肥皂盒注塑模设计

肥皂盒注塑模设计第1页，共21页，2023年，2月20日，星期四一、设计任务1、塑料制品名称：肥皂盒2、成型方法：注射成型3、肥皂盒原料：高密度聚乙烯LDPE4、收缩率：1.5%‐3.0%5、生产批量较大第2页，共21页，2023年，2月20日，星期四二、设计要求1、观察产品外形特征，确定塑料模具类型2、根据成型原理，初定模具结构3、根据模具草图，进行相应工艺计算4、进行成型零部件设计（型芯、型腔、镶块、成型杆），其他零部件设计5、绘制模具二维装配图6、绘制零件图7、成型零件的工艺分析，编制加工工艺卡第3页，共21页，2023年，2月20日，星期四三、塑件二维图样分析零件图该塑件为肥皂盒，结构简单，生产批量较大。外轮廓为长方形，两边为半圆形。壁厚均匀，均为1.0，属薄壁塑件。塑件材料为聚乙烯PE，成型工艺好，可以注射成型,采用两板模。塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。第4页，共21页，2023年，2月20日，星期四塑件工艺性分析塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点高密度聚乙烯（LDPE），属于热塑性塑料。低压高密度属于结晶型材料，由模具温度决定。15℃－25℃高密度聚乙烯具有良好的化学稳定性，随着结晶度增加而增大。绝缘性能优异注射方向收缩率较大冷却速度慢，需要充分冷却。原材料分析：结论：1、结晶型塑料，由模具温度决定。2、存储适当，不需干燥处理。3、成型收缩率比较大，尺寸不稳定，易变形，冷却温度要均匀。。第5页，共21页，2023年，2月20日，星期四聚乙烯的注射成型工艺参数表聚乙烯预热和干燥温度t/℃110～120成型时间注射时间0～5时间τ/h8～12保压时间20～80料筒温度t/℃后段230～240冷却时间20～50中段240～260总周期50～140前段230～250螺杆转速n/(r·min-1)20～40喷嘴温度t/℃220～230后处理方法模具温度t/℃80～100温度t/℃注射压力p/MPa80～120时间τ/h第6页，共21页，2023年，2月20日，星期四分型面确定分型面的选择应有利于排气。第7页，共21页，2023年，2月20日，星期四确定型腔数量该肥皂盒精度要求一般MT5级，尺寸不大，可以采用一模多腔形式。考虑到模具制造成本和效率，定为一模两腔的模具形式。第8页，共21页，2023年，2月20日，星期四XS-ZY-125注射机技术参数理论注射量/cm3125锁模力/KN900注射压力/MPa120拉杆内间距290x260注射时间/S1.6移模行程/mm300注射方式螺杆式最大模厚/mm300喷嘴球半径12最小模厚/mm200锁模方式液压机械定位圈尺寸/mm100螺杆直径42喷嘴孔直径/mm4第9页，共21页，2023年，2月20日，星期四肥皂盒模塑工艺卡如下表车间

塑料注塑后成型工艺卡资料编号

共业第1页零件名称肥皂盒材料牌号PE设备型号xs-zy-125装配图号

材料定额每模件数

2件零件图号

单件重量15.68449g工装号

材料干燥设备

湿度/℃110-120时间/℃

料筒湿度（℃）后段/℃160-170中段/℃200-220前段/℃180-220喷嘴/℃170-190模具湿度/℃40-80时间注射/s0-5保压/s20-60冷却/s15-50压力注射压力/mpa70-120筒压/mpa

后处理湿度鼓风烘箱100-110时间额定辅助/min

时间

单件/min

第10页，共21页，2023年，2月20日，星期四注射机有关参数校核1、最大注射量的校核

为了保证正常注射成型，柱设计的最大注射量应稍大于制品的质量或体积（包括流道凝料）。通常注射机的实际注射量最好在注射机最大注射量的80%以内。XS-ZY-125注射机允许的最大注射容量为125cm3

系数取0.8，则

0.8X125=100cm353.85<100cm3

因此，最大注射符合要求。2、注射压力的校核

安全系数取1.3，注射压力根据经验取80MPa1.3X80=104MPa104MPa<119MPa因此注射机压力校核合格。3、锁模力校核

安全系数取1.2，则1.2X707=848.4KN<900KN因此，锁模力校核合格。第11页，共21页，2023年，2月20日，星期四浇注系统设计1、主流道设计（1）主流道尺寸根据所选注射机，则主流道最小端尺寸为

d=注射机喷嘴孔直径+（0.5~1.0)mm=4+1=5mm

主流道球面半径为

SR=注射机喷嘴球半径+（1~2)mm=12+1=13mm<15mm

又因球面半径要大于15mm，故取16mm。2、主流道衬套形式衬套和定位圈设计成分体式。主流道为圆锥形，锥角取2°。内壁粗糙度Ra值取0.4um

衬套采用T10钢，热处理淬火后硬度为53~57HRC。第12页，共21页，2023年，2月20日，星期四确定注射机型号：

1、注射量的计算通过三维软件分析，单个肥皂盒的体积V=16.83cm³,两个约为33.66cm³，按经验公式注射体积为1.6×33.66=53.86cm³查聚丙烯密度p=0.90g/cm³所以，塑件的质量为0.90×53.856=48.47g2、锁模力的计算通过三维软件分析，单个肥皂盒在分型面上的投影面积约为7480mm2,两个面积为14960mm2。按经验公式计算得总面积1.35×14960=20196mm2又因聚丙烯成型时平均压力为35Mpa(经验值），故所需锁模力为Fm=20196×35=707KN

根据以上计算，可选用XS-ZY-125注射机。第13页，共21页，2023年，2月20日，星期四2、分流道设计（1）分流到布置形式：平衡式分流道（2）分流道长度：对称分布，取总长为20mm

（3）分流道形状和截面尺寸：便于机械加工及凝料用脱模，截面采用半圆形截面。分流道直径一般2~12mm，比主流道大端小1~2mm。本模具分流道取6mm，设置在定模板上。（4）表面粗糙度：Ra值一般取0.8~1.6um，在此取1.6um。第14页，共21页，2023年，2月20日，星期四浇口设计：模具的侧浇口的截面形状采用矩形，尺寸为2mmx3mmx0.8mm。拉料杆设计：拉料杆采用球形拉料杆，直径取6mm。拉料杆固定在动模板上。冷却系统设计：水孔的直径为6mm。在型腔和型芯上均采用直流循环式冷却装置。排气系统设计：制品尺寸较小，排气量很小，利用分型面，推件板，型芯间的配合间隙排气即可。第15页，共21页，2023年，2月20日，星期四成型零部件的尺寸计算1.基本尺寸：119+1.34/2=119.67计算模具成型零件最基本的公式为：Lm=[Ls(1+s)-3/4△]0+δz121.3600.452.基本尺寸：116+1.34/2=116.67Lm=118.2900.45基本尺寸：84+1.20/2=84.6公差为1.20Lm=85.600.4基本尺寸81+1.2/2=81.682.5400.4第16页，共21页，2023年，2月20日，星期四型腔高的计算Hm1=30.3500.25Hm2=29.0300.23型芯的尺寸计算Lm=118.880-0.45L