【正文】 美的冰箱頂部塑料蓋的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)第1章 選題背景 引言近二十年，塑料工業(yè)發(fā)展相當(dāng)迅速，目前，約半數(shù)以上的都是注塑模具。塑料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)夜日趨多樣化和復(fù)雜化，客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。這在一定程度上決定了模具設(shè)計(jì)和注射成型過(guò)程的復(fù)雜性，有些注射成型問(wèn)題連有經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)師和注射工藝師都很難把握。而傳統(tǒng)的注塑模設(shè)計(jì)首先考慮的是模具結(jié)構(gòu)本身的需要，之后考慮的才是注塑制品的需要。塑料制品從設(shè)計(jì)到成型是一個(gè)非常負(fù)責(zé)的過(guò)程。他主要包括塑料制品的設(shè)計(jì)，制品模流分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具加工制造，及模塑生產(chǎn)幾個(gè)主要方面。由于在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要大量的工作量進(jìn)行模流分析及模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，因此，對(duì)塑料熔體的注射成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及注射成型工藝都具有非常重要的意義。本設(shè)計(jì)旨在通過(guò)對(duì)現(xiàn)有美的冰箱頂部塑料蓋進(jìn)行產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)，然后對(duì)改良后的產(chǎn)品進(jìn)行模流分析，再進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及后期裝配圖、零件圖的繪制。產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)主要是在不影響塑料頂蓋的功能下對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，主要目的在于節(jié)約材料，并使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)都簡(jiǎn)單化，降低模具制造的加工難度，提高模塑產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，從而提搞現(xiàn)代科技的發(fā)展速度。模流分析主要是通過(guò)MoldFlow軟件分析產(chǎn)品在型腔流動(dòng)過(guò)程中的相關(guān)信息，是的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確，產(chǎn)品質(zhì)量更加優(yōu)越。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)使得模具結(jié)構(gòu)更加合理。裝配圖及零件圖的繪制主要是為了提高產(chǎn)品的精確度，使得質(zhì)量達(dá)到客戶的需求，同時(shí)也使模具結(jié)構(gòu)更加精確和合理。 選題的目的及意義人類社會(huì)的進(jìn)步是與材料的使用密切相關(guān)的，人類要生存、要發(fā)展就離不開材料的使用。從石器時(shí)代、銅器和鐵器時(shí)代發(fā)展到現(xiàn)在，人類使用的材料主要有四大類，即木材、水泥、鋼鐵、塑料。其中塑料是20世紀(jì)才發(fā)展起來(lái)的一大類新材料，塑料是高分子材料中的一類材料。目前世界高分子材料的年產(chǎn)量中，，其余如粘合劑、涂料、離子交換樹脂等產(chǎn)量較少、61 / 62由于自然條件的限制，木材年產(chǎn)量不可能有大的增長(zhǎng)；水泥有良好的用途，但使用范圍有局限性；世界鋼鐵的產(chǎn)量近十年來(lái)幾乎處于停滯狀態(tài)；由于塑料的品種多，性能各具特色，適應(yīng)性廣，生產(chǎn)塑料所消耗的能量較金屬低，因此唯有塑料工業(yè)仍保持著繼續(xù)發(fā)展的勢(shì)頭，到90年代塑料的體積年產(chǎn)量已經(jīng)趕上鋼鐵，塑料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中已成為不可或缺的材料。塑料工業(yè)包含塑料生產(chǎn)（包括數(shù)值合辦制品的生產(chǎn)）和（塑料制品生產(chǎn)也成為塑料成型工業(yè)）兩個(gè)部分，沒有塑料的生產(chǎn)，就沒有塑料制品的生產(chǎn)，但是沒有塑料制品的生產(chǎn)。塑料就不能成為生產(chǎn)或生活資料，所以兩者是一個(gè)體系的兩個(gè)連續(xù)部分，是相互依存的。塑料制品的生產(chǎn)是一種復(fù)雜而又繁重的過(guò)程，其目的在根據(jù)各種塑料的固有性能，利用一切可以實(shí)施的方法，使其成為具有一定形狀有實(shí)用價(jià)值的制件或型材，當(dāng)然，出加工技術(shù)外，生產(chǎn)成本和制品質(zhì)量也應(yīng)重點(diǎn)考慮。隨著各種性能優(yōu)越的工程塑料不斷的開發(fā)，注塑工藝越來(lái)越多的被各個(gè)制造領(lǐng)域用以成型加工，要高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)注塑制品，必須綜合考慮成型樹脂、注塑模具及注塑劑的問(wèn)題，注塑模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響成型制品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量及成本。所以為了是人們?cè)谖磥?lái)的生活里更加方便快捷，為了使塑料這一多樣性強(qiáng)，回收性強(qiáng)的材料能更廣泛的運(yùn)用，僅此于美的冰箱頂部塑料蓋的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)為題目進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。其目的主要為了了解美的冰箱頂部塑料蓋的結(jié)構(gòu)及功能，通過(guò)對(duì)其產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)后再進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)有效的將產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)、模流分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裝配圖零件圖的繪制、以及后期對(duì)各部分零件的渲染都結(jié)合起來(lái)，使所學(xué)模具知識(shí)、機(jī)械制圖知識(shí)、工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)、機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)得到綜合的訓(xùn)練。同時(shí)也對(duì)美的冰箱頂蓋有了一定的了解，對(duì)模具結(jié)構(gòu)有了更深的認(rèn)識(shí)。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)內(nèi)模具行業(yè)及模具技術(shù)的現(xiàn)狀據(jù)2000年統(tǒng)計(jì), 我國(guó)( 未包括香港、臺(tái)灣、澳門) 現(xiàn)有生產(chǎn)模具廠點(diǎn)已超過(guò)17 000 家, 從業(yè)人員60多萬(wàn)人 。我國(guó)模具制造業(yè)在企業(yè)的結(jié)構(gòu)和數(shù)量上都在發(fā)生較大變化, 原有國(guó)有企業(yè)的專業(yè)模具廠、主機(jī)廠的模具車間一統(tǒng)天下的局面已被打破,形成了由模具專業(yè)廠、模具車間( 分廠)中外合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和個(gè)體者組織的民營(yíng)企業(yè)等共同并存的市場(chǎng)格局。模具行業(yè)在激烈的市場(chǎng)竟?fàn)幹姓谙蚋呱a(chǎn)檔次、高水平的模具方向發(fā)展, 竟?fàn)幍慕裹c(diǎn)是質(zhì)量和制造周期, 價(jià)格是次要的。從以下幾個(gè)主要行業(yè)對(duì)模具需求可看出我國(guó)模具工業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀。我國(guó)模具工業(yè)解放后從無(wú)到有, 發(fā)展速度較快,目前已初具規(guī)模。我國(guó)模具工業(yè)在經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展, 與國(guó)外的差距正在進(jìn)一步縮小?？v觀我國(guó)的模具工業(yè), 既有高速發(fā)展的良好勢(shì)頭, 又存在精度低、結(jié)構(gòu)欠合理、壽命短等一系列不足, 無(wú)法滿足整個(gè)工業(yè)迅速發(fā)展的迫切要求。現(xiàn)主要包括精密模具、大型模具、模具材料及表面處理技術(shù)、高速加工技術(shù)等。 國(guó)外模具行業(yè)及模具技術(shù)的現(xiàn)狀國(guó)外的模具種類繁多, 常用的就有幾十種，就模具的重量而言, 最大的重80噸, 最小的只有幾克。按模具類別統(tǒng)計(jì)，以1982年日本模具生產(chǎn)構(gòu)成比為例, %, %, %, 玻瑞模具、%, %。據(jù)日本通產(chǎn)省機(jī)械部門統(tǒng)計(jì), 1987年日本共生產(chǎn)模具98萬(wàn)套, %, 注塑模具占38%。近年來(lái), 美國(guó)、前蘇聯(lián)和德國(guó)等國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)與日本大體相似。國(guó)外模具精度高，所謂模具精度通常是指凸、凹模具的尺寸精度。目前國(guó)外不僅要求同一規(guī)格的不同模具沖出的同一種零件可以互換, 而且要求模具的凸、凹?？梢曰Q。美國(guó)制造的電機(jī)鐵芯模具的凸、, 具有互換性。美國(guó)模具工作部分的尺寸精度約比產(chǎn)品精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)。國(guó)內(nèi)模具精度比產(chǎn)品精度高不到半個(gè)數(shù)量級(jí)。目前, , ，, ,。隨著產(chǎn)品的更新和制造技術(shù)水平的提高, 模具精度大大提高了, 微米級(jí)精度已普遍化, 而對(duì)精度要求不高的某些沖壓件, 則采用大間隙模具加工。國(guó)外模具壽命長(zhǎng), 例如,美國(guó)西屋公司制造的小電機(jī)定、轉(zhuǎn)子硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模、刃磨一次可沖裁100萬(wàn)片以上, 。模具制造技術(shù)水平主要表現(xiàn)在棋具精度、制造周期、使用壽命及制造成本四個(gè)方面。與國(guó)外模具相比, 國(guó)內(nèi)模具制造精度比國(guó)外的低一個(gè)數(shù)量級(jí), 其表面粗糙度比國(guó)外的低23級(jí), 制造周期比國(guó)外的長(zhǎng)23倍,使用壽命約相當(dāng)于國(guó)外的1/51/10。 國(guó)內(nèi)外模具行業(yè)及模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外模具行業(yè)及模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要包括：模具CAD/ CAM/ CAE 發(fā)展趨勢(shì)；新一代模具設(shè)計(jì)軟件技術(shù)；快速模具制造技術(shù)的發(fā)展；其它成型制模技術(shù)；復(fù)疊模具的發(fā)展與熱流道技術(shù)；模具行業(yè)的標(biāo)注化和專業(yè)化；模具行業(yè)加工工藝及加工設(shè)備的完善化。（1）模具CAD/ CAM/ CAE 發(fā)展趨勢(shì)模具CAD/ CAM/ CAE 發(fā)展趨勢(shì)中模具設(shè)計(jì)制造主要是是一個(gè)多環(huán)節(jié)的復(fù)雜過(guò)程, 從初始設(shè)計(jì)到最后的裝配檢測(cè), 實(shí)質(zhì)上是將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息在生產(chǎn)環(huán)節(jié)間進(jìn)行不斷傳送與處理并反饋的過(guò)程。正確的模具設(shè)計(jì)制造方法應(yīng)該是并行工程的方法, 要實(shí)現(xiàn)模具CAD/ CAM/ CAE 等各個(gè)模具間信息的提取、交換和處理的集成化, 必須建立模具集成化的產(chǎn)品信息模型。采用基于特征變量化設(shè)計(jì), 工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等技術(shù)已成為目前研究的熱門。（2）新一代模具設(shè)計(jì)軟件技術(shù)新一代模具軟件是建立在從模具設(shè)計(jì)實(shí)踐中歸納總結(jié)出的大量知識(shí)上。具有智能化意義。在智能化軟件的支持下, 模具CAD 不再是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算方法的模仿, 而是在先進(jìn)設(shè)計(jì)理論的指導(dǎo)下, 充分運(yùn)用本領(lǐng)域?qū)＜业呢S富知識(shí)和成功經(jīng)驗(yàn), 其設(shè)計(jì)結(jié)果必然具有合理性和先進(jìn)性。（3）快速模具制造技術(shù)的發(fā)展將快速成型技術(shù)與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結(jié)等傳統(tǒng)制造工藝相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的快速模具制造技術(shù), 其模具制造周期僅為常規(guī)模具切削制造的1/ 5 至1/ 3, 而成本僅為后者的1/ 4 至1/ 2?？焖俪尚图夹g(shù)對(duì)模具制造的潛在影響是巨大的。（4）. 快其它成型制模技術(shù)其他技術(shù)主要包括樹脂沖壓模具的應(yīng)用、電弧噴涂成型制模技術(shù)等。（5）. 復(fù)疊模具的發(fā)展與熱流道技術(shù)復(fù)疊模具的發(fā)展與熱流道技術(shù)近年的發(fā)展中, 注塑模具已從原來(lái)的單面模腔或單面多模腔模具發(fā)展到雙面、四面多模腔復(fù)疊模具。與傳統(tǒng)的單面模具相比, 近年來(lái)迅速發(fā)展的復(fù)疊模具成倍地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。從熱流道技術(shù)角度來(lái)看, 單面單模腔模具是最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì), 注塑機(jī)的噴嘴直接將融料注入模腔, 如果單面模具有多個(gè)模腔, 注塑機(jī)將融料注入熱流道系統(tǒng), 再注入各模腔。雙面模具由兩個(gè)模腔背靠背排列而成。在使用常規(guī)雙面復(fù)疊模具生產(chǎn)制品時(shí), 產(chǎn)品處于模具中間的背靠背疊并而成的兩個(gè)凹模面上成型。（6）模具行業(yè)的標(biāo)注化和專業(yè)化在國(guó)內(nèi)外模具行業(yè)最重要的發(fā)展趨勢(shì)是趨向于標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化。模具的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)是當(dāng)代模具生產(chǎn)的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。模具是單件生產(chǎn)的產(chǎn)品, 其凸、, 則大部分零件(如模座、模板、導(dǎo)柱、航空精密制造技術(shù)導(dǎo)套及凸模固定板、卸料板等)均可形成標(biāo)準(zhǔn)件模具標(biāo)準(zhǔn)化包括模具零部件、模具結(jié)構(gòu)和模具加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化, 可節(jié)省材料30%, 減少工作量30%50%, 降低成本50%。國(guó)外棋具標(biāo)準(zhǔn)化程度已達(dá)到70%95%.模具標(biāo)準(zhǔn)化是模具專業(yè)化生產(chǎn)的前提 國(guó)外模具標(biāo)準(zhǔn)化程度高, 為模具專業(yè)化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、縮短制造周期創(chuàng)造了良好的條件。（7）模具行業(yè)加工工藝及加工設(shè)備的完善化在另一方面，要在模具的加工工藝及技術(shù)上有更大的突破。其主要包括：、數(shù)控銑數(shù)控仿形鐵和加工中心仿形銑床適用于飛多種復(fù)雜型腔模、凸模、凹模的加工, 價(jià)格便宜, 目前電氣仿形正在逐步取代液壓仿形；數(shù)控電火花成形加工；電火花線切創(chuàng)加工；電解加工；CNC激光加工；CNC連續(xù)軌跡坐標(biāo)腳加工；模具的光整加工；非切削側(cè)模技術(shù)。冰箱頂上有蓋板，上開雙錢孔，既是摳手，又是冷氣散發(fā)口?，F(xiàn)有的塑料冰箱形狀比較穩(wěn)定，有部分結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。美的冰箱相關(guān)信息，2007年，美的冰箱表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展態(tài)勢(shì)，在整合合肥、廣州兩地三大制造基地的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)銷各類冰箱及相關(guān)產(chǎn)品380萬(wàn)臺(tái)，銷售收入突破47億元，同比增長(zhǎng)40%。2008年，隨著企業(yè)組織架構(gòu)、經(jīng)營(yíng)模式、管理機(jī)制進(jìn)一步調(diào)整與完善，三地工廠技改擴(kuò)能項(xiàng)目的完成與投產(chǎn)，研發(fā)大樓及實(shí)驗(yàn)中心的竣工與使用，將使美的冰箱的綜合實(shí)力躍上一個(gè)更高的臺(tái)階。2008年冰箱事業(yè)部預(yù)計(jì)產(chǎn)銷各類冰箱及相關(guān)冷凍產(chǎn)品550萬(wàn)臺(tái)，銷售收入突破72億元。面向未來(lái)，冰箱作為美的集團(tuán)的重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目，將成為集團(tuán)未來(lái)增長(zhǎng)的重要支撐點(diǎn)。由此可見，美的冰箱的發(fā)展有著很好的前景，那么提高美的冰箱相關(guān)部件的質(zhì)量也是非常重要的，所以本課題的研究不僅能提高自己的水平，將自己所學(xué)的知識(shí)有一次綜合的訓(xùn)練，同時(shí)對(duì)美的冰箱的發(fā)展及模具行業(yè)的發(fā)展也有著一定的積極作用?，F(xiàn)有冰箱頂部塑料蓋信息，冰箱頂蓋是外部件，所以在外觀顏色和質(zhì)量上都有較高的要求，所以對(duì)模具的精度要求也相當(dāng)重要，現(xiàn)有的冰箱頂部塑料蓋主要也是在外觀質(zhì)量、顏色及相關(guān)鏈接結(jié)構(gòu)有一定要求，、。 現(xiàn)有產(chǎn)品1