广西工学院鹿山学院课程设计说明书课程名称：课题名称：香皂盒底壳注塑模具设计指导教师：班级：姓名：学号：成绩评定：指导教师签字：年月日摘要本次模具设计的内容是“香皂盒底壳注射模的设计”。

通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计一副注塑模，从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出机构、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。

通过整个设计过程表明该模具能够达到塑件所要求的加工工艺。

根据题目设计的主要任务是香皂盒底壳注塑模具的设计。

也就是设计一副注塑模具来生产香皂盒底壳塑件产品，以实现自动化提高产量。

对肥皂盒的具体结构，该模具是点浇口的单分型面注射模具。

通过模具设计表明该模具能达到香皂盒底壳的质量和加工工艺要求。

关键词：香皂盒底壳，注塑模，分型面目录摘要II1 塑件工艺分析11.1塑件设计要求11.2塑件的材料特征22 塑件的尺寸精度与结构43 注射机及模架的选用63.1注射机的选用63.2模架的选用63.3模架周界尺寸选择74 模具结构设计14.1制品成型位置及分型面的选择14.2模具型腔数的确定、排列和流道布局1 4.3主流道、主流道衬套及定位环的设计2 4.4分流道的形状及尺寸44.5浇口的形状及其位置选择64.6导向机构的设计74.7推出机构的设计84.8拉料杆的形式选择94.9模具排气槽设计95 模具型腔、型芯的有关计算105.1型腔工作尺寸计算105.2型芯的工作尺寸计算106 注塑机参数校核136.1最大注射量校核136.2锁模力校核136.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核13 6.4模具闭合高度校核146.5开模行程校核147 模具冷却系统计算157.1冷却回路所需的总面积计算157.2冷却回路的总长度的计算167.3冷却水体积流量的计算168 注射模零件及总装技术要求188.1零件的技术要求188.2总装技术要求189 模具装配图及工作原理20参考文献211 塑件工艺分析1.1 塑件设计要求肥皂盒在我们生活中非常的普遍，几乎每家都要用到。

此次设计的肥皂盒的结构比较简单，主要是在肥皂盒的底部打长条形的间隙，这样可以让积累在里面的水自然流出省去人工进行操作，也可以提高肥皂盒的使用寿命。

为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。

浇口的分流道位于分型面上，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顶端部注入型腔，因而塑件表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。

图1香皂盒底壳塑件表面质量：Ra0.32塑件颜色：白色塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹,塑件允许最大脱模斜度。

1.2 塑件的材料特征1.2.1PS塑料PS（聚苯乙烯系塑料）是指大分子链中包括苯乙烯基的一类塑料，包括苯乙烯及其共聚物，具体品种包括普通聚苯乙烯（GPPS）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）、可发性聚苯乙烯（EPS）和茂金属聚苯乙烯（SPS）等。

通用级聚苯乙烯是一种热塑性树脂,为无色、无臭、无味而有光泽的、透明的珠状或粒状的固体。

密度1.04～1.09,透明度88%～92%,折射率1.59～1.60。

在应力作用下,产生双折射,即所谓应力-光学效应。

产品的熔融温度150～180℃,热分解温度300℃,热变形温度70～100℃,长期使用温度为60～80℃。

在较热变形温度低5～6℃下,经退火处理后,可消除应力,使热变形温度有所提高。

若在生产过程中加入少许α-甲基苯乙烯,可提高通用聚苯乙烯的耐热等级。

它可溶于芳香烃、氯代烃、脂肪族酮和酯等,但在丙酮中只能溶胀。

可耐某些矿物油、有机酸、碱、盐、低级醇及其水溶液的作用。

吸水率低,在潮湿环境中仍能保持其力学性能和尺寸稳定性。

光学性能仅次于丙烯酸类树脂。

电性能优异,体积电阻率和表面电阻率都很高,且不受温度、湿度变化的影响,也不受电晕放电的影响。

耐辐照性能也很好。

其主要缺点是质脆易裂、冲击强度较低,耐热性较差,不能耐沸水,只能在较低温度和较低负荷下使用。

耐日光性较差,易燃。

燃烧时发黑烟,且有特殊臭味。

1.2.2 塑件材料的确定聚苯乙烯流动性好,加工性能好,易着色,尺寸稳定性好。

可用注塑、挤塑、吹塑、发泡、热成型、粘接、涂覆、焊接、机加工、印刷等方法加工成各种制件,特别适用于注射成型。

注射成型时物料一般可不经干燥而直接使用。

但为了提高制品质量,可以55～70℃鼓风烘箱内预干燥1～2h。

具体加工条件大致为：料筒温度200℃左右,模具温度60～80℃,注塑温度170～220℃,60～150MPa,压缩比为1.6～4.0。

成型后的制品为了消除内应力,可在红外线灯或鼓风烘箱内于70℃恒温处理2～4h。

挤塑成型时,一般采用的螺杆长径比L/D为17～24,以空气冷却,挤塑温度150～200℃。

吹塑成型时,可采用注塑和挤塑制得的型坯进行吹塑制得所需制品。

吹塑压力一般为0.1～0.3MPa[1] 。

1.2.3主要性能a、机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小（高温条件下也极少有变化）；b、耐热老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃（户外长期老化性也很好）；c、耐溶剂性：无应力开裂；d、对水稳定性：遇水易分解（高温、高湿环境下使用需谨慎）；e、电气性能：1、绝缘性能：优良（潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料）；2、介电系数：3.0-3.2；3、耐电弧性：120sf、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。

由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程塑料要求低。

在加工薄壁制件时，仅需几秒钟，对大部件也只要40-60s 即可。

塑料成型工艺参数：模具温度：50℃--70℃喷嘴温度：180℃--190℃料筒温度：前段温度：200℃--210℃中段温度：210℃--230℃后段温度：180℃--200℃注射压力：70—90MPa注射机类型：螺杆式保压压力：50--70 MPa喷嘴形式：直通式注射时间：3—5S保压时间：15—30S冷却时间：15—30S成形周期：40—70S后处理：红外线烘箱2 塑件的尺寸精度与结构为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差精度等级。

表3 塑件有关尺寸精度等级参数分为高精度、一般精度、低精度三种。

表4 塑件精度等级参数3、表4可查得模具加工时的各尺寸工差。

3 注射机及模架的选用3.1 注射机的选用由工件可得其质量为18g ，因为采用一模二腔的生产方式，所以二个塑件的总质量为36g ，可计算浇注系统的体积为8.5cm 3由公式所以：333634.781.035mgV cm g cmρ===塑件 浇塑件总V V V +=34.788.543.28=+=选用XS-ZY-125型卧式注射机，其性能参数如下： 额定注射量： 3125cm 注射压力： Mpa 120 锁模力： 900KN 最大注射面积： 2320cm 最大开模行程： mm 300 模具最大厚度： 300mm 模具最小厚度： 200mm 拉杆间距： 260290mm ⨯ 喷嘴半径： mm 2 喷嘴圆弧半径： 18mm3.2 模架的选用我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）两种。

《中小型模架》标准中规定，模架的周界尺寸范围为：≤560mm mm900，并规定模架的形式为品种型号，即基本型，A1、A2、A3和A4四个品种。

表5 四种模架的组成、功能及用途设计，故选用A4模架。

3.3 模架周界尺寸选择根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：900mm×600mm，再根据所选取的模架规格可通过标准模架。

表查得上、下模板的厚度为30mm，垫板厚度为30mm。

4 模具结构设计4.1 制品成型位置及分型面的选择选择分型面时的考虑方向：〈1〉塑件开模后留在动模上〈2〉分型面的痕迹不影响塑件的外观〈3〉浇注系统和浇口的合理安排〈4〉推杆的痕迹不露在塑件的外观上〈5〉使塑件易于脱模根据以上的分型面选择的原则：本塑件的分型面选择在塑件的最下面，这样有利于塑件型腔的加工，更有利于塑件的成形。

而塑件的整体将在脱模后留在动模侧，而对于推杆的设计，将采用塑件的底面形状（圆弧度）的面积，这样既增大了推出力，又减小了推杆的痕迹的存在-图3 分型面的选择图4.2 模具型腔数的确定、排列和流道布局与单型腔模具相比较，单型腔模具具有塑料制件的形状和尺寸一致性好、成型的工艺条件容易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点。

但是，在大批量生产的情况下，多型腔应收更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。

型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来考虑。

根据注射机的额定锁模力F 的要求来确定型腔数目n ，即21F pA n pA -≤ 式中 F ――注射机额定锁模力（N ）p ――型腔内塑料熔体的平均压力（MPa ）1A 、2A ――分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm 2）大多数小型件常用多型腔注射模，而高精度塑件的型腔数原则上部超过4个，生产中如果交货允许，根据上述公式估算，采用一模两腔。

图4 型腔排列图因为一模二腔，所以塑件的尺寸为竖直方向，取得标准模架的周界尺寸为mm 400400⨯浇注系统设计及流道的布局：浇注系统的作用就是将熔融状态的塑料均匀，迅速地输入型腔，使型腔内气体及时排出，并且将注射压力传递到型腔的各个部分，从而得到组织紧密的制品。

4.3 主流道、主流道衬套及定位环的设计主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，其为一圆锥孔，其小头正对注射机的喷嘴。

因喷嘴外形为球面，所以主流道小头孔端的外形应为一凹球面。

为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大mm 32- 。

主流道衬套的材料常用T8A 、T10A 制造，热处理后硬度为50—55HRC 。

主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用H9/m9的过渡配合。

由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。

主流道设计应注意的问题：（1）便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。

锥角 4~2= 粗糙度63.0≤Ra 与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。

（2）主流道要求耐高温和摩擦，要求设计成可拆卸的衬套，以便选用优质材料单独加工和热处理。

（3）衬套大端高出定模端面mm 10~5，并与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位隙作用。