摘要：本课题主要是针对塑料肥皂盒上盖的模具设计，通过对塑件进行工艺分析和比较，最终设计出一副注射模。

该课题从产品结构工艺性，具体模具出发，对模具的浇注系统、模具成型不封的结构、定出系统、冷却系统、注射机的选择及有关参数的校核、都做出详细设计，同时并简单的编制的加工工艺。

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塑料肥皂盒上盖的注塑模具的设计。

针对肥皂盒上盖的具体结构，该模具是侧浇口单分型面注射模具。

通过模具设计表明该模具能达到盒盖的质量和加工工艺要求。

【关键词】模具设计、注塑模、塑料肥皂盒上盖、加工工艺。

目录摘要 (1)第一章绪论 (3)第二章塑件成型工艺分析 (4)2.1 肥皂盒造型设计 (4)2.2 PVC塑料肥皂盒的结构与工艺特性 (4)2.3 注射成型原理与工艺特性 (5)第三章注射机的选择 (6)3.1 塑件体积的计算 (6)3.2 按注射机的最大注射量确定型腔数目 (6)3.3 注射机的选择 (6)3.4 注射机有关工艺参数的校核 (7)第四章塑件在模具中的位置与浇注系统的设计 (9)4.1 分型面的选择 (9)4.2 浇注系统的设计 (10)第五章成型零件的结构设计 (14)5.1 凹模的结构设计 (14)5.2 凸模的结构设计 (15)5.3 成型零部件的尺寸计算 (15)第六章结构零部件的设计 (18)6.1 注射模架的选择 (18)6.2 合膜导向机构的设计 (19)第七章推出机构的设计 (20)7.1 推出机构的设计原则 (20)7.2 推出机构的选择 (21)7.3 推出力的计算 (21)7.4 推杆设计 (21)7.5 推出机构工作原理图 (22)第八章冷却和排气系统 (22)8.1 冷却系统 (22)8.2 排气系统 (22)第九章模具的装配图 (13)致谢 (14)参考文献 (15)第一章绪论在工业生产中，模具是使用极为广泛的重要的工艺装备。

它是以其特殊形状通过一定的方式使原材料成型。

国民经济的支柱产业如机械、电子、汽车、石油化工和建筑业等都需要大量的模具。

塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。

其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。

随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。

塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。

第二章塑件成型工艺分析2.1肥皂盒造型设计2.1.1肥皂盒零件图2.2PVC塑料肥皂盒的结构与工艺特性聚苯乙烯的流动性好，容易成型，由于聚苯乙烯熔体粘度对剪切速率和温度都比较敏感，所以在注射中，无论是增大注射压力升高机筒温度都会使熔体粘度下降，均可达到改善聚苯乙烯熔体流动性的目的，其中提高机筒温度效果更明显。

制品壁厚对流动性也有一定的影响，PS熔体的最大流动长度与壁厚之比为200:1，所以壁厚一般在1.0与4.0之间选取。

2.3 分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构比较简单，精度要求相对较低，再结合其材料性能，故选一般精度等级：五级。

结论：由此分析可确定为注射成型的模具。

第三章 注射机的选择3.1 塑件体积的计算按照图塑件所示尺寸由UG 计算得塑件体积：V=11.09cm3塑件质量：根据有关手册查得：p=1.05g/cm 3所以，塑件的重量为：M=V ×ρ=11.09cm 3×1.05=11.64g3.2 按注射机的最大注射量确定型腔数目根据 n ≤（KMp —M1）/K （3-2-1） 得 K M nK Mp /)1(+= (3-2-2) k -注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8;p m -注射机最大注射量，3cm ;1m -浇注系统凝料量，3cm ；m -单个塑件体积或质量，3cm ；根据塑件的结构及尺寸精度要求,该塑件在注射时采用1模2腔 .3.3 注射机的选择根据以上的计算，以及塑件结构及外形尺寸、注射时所需压力和工厂现有设备等情况，选用注射机为XS-ZY-125型。

3.4注射机有关工艺参数的校核3.4.1注射量的校核浇塑件机M M 8.0+≥M式中： M 机——注塑机的最大注塑量，g ；M 塑件——塑件的体积，g ，该零件M 塑件＝11.093cmM 浇——浇注系统体积，g ，该零件M 浇＝5.773cm 。

故 08.218.0/)77.509.11(8.0/M ≈+=+≥）（浇塑件机M M 3cm 此处选定的注塑机注塑量为1253cm ,所以满足要求。

3.4.2开模行程校核注射机的开模行程应满足分开模具取出塑件的需要。

所选注塑机为XS-ZY-125型，其最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式++≥21H H S （5～10） mm （3-4-1） 式中 S ——注塑机最大开模行程，mm 。

H 1——推出距离，mm ；H 2——包括浇注系统在内的塑件高度，mm ；因为 S ＝300mmH 1＋H 2＋（5～10）＝85＋25＋10＝120mm故开模行程满足要求。

第四章 塑件在模具中的位置与浇注系统的设计4.1 分型面的选择该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型，故选择垂直的分型面。

4.2 浇注系统的设计4.2.1主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止塑料熔体流动通道。

根据选用的型号注射机的相关尺寸得喷嘴前端孔径：d0=4.0mm ；喷嘴前端球面半径：R0=10mm ；根据模具主流道与喷嘴的关系()()00120.51R R mmd d mm =+=+取主流道球面半径：R=11mm ；取主流道小端直径：d=4.5mm为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为26，此处选用2°，经换算得主流道大端直径为6.67MM 。

4.2.2分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。

在该模具上取圆形断面形状，直径为4mm 。

分流道选用圆形截面：直径D=4mm流道表面粗糙度 1.6a R m μ=4.2.3浇口的设计本设计采用边缘浇口，边缘浇口（又名为标准浇口、侧浇口） 该浇口相对于分流道来说断面尺寸较小，属于小浇口的一种。

4.2.4冷料穴的设计冷料穴的长度通常为流道直径的1.5～2倍，该模具属于中小型模具，故冷料穴长度取流道直径的1.6倍，即8.0mm 。

在主流道对面采用冷料井底部带推料杆的冷料井，推杆为带Z 型头拉料钩，其侧凹可以将主流道凝料钩住，分模时即可将凝料从主流道中拉出。

拉料杆的根部固定在推出板上，在推出制件时，冷料也一同被推出，取产品时向拉料钩的侧向稍许移动，即可脱钩将制件连同浇注系统凝料一道取下。

第五章 成型零件的结构设计5.1 凹模的结构设计凹模就是所谓的型腔，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。

整体式凹模：其特点是牢固，不易变形，不会产生使塑件产生拼接痕迹。

但是由于整体式型腔加工困难热处理不方便，所以常用于形状简单的中、小型模具上。

根据此次设计的要求与加工特点来看选用整体式凹模，其结构如图:凹模的材料选40Cr ，凹模热处理硬度达到HRC40~50，表面需镀铬和抛光处理，型腔表面的粗糙度为Ra0.2~0.1um,配合面需要达到0.8um.5.2 型芯结构设计主型芯的结构形式也分整体式和组合式，由于肥皂盒的结构比较简单所以选用整体式结构，加工方便，简化了结构。

型芯材料选用40Cr 热处理达到便面硬度为HRC45~50, 型芯表面的粗糙度为0.1~0.25mm ，配合面为0.8mm ，型芯表面热处理时需要好进行镀铬、与抛光处理。

5.3 成型部件的工作尺寸的计算5.3.1 型腔和型芯相关的计算塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收视率计算。

S=(Smax+Smin)/2 参考文献PS 的收缩率是0.3%～0.8%，他的平均收缩率是S=0.55%（1）型腔径向尺寸的计算因为塑件尺寸较小，精度级别高，δc 可取Δ/6，δz 可取Δ/3，X 取0.75。

根据公式z s Ls Lm δ+-∆-+=0]43)1([计算得长为z s Ls Lm δ+-∆-+=0]43)1([ 49.0049.000073.119]4/48.13)7.01(120[++=⨯-+=宽为 49.049.00059.692.143)007.01(7043)1(+++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-+=ZS L Lm S δ（2） 型芯径向尺寸的计算根据公式0]43)1([Z S l L S δ-∆++= 计算得长为0]43)1([Z S l L S δ-∆++= 049.0049.00068.117]4/48.13)7.01(118[--=⨯-+=宽为0]43)1([Z S l L S δ-∆++= 049.0049.00058.67]4/2.13)7.01(68[--=⨯-+=（3）型腔深度的尺寸计算在计算型腔深度和型芯高度尺寸时，由于型腔的底面或型芯的端面磨损很小，所以可以不考虑磨损量。

根据公式Z S H H s m δ+-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-+=032)1( 以下X 为2/3 计算得Z S H H s m δ+-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-+=032)1(23.0023.000068.19]3/7.02)7.01(20[++=⨯-+=（4）型芯高度的尺寸计算 根据公式：032)1(z S H H s m δ-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆++=计算 032)1(z S H H s m δ-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆++=23.0023.000067.18]3/7.02)7.01(19[++=⨯-+= （5）中心距的尺寸计算塑件上的中心距基本尺寸Cs 和模具上的中心距的基本尺寸Cm 均为平均尺寸 Cs S Cm )1(+= 标准公差后得2)1(z Cs S Cm δ±+= 计算得 2)1(zCs S Cm δ±+= 29.029.029.029.00014.20)7.01(20+-+-=+= 5.3.3 矩形型腔侧壁和底板厚度的确定注塑模具型腔为整体式矩形凹模，依据强度条件进行凹模侧壁和底板厚度的计算[11]。

1）凹模的侧壁厚度计算： 由于4.017.012020<≈=l h ， 84.13)(2073.1)(73.12121300506=⨯⨯==p Ph S mm （5-5） h ——型腔深度（mm ）； l ——矩形凹模型腔长边长度（mm ）； S ——凹模侧壁厚度（mm ）；P ——模具型腔内最大的熔体压力；P σ——模具强度计算的许用应力（Mpa ）。