香皂盒的注塑模具设计.doc

江苏建筑职业技术学院毕业技术报告图书馆收藏中图分类号： 密级：UDC： 编号：毕业设计设计题目名称：香皂盒的注塑模具设计学 生 姓 名： 吕 锦 运专业名称：模具设计与制造班 级：模 具 11 1学 制：三 年学 号：1150173110学历层次：专 科指导教师：李 宪 军评 阅 人：论文（设计）提交日期： 2014年 5 月30 日论文（设计）答辩日期： 2014年 6 月 4日江苏建筑职业技术学院二一四年 6 月 4 日 毕业设计成绩评定书 专业、班级 模具设计与制造 111姓名 吕锦运 日期 2014/5/31 1、设计题目 香皂盒的注塑模具设计 2、设计指导教师（签名） 李 宪 军 3、设计评阅人（签名） 评阅日期 4、评定意见及成绩 2014 年 5 月 30 日19摘要本设计主要讲香皂盒的注塑模具设计通过香皂盒塑件的分析，香皂盒的零件技术要求等来对产品进行设计。在选择塑料或者是需要混合塑料的时候必须分析塑料的特性。目前市场上开发的小孩的玩具还是存在剧毒可能性，在分析塑料的过程中有助于我们对生产香皂盒的塑料（PC）的综合性能有更进一步的认识，本设计做了PC塑料的简单介绍，让客户更放心的订购该产品。本设计还做了香皂盒模具的工艺过程，及成型时香皂盒模具所需的压力、时间、温度等问题进行研究探讨。在生产过程中工艺的每一步是非常重要的，特别是注塑的温度，如果温度高了塑料会失效，温度低了塑料还没有完全融化。还有在加工香皂盒模具的时候要跟据材料来选择壁厚及凸凹香皂盒模具的间隙了控制产品的厚度。在设计香皂盒模具过程中还需对成型设备进行选取，最主要的就是根据产品所需要的注塑量以及锁模力的校核进行对注塑机的选择。接下来就是对香皂盒模具的个个机构进行香皂盒模具的设计如：香皂盒模具中的推出机构、导向机构、及香皂盒模具的排气系统等，另外也可以利用标准模架来套入香皂盒模具简便快捷的适用于更多的香皂盒模具设计。关键词：香皂盒材料的分析，香皂盒模具工艺过程，注塑机的选择，香皂盒模具设计目录摘要3第1章香皂盒材料的性能分析31.1 香皂盒材料的解析31.2 香皂盒材料的相关属性31.2.1 香皂盒材料的化学性质31.2.2 香皂盒材料的物理性质41.3 香皂盒分型面设计41.3.1 香皂盒上盖分型面的选择51.3.2 香皂盒在分型时所需考虑的问题6第2章. 香皂盒成型模具结构工艺性62.1 香皂盒模具成型所需考虑的因素62.2 香皂盒成型工艺设计72.2.1 香皂盒注塑成型过程72.3 香皂盒注塑成型工艺72.3.1 香皂盒模具的温度72.3.2 香皂盒的注塑压力82.4香皂盒模具的设计步骤8第3章 关于香皂盒的注塑机选取93.1香皂盒模架的选取93.2香皂盒塑机参数的校核方法103.2.1根据注塑量、锁模力的校核选择103.3 香皂盒注塑机的初步选择103.4锁模力的计算113.5香皂盒注塑机的工作过程11第4章 香皂盒的模具零件设计124.1 香皂盒顶杆位置确定124.2顶杆的结构设计选择134.3香皂盒推出机构的设计134.4香皂盒模具的凸、凹设计144.5 浇注系统的设计要点154.5.1 香皂盒主流道设计154.5.2香皂盒的浇口设计154.5.3香皂盒模具分流道的设计154.6香皂盒导向机构的设计要点164.7香皂盒的冷却水道设计要点16结束语17致谢18参考文献19第1章香皂盒材料的性能分析1.1 香皂盒材料的解析PC材料是聚碳酸酯的缩写,是一种高强度和高韧性的热塑性树脂, PC材料的成型塑件能耐高温且其成本也比较底，适合大批量的生产，特别适用于香皂盒产品的生产。1.2 香皂盒材料的相关属性1.2.1 香皂盒材料的化学性质PC材料的特点是耐弱酸、弱碱性、也耐中性。但是香皂盒材料（PC）不耐强碱性与强酸性。香皂盒材料属于那种由无色透明玻璃无规则组合的聚合物,具有良好的光学性质。香皂盒材料还具有高韧性、香皂盒材料的弯曲模量可以达到超过2500 Mpa，该树脂可以加工成大型、精度又高的产品。低于110摄氏度时流动性的速率不是很高。香皂盒材料还具有良好的抗水解性，不能在较高的温度和压力环境下重复使用。PC耐水解稳定性不高,主要性能缺陷为具有抗有机化学差、耐摩擦性较差、长期暴露于紫外线呈黄色。与其他树脂一样,香皂盒材料在一些有机溶剂浸入后会导致浑浊。综上所述，需要特别注意其在生产过程中要避免香皂盒材料与强酸强碱相遇，且最好是在阳光照射不到的地方生产。在加料的时候也要注意料筒的温度是否达到温度要求，否则就会影响熔融状态下的香皂盒材料的流动性，造成产品的缺陷现象。图1.2.1 产品上盖图1.2.2 香皂盒材料的物理性质香皂盒材料的颜色是无色透明的。可以耐高温和抗冲击性，在常温下具有较好的抗冲击性和良好的机械性能。香皂盒材料在正常情况下的表现出抗冲击性好，而且具有良好的加工性能。价格相对较低，可以通过聚合的方式制造大型香皂盒材料。香皂盒材料可以大幅度的提高生产规模,香皂盒材料与甲基丙烯酸甲酯的价格之间的差异也越来越接近，在市场上的价格都不高。香皂盒材料具有良好的耐磨性。一些特殊的香皂盒材料装置还需要对其外观做特殊处理。所以，在生产香皂盒产品的时候为了提高企业的效率可以选择大批量的生产，在其他有要求的香皂盒产品的生产过程中可以适当的添加增强剂，以便达到产品的使用要求。图1.2.2 产品下盖图1.3 香皂盒分型面设计1.3.1 香皂盒上盖分型面的选择在香皂盒分型面上选择时必需确保所选的分型面是否可以成功的与香皂盒模具分离出来。由于产品在成型过程中容易改变形状，所以在进行香皂盒模具选择时需要考虑如下几个内容：1)保证香皂盒的质量。这是最基本的一条，必须使质量符合预定要求。2)选择的分型面要利于香皂盒产品的脱出。就是能够从香皂盒模具中分离出来，要选择最好的分型位置和保证香皂盒质量与外观。3)尽可能的简化香皂盒模具的结构。同样的香皂盒模具，因为其分型面是不同的，结构的复杂程度也是不同的，理性的选择，可以简化香皂盒模具的结构，节约时间与成本。所以在选取香皂盒上盖分型面的时候要注意保证香皂盒的使用性能，还要保证香皂盒的上盖能够达到所需精度的要求。下图就是香皂盒上盖分型面选择的位置，其上盖没有台阶，分型面也很好选择，选择就是在香皂盒上盖的底面。因为香皂盒上盖的底面为平面，尤其整个香皂盒上盖的表面没有台阶，所以这就使香皂盒上盖的分型面的选择方便多了。图1.4.1 香皂盒上盖分型面选择的分型面要以香皂盒模具相结合使香皂盒模具在开模的时候使香皂盒产品能够留在动模板上，便于取出香皂盒产品；分型面选择方法很多，为了让大家对分型面的选择有一个基本的了解，在这里我对一些典型的分型面进行选择作为参考。如香皂盒下盖的分型面上的选取必需要在台阶上最大的外缘作为香皂盒下盖的分型面，否则香皂盒模具是不能分型的。图1.4.2 香皂盒下盖分型面1.3.2 香皂盒在分型时所需考虑的问题香皂盒的外观质量要有保证，分型面要在深思熟虑的情况下做选择，如：不应设置在聚散不均且不光滑的表面或弧面，要保证其外观、及表面的公差要求。 在香皂盒弧面的表面上，分型要确保充分。应避有明显的关节线，不然就会影响香皂盒的外观和使用性能。最主要的是在设计香皂盒的分型面时需要考虑香皂盒在选取分型面的时候能否从模具分离出来的问题。就像上图1.4.2所示的分型面第2章. 香皂盒成型模具结构工艺性2.1 香皂盒模具成型所需考虑的因素香皂盒成型工艺加工适应性的过程，不仅需要保证其有光滑的表面，而且在质量上还需要有保障，香皂盒模具结构在经济上也要是合理的。香皂盒在成型工艺过程中所需要考虑的问题：1)香皂盒成型方法，香皂盒的材料为聚碳酸酯其在成型过程容易吸收水分，导致制品有缺陷、气泡等。2)香皂盒成型工艺性能，如流动性、热稳定性、水分含量、收缩率等。3)进行香皂盒模具的成型应尽量的简洁，易于制造的香皂盒模具，一定要避免弯曲、使用圆角或其他复杂的香皂盒模具设计。4)塑料香皂盒的精度要求，具体分析可根据要求确定的尺寸公差。要确保香皂盒模具的外观及表面粗糙度的精度要求。其注塑的整个过程大致为，首先将准备好的塑料放入到注塑机的料筒中，接着将放入到注塑机的塑料加热，加热到约110摄氏度左右之后，将熔融状态下的香皂盒塑料注入的模具的模腔中，在这个过程中需要对模具的模腔进行保压，保压时间大致为5秒左右，接下来就是用冷却系统中的冷却水道注入冷却水，使模具的香皂盒产品冷却一段时间，去除应力等等，接下来就是将模具打开，模具打开之后注塑机通过支撑柱顶住模具的推板固定板，接着推板固定板将模具的顶杆顶到香皂盒产品的表面，接着香皂盒的上盖与下盖同时的从注塑机分离出来，香皂盒产品与注塑机分离之后模具的型芯型腔会有一些塑料在成型之后余留在模具的型芯型腔中，要及时的清理，接下来螺杆式的注塑机通过选装将模具的型芯与型腔又再一次进行合模，合模之后又是进行第一步的将塑料加入到注塑机的料筒中，这样就完成了整个成型过程的循环，之后就可以大批量的生产香皂盒制件了。故在香皂盒成型工艺过程中必须保证香皂盒产品的质量要求，且要注意加工时熔料的温度，保证熔料能够顺利的地填满模腔，在配料时也要检测水分含量是否超出。且要在保证模具精度的情况下才考虑成本的问题。2.2 香皂盒成型工艺设计2.2.1 香皂盒注塑成型过程香皂盒注塑过程包括，注塑，保压，冷却，开模，顶出产品，香皂盒模具注塑过程包括进料，加热塑化，合模，持压，包装，冷却，等。1)加料。每次投塑量应保持稳定，以确保塑化均匀，降低注塑压力传播的波动。2)塑化。塑料的成型温度要求进入型腔时必须是熔融状态下且要达到110摄氏度左右，以确保模温持续生产。熔体温度都应该是恒定的。塑化的温度会影响塑料进入型腔的速度，影响了进料的速度就会直接影响注塑机的生产效率和塑化的均匀性，也会影响产品的质量，与外观。3)注塑。熔料要进入模腔中，要通过喷嘴，主流道，分流道，浇口。在注塑阶段，主要控制注塑时间一般时间为310秒，且注塑的速度也要适中以便及时补给。4)保持压力。保持压力可以让融入模腔的塑料保持均匀的分布，以补偿塑料收缩时造成的缺口。5)冷却。冷却系统一定要简单又有力的针对冷却的制品，却冷却要均匀，达到冷却的效果。所以为了保证香皂盒的完整性，在香皂盒注塑模具成型的整个过程中料筒与模具的温度要恒定，注塑的保压压力一定要平衡，保压时间要在允许的范围内。还有产品的冷却时间要合理。如果冷却不均匀就会造成塑件变形，影响其外观。2.3 香皂盒注塑成型工艺2.3.1 香皂盒模具的温度香皂盒在注塑成型需要控制料筒的温度与塑料的流动性，如果控制得不好则注塑出来香皂盒产品质量差，不符合要求。香皂盒在成型过程中的料筒温度：料筒温度的选择与各种塑料特性有关，每种塑料材料都有自己的粘流温度和熔点。在料筒温度参数的设置时，首选的设置是料筒温度，它必须高于粘流温度和熔点，使料筒以适当的粘流温度和熔化温度来分解塑料。料筒温度通常比粘流温度高出25，料筒在降温是缓慢的过程一般由15度到25度之间慢慢降低。料筒温度比粘流温度应稍高一点，除了严格控制加热温度，加热时间也应该是有限的。具有流动性好的塑料，料筒温度应该低一些，反之温度应该高一些。一些需要添加刚性材料的添加剂，如增强剂，填料，由于其软化温度的增加，流动性变小，料筒温度应选择较高的一些，并加入添加剂，如增塑剂，柔软剂，等，薄壁香皂盒，复杂的香皂盒，料筒温度要高；简单的香皂盒，厚壁部分，料筒温度可以低一些。检查料筒温度的设定是塑料流动性的保证，此步骤是不可以省略的。香皂盒模具温度还会改变成型塑料的形状、尺寸和性能要求。这就需要我们以自然冷却的冷却香皂盒模具，如冷却水冷却，矿物油冷却等。香皂盒模具温度过高时，可以调整冷却的速度，防止制品产生凹痕、裂纹等。这些都是香皂盒模具温度对产品性能的影响。香皂盒的注塑成型的特点是成型的周期特别的短，成型之后的肥皂盒的尺寸精度也是比较高的，生产效率也比较高，适合大批量的生产供应。但是香皂盒模具在完成成型时所需的设备和模具的制造费用也是比较高的。香皂盒塑件不适合小批量、规模小的生产。综上所述，香皂盒模具在生产中的注塑机料桶温度是实现其过程参数控制的重要条件，料筒的温度一定要比模具的温度要高一些，才能保证香皂盒的尺寸参数。2.3.2 香皂盒的注塑压力注塑压力的主要功能,保证了塑料熔体在型腔中的充分填充,提高了熔化成型率。这些都与产品质量，生产之间有着密切的关系。注塑压力也跟注塑机的类型，香皂盒模具结构，工艺条件有关。通过喷嘴的喷射压力必须克服塑料融化,主流道,分流道和型腔压力损失。熔融状态下的香皂盒压力损失包括两部分:动态压力损失;静态压力损失。喷射流的压力损失发生在熔融状态下的塑料移动过程中,压力损失熔体温度和流量成正比,和流道的长度,浇口的尺寸。静态压力损失是指注入型腔的塑料在保压过程中的压力损失。香皂盒的注塑压力过低时就会影响塑料熔体在流入模腔的速度。所以为了熔融状态下的香皂盒塑料能够充分进入模具的型腔中注塑的注射压力一定要充足，而且不能太大，如果注塑的注射压力太大会导致飞边值变大，香皂盒产品的质量也会降低。注塑的注射压力也不能太小否则会导致香皂盒有漏充现象。2.4香皂盒模具的设计步骤首先拿到香皂盒模具的产品零件图之后要要香皂盒的基本结构依据香皂盒产品的制造技术要求和产品精度要求之后。要认真的查阅相关资料，拟定香皂盒模具的设计步骤，如冷却系统设计，推出机构的设计等。接下来就是熟悉香皂盒产品的形状了，在这个过程中要注意观看香皂盒产品的图纸，了解香皂盒模具的结构，确定香皂盒产品的尺寸及塑料的收缩率等。最后一步就是观察厂家的注塑机的情况是怎样子的，这样就可以根据注塑机的大小选择模具的大小与模具的最大的厚度及开模行程等。 第3章 关于香皂盒的注塑机选取3.1香皂盒模架的选取为了能让肥皂盒产品能够快速的冷却，选择模架时选择大水口的模架，这样就可以对香皂盒产品进行更好的冷却了。在选取香皂盒的模架的时候要根据香皂盒模具中的凹模具的的厚度来选择模架中的AP-h的厚度，也就是香皂盒模架中A板的厚度，香皂盒模架中的A板的厚度确定下来之后，紧接着就是根据香皂盒模具中的凹模来确定模架的BP-h，也就是香皂盒模架中B板的厚度，厚度确定下来之后就是要看香皂盒模具中凸模与凹模的尺寸来选择香皂盒模架的大小。由于在我设计的凸模与凹模的最大尺寸为200x150，所以在我选取模架的时候我选择的香皂盒模架的大小为：2530的模架。但是，这仅仅是模架的初步选取，在选取过程中我们还有考虑模架中支撑板的厚度，在确定支撑能够达到要求之后，在确定香皂盒模架的CP-h的大小，也就是模架中C板的厚度。C板的厚度是有特殊要求的，就是C板必须得减去支撑板的与推板固定板的厚度还有推板的厚度之后的距离一定要大于香皂盒产品的高度。这样才能够使香皂盒产品能够与注塑机分离出来。确定完A板B板C板之后基本上香皂盒的模架也快要选取好了，但是，这个还不是最终的完成，最终的完成香皂盒模架的选取应该是把模具中的上模座板，与下模座板也考虑进去，这样整个选取香皂盒模架的过程就选择完成了。在选取香皂盒模架完成之后香皂盒模具中的各个板的尺寸也都定了下来，比如，模具中推板固定板的尺寸为：290x150x15；定模座板的尺寸为：300x300x25；动模板的尺寸为：300x250x50；推板的尺寸为：290x150x20；垫板的尺寸为：300x300x25等等。图3.1 香皂盒模架图3.2香皂盒塑机参数的校核方法3.2.1根据注塑量、锁模力的校核选择在香皂盒模具的结构基本确定下来之后，香皂盒的浇注系统也基本上定了下来，通过香皂盒在分型面上的投影面积和所用的香皂盒材料的变化相结合来计算来校核其注塑机是否符合要求。如果不符合要求的注塑机则重新选取注塑机。3.3 香皂盒注塑机的初步选择根据注塑量选取公式：KMNMa+ Mb公式中：Ma塑料注塑单件的质量或体积或体积(g或cm3); Mb浇注系统的毛坯质量或体积(g或cm3)； N型腔数（n）； M注塑机的理论注塑量（g或cm3）； K注塑机注塑量的利用系数，一般取0.8。代入数据计算：0.8xM2x16.5+3.5 则：0.8xM36.5 故： M 45.625根据参考文献初步选取注塑机的型号为：XSZ60由于该香皂盒模具是根据注塑量选择注塑机的，故香皂盒模具的注塑量已达到要求。其他还需进一步选取。3.4锁模力的计算在UG香皂盒上盖测量的投影面积和下盖在分型面是6239.4mm2，浇口子型腔的面积20平方毫米，根据注塑机的型号XSZ60得出注塑机的注塑压力为122。型腔平均压力按1/2的注塑压力来计算。根据参考文献塑料香皂盒模具成型新技术得出单腔香皂盒模具的锁模力如下公式：F（1xMt+Mk）x （Fy/2）式中：F注塑机的锁模力（KN）； Mt产品在分型面上的投影面积（mm2）； Mk浇口在分型面上的面积（mm2）； Fy香皂盒型腔的平均压力（mm2）； 代入数据计算： F（1x6239.4+20）x（122/2） 则：F 381.82由于香皂盒这套模具属于多（2）腔香皂盒模具，故在计算结果的基础上x2，得出763.64。根据注塑机的型号XSZ60的锁模力参数为500KN，故注塑机XSZ60不符合要求。参照参考文献可以选择XSZY125，其锁模力为900KN。注塑量为125mm2，符合以上的要求。故注塑机的选择为：XSZY125。3.5香皂盒注塑机的工作过程香皂盒注塑机工作过程:首先,将加入到料筒的香皂盒材料,通过旋转的螺杆和料筒温度加热后使PC塑料熔融状态,使塑料注塑机的注塑材料对准香皂盒模具浇口嘴,然后注入油缸所需要添加的液压油,然后使较高的压力和速度和合适的温度的塑料注入香皂盒模具型腔中,然后通过一定的时间和保压和冷却后香皂盒注塑产品。观察其外观积公差是否符合客户的要求，还需检查产品是否存在未填充的地方。所以在香皂盒注塑机的工作过程中要注意料筒的温度值及其在注塑中的保压时间、模具中的温度、注塑速度。在注塑机工作过程中还要注意油缸中的导轨油是否充足等。第4章 香皂盒的模具零件设计4.1 香皂盒顶杆位置确定 香皂盒顶杆的设计应保证以下几点：1)香皂盒顶杆的设计，要保证香皂盒塑件能顺利顶出，顶杆的位置应在顶出时使香皂盒保证平衡的顶出，我设计了每腔四个顶杆如下图4.1。顶杆的长度也是有要求的在进行香皂盒产品顶出时需要注意顶杆的地顶尖必须要跟香皂盒的弧面相吻合，如果顶杆的长度不一样就会造成制件不能顶出，或者对制件与香皂盒模具发生磨损，造成制件的缺失或损坏。2)在加工表面的香皂盒塑件顶杆应尽可能与表面不接触，避免顶杆在塑件上遗留的印记。3)由于香皂盒塑件这套香皂盒模具属于多腔香皂盒模具设计，所以在设计顶杆的时候要根据塑件的形状来确定，香皂盒塑件地面是方形的但是其顶面是有圆弧的，故在设置顶杆时的顶尖也是圆弧型的，以便顺利顶出塑件，也不会造成不必要的影响。4)因为某些原因，顶杆在使用时要经常要注意推杆与孔的间隙和磨损，并及时修复或更换。根据以上问题得出，顶杆的位置应该能够使香皂盒产品顺利的从模具中成功的分离出来，且顶出的顶杆要与香皂盒的间隙要一致，这样才能够保证推出机构平衡的将香皂盒产品顺利推出。而且在设置顶杆的顶尖的时候一定要注意是否与香皂盒产品的接触面相吻合。最终香皂盒模具的顶出位置的确定如下图4.1所示，图中为香皂盒的多腔模具的顶杆位置的确定，图中共有8根顶杆，其两腔都在四周放置，且与产品的中心的距离对等，这样在顶出机构工作时能够平衡的将香皂盒产品推出。图4.1 顶杆的位置4.2顶杆的结构设计选择在设计香皂盒产品的顶杆之前要考虑香皂盒产品的结构及工艺的要求，由于香皂盒产品的长宽为：100x60。故在我们选择顶杆大小的时候要注意顶杆的大小的选择不能太大，也不能太小，要保证顶杆能够成功的将香皂盒产品顺利的推出，且在香皂盒产品的表面上不留下顶杆顶出时的印记，确保香皂盒的外观和使用的性能。在根据香皂盒的模架的大小和各个板之间的厚度来确定香皂盒的顶杆的大小，由于算出在香皂盒模架中顶杆的长度为：164，这个长度非常的重要，在长度定下来之后就是顶杆大小的确定了，在这里我将香皂盒的顶杆的直径设计为3。直径有了接下来就是顶杆的顶尖设计了，顶尖要与香皂盒产品的接触表面相吻合，就是香皂盒产品的上盖表面要以顶杆的顶尖要基本平行，才能保证顶杆在将香皂盒产品推出来时不留下印记。下图是顶杆的三维图，由于顶杆在使用过程中与支撑板的摩擦比较多，故顶杆在使用过程中容易磨损，而且顶杆的大小直径只有3个毫米，所以在选择材料的时候要选择硬度较高的材料如：45号钢材。也很有必要将顶杆的材料进行热处理来增加顶杆的硬度。图4.2 顶杆4.3香皂盒推出机构的设计香皂盒的推出机构是将注塑成型的香皂盒产品在冷却之后将香皂盒产品推出的重要组成部分，简单的说就是香皂盒的推出机构在一般情况下，能够在模具完成整个成型的时候将香皂盒产品推出后能够回到原来的位置，这要使得香皂盒的推出机构与香皂盒模具的模架能够相对的吻合，避免不必要的摩擦，减小摩擦系数。其主要原则是：在香皂盒产品在推出的过程中，一定要克服由于香皂盒产品在香皂盒型芯中的抱紧力，确保香皂盒推出机构的运动要平稳、可靠及安全。此外推出机构要有足够的强度要求，和较高的耐磨的性质，这些要求还要结合实际的情况来分析是否能够加工得出来。才能保证香皂盒的推出机构长久的正常工作。还有在香皂盒的工作过程中要不使香皂盒产品出现问题。这就使得香皂盒推出机构的力要在香皂盒产品上的力要均衡，还要尽量避免在香皂盒产品最薄的地方设计推出机构。根据以上的要求，所以在设计香皂盒推出机构的时候要注意避免香皂盒推出机构对香皂盒产品带来的损伤，保证香皂盒产品的外观及表面的质量。还有一点就是香皂盒推出机构的推出端要与香皂盒产品要有约0.12的距离来保证香皂盒产品的表面质量，不然香皂盒产品在推出过程中由于应力的作用导致了香皂盒产品的表面出现凸起，影响香皂盒产品的表面质量要求。4.4香皂盒模具的凸、凹设计我们都知道，在一套模具中最重要的部位是凸模与凹模，所以在设计凸模与凹模的时候该注意的问题也是比较多的，首先来介绍一下凸模与凹模的工作情况，在注塑机将模具的凸模与凹模合并的时候进行一系列的成型过程，我们所要确保的时尽量保证凸模与凹模的精度要求，因为凸模与凹模是保证香皂盒产品的形状尺寸外观的重要的部位，通过凸模与凹模的间隙来保证香皂盒产品的厚度，在这个过程中还需要考虑香皂盒材料的收缩率，这就要求我们要很熟悉的了解香皂盒材料的综合性能，就比如香皂盒材料在加热到110摄氏度左右的时候收缩为1.0045。这些简单的综合性能都需要我们了解。通过了解香皂盒材料的综合性能来制造香皂盒模具中的凸模与凹模的间隙。凸模与凹模的间隙的保证还需要加工的配合，就是在加工中心中加工凸模与凹模的刀具要好，且在加工中不要出现差错。就比如在操机者在加工凸模与凹模的时候不小心把凸模与凹模的模腔加工成凸模与凹模之间不平行的话。在模架中的凸模与凹模是用不起来的。举一个最简单的例子如熔融状态下的香皂盒塑料在进行加工的时候由于凸模与凹模的加工失误导致了凸模与凹模不吻合，这时肯定是不能将模具的凸模与凹模装到注塑机上面去。装上去也不会成型出香皂盒产品的尺寸要求。根据以上的简述我们可以知道在香皂盒模具的设计过程中一定要考虑到工艺的要求与实际情况相结合来选择香皂盒模具中凸模与凹模的加工精度要求，一般设计成香皂盒产品的精度的高一级精度就可以了，绝对不能过高，否则就会给加工者带来加工方面的困难，而且还要损耗不必要的时间来制造香皂盒模具中的凸模与凹模。下图为香皂盒模具中的香皂盒下盖凸模图，从图中可以很清楚的看见香皂盒下盖的四个凸点，这四个凸点就是香皂盒产品下盖的四个漏水口，还有在凸模的两端都有被模具的标准件打着孔，在图中我们很清晰的看见有四个冷却水孔，这四个孔就是为了冷却时用来装冷却水道用的。图4.3 香皂盒下盖凸模4.5 浇注系统的设计要点4.5.1 香皂盒主流道设计香皂盒的主流道它的形状是锥形,这样便于熔融状态下的塑料迅速流动。1)主流道的锥角= 2° 6°，3° 6°之间，壁粗糙度参照资料设置为Ra = 0.63米；2)香皂盒主流道的半径值r=1.53.5mm,以减小料流入腔体时的阻力，便于塑料的流动，也可以加快塑料的流速。3)在香皂盒模具的强度允许的情况下，浇口一般不超过50毫米，长的可能影响塑料熔体填充型腔光滑。主流道是熔融状态下的塑料的第一通道，香皂盒主流道的选择直接影响香皂盒产品浇注的质量与浇注的流动性，所以香皂盒主流道的表面要尽量的光滑，避免熔融状态下的塑料流速缓慢、造成香皂盒产品的缺失，凹陷等问题。综合上面的分析故，在设置香皂盒主流道的时候要根据以上的内容要求来决定香皂盒主流道的选取，和香皂盒模具的主流道尺寸。4.5.2香皂盒的浇口设计浇口是与香皂盒产品相互接触的地方，所以在设计香皂盒浇口的时候要尽量的将浇口的尺寸减小，以便减小浇口在香皂盒产品上余留下来的印记。由于香皂盒为多腔一件的模具，所以这是就得考虑浇口的浇口尺寸了，但是由于香皂盒的特殊性，就是香皂盒的上盖与香皂盒的下盖的体积相差不是很大所以在设计香皂盒的浇口时可以选择一样大小的香皂盒的浇口。这样既节省了计算浇口的时间，而且方便香皂盒浇口的加工，节省了加工的时间又不会影响香皂盒产品的质量要求。4.5.3香皂盒模具分流道的设计香皂盒模具的分流道也是香皂盒浇注系统的重要组成部分，香皂盒模具的分流道也是不能随便设计的，在设计香皂盒模具的分流道的时候要考虑香皂盒熔融状态下的塑料是否能够充足填满模具的模腔中。分流道的形式也比较多，由于香皂盒模具的模腔为两腔所以在选择香皂盒模具的分流道的形式也就简单多了，如果要结构简单的话就是用直流道，直流道的形状为圆形的。由于香皂盒模具的型芯型腔之间的距离为35.7，在减去浇口的那一部分的长度的话，香皂盒的分流道的直流部分，不包括导圆角部分，则香皂盒模具的分流道的长度为25.7。其长度已经足够的将香皂盒熔融塑料能够进入香皂盒模具的型芯型腔中。4.6香皂盒导向机构的设计要点香皂盒模具的导向机构应该具有导向的作用，确保模具在开模和合模的时候不影响成型香皂盒产品的质量。香皂盒的导向机构还需要有定位的作用，这样能够避免模具在装配过程中失误损坏模具。导向机构还要具有承受香皂盒模具的侧向应力，由于导向机构与香皂盒产品的生产情况有关，生产批量大了，香皂盒的导向结构强度也得加强。所以在设计导柱导套的时候，要根据导向机构的工作过程进行设计，避免导向机构在工作过程中相互碰撞，导致损坏模具。4.7香皂盒的冷却水道设计要点1）冷却系统千万不要随便的在模板上随便选取位置，一定要避免不必要的冷却水道和没有作用或是冷却可以省去的冷却水孔。2）冷却水孔应该便于制造，尽量使用圆形孔，避免弯曲、变形的冷却水道。3）香皂盒模具的冷却系统主要是在注塑机将塑料注入香皂盒模具型腔完成时进行冷却，使香皂盒产品内部的应力消除达到去除应力的效果，此外还可以防止产品的变形和开裂。达到迅速冷却产品保证香皂盒模具的外观等作用。为了更好的让香皂盒产品迅速的冷却，在模具的动模与定模都有冷却水孔。在设计香皂盒冷却水道时为了确保香皂盒产品的质量，这是模具的温度就要控制的较好才行了，如控制香皂盒模具的模具温度要保持均衡，减小香皂盒产品在成型时产生的痕迹，香皂盒模具的温度还会影香皂盒塑料的流速，影响了流速这就说明影响了整个成型过程。所以在设置香皂盒模具的冷却水道的时候，选择在模具的模腔的附近，且设置模具冷却水道的时候也要避免模具的冷却水道与模具中的顶杆相交。冷却水道要尽可能的均匀且大面积的分布在模具的模腔中，这样才能更好的冷却香皂盒产品的温度，达到快速冷却的效果。才能保证香皂盒模具的生产。图4.8.2 冷却水道的位置结束语通过此套香皂盒模具的设计可以看出整个香皂盒模具设计的过程也不是那么的艰难，首先是进行香皂盒塑料的得综合性能分析，接下来要考虑成型工艺中的压力、温度、时间及速度等因素。之后就是通过注塑量及锁模力等来选取注塑机。最后就是进行香皂盒模具的设计。整个过程基本上就是这个模式。特别是模架的选取可以选择外购标准模架，这可以省下了我们大部分的时间来设计模板。在设计香皂盒模具过程中我觉得最有难度的就是型芯-型腔的配合间隙问题，这个得需要认真的检查试模之后的产品做更进一步的解析。如果你什么好的建议或者是觉得我我设计的香皂盒模具有什么问题，我将很荣幸的欢迎与您共同探讨。致谢感谢大家观看我认真制作的毕业设计，我要特别感谢的是李宪军老师，我是在他的认真指导下完成的毕业设计，也感谢在场的答疑老师对我的提出专业上的问题及探讨，谢谢大家。参考文献1. 王鹏驹、张杰塑料香皂盒模具设计师手册2. 冯新爱塑料香皂盒模具工程师手册3. 吴生绪塑料成型香皂盒模具设计师手册4. 齐卫东简明塑料香皂盒模具设计手册5. 高军、李熹平注塑成型工艺分析及香皂盒模具设计指导6. 闰亚林塑料香皂盒模具图册7. 洪慎章电信塑料香皂盒模具设计图案8. 齐贵亮塑料香皂盒模具成型新技术9. 李力塑料成型香皂盒模具设计与制造10. GB/T4169塑料注塑模香皂盒11. GB/T12555塑料注塑模模架12. GB/T14234塑料件表面粗糙度13. GB/T12254塑料注塑模技术条件14. GB/T14486塑料模塑件尺寸公差15. GB/T12256塑料注塑模模架技术条件 吕锦运 学号：1150173110 2013年11月15日 联系：15152805369