肥皂盒注塑模具设计

本科毕业设计说明书（论文）第5页共5页1引言注塑模具作为我国工业的基础，在我国的经济中占有很大的地位，因此关于注塑模具技术的考核也将会是评价一个国家制造水平的重要标准之一。在第十一五规划中指，注塑模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石化、建筑都要求注塑模具工业发展与之适应。注塑模具的优点是生产效率高效、产品的质量有保障、材料的消费有限、生产成本低下，因此得到了广泛的运用，这是其他加工制造业无法媲美的。由于政府十分重视关怀我国注塑模具工业，并提出相应的优惠政策来进行模具技术开发，在注塑模具工业中大量引进先进的技术和设备，努力提高注塑模具设计和制造水平，取得显著的经济效益。此外，由相关资料所悉，目前，美国、日本、德国等发达国家的注塑模具总产值都远超机床总效益。注塑模具技术的飞跃进步推动了工业产品的生产发展，因此注塑模具真可称得上是“效益放大器”，注塑模具最终的价值将会是自身的数以百倍。1.1我国注塑模具行业发展概最近几年，我国的注塑模具一直发展良好，这种趋势是否能维持下去，是大家特别在意的焦点。个人认为，我国注塑模具行业虽然面临着在中低端产品国内竞争日益严重还有中高端产品国外或外企压力逐渐增大的趋势，但由于近几年的稳定发展，竞争实力今非昔比，足够可以与其他行业竞争，所以我们可以化压力为动力，继续稳定进步。自从中国加入WTO以后，全球制造业正在以迅雷不及掩耳之势向亚太地区转移，中国正在逐渐成为世界制造业的重要根据地。根据有关权威报道，中国已正式成为世界第一制造大国。目前，在参与世界产品市场的激烈竞争下，各行业产品的品种和数量不断增加，换型加快，对产品质量、样式和外观的要求也在不断提高，使得注塑模具需求量增加，对注塑模具质量要求也越来越高，注塑模具技术直接影响制造业的发展、产品更新换代和产品竞争能力。所以，我们应当把主要任务放在提高模具技术水平。举例：日本汽车、美国手机、韩国电视机等产品在国际市场上占有重要地位，最重要的原因就是日本的注塑模具技术排在世界前列。1.2注塑模具发展趋势随着人类步入21世纪以来，我国已有2万多家塑料模具生产企业，塑料模具占整个行业40%的份额。虽然我国注塑模具起步比较晚，技术设备、管理水平都比较低，长期以来，我国的注塑模具设计与制造很多依赖于国外的经验，随着计算机技术的发展，注塑模具的设计方法已由传统的手工绘图软件逐步向计算机辅助设计（CAD）方向发展，采用CAD/CAE/CAM技术，极大的提高了塑料注塑模具的设计水平及制品质量，促进我国注塑模具工业更快的发展。目前我国重要使用的模具设计软件只要为PRO/E、UG、Solidworks等。由于在学校学习时，PRO/E运用最多，因此，采用它作为毕业设计辅助工具。1.3PRO/E软件介绍Pro/E诞生于上世纪八十年代，是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。经过了20多年的发展，已经成为了世界上使用最普及的三维设计系统。已经广泛应用在日常生活用品的各个方面。它不仅能够满足各类模具的设计需求，还可以大大提高模具设计效率和成品质量。

2塑件的结构分析及工艺分析2.1顶壳结构工艺性分析本次需要设计的注塑模具的塑料名称是澳洲山羊奶皂壳，根据塑料零件的使用特点：强度高，尺寸适中，化学性能稳定等，故注塑材料选择ABS，即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物，它是由三种单体聚合而成的非结晶型高聚物，具有三种组合物的综合性能，且无毒无味，奶皂壳成型后有较好的光泽。由于物质的热胀冷缩，塑料制品在冷却后会发生收缩，然后紧紧包在凸模抽芯型芯上，或者由于黏附作用，塑件紧贴在凹模型腔内。因此，为了从型腔中脱出塑件，还要防止脱模时擦伤模具，在设计塑件时需要留下脱模斜度。这就使得成型塑件内表面和外表面沿着各自的脱模方向都有适当的斜度。脱模斜度的大小取决于塑件的性能、几何形状及型腔的表面状态。鉴于本次设计采用的塑料是ABS，所以查表得知，设置注射模的型腔脱模斜度35'～1°30'，型芯脱模斜度30'～40'，所以本次设计取型腔脱模斜度1°30'，型芯脱模斜度40'。奶皂壳的尺寸精度是决定奶皂壳制造质量的首要标准，然而，在满足奶皂壳使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低注塑模具的加工难度和制造成本。根据精度等级选用表，ABS的高精度为MT2，一般精度为MT3级，低精度为MT5，该肥皂壳精度选取一般精度MT3。2.1.1澳洲山羊奶皂壳的结构分析本次需要设计模具的零件是澳洲山羊奶皂壳。为了设计该注塑模具，就需要对他的整体结构进行了解和分析。澳洲山羊奶皂壳的三维图如2.1所示，二维图如图2.2所示。图2.1奶皂壳三维图分析零件的二维图和三维图可以得知，一般来说，精度要求高的塑件和大中型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不高的塑件，形状简单，又大批量生产时，则采用多型腔注塑模具可使生产率提高。综合考虑生产批量，而且奶皂壳体积不大，结构比较简单，准备采用一模两腔结构比较合适。侧浇口常用于一模多腔的模具，一般开设在分型面上，塑料熔体从内测或外侧充填模具型腔，其截面形状多为矩形，是限制性浇口。考虑到奶皂壳又是盒类产品的特点。奶皂壳表面质量要求不高，采用侧浇口比较好，浇口设置在奶皂壳底部，不会对外观产生影响。这样设置浇口，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，不留下明显的痕迹。综上所述，采用一模两腔单分型面结构。图2.2奶皂壳二维图2.1.2奶皂壳的材料分析本次毕业设计中的塑件材料选择的是工程塑料。是一种无毒无味，外表颜色为淡黄色或者白色的不透明塑料，材料密度在1.02～1.05g/cm³易于成型，且具有价格低，原材料易得的特点，所以也是现在应用最为广泛的塑料。塑料是一种共聚物化合物，主要由分丁二烯、丙烯腈、苯乙烯三种成分构成。其中丙烯腈使材料具有良好的耐热性、耐腐蚀性以及较高的表面硬度。苯乙烯让塑料制品容易调色和后续加工。丁二烯增加了塑件的强度。但ABS材料也有一定的缺点，由于其易吸水性，使其容易在塑料件的表面形成云纹或者斑痕。所以在将原料倒入料斗之前要先干燥。使用ABS塑料的模具浇注系统中应尽量减小塑料的流动阻力以免产生熔接痕。当温度达到93度时，ABS塑料就会产生热变形，且长期暴露在紫外线条件下，ABS塑料会变得脆硬。2.1.3ABS塑料的一般参数ABS塑料的一般性能参数见表2-1。表2-1ABS碎料的一般性能参数项目性能参数密度1.02～1.05干燥条件0～90℃2小时吸水率0.20～0.45%熔点130～160℃成型收缩略率0.40～0.70%比热容1470J/kgK抗拉强度38MPa屈服强度50MPa弯曲弹性模量1.4GPa拉伸弹性模量35GPa抗弯强度80MPa抗拉强度53MPa抗剪强度24MPa成型温度200～240℃热变形温度70～107℃使用温度-40～80℃2.2注射机的选择以及相关参数的确定2.2.1注射机的选择注射机是注射成型所使用的生产设备。常见的注塑机根据它们的外形可分作卧式，立式以及角式注射机三种类型。还可以根据塑料在料筒中的塑化方式分为柱塞式和螺杆式注射机。注射机的选用主要有以下两点：根据塑料的品种，塑件的结构对注射机型号的选择。根据以往的经验与注射模的大小，先预选注射机型号。2.2.2ABS的注塑成型工艺参数表2-2ABS的注塑成型工艺参数项目工艺参数注射机类型柱塞式螺杆转速30～60r/min料筒温度前段200～210℃中段210～230℃后段180～200℃模具温度50～70℃喷嘴温度180～190℃喷嘴形式直通式注射压力70～90MPa注射时间3～5s保压时间15～30s冷却时间15～30s成型时间40～70s2.3使用PlasticAdvisor进行模流分析2.3.1最佳浇口位置的分析通过使用Pro/E软件自带的PlasticAdvisor（塑料顾问）模块对澳洲山羊奶皂壳进行模流分析。如图2.3所示，图中蓝色的部分为最佳的浇口位置，红色部分则表示不佳的位置。图2.3最佳浇口位置的分析从图中可以看出，浇口较好的位置集中在壳四周。综合考虑到塑件的结构，美观性及后期处理，故将浇口位置定在壳的侧面中心处，初步采用一模两腔的设计。2.3.2填充可行性的分析继续对奶皂壳进行填充可行性的分析。将浇口起点位置设置在流道凝料的上端，如图2.4所示的箭头处。绿色的部分代表填充的质量良好，从图上可以看出，该一模一腔的塑件设计都是绿色的，所以完全可以继续填充，浇口的位置选择合理，该方案可行。图2.4填充可行性的分析2.3.3缩痕指数的分析由于熔融的塑料冷却后会产生收缩，故塑件也会因此产生缩印或者凹陷，这就形成了缺陷。缩痕指数就是用来反映缺陷产生可能性的数值，如图2.5所示，塑件的最大缩痕指数为0.054mm，塑件上虽有较多缩痕，但依然满足评估的要求，所以该方案是可行的。在后续的生产中，若果遇到缩痕的产生，也可以采用增加注射压力和提高注射速度来解图2.5缩痕指数的分析2.3.4填充时间的分析填充时间即熔融的塑料从喷嘴注射到浇口直至充满整个型腔所用的时间，在一定程度上，填充时间的多少决定了产品的生产效率，与工厂的效益挂钩。如图所示，红色部分最先被填充。蓝色部分最后被填充。整个塑件填充完需要1.49s，满足快速填充的要求。图2.6填充时间的分析2.3.5填充完成时温度变化的分析由于熔融的塑料进入型腔各位置时间不同，故每个部位的温度也会产生不同，填充完成时的温差如图2.7所示，其中温度最高的为红色部分，温度最低的为蓝色部分，零件的各部分温度接近，温差在合理的控制范围内，所以该设计方案是可行的。图2.7填充完成时温度变化的分析2.3.6注射压力的分析注射压力分析是模拟填充过程中的压力损失及受力情况。如图2.8所示，浇口处为红色，压力最高，达到20.32Mpa。从图中可以看出，塑件部分的颜色为蓝色或青色，压力均小于19.92MPa，所以该设计方案是合理可行的。图2.8注射压力的分析2.3.7压降的分析压降产生的原因主要是塑料流体在型腔内填充的过程中由于摩擦力而产生能量损失。如果能量损失太大，则会产生充不满的现象。如图2.9所示，压降最大处在红颜色的部分，压降最小处在蓝颜色的部分，其最大压降为20.32MPa，整体的压降大概在10.16MPa左右。如果压降过大，塑件会产生缺陷，所以在实际的生产生活中，常常对凸凹模进行圆角处理，以降低压降，提高合格品率。图2.9压降的分析2.3.8气穴位置的分析由于填充过程中，压力不能及时排除模具外，所以在模具开模时，残留的空气就会被分离出来，形成气孔，使得塑件的表面产生缺陷。如图2.10所示，零件表面基本没有气孔，不会对塑件的成型质量造成影响。图2.10气穴位置的分析2.3.9冷却质量的分析如图2.11所示，是对塑件冷却质量的分析，绿颜色的部位是冷却质量最好的部位，黄颜色次之，黄颜色是冷却质量欠佳的部位。从图中可以看出成型塑件大部分都是绿色，冷却质量较好，而侧凹和流道处较差。该分析可以作为冷却水道布置的依据，可以将水道布置在靠近浇口的位置从而提高塑件的冷却质量。图2.11冷却质量的分析2.3.10冷却时间变化的分析冷却时间变化是指填充完毕后，塑料流体在模具内冷却成型所需的时间。如图2.12所示，是对塑件冷却时间变化的分析，塑件大部分都为蓝色，代表塑件的冷却时间相同，成型质量好，表面质量好。青色部分为流道凝料，因为布置了冷却水道，流道凝料的冷却时间也可以大大缩短，以提高塑件的生产效率。图2.12冷却时间变化的分析3澳洲山羊奶皂壳注射模具的基础设计3.1确定型腔数目及排布方式一般来说，精度要求高的塑件和大中型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不高的塑件，形状简单，又大批量生产时，则采用多型腔注塑模具可使生产率提高。常见的模具形式有单型腔注射模和多型腔注射模这两种。单型腔注射模，顾名思义就是一次只能生产一件塑料产品的模具。单型腔注射模的特点是：零件精度高、模具成本低。但由于是一模一腔，导致其生产率较低，从而变相提高了单个塑件的制作成本，适用于NPI阶段的小批量试产以及产生大件或者尺寸精度要求高的塑件。多型腔注射模顾就是一套模具一次可以生产两个及两个以上的产品的模具。多型腔注射模按照型腔排布方式有平衡式和非平衡式两种。多型腔注射模的优点是：生产效率高，单个塑件的制造成本低。但不便于控制零件尺寸，导致了塑件的成型尺寸精度偏低。同时，多型腔注射模的模具结构也比较复杂，且模具的制作成本比较高。多型腔注射模多在批量生产时使用。综合考虑生产批量，而且本次设计的奶皂壳体积不大，结构比较简单，针对他的特点，既要满足效率，又要考虑质量，所以准备采用一模两腔结构比较合适。型腔数量确定以后，便进行型腔的排布。侧浇口的一模两腔的型腔的排布长采用H形布局，型腔布局如图3.1所示。3.2分型面的确定3.2.1分型面的定义分型面就是动模与定模轮廓重合部分的曲面。它的位置在塑件的最大轮廓处，是用于取出塑料零件和流道凝料的分离面。分型有很多种，如平面，斜面，阶梯面，曲面等。使用最广泛的，最常见的是平直分型面。合理的设计分型面，对于塑件的成型质量和生产效率起到非常重要的作用。所以要合理选择分型面。3.2.2分型面选择的基本原则如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到肥皂壳在注塑模具中的成型位置、浇注系统设计、奶皂壳的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、注塑模具的制造、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比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：保证塑料制品能够脱模；使奶皂外形美观，容易清理；有利于抽芯位置的布置；使分型面容易加工；分型面设计的应当便于排气，降低塑件对质量的要求；分型面要便于后期的凹凸加工。3.2.3确定分型面结合分型面的设计原则与模具其他部分的设计，本次设计的分型面如图3.2所示：图3.2分型面3.3浇注系统的设计3.3.1浇注系统的组成、作用与分类浇注系统一般由主流道、分流道、浇口及冷料穴四个部分组成。浇注系统的作用是让塑料流体稳定地注入模具型腔中。在填充和冷却的过程中，能够把压力平稳的分配到塑件各个部分，以提高塑件的成型质量。浇注系统有直浇口和横浇口这两种。其中直浇口往往是使用立式或者是卧式注射机。横浇口的主流道一般平行于分型面，常常采用角式注射机。3.3.2浇注系统的基本特点浇注系统的基本特点有：（1）排气良好,能顺利的引导熔融塑料填充到型强的各个深度，不产生涡流和紊流，并能使型腔内的气体顺利排出；（2）流程短,在满足成型和排气良好的前提下，要选取短的流程来填充型腔，且应尽量减少折弯，以降低压力损失，缩短填充时间；（3）防止型芯和嵌件变形,应尽量减少熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯折弯变形或嵌件移位；（4）整修方便,进料口位置和形式应结合奶皂壳形状考虑，做到整修方便并无损奶皂壳的外观和使用；(5)为了避免塑件产生翘曲和变形等缺陷，当塑件尺寸比较大的时侯，往往采用多个浇口；(6)布置冷料穴：可以提高塑件的成型质量；(7)长度和截面尽量小。3.3.3主流道尺寸的设计主流道指由注射机喷嘴出口起到分流道入口止的一段流道，它是塑料熔体首先经过的通道，且与注塑机喷嘴在同一轴线。根据选用的XS-ZY-250型号注射机的相关尺寸得：喷嘴前端孔径：mm喷嘴前端球面半径：R0=14mm根据注塑模具主流道与喷嘴的关系R=R0+(1～2)mm(5.1)d=d0+(0.5～1)mm(5.2)主流道球面半径取R=14mm主流道小端直径取d=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，倾斜度为2～6度，本次注射量比较大，为了提高注射效率，将主流道倾斜度取4度。由于主流道小端口与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道浇口套形式，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。设计采用浇口套与定位环单独分开加工，两者分别通过螺钉固定在定模座板和定模板上，浇口套和定位圈装配如图3.3所示：3.3.4分流道尺寸的设计分流道是主流道与浇口之间的通道。它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡段，能使塑料的流向得到平稳的转换。对多腔模分浇道还起着向各型腔分配塑料的作用。分流道布置原则：多腔注塑模的排列和分流道布置，往往有很多选择，在实际工作中应遵循以下设计原则。力求平衡、对称。一模多腔的注塑模具，尽量采用平衡布置，使各型腔在相同温度下同时充模。分流道的截面形状常用的分流道截面形状有全圆形、梯形、半圆形、矩形和U字型等。在分流道的设计中，尤其要减少热量和压力的损失。如图3.4为分流道截面的形状。图3.4分流道截面的形状通过以上图和所了解知识，可以比较各种浇口截面的区别，圆形截面和梯形截面效率较高，由于梯形截面常用于三板模具中，所以本次设计采用2板模具常用的圆形截面，本次设计采用全圆形分流道截面，由于注射量较大，分流道相应取大一些，直径D=6mm。3.3.5浇口的设计浇口又叫做进料口，是连接分流道和型腔之间的通道。它的位置、形状和尺寸对产品奶皂壳的成型有较大的影响。它的设计包括了形状、尺寸的确定和位置的选择。浇口设计应注意的问题：（1）压力损失大，需用较大的注射压力或缩短浇口长度。（2）易形成熔接痕、缩孔、气泡等缺陷，设计时需考虑浇口位置的选择和排气措施。考虑到不影响奶皂壳产品的美观，进料部分一般选择在制件的底面或背面较隐蔽处，本次设计用的是侧浇口，如图3.5所示：图3.5侧浇口3.3.5冷料穴的设计冷料穴是浇注系统中重要的组成部分。作用就是固定首先进入型腔中的冷料。避免其被注入型腔的塑件部分。冷料穴的下方还可以设计拉料杆，便于塑件的脱模。3.4注射机的选用注射机是注射成型用到的设备，其基本的工作流程如下。加热、预塑化。合模锁紧、注射装置前移。注射、保压。（4）卸压、注射装置后移。（5）开模、顶出塑件。注射机有很多种类。其中，卧式螺杆式注塑机最常见。3.4.1单次注射量的计算与校核注射机技术参数中的最大注射量为理论注射量。在塑件的生产中不能按照理论注射量来计算。注射机的最大注射量应大于制品的重量或体积(包括流道及浇口凝料飞边)，通常注射机的实际注射量最好是注射机的最大注射量的80％，所以选用的注射机最大注射量应为。计算奶皂壳的体积和质量，借助Pro/E软件的分析模块，可以很方便的测量出塑件的体积。如图3.6所示：图3.6塑件的质量属性从质量属性的分析结果中可以看出塑件以及凝料的体积，查询设计手册可知ABS工程塑料的密度，所以整个塑件的质量m=×=1.05×55.1=57.86g。浇注系统凝料体积在没有设计浇注系统的情况下是无法确定的，所以需借住经验公式来估算，在这里浇注系统的凝料按肥皂壳体积的0.2倍来计算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积：由。根据注射所需的压力和肥皂壳的重量以及其它情况，可初步选用的注射机为初步选用注射机为XS-ZY-250。3.4.2注射机型号的选择国内的注射机型号中的表示成型。表示塑料机械。表示注射机。表示螺杆式。根据前面的计算数据，综合考虑选择合适的注塑机。查找设计手册，决定初步使用注射机。该型号注射机的相关技术参数如表所示：表3.1型注射机主要技术参数项目参数额定注射量250cm³螺杆直径50mm注射压力130MPa注射行程160mm注射方式螺杆式锁模力1800kN最大成型面积500cm²最大开合模行程500mm模具最大厚度350mm模具最小厚度200mm喷嘴圆弧半径18mm喷嘴孔直径4mm顶出形式机械定出，两侧设有顶杆顶出动、定模固定板尺寸598mm×520mm拉杆空间448mm×370mm合模方式液压-机械液压泵流量130L/min、12L/min液压泵压力6.5MPa机器外形尺寸4700mm×1000mm×1815mm3.4.3注射机技术参数的校核（1）最大注射量的校核（3.1）式中，模具型腔和流道的最大容积，；注射机的理论注射量，，本型号的注射机为；注射系数，本次取0.8。（3.2），故满足设计要求。（2）注射压力的校核（3.3）式中，=120=100满足，故选择合理。（3）锁模力的校核当塑料流体填满型腔时，注射机的轴向会产生一个很大的力。这个力应该要小于注射机的锁模力。不然塑件会产生飞边。（3.4）式中，锁模力安全系数。一般情况下取1.1～1.2，这里取1.2；注射时型腔的压力。一般为注射压力的倍，这里取；塑件和浇注系统在分型面上的投影面积，根据分析测量模块分析得A=28244。(3.5)注射机锁模力为。综上校核，设计合理。（4）开模行程的校核注塑机的开模行程各不相同。要顺利取出塑件则必须满足以下条件：（3.6）式中注塑机的最大开模行程，查表3.1，得；，如图3.7所示，取；塑件最大高度，如图3.8所示，取。由式（3.6）得，远远小于注塑机的开模行程，故满足设计要求。3.5奶皂壳注塑模的整体设计本次设计的一模两腔的奶皂壳注射模由以下部分组成。型芯型腔。浇注系统。冷却系统。排气系统。导向机构。脱模机构等。塑件成型质量的好坏与模具的结构设计和注射机的技术参数有种密不可分的联系。3.5.1模具轮廓尺寸的设计在对模具的整体尺寸进行设计的时候，最重要的一点就是模具的整体尺寸必须要小于注射机安装模具的最大尺寸，否则就会因为模具过大而无法安装。所以选择合适的注射机对模具的成型质量起到很重要的作用。（1）模具外形尺寸本次设计的奶皂壳注射模具的外形轮廓尺寸为，查表3.1注射机的技术参数可知型注射机器的安装最大尺寸为，所以满足设计要求。（2）模具的总厚度（3.7）式中，注射机模具最大厚度（）注射机模具最小厚度（）由式（3.7）可知，XS-ZY-250型注射成型机=200mm，=350mm。本设计的高度满足要求，故设计合理。（3）定位圈的尺寸定位圈与定模固定板定位孔采用的是的间隙配合。定位圈直径设置为120。定位圈的最大厚度要比定模座板定位孔的厚度小，本次设计中定位圈厚度为15。3.5.2凹模的设计凹模是与塑件的上表面相接触的。凹模的设计合理与否，直接关系到塑件的外表面成型质量的好坏。分析产品，其外部结构简单，考虑各方面因素，采用整体式型腔，有足够的强度与刚度，使用可靠且置换方便。本次设计的凹模如图：图3.9凹模（1）凹模的径向尺寸计算：（3.8）式中，的径向尺寸，；外形的最大尺寸，；塑件的平均收缩率，；公差，制造公差，。或，本次设计取。由式（3.8），可以求得：（2）凹模的深度尺寸计算：（3.9）式中，凹模的深度尺寸；塑件高度最大处的尺寸，。由式（3.9），可以求得：3.5.3凸模的设计（1）凸模的径向尺寸计算：（3.10）式中，凸模的径向尺寸，；塑件的内形最小尺寸，；由式（3.10），可以求得：（2）凸模的高度计算：（3.11）式中，凸模的高度尺寸，；塑件内形深度的最小尺寸，。由式（3.11），可以求得：最终模具设计结果如图3.10所示图3.10开模效果图4奶皂壳注射模模架及零部件选择计算和校核工作完成后，进入选择标准模架的阶段。模架的标准化，大大减少了模具的生产周期，方便了模具的生产，提高了生产效率。4.1标准模架的选择和确定通过计算出的凸凹模尺寸，以及预估的导柱、导套、螺钉的位置，选择使用的标准模架，其尺寸为，其基本结构如下图4.1所示：4.2确定各模板的尺寸和技术参数4.2.1定模座板定模座板是与注射机定模固定板连接的一块模板。材料为钢。定模座板上安装有主流道衬套以及定位环。图4.2定模座板4.2.2动模座板定模座板是与注射机的动模固定板相连接的模板，材料为钢。图4.3动模座板4.2.3定模板定模板是安装凹模的，材料采用钢，并调质处理。经计算得到的凹模高度是45，且因为定模板上还要设计冷却水道，所以将定模板高度设置为，长宽为。同时定模板中心开了275mm×200mm×40mm的矩形槽，用来安装型腔。图4.4定模板4.2.4动模板动模板是安装凸模的，材料和定模扳一样采用钢，并调质处理。经计算得到的凸模底部高度为80，由于开合模主要是凸模运动，所以动模板要有一定的厚度来保证强度，所以设置其厚度为80，长宽为。图4.5动模板4.2.5推板推板是与注射机后部的顶杆接触的。材料采用钢。设置其厚度为25，长宽为。图4.6推板4.2.6推杆固定板材料采用钢，厚度设置为20，长宽为。图4.7推板固定板4.2.8垫块支撑板和动模座板之间的两个模块为垫板，其作用就是调整模具高度，从而满足安装到注射机上的尺寸要求，材料采用的是钢。图4.8垫块4.3导向元件的设计模具的导向元件包括导柱和导套。4.3.1导柱的设计导柱是模具设计中非常关键的一个部分，导柱能不能起到精准的导向作用直接决定着模具是否可以正常的开模和合模，也直接影响到成型塑件的质量。由于模具在工作过程中需要不停的开合模，所以在导柱导套之间还要有润滑油润滑，以减少磨损影响的精度。导柱如下图4.10所示：图4.10导柱4.3.2导套的设计导套是与导柱配合的导向元件，由于模具生产过程中需要进行很多次的开合模，所以要求导套必须要具有很好的耐磨性，所以材料选择使用T10A。4.4推出元件的设计4.4.1推出元件的作用由于开模时，塑料件会以为冷却收缩的原因而包裹在型芯上，所以需要设计推出机构将其顶出。4.4.2推出元件的设计原则推出元件应尽量简化，便与生产，以及安全可靠；顶出塑料件的时候不能破坏塑件；（3）推杆应合理分布，平稳推出；（4）推杆的长度应