肥皂盒上盖注塑模模具设计.doc

《肥皂盒上盖注塑模模具设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《肥皂盒上盖注塑模模具设计.doc（33页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、摘要本课题主要是针对肥皂盒的模具设计，通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，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、顶出系统、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。根据课题设计的主要任务是肥皂盒注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产肥皂盒塑件产品。以实现自动化提高产量。针对肥皂盒的具体结构，该模具是侧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盒盖的质量和加工工艺要求。【关键词】模具设计、注塑模、肥皂盒上盖Abstract The main topics of this i

2、s scop for the die design ,through the technology of plastic parts for analysis and comparison ,the final design of an injection mold .The topics from technology and product mix,the specific structure of the mold ,the mold for casting systems,die forming part of the structure,the roof system,cooling

3、 system ,the choice of inject molding machine and check the parameters that have detailed the design, at the same time and a simple preparation of the mold of the process. Through the entire design process showed that the mold will achieve the required pieces of plastic processing technology.Accordi

4、ng to the design of the subjects main task is to set fruit injection mold design.Design is an injection mold to produce scop lid pieces of plastic products in order to achieve automation to increase output .For the specific structure of the fruit plate,the die design that the lid of the mold to achi

5、eve the quality and processing requirements. Key words mold design, injection molding, soap box upper cover目录摘要1Abstract2第一章 绪论41.1 塑料工业简介41.2 我国模具行业现状61.3 注塑CAE技术简介8第二章 塑件成型工艺基础92.1 肥皂盒造型设计92.2 肥皂盒工艺特性102.3 注射成型原理及工艺特性10第三章 塑件工艺性分析113.1 分析塑件的结构工艺性113.2 工艺性分析113.3 注塑机的选择11第四章 塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计124.

6、1 型腔数目的确定124.2 型腔的分布124.3 分型面的选择124.4 浇注系统的设计13第五章 成型零件的结构设计195.1 凹模的结构设计195.2 型芯结构设计205.3 成型部件的工作尺寸的计算20第六章 结构零部件的设计256.1 注射模具的选择256.2合模导向机构的设计25第七章 推出机构的设计277.1 推出机构的设计原则277.2 推出机构的选择277.3 推出力的计算277.4 推杆的设计287.5 推出机构工作原理图28第八章 冷却和排气系统298.1 冷却系统298.2 排气系统30第九章 模具的装配31致谢32参考文献33第一章 绪论1.1 塑料工业简介塑料制品的

7、使用越来越泛，在很多方面，它己成为金属制品的替代物。塑料模具作为成型方式中的一种，是家用电器、汽车和航空航天等领域中塑料制品的重要生产工具。并且随着 塑 料 工业的迅猛发展，人们对塑料制品的质量要求越来越高，外形在满足性能要求的同时也变得越来越复杂，而且产品品种多、更新快、价格低，市场竞争剧烈。据统计， 日本一万多家模具企业中，生产塑料模具的就占40%;韩国模具专业厂中生产塑料模的占43%。塑料模具是塑料产品开发中至关重要的一个环节，也是批量产品得以投放市场的先决条件。在塑料模具中，由于注塑模具能够一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适用于高效率、大批量的自动化生产方式，使其在塑料模中的占用量超

8、过了50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，为了适应市场竞争对塑料模具的交货期短、质量好、价格低的要求，模具制造行业就必须以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出塑料模具来。在今天这样激烈竞争的环境中，客户对缩短注塑模具设计和制造周期的要求日益迫切。缩短模具设计和制造周期，成了模具企业间竞争取胜的重要因素之一。与模具成型零件变化多样相比，模具基本结构和常用零部件的变化要少得多。设计中相当一部分时间花在结构类似的零部件设计和绘图上。可见，缩短这些常用零部件的设计时间，能极大地提高模具设计的效率和缩短模具的交货期。因此，对引进CAD/CAE/CAM系统，进行本地化、用户化的二次开发具有重要的

9、实际意义。通过建立必要的标准模架库，充分地发挥计算机和CAD软件的功能，才能达到缩短模具设计周期，提高模具设计水平的目的，使科学技术转化为实实在在的生产力。模具CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。塑料模CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，塑料模CAD/CAE/CAM技术的重要性正逐渐被模具界所认识，其中注塑模具应用软件的发展引人注目。据统计，在国外，注射模采用CAD技术的比例约占所有不同模具CAD技术的75% ，在我国，注射模CAD技术也在不断地应用和推广中。塑料工业是当今世界上增长最快的工

10、业门类之一。自从聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改进技术的进步、愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促进塑料工业的发展。模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工艺装备或工具，它属于型腔模的范畴。通常情况下，塑件质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的质量的好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新换代周期越来越短、用户对塑件的质量要求也越高，因而模具制造与设计的周期和质量要求也相应提高，同时也正是这样促进了塑料模具设计于制造技术不断向前发展。就目前

11、的形式看，可以说，模具技术，特别是设计与制造大型、精密、长寿命的模具技术，便成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，就中国就有比较远大的市场，所以模具制造业已成为一个大行业。 在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模。 塑料模具的设计是模具制造中的关键工作。通过合理设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本

12、和提高附加价值的目的，塑料模的优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，

13、一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。现代塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具，被誉为塑料制品成型技术的“三大支柱”。尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后，由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水平，常标志一个国家工业化的发展程度。1.2 我国模具行业现状模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用

14、是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械、电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天等工业领域里，日益

15、成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车、摩托车行业的模具市场为例。汽车、摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件、经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2005年将达到170种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中

16、国摩托车共有14种排量80多个车型，1000多个型号。单辆摩托车约有零件2000种，共计5000多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需1000副模具，总价值为1000多万元。其他行业，如电子及通讯、家电、建筑等，也存在巨大的模具市场。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国、日本、法国、瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。塑料模是现代塑料工业生产中的重要工

17、艺装备，塑料模工业是国民经济的基础工业。用塑料模生产成型零件的主要优点是制造简、材料利用率高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的1/31/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。随着我国改革开放步伐的进一步加快，我国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入WTO后，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。塑料模的设计、制造技术、CAD

18、技术、CAPP技术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化商品化尚待规模化；CAD、CAE、Flow Cool软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此，我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国，必须要振兴和发展我国的模具工业，努力提高模具工业的整体技术水平，提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力。1.3 注塑CAE技术简介随着计算机技术的发展，对各种塑料成型过程的模拟成为塑料加工业研究的热点，主要是利

19、用高分子物理学、流变学、传热学和计算机图形学等理论，对塑料成型过程进行模拟，研究加工条件的变化规律，预测塑件设计、模具设计和成型条件对塑件结构和性能的影响，从而优化模具设计和成型条件、降低成本、提高生产效率和产品质量。注塑模CAE技术是利用计算机塑料注射成型过程个阶段进行定性和定量的描述，从而在模具制造前发现并改正设计弊端。 目前注塑模CAE技术的研究工作主要集中在流动模拟、冷却模拟、以及压实和翘曲等方面。 （1）注塑模流动充模过程模拟分析 流动充填模拟分析一般包括浇道系统分析和型腔充填分析。浇道系统分析的目的是确定合理的流道尺寸、布置以及最佳的浇口数量、位置和形状；型腔充填分析的主要目的是为

20、了得到合理的型腔形状及最佳的注射压力、注射速率等参数。 （2）注塑模冷却系统模拟分析 注塑模冷却系统的设计直接影响着注塑模生产效率和塑件质量，冷却系统的冷却效果决定着冷却时间，而模具的冷却时间约占整个注塑循环周期的2/3。一个完善的冷却系统能显著地减少冷却时间，从而提高注塑生产效率。塑件的变形和内部残余热应力常常是由于冷却不均匀而产生的。利用CAE技术进行分析，可获得经济的冷却时间、合理的冷却管道尺寸和布置，使塑件尽可能的均匀冷却。注塑模CAE操作过程，大致上分为三部分： （1）前处理 建立有限元模型（FEM）， 将流道、浇口及型腔建成有限元网格。设定成型树脂、模具材料、注塑机规格及冷却液种类

21、等。 设定成型条件，包括注射压力、注射速度、冷却速度等。 （2）分析 保压分析：可以模拟充入型腔的树脂在保压过程中的状态。 冷却分析：可以模拟模具在冷却过程中的温度变化状态。 冷却变形分析：根据保压分析取得的树脂收缩及冷却分析取得的模具温度变化状态，分析注塑制品脱模后可能产生的翘曲变形状况。 （3）后处理 各种分析结果如型腔中树脂在填充过程中的流动前锋、树脂压力分布、模具的温度分布、熔接线位置及气穴位置等均可以用彩色图、x-y图文字或数字方式表示。 第二章 塑件成型工艺基础2.1 肥皂盒造型设计其图形如图2.1、2.2所示：图2.1 肥皂盒工程图 图2.2 肥皂盒三维图2.2 肥皂盒工艺特性肥

22、皂盒在我们的生活中非常普遍，几乎每家都要用到。市场上也有各种各样的肥皂盒，形状各异，有些是把肥皂盒做成水果造型，有些是动物植物造型，来吸引顾客眼球，易引发人们的购买欲。次此设计的肥皂和结构较简单，主要是肥皂盒的注塑模设计。2.3 注射成型原理及工艺特性 注塑模亦称注射模，其成型原理是将塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔化时流动状态后，在柱塞和螺杆的推动下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模腔中，充满型腔的熔料在受压的情况下，经冷却固化后即可保持模具腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。这样的操作上完成一个周期的生产过程。通常，一个成型

23、周期从几秒到几分不等，时间的长短塑件的大小、形状和厚度、模具的结构、注射机的类型及塑料的品种和成型工艺条件的因素。注射成型是热塑性材料成型的一种重要方法，它具有成型周期短、能一次性成型形状复杂的、尺寸精度、带有金属或非金属嵌件的塑料制件。注射成型的生产率高、易实现生产自动化。注射成型的缺点是所用的注射设备价格高，注射模具的结构复杂，生产成本高，生产周期长，不适于单件小批量的生产，除了热塑件塑料外，一些流动好的热固件塑料业可用注射方法成型，其原因是这种方法生产率高，产品质量稳定。 第三章 塑件工艺性分析3.1 分析塑件的结构工艺性 该塑件尺寸中等，整体结构较简单，精度相对较低，再结合其材料性能，

24、故选一般精度等级：五级。塑件工艺参数： 成型时间：注射时间：03S 模具温度：2040C 保压时间：1540S 喷嘴温度：180190C 冷却时间：1530S 保持压力：3040Mpa 总周期：4090S 注射压力：60100Mpa结论：由分析可确定为注射成型模具3.2 工艺性分析为了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。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇注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端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。3.3 注塑机的选择 按照图1 塑件所示尺寸近似 塑件体积： VV=11.09c

25、m3 塑件质量： M=V=11.09cm1.05=11.64g 选用注射机选用为国产注射机XSZY125卧式注塑机。查表注额定注射量为125cm3,注射压力为120MPa，锁模力为90104N，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R为18mm，喷嘴口直径4mm，定出形式是两侧设有顶杆，机械顶出。第四章 塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计4.1 型腔数目的确定 根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔的数目 N ，即 式中 K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8; F注射机额定锁模力(N) P型腔内塑料熔体的平均压力 (Mpa) A1、A2分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2

26、） 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不超过4个，生产中如果交货允许，我们根据上述公式估算，采用一模一腔。4.2 型腔的分布在实际的多型腔模具设计与制造中，对于精度的要求较高、物理与力学性能要求均衡稳定的塑料制件，应尽量采用平衡式布置的形式。4.3 分型面的选择分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。 分型面的形式 该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。模具上用以取出制品和（或）浇注系统凝料的，可分离的接触表面称之为分型面。分型面的选择不紧关系到塑件的正常成型和脱模具,而且涉及模具结构与

27、制造成本.在制品设计阶段，就应考虑成形时分型面的形状和位置，否则无法用模具成形。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对制品质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。 分型面的设计原则 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：1.分型面应选在塑件外形最大轮廓处2.确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模3.保证塑件的精度4.满足塑

28、件的外观质量要求5.便于模具制造加工6.注意对在型面积的影响7.对排气效果8.对侧抽芯的影响 在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。 其分型面如图4.1所示。图4.1 分型面示意图4.4 浇注系统的设计4.4.1浇注系统的设计原则1、浇注系统与塑件一起在分型面上,应有压降,流量和温度的分布的均衡布置；2、结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置；3、尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间；4、浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有利于排气和补缩，且应设在塑件较厚的部位，以使熔料

29、从后断面移入薄断面，以利于补料；5、避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生；6、浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除和整修；7、熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态，以及对制品质量的影响；8、尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量；9、浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有IT8以上的精度要求；10、设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施；11、尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合应使两者的偏离距离尽可能小。4.4.2主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机

30、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 R=R0+1=11mm d=d0+0.5=4.5mm 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，此处选用2，经换算得主流道大端直径为6.67MM。 图4.2 主流道示意图4.4.3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，

31、以减少压力损失，热量损失和流道凝料。常用分流道断面尺寸推荐如表4-1所示。表4-1流道断面尺寸推荐值塑料名称分流道断面直径mm塑料名称分流道断面直径 mmABS，AS 聚乙烯尼龙类聚甲醛丙烯酸抗冲击丙烯酸醋酸纤维素聚丙烯异质同晶体 4.89.5 1.69.5 1.69.5 3.510 810 812.5 510 510 810聚苯乙烯软聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯热塑性聚酯聚苯醚聚砜离子聚合物聚苯硫醚 3.510 3.510 6.516 6.58.0 3.58.0 6.510 6.510 2.410 6.513分流道的断面形状有圆形，矩形，梯形，U形和六角形。要减少流道内的压力损失，希望流道的截面

32、积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脱模困难，所以一般是制成梯形流道。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 图4.3 分流道示意图4.4.4浇口的设计 根据浇口的位置选择要求，尽量缩短流动距离，避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷，浇口应开设在塑件壁厚处等要求。采用扇形浇口可以保持产品外观精度。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。边缘浇口一般开在分型面上，具有矩形或近矩形的断面

33、形状，其优点是浇口便于机械加工，易保证加工精度，而且试模时浇口的尺寸容易修整，适用于各种塑料品种，其最大特点是可以分别调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。该模具采用侧浇口，其有以下特性:形状简单，去除浇口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保证；试模时如发现不当，容易及时修改；能相对独立地控制填充速度及封闭时间；对于壳体形塑件，流动充填效果较佳。浇口设计如图4.4所示。 图4.4 浇口示意图4.4.5冷料穴的设计 冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体充填的速度，有影响成型塑件的质量，另外还便于在该处设置主流道拉料杆

34、的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。冷料穴位于主流道的正对面的动模板上，其作用是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品质量。冷料穴分两种，一种专门用于收集、储存冷料，另一种除储存冷料外还兼有拉出流道凝料作用，此处应用后者。在分流道的末端，冷料穴的长度通常为流道直径的1.52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

35、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。由文献资料11，其结构尺寸如下： Z头高3/4d，其中 d=D+（0.51） 则d=4+（0.51）=5mm，Z头底部自分流道距离为5/4d，如图4.5所示： 图4.5 冷料穴示意图 第五章 成型零件的结构设计 5.1 凹模的结构设计 图5.1凹模 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

36、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HRC4050，表面需镀铬和抛光处理，型腔表面的粗糙度为Ra0.20.1um,配合面需要达到0.8um. 5.2 型芯结构设计图5.2凸模 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。小型芯常单独制造，再嵌入模板中，最简单的是用过盈配合直接从模板上面压入，但是要在型芯下部铆接，主要是为了防止配合不紧密被拔出的可能。其结构如图：型芯材料选用40Cr热处理达到便面硬度为HRC4550, 型芯表面的粗糙度为0.10.25mm，配合面为0.8mm，型芯表

37、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 所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成成型型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂，塑件本身精度也难达到高精度，为了计算简单，规定塑件的公差。塑件的公差规定按单向极限限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“+”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行装换。而制品孔中心距尺寸公差按对此分布原则计算，即取/2。 5.3.1 计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素（1）塑件的收缩率波动 塑件成型后的收缩率的变化与塑件的品种、塑件的形状、尺寸、壁厚

38、、成型工艺条件、模具的结构等因素有关，塑料收缩率波动误差为:s=(Smax-Smin)Ls 式中 s塑件收缩率波动误差 Smax塑件的最大收缩率 Smin塑件的最小收缩率（2）模具的成型零件的制造误差 模具成型零件的制造精度越低，塑件尺寸精度越低，一般成型零件工作尺寸制造公差值取塑件公差的1/31/4.（3） 模具成型零件的磨损 脱模磨损时最主要的因素，磨损程度与塑料的品种和模具的材料及热处理有关，为简化计算，凡与脱模方向相垂直的表面不考虑磨损，与脱模方向的表面应考虑磨损。对于中小型塑料件，最大磨损量可取塑件公差的1/6，对于大型塑件应取塑件公差的1/6以上。（4） 模具安装配合误差 模具成型

39、零件装配误差以及在成型过程中成型零件配合间隙的变化，都会引起塑件尺寸的变化。 总是所述塑件在成型过程中产生的尺寸误差应该是上述各误差的总和，即： =z+c+s+j+a (式中为塑件的成型误差 z为模具成型零件的制造误差 c模具成型零件的磨损引起的误差 s为塑件收缩率引起的误差 j为模具成型配合间隙引起的误差 a 为模具装配误差） 5.3.2 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0.6%0.8%，他的平均收缩率是S=0.7%(1)型腔径向尺寸的计算因为塑件尺寸较小，精度级别高，c可取/6，z可取/3，

40、X取0.75。根据公式基本尺寸/mm 公差值/mm 计算120 1.48 70 1.2 （2） 型芯径向尺寸的计算 根据公式 基本尺寸/mm 公差值/mm 计算118 1.48 68 1.2 （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 以下X为2/3 基本尺寸/mm 公差值/mm 计算20 0.7 型芯高度的尺寸计算根据公式： 基本尺寸/mm 公差值/mm 29 0.7 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 标准公差后得基本尺寸/mm 公差值/mm 计算20 0

41、.58 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，mm （5-5）h型腔深度（mm）；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，根据经验值为3050Mpa，此处取最大值50Mpa；模具强度计算的许用应力（Mpa），本模具中型腔材料选用具有优良性能的P20预硬钢，其=300Mpa。（2）凹模底板厚度mm （5-6）T凹模底板厚度（mm）；B凹模的短边长度（mm）。根据标准模板，为了使型腔选料、加工方便，降低制造难度，凹模侧壁厚度取为约25mm，凹模

42、底板厚度取为40mm。第六章 结构零部件的设计6.1 注射模具的选择模架是设计、制造塑料注射模的基础部件，如图6.1所示： 图6.1模架模型标准中规定，中小模架的周界尺寸范围是大于560mm900mm，此次选用的模架周界尺寸为560mm900mm。 6.2合模导向机构的设计 6.2.1 导柱导向机构设计要点：(1)小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，采用等径切对称布置的方法，若有合模方位要求时，则采用取等径不对称布置，或不等径布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采用等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。 (2)直导套常应用简单模具或模板较薄的模具。 (3)导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位。 (4)导柱常固定在方便脱模取件的模具部分。 (5)为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置沉屑槽。 (6) 导柱工作部分的长度应比型芯端面高度高出