肥皂上盒模具设计
一、 给出制品图；
通过Pro/E建模确定设计方案如图1-1；
图1-1
二、 确认所用塑料品种，并分析其特性，注塑机选型； 1、肥皂盒的材料选择及特性
该产品材料选用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）。ABS具有良好的成型加工型、尺寸稳定性好、着色性能，电镀性能好。它的制品强度高、刚性好、硬度、耐冲击性、制品表面光泽性好，耐磨性好。 ABS无毒、无味、呈微黄色。可以看成是PA（聚丁烯）、BS（丁苯橡胶）、PAB（丁腈橡胶）分散于AS（丙烯腈-苯乙烯的共聚物）或PS（聚苯乙烯）中的一种多组分聚合物。ABS的收缩率在0.4%-0.7%之间，ABS耐热可达到90℃（甚至可在110-115℃使用）。ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂。但与烃长期接触会软化溶胀。ABS的缺点是不耐有机溶剂，耐气候性差，在紫外线下易老化。ABS具有吸湿性，因此要求在加工之前进行干燥处理。ABS易产生溶接痕，模具设计时要注意尽量少浇注系统对料流的阻力：在正常的成型条件下，壁厚，熔料温度对收缩率影响极小。 2、注塑机选型
（1）计算塑件的质量和体积。计算塑件的重量是为了选择注塑机及确定模具腔数。
根据Pro/E软件可以求得塑件体积：V1?7.94cm3 浇注系统的体积： V2?2.1cm3
塑件与浇注系统的总体积为：V=7.94+2.1=10.04cm
（2）计算塑件的重量：根据查表得ABS的密度为ρ=1.05g/cm2 塑件的重量为：M=ρV=7.94?1.05?45.46g
根据上面所算的结果，塑件形状及尺寸，，考虑外形尺寸及注射时的所需压力情况，查国产注射机主要技术参数表取SZ-160/1000。
3三、 型腔个数及其排列方式的确定；
根据 n?kmp?m1k
根据 mp?nm?m1 k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1腔 如图1-2所示：
图1-2
四、分型面选择；
根据分型面选择原则：其分型面如图1-3
图1-3 分型面示意图
五、成型零件（凸、凹模）设计；
在塑料注塑成型过程中，注塑模的型腔内熔体压力很高，其工作状态可视为型腔压力高达100Mpa的耐高压容器。在成型零件中，凹模和动模垫板是构成型腔的主要受力构件，经常需要对它们进行设计计算。
由理论分析和生产实际证实，在塑料熔体的高压作用下，小尺寸模具主要是强度问题，首先要防止模具的塑性变形和断裂破坏。因此，用强度条件计算公式进行凹模壁厚和垫板厚度的设计计算。
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。
1）凹模的侧壁厚度计算：
h22??0.2?0.4l110，
?P??50?S?1.73h???1.73?22????15.54mm?300???P?
P——模具型腔内最大的熔体压力，根据经验值为30～50Mpa，此处取最大值50Mpa；
1212?P——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?P=300Mpa。
2）凹模底板厚度
12?P??50?T?0.71b???0.71?64????18.55mm?300???P?
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，凹模底板厚度取为40mm。
型腔：钢材选用P20，使用数控精雕及电火花加工成型
12型芯：钢材选用P20，使用数控精雕及电火花加工成型
六、浇注系统设计（包括主浇道、分流道、浇口、拉料杆与冷穴）； 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 d?d0?(0.5～1)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2～6o，此处选用2°，经换算得主流道大端直径为6.67mm主浇道示意图如图1-4；
图1-4 主流道示意图
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。常用分流道断面尺寸推荐如表1-1所示。
表1-1流道断面尺寸推荐值
塑料名称 ABS，AS 聚乙烯 尼龙类 聚甲醛
分流道断面直径mm
4.8~9.5 1.6~9.5 1.6~9.5 烯 3.5~10 8~10
烯
硬聚氯乙聚苯乙烯 软聚氯乙塑料名称
分流道断面直径 mm
3.5~10 3.5~10 6.5~16 6.5~8.0 3.5~8.0
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 Ra?1.6μm如图1-5所示；
图1-5 分流道示意图
3、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:
①形状简单，去除浇口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保证； ②试模时如发现不当，容易及时修改； ③能相对独立地控制填充速度及封闭时间； ④对于壳体形塑件，流动充填效果较佳。 浇口设计如图1-6；