肥皂盒模具的設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 /CAM 在模具設計方面的應用。本設計就以 UGNX3 和 CAD 為輔助軟件進行了 塑料端蓋的設計 。按照模具設計的一般步驟，從產品設計，型芯型腔的設計，模架設計，澆注系統，冷卻系統的設計到標準件的選擇，到模具工程圖的生成。每一步都按照模具設計的一般規則，進行準確計算。 7 第 二 章 肥皂盒塑料件 圖 21 塑件 塑 件的原材料分析 塑件材料特性： PS 塑料（聚苯乙烯）是是僅次于氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無色﹑透明﹑有光澤﹑收縮率 ~%，密度 ~ 會沉于水，溫度在 90 176。 C 以上時，塑料會變成橡膠狀 ，溫度在 320 176。 C 開始分解，制品容易破碎，跌落在地上會發出鈴聲（ TPS 一樣）無毒無味，流動性：流徑：膠壁厚度比例約為 150~180： 1，是較易流動的，聚苯乙烯是目前最理想的高頻絕緣材料，可以與熔融的石英相媲美。 它的化學穩定性良好，能耐堿﹑硫酸﹑磷酸﹑ 10%30%的鹽酸﹑西醋酸 及其它有機酸但不耐硝酸和氧化劑的作用，對水﹑乙醇﹑汽油﹑植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗腐蝕能力。它的耐熱性低，只能在不高的溫度下使用，質地硬而脆，塑件由于內應力而易開裂。聚苯乙烯的透明性很好，透光率很高，光學性能僅次于有機玻璃，它的著色能力優良，能染成各種鮮艷的色彩。 8 主要用途：聚苯乙烯在工業上可做儀表外殼﹑燈罩﹑化學儀器零件﹑透明模型等用；在電器方面用做良好的絕緣材料﹑接線盒﹑電池盒等；在日用品方面廣泛用于包裝材料﹑各種容器﹑玩具等。 塑件材料成型性能：聚苯乙烯性脆易裂，易出現裂紋，所以成型塑件脫模斜度不 宜過小，頂出要受力要均勻；熱脹系數大，塑件中不宜有嵌件，否則會因兩者熱脹系數相差太大而開裂；由于流動性好，應注意模具間隙，防止成行飛邊；宜用高料溫﹑高模溫﹑低注射壓力成行并延長注射時間，以防止縮孔及變形，降低內應力，但料溫過高容易出現銀絲；料溫低或脫模劑多，則塑件透明性差。 塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析 塑件的結構分析 該零件的總體形狀為 方 形，結構比較簡單。 塑件尺寸精度的分析 該零件的重要尺寸 的 尺寸精度為 4 級，其它尺寸均無公差要求，一般可采用 8 級精度。 由以上 的分析可見，該零件的尺寸精度屬中等偏上，對應模具相關零件尺寸的加工可保證 。從塑件的壁厚上來看，壁厚最大處為 2mm，最小處為 1mm，壁厚差為 1mm，較為均勻。 表面質量的分析 該零件的表面要求無凹坑等缺陷外，表面無其它特別的要求，故比較容易實現。 綜上分析可以看出，注射時在工藝參數控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 塑件的體積重量 9 計算塑件的重量是為了 選用注射機及確定模具型腔數。 計算得塑件的體積： V1＝ 2849mm3（下盒） V2=（上蓋） 計算 塑件的質量：公式為 W＝ Vρ （ 21） 根據設計手冊查得聚甲基丙烯酸甲酯的密度為ρ＝ ，故塑件的重量為： W1＝ Vρ W2=Vρ ＝ 2849 103 = 103 ＝ 30g（下盒） =（上蓋） 塑件的注射工藝參數的確定 根據情況，聚甲基丙烯酸甲酯的成型工藝參數可作如下選擇，在試模時可根據實際情況 作適當的調整。 注射溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度： 170－ 190℃ 選用 180℃ 噴嘴溫度： 160－ 170℃ 選用 220℃ 注射壓力：選用 80MP 注射時間：選用 2s 保壓時間：選用 25s 冷卻時間：選用 25s 總周期： 52s 10 第 三 章 注射機的選用 注射機的 選用 根據注射所需的壓力和塑件的重量以及其它情況，可初步選用的注射機為：XS－ ZY－ 250 型注塑成型機，該注塑機的各參數如下表 所示： 表（ 31）注塑機的各參數 理論注射量 /cm3 250 模板尺寸 /mm 598x520 螺桿直徑 /mm 30 最大模具厚度 /mm 350 注射壓力 /Mp 1300 最小模具厚度 /mm 200 鎖模力 /KN 1600 噴嘴球半徑 /mm 18 拉桿內間距 /mm 295 373 噴嘴口孔徑 /mm φ 4 注射機的參數校核 1）注射量的校核（按體積） Vmax=α V （ 31） 式中： Vmax—— 模具型腔流道的最 大容積 (cm3) V—— 指定型號與規格注射機的注射量容積 (cm3) ρ —— 塑料的固態密度 (g/cm3) α —— 注射系數取 － ，無定形料可取 ，結晶形可取 。 將以上各數代入①式得： Vmax=α V ＝ 250＝ 倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發揮，塑料在料筒中停留的時間會過長。所以最小注射量容積 Vmin＝ 。 Vmin＝ = 250= 11 實際注射量 V’=2V0+2 =2 +2 = 即 Vmin ＜ V’＜ Vmax 所以符合要求。 2）鎖模力的校核 公式： F≥ KAPm （ 32） 式中 F—— 注射機的額定鎖模力 (kN) 1800 A—— 制品和流道在分型面上的投影和 (cm3) Pm—— 型腔的平均計算壓力 (MPa) 取 80 K—— 安全系數，通常取 K＝ － 取 則： KAPm＝ [87++20] 80 =1552kN＜ 1800kN=F 所以符合要求。 3）最大注射壓和的校核 Pmax≥ K’P0 （ 33） 式中： Pmax—— 注射機的額定注射壓力 (MPa) 130 P0—— 成型時所需的注射壓力 (MPa) 80 K’ —— 安全系數，常取 K=－ 取 則 K’P0= 80=104 MPa＜ Pmax130 MPa 所以符合要求。 12 第 四 章 塑料注射模具設計 分型面的選擇 圖（ 41）分型面的位置 該塑件為 肥皂盒 ，表面質量無特殊要求， 只要手感好，美觀即可 ，此零件可采用 上 圖所示的分型面比較合適。 4. 2 型腔數的確定 型腔數的確定有多種方法，本題采用注射機的注射量來確定它的數目。其公式如下： n2=(GC)/V （ 41） 式中： G—— 注射機的公稱注射量 /cm3 V—— 單個制品的體積 /cm3 C—— 澆道和澆口的總體積 /cm3 生產中每次實際注射量應為公稱注射量 G 的（ － ）倍，現取 進行計算。每件制品所需澆注系統的體積為制品體積的（ － 1）倍，現取 C＝ 進行計算。 n2=( 250)/= 由以上的計算可知，可采用一模兩腔的模具結構 ,一套模具