【正文】 肥皂盒注塑模具項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案1 緒 論 肥皂作為一種常見(jiàn)的家用品而被人們所知，無(wú)論是豪華的別墅還是簡(jiǎn)單的房間，還是其他一些地方，肥皂作為一種常用家用品而成為了我們生活必需品。肥皂作為一件生活必需品而多樣就注定了承載它的肥皂盒的樣子也是多種多樣而且各具特色，用以滿足不同家庭的需求。就目前而言，市場(chǎng)上有許許多多五花八門的肥皂盒，他們有的偏向于外觀設(shè)計(jì)，所以他們的樣子就千奇百怪，有的像一顆美艷的桃子，而有的則更像一艘精美的小船，當(dāng)然也有的更像是胖嘟嘟的兔子等等；當(dāng)然在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有許多設(shè)計(jì)人員更多考慮他的材料、以及實(shí)用的便捷性等。比如合金類的肥皂盒具有耐腐蝕，防刮擦，表面富有光澤，歷久彌新，鮮艷的色彩及質(zhì)地富有變化等特點(diǎn)，使浴室極富個(gè)性，彰顯個(gè)人品位。而有的塑料肥皂盒產(chǎn)品外觀時(shí)尚，功能奇特，就像吸盤式肥皂盒，它充分利用了墻角空間，使環(huán)境井然有序，而且強(qiáng)力吸盤固定的方式，無(wú)需黏貼或打釘，而且不會(huì)破壞墻面，輕輕一吸即可牢牢固定在光滑的表面，不會(huì)造成滑落，耐重力強(qiáng)，可擺動(dòng)放各種沐浴用品，美化視覺(jué)，適用于瓷磚、塑料、玻璃、不銹鋼光滑平面。而木制肥皂盒多采用上等松木，不僅色澤優(yōu)美，質(zhì)地高端，且有透明無(wú)害漆防水作保護(hù)。肥皂盒在生活中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，幾乎每家每戶都會(huì)用到，所以對(duì)此的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。據(jù)調(diào)查了解，許多肥皂盒造型確實(shí)相當(dāng)好看，可是模具設(shè)計(jì)卻較為困難，因此成本較高，市場(chǎng)價(jià)格也相當(dāng)?shù)母?，而作為一種簡(jiǎn)單打家用品，昂貴的價(jià)格會(huì)使人們覺(jué)得物有不值；另外有些顏色不夠特別，而且肥皂盒內(nèi)容易積水，肥皂也就容易軟化，也會(huì)給人們生活帶來(lái)一些不便。我本次設(shè)計(jì)的目的主要是解決肥皂內(nèi)積水導(dǎo)致肥皂軟化從而縮短肥皂的使用壽命的問(wèn)題。我設(shè)計(jì)的肥皂盒是在上蓋上打小槽，肥皂放在上蓋上，這樣水會(huì)沿槽斜度往下蓋流，水積在下蓋里，上下蓋之間有一定的距離，就可以保證在一定的時(shí)間里水不會(huì)溢到上蓋的肥皂上，當(dāng)具有一定積水后手動(dòng)倒掉即可，這樣即保證了肥皂的利用率，又能保證房間的整潔，而且在上蓋之上也可以添加一些獨(dú)特的設(shè)計(jì)，以滿足人們對(duì)其外觀的需要。我本次設(shè)計(jì)的較為簡(jiǎn)單，其設(shè)計(jì)方案通過(guò)Pro/E建模如圖：。圖1 上 蓋 圖 模具 模具是工業(yè)生產(chǎn)上用以沖壓、吹塑、壓鑄、注塑、擠出或鍛壓成型、冶煉等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。 換言之，模具是用來(lái)成型物品的工具，這種工具由各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件組成。它主要是通過(guò)改變所成型材料物理狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)制品外形的加工，素有工業(yè)之母的稱號(hào)[1]。 模具的工作原理是在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件。廣泛用于沖裁、鍛壓、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造，以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的吹塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓和內(nèi)腔形狀，應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)，應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般包括動(dòng)模和定模(或凸模和凹模)兩個(gè)部分，二者可分可合，分開(kāi)時(shí)取出制件，合攏時(shí)使坯料注入模具型腔成形。模具是一種精密工具，形狀復(fù)雜，能承受坯料的脹力，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求，所以模具生產(chǎn)水平的發(fā)展是機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。 近年來(lái)，我國(guó)模具產(chǎn)銷規(guī)模逐年攀升，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)模具制造行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告前瞻》顯示，20082012年。市場(chǎng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，顯示了模具行業(yè)廣闊的發(fā)展前景。雖然我國(guó)模具總產(chǎn)量位居世界第三，但我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)較其他國(guó)家落后許多。我國(guó)模具行業(yè)是大而不強(qiáng)，模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例只有30%左右，國(guó)外在50%以上。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2012年，%，增速也較上年大幅提高。而2012年，%，%有所下降。產(chǎn)量增速的提高與產(chǎn)值增速的下降也反映了我國(guó)模具產(chǎn)品的附加值較低。 模具行業(yè)是一個(gè)需長(zhǎng)期積累經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)，一個(gè)模具師傅起碼要有2到3年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)精通模具設(shè)計(jì)的工程師也要有5到8年的經(jīng)驗(yàn)積累。但由于傳統(tǒng)教育對(duì)模具人才的培養(yǎng)不足和堅(jiān)持學(xué)習(xí)到最后的人較少等原因，我國(guó)模具人才的缺口較大。以廣東為例，據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，廣東省大大小小的模具企業(yè)約有6000多家，以平均每家需要100名技術(shù)工人來(lái)算，廣東的模具人才需求量達(dá)60萬(wàn)人，而全省的模具從業(yè)人員一共約有20多萬(wàn)，單就廣東一省來(lái)看，其人才缺口就達(dá)40萬(wàn)人。 塑料模具從大的方面來(lái)說(shuō)主要分為冷流道注塑模和熱流道注塑模。而冷流道模具按其結(jié)構(gòu)分為兩板模具和三板模具[2]。兩板模具又稱單一分型面模，是注塑模中最簡(jiǎn)單的一種，它以分型面為界面將整個(gè)模具分為兩部分：動(dòng)模和定模。一部分型腔在動(dòng)模，另一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道開(kāi)設(shè)在分型面上，開(kāi)模后，制品和流道留在動(dòng)模，動(dòng)模部分設(shè)有頂出系統(tǒng)。而三板模又稱細(xì)水口模 ：有兩個(gè)分型面將模具分成三部分，比兩板增加了澆口板，適用于制品的四周不準(zhǔn)有澆口痕跡的場(chǎng)合，這種模具分成采用點(diǎn)澆口，所以叫細(xì)水口模，這種模具結(jié)構(gòu)相應(yīng)復(fù)雜些。啟動(dòng)動(dòng)力用山打螺絲或拉板。 塑料模具按照折疊成型分類又分為注射成型、壓縮成型、擠塑成型，中空成型等等；（1）注射成型：是先把塑料加入到注射機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融，在注射機(jī)螺桿或柱塞的推動(dòng)下，經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，由于物理及化學(xué)作用而硬化定型成為注塑制品。注射成型由具有注射、保壓（冷卻）和塑件脫模過(guò)程所構(gòu)成循環(huán)周期，因而注射成型具有周期性的特點(diǎn)。熱塑性塑料注射成型的成型周期短、生產(chǎn)效率高，熔料對(duì)模 具的磨損小，能大批量地成型形狀復(fù)雜、表面圖案與標(biāo)記清晰、尺寸精度高的塑件；但是對(duì)于壁厚變化大的塑件，難以避免成型缺陷。塑件各向異性也是質(zhì)量問(wèn)題之 一，應(yīng)采用一切可能措施，盡量減小。(2)壓縮成型：俗稱壓制成型，是最早成型塑件的方法之一。壓縮成型是將塑料直接加入到具有一定溫度的敞開(kāi)的模具型腔內(nèi)，然后閉合模具，在熱與壓力作用下塑料熔融變成流動(dòng)狀態(tài)。由于物理及化學(xué)作用，而使塑料硬化成為具有一定形狀和尺寸的常溫保持不變的塑件。壓縮成型主要是用于成型熱固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛與三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纖維增強(qiáng)酚醛塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、DAP樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、聚酰亞胺等的模塑料，還可以成型加工不飽和聚酯料團(tuán)（DMC）、片狀模塑料（SMC）、預(yù)制整體模塑料（BMC）等。一般情況下，常常按壓縮膜上、下模的配合結(jié)構(gòu)，將壓縮模分為溢料式、不溢料式、半溢料式三類。(3)擠塑成型：是使處于粘流狀態(tài)的塑料，在高溫和一定的壓力下，通過(guò)具有特定斷面形狀的口模，然后在較低的溫度下，定型成為所需截面形狀的連續(xù)型材的一種成型方法。擠塑成型的生產(chǎn)過(guò)程，是準(zhǔn)備成型物料、擠出造型、冷卻定型、牽引與切斷、擠出品后處理（調(diào)質(zhì)或熱處理）。在擠塑成型過(guò)程中，注意調(diào)整好擠出機(jī)料筒各加熱段和機(jī)頭口模的溫度、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、牽引速度等工藝參數(shù)以便得到合格的擠塑型材。特別要注意調(diào)整好聚合物熔體由 機(jī)頭口模中擠出的速率。因?yàn)楫?dāng)熔融料擠出的速率較低時(shí)，擠出物具有光滑的表面、均勻的斷面形狀；但是當(dāng)熔融物料擠出速率達(dá)到某一限度時(shí)，擠出物表面就會(huì)變 得粗糙、失去光澤，出現(xiàn)鯊魚皮、桔皮紋、形狀扭曲等現(xiàn)象。當(dāng)擠出速率進(jìn)一步增大時(shí)，擠出物表面出現(xiàn)畸變，甚至支離和斷裂成熔體碎片或圓柱。因此擠出速率的控制至關(guān)重要。(4)壓注成型：亦稱鑄壓成型。是將塑料原料加入預(yù)熱的加料室內(nèi)，然后把壓柱放入加料室中鎖緊模具，通過(guò)壓柱向塑料施加壓力，塑料在高溫、高壓下熔化為流動(dòng)狀態(tài)，并通過(guò)澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔逐漸固化成塑件。此種成型方法，也稱傳遞模塑成型。壓注成型適用于各低于固性塑料，原則上能進(jìn)行壓縮成型的塑料，也可用壓注法成型。但要求成型物料在低于固化溫度時(shí)，熔融狀態(tài)具有良好的流動(dòng)性，在高于固化溫度時(shí)，有較大的固化速率。(5)中空成型：是把由擠出或注射制得的、尚處于塑化狀態(tài)的管狀或片狀坯材趨勢(shì)固定于成型模具中，立刻通入壓縮空氣，迫使坯材膨脹并貼于模具型腔壁面上，待冷卻定型后脫模，即得所需中空制品的一種加工方法。適合中空成型的塑料為高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。根據(jù)型坯成型方法的不同，中空成型主要分為擠出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型兩種。擠出吹塑中空成型的優(yōu)點(diǎn)是擠出機(jī)與擠出吹塑模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不勻。右圖是擠出吹塑中空成型原理示意圖。注射吹 塑中空成型的優(yōu)點(diǎn)是型坯的壁厚均勻、無(wú)飛邊，由于注射型坯有底面，因此中空制品的底部不會(huì)產(chǎn)生拼和縫，不僅美觀而且強(qiáng)度高。缺點(diǎn)是所用的成型設(shè)備和模具價(jià)格貴，故這種成型方法多用于小型中空制品的大批量生產(chǎn)上，在使用上沒(méi)有擠出吹塑中空成型方法廣泛[3]。 除此之外，還有泡沫塑料成型模具、玻纖增強(qiáng)塑料低壓成型模具等等，我們現(xiàn)在常用