H7/m6過度配合壓入模板中，并用螺釘固定。這種結構加工效率高，裝拆方便，容易保證形狀

10、和尺寸精度。2.2.7排氣形式的確定該模具可以利用固定型芯的端部與模板的配合進行排氣，其配合間隙為0.04um。第三章 模具設計根據確定的工藝方案和零件的形狀特點、精度要求、所選設備的主要技術參數、模具制造條件以及安全生產等選定其注射模的類型及結構形式。3.1 決定注射模的主要尺寸3.1.1型腔尺寸的計算凹模部分采用整體嵌入式，單個型腔采用銑削加工。查表可知，PVC的收縮率為1%，其徑向尺行腔深度具體結構可參見。3.1.2 型芯尺寸的計算凸模部分也采用整體嵌入式，單個型芯也是用銑削加工。使加工更加簡單其徑向尺寸為型芯高度為具體結構可參見圖3-2所示。圖3-232 標準模架的選用根據設計計算出的

11、型芯盒型腔的尺寸確定選擇的模架尺寸為的厚度為60mm，推件板的厚度為15mm，凸模固定板的厚度為40mm，墊塊的厚度為65mm，推板的厚度為15mm，推桿固定板的厚度為15mm，動模座板的厚度為25mm。閉合高度H=30+28+7=65mm。3.2.1 其它零部件的選擇導柱dl為26110mm；螺釘為M6、M12、M8；澆口套的尺寸為55mm，長10mm主流道襯套為18mm,長度為82mm，小端直徑為5mm，錐角為3。印字嵌件的尺寸為22mm44mm，刻字為“手腦并用，學做合一”，字體為黑體，字高7mm。3.3 模具總裝圖通過以上設計，可得到如圖所示的模具總裝圖。模具支承零部件主要由定模座板、

12、動模座板、墊塊組成；成型部分由型芯嵌件、型腔嵌件組成；澆注系統由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成；推出機構由推件板、復位桿、推桿固定板、推板、主流道拉桿組成；圖3-3第四章 模具制造4.1型腔嵌件加工型腔嵌件的材料為P20，硬度淬火回火5055HRC，它的加工過程如表4-1所示序號工序號工序內容1備料鍛件200mm*150mm*45mm2粗銑粗銑至191mm*121mm*40.5mm3磨磨光兩大平面，厚度達40.3mm4鉗劃線鉆孔鉸孔攻絲5熱處理淬火回火，使硬度達5055HRC6平面磨磨光兩大平面，厚度達40mm7型腔開粗數控銑開粗型腔8磨 研磨洞口內壁側面達0.8m配推件塊到要求9精銑加工中

13、心精銑型腔內壁10平面磨磨凹模上平面厚度達要求11鉗總裝配 圖4-1劃線圖4-2鉆孔4.2 零件加工 圖4-3圖4-44.3 加工完成零件圖 圖4-5凹模固定板圖4-6凸模固定板 圖4-8凸模相應的工程圖如下凸模固定板凹模固定板第五章 模具裝配試模模具的裝配和試模如圖5-1所示圖5-1在模具裝配之前，要認真研究模具圖紙，根據其結構特點和技術條件，制定合理的裝配方案，并對提交的零件進行檢查，除了必須符合設計圖紙要求外，還應滿 足裝配工序對各類零件提出的要求，檢查無誤方可按規(guī)定步驟進行裝配。裝配過程中，要合理選擇檢測方法及測量工具。注射模裝配工藝要點是：（1）選擇裝配基準件。（2）組件裝配。組件裝

14、配是指模具在總裝前，將兩個以上的零件按照規(guī)定的技術要求連接成一個組件的裝配工作。（3）總體裝配?？傃b是將零件和組件結合成一副完整的模具過程。在總裝前，應選好裝配的基準件和安排好上、下模的裝配順序。（4）調整凸、凹模間隙。在裝配模具時，必須嚴格控制及調整凸、凹模間隙的均勻性。（5）檢驗、調試。模具裝配完畢后。必須保證裝配精度，滿足規(guī)定的各項技術要求，并要按照模具驗收技術條件，檢驗模具各部分的功能。5.1注射模的裝配順序1）按圖復檢各模具零件。 2）動模固定板組件安裝 將動模鑲件5和4個導柱2壓入動模固定板11中，壓入過程中需不斷校驗垂直度。壓入后將臺階面與動模板一起磨平。 3）型芯固定板組件安裝

15、 將型芯19、22插入型芯固定板16中，用墊鐵支承在平面磨床上將臺階面磨平。 4）定模固定板組件安裝 將定模鑲件7和4個導套1壓入定模固定板10中，壓入過程中需不斷校驗垂直度。壓入后將臺階面與定模板一起磨平。 5）定模座板組件安裝 將澆口套6壓入定模座板9中，壓入過程中需不斷校驗垂直度。壓入后蓋上定位圈8，用3個M612螺釘緊固。反面與定模座板一起磨平。 6）推管固定板組件安裝 將拉料桿4、復位桿23、推管20、21插入推管固定板中，用墊鐵支承在平面磨床上將臺階面磨平。 將推板導套25壓入推管固定板14和推板15中，壓入過程中需不斷校驗垂直度。壓入后用4個M816螺釘輕輕帶上。 將推板導柱3壓

16、入支承板中，壓入過程中需不斷校驗垂直度。 7）定模部分組裝 將定模座板組件和定模板組件用平行夾夾緊，保證澆口套上的主流道與定模鑲件上的主流道重合不錯位，用4個M1225螺釘緊固。特別注意澆口套上的主流道與定模鑲件上的主流道不得錯位。否則需重新松開螺釘調整或修整主流道。組裝好后可用24個銷釘將定模座板和定模板定位。 8）動模部分組裝 a）將動模固定板組件和支承板12用平行夾夾緊。保證支承板上的過孔與動模固定板上的孔系重合不錯位。 b）在推管固定板14和支承板12之間墊入塊規(guī)，利用推板導柱3、導套25導向裝入推管固定板組件，將4個M816螺釘擰緊，再裝入型芯固定板組件。 c）將動模固定板組件和支承

17、板12、墊塊及動模座板17用側基準找正，并對準相對應孔位，用平行夾夾緊。 d）檢查復位桿上頂面與分型面的關系，測量推管至分型面的尺寸是否符合裝配圖3-1的要求，必要時應修配復位桿和推管，也可對墊塊厚度和推板厚度進行修配。 e）檢測合格后，用4個M12125螺釘將動模座板17、墊塊13、支承板12和動模固定板11緊固。用4個M816螺釘將型芯固定板緊固在動模座板上。注意保證推管推出機構運動靈活無卡滯現象。 9）合攏定模和動模。 10）裝配完成后試模、送檢入庫。 5.2試模新模具注塑成型之前或機臺更換其他模具生產時，試模是必不可少的部分 。試模結果結果的好壞將直接影響工廠的后續(xù)生產是否順暢。因此在

18、試模過程中必須遵循合理的操作步驟和記錄試模過程中有用的技術參數，以利于產品的批量生產。試模前的注意事項1.了解模具的有關資料：2.先在工作臺上檢查其機械配合動作：要注意有否刮傷，缺件及松動等現象，模向滑板動作是否確實，水道及氣管接頭有無泄漏，模具之開程若有限制的話也應在模上標明。以上動作若能在掛模前做到的話，就可避免在掛模時發(fā)現問題，再去拆卸模具所發(fā)生的工時浪費。3.當確定模具各部動作得宜后，就要選擇適合的試模射出機，在選擇時應注意：(a)注塑機臺的最大射出量是多少(b)拉桿內距是否放的下模具(c)活動模板最大的移動行程是否符合要求(d)其他相關試模用工具及配件是否準備齊全一切都確認沒有問題后

19、則下一步驟就是吊掛模具，吊掛時應注意在鎖上所有夾模板及開模之前吊釣不要取下，以免夾模板松動或斷裂以致模具掉落。模具裝妥后應再仔細檢查模具各部份的機械動作，如滑板、頂針、退牙結構及限制開關等之動作是否確實。并注意射料嘴與進料口是否對準。下一步則是注意合模動作，此時應將關模壓力調低，在手動及低速的合模動作中注意看及聽是否有任可不順暢動作及異聲等現象。吊裝模具過程其實比較簡單，需要仔細的地方主要是模具澆口與射嘴的校中心比較困難，通常可以采用試紙的方式調校中心。4.提高模具溫度：依據成品所用原料之性能及模具之大小選用適當的模溫控制機將模具之溫度提高至生產時所須的溫度。等模溫提高之后須再次檢視各部份的動

20、作，因為鋼材因熱膨脹之后可能會引起卡?，F象，因此須注意各部的滑動，以免有拉傷及顫動的產生。5.若工廠內沒有推行實驗計劃法則，我們建議在調整試模條件時一次只能調整一個條件，以便區(qū)分單一條件變動對成品之影響。6.依原料不同，對所采用的原枓做適度的烘烤。7.試模與將來量產盡可能采用同樣的原料。8.勿完全以次料試模，如有顏色需求，可一并安排試色。9.內應力等問題經常影響二次加工，應于試模后待成品穩(wěn)定后即加以二次加工模具在慢速合上之后，要調好關模壓力，并動作幾次，查看有無合模壓力不均等現象，以免成品產生毛邊及模具變形。以上步驟都檢查過后再將關模速度及關模壓力調低，且將安全扣桿及頂出行程定好，再調上正常關

21、模及關模速度。如果涉及最大行程的限制開關時，應把開模行程調整稍短，而在此開模最大行程之前切掉高速開模動作。此乃因在裝模期間整個開模行程之中，高速動作行程比低速者較長之故。在塑料機上機械式頂出桿也必須調在全速開模動作之后作用，以免頂針板或剝離板受力而變形。在作第一模射出前請再查對以下各項：(a) 加料行程有否過長或不足。(b) 壓力是否太高或太低。(c) 充模速度有否太快或太慢。(d) 加工周期是否太長或太短。以防止成品短射、斷裂、變形、毛邊甚至傷及模具。若加工周期太短，頂針將頂穿成品或剝環(huán)擠傷成品。這類情況可能會使你花費兩三個小時才能取出成品。若加工周期太長，則模蕊的細弱部位可能因膠料縮緊而斷

22、掉。當然您不可能預料試模過程所可能發(fā)生的一切問題，但事先做的充份考慮及時的措施必可幫助您避免嚴重并昂貴的損失。試模的主要步驟為了避免量產時無謂的浪費時間及困擾，的確有必要付出耐心來調整及控制各種加工條件，并找出最好的溫度及壓力條件，且制訂標準的試模程序，并可資利用于建立日常工作方法。1.查看料筒內的塑料料是否正確無誤，及有否依規(guī)定烘烤，（試模與生產若用不同的原料很可能得出不同的結果）。2.料管的清理務求徹底，以防劣解膠料或雜料射入模內，因為劣解膠料及雜料可能會將模具卡死。檢查料管的溫度及模具的溫度是否適合于加工之原料。3.調整壓力及射出量以求生產出外觀令人滿意的成品，但是不可跑毛邊尤其是還有某

23、些模穴成品尚未完全凝固時，在調整各種控制條件之前應思考一下，因為充模率稍微變動，可能會引起甚大的充模變化。4.要耐心的等到機器及模具的條件穩(wěn)定下來，即是中型機器可能也要等30分鐘以上。可利用這段時間來查看成品可能發(fā)生的問題。5.螺桿前進的時間不可短于閘口塑料凝固的時間，否則成品重量會降低而損及成品之性能。且當模具被加熱時螺桿前進時間亦需酌予加長以便壓實成品。6.合理調整減低總加工周期。7.把新調出的條件至少運轉30分鐘以至穩(wěn)定，然后至少連續(xù)生產一打全模樣品，在其盛具上標明日期、數量，并按模穴分別放置，以便測試其確實運轉之穩(wěn)定性及導出合理的控制公差。（對多穴模具尤有價值）。8.將連續(xù)的樣品測量并

24、記錄其重要尺寸（應等樣品冷卻至室溫時再量）。9.把每模樣品量得的尺寸作個比較，應注意：(a)制品尺寸是否穩(wěn)定。(b)是否某些尺寸有增加或降低的趨勢而顯示機器加工條件仍在變化，如不良的溫度控制或油壓控制。(c)尺寸之變動是否在公差范圍之內。10.如果成品尺寸不甚變動而加工之條件亦正常，則需觀察是否每一模穴之成品其質量都可被接受，其尺寸都能在容許公差之內。把量出連續(xù)或大或小于平均值的模穴號記下，以便檢查模具之尺寸是否正確。記錄試模過程中所得到的參數記錄且分析數據以做為修改模具及生產條件之需要，且為未來量產時之參考依據 。1.使加工運轉時間長些，以穩(wěn)定熔膠溫度及液壓油溫度。2.按所有成品尺寸的過大或過小以調整機器條件，若縮水率太大及成