【正文】 起步較晚，但隨著改革開放的深入，我國的模具產(chǎn)業(yè)正不斷朝著復(fù)雜、精密、高效、長壽命方向發(fā)展，模具工業(yè)逐漸成為技術(shù)密集、設(shè)備先進(jìn)、管理科學(xué)的行業(yè)。近年來，工業(yè)品零件粗加工的 70%、精加工的 50%是由模具膠成型來完成的。根據(jù)以上內(nèi)容，制定本次設(shè)計(jì)主 要的設(shè)計(jì)步驟如下： （ 1） 對所選制品進(jìn)行成型工藝性分析，確定制品的成型工藝及工藝參數(shù)，并繪制制品的三維立體圖； （ 2）根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行冰箱感溫盒蓋的注塑模具設(shè)計(jì)，要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，易于加工裝配； （ 3）繪出全套設(shè)計(jì)圖紙包括制品圖，模具總裝（部裝）及零件工作圖，并制定相應(yīng)的模具零件加工工藝規(guī)程 ； （ 4）確定模具安裝方法并且初定成形工藝參數(shù)。 25 附錄 18 安裝部分尺寸校核 13 滑塊的設(shè)計(jì) 12 抽芯距的計(jì)算 11 推桿直徑計(jì)算 11 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 成型零部件設(shè)計(jì) 8 冷料穴的設(shè)計(jì) 4 初選注射機(jī)的型號和規(guī)格 3 成型特性及條件 refrigerator temperaturesensitive box 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 III 目 錄 第 1 章 緒論 本文論述的冰箱感溫盒蓋注射模 模具 采用 三板式結(jié)構(gòu)， 即 澆注系統(tǒng)凝料和 制件 在不同的分型面脫出 ， 一模四腔型腔布置，對側(cè)凹結(jié)構(gòu)采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)， 然后 利用四根推桿來推出 制 件 。首先分析了冰箱感溫盒蓋 制 件工藝特點(diǎn)，包括材料性能、成型 特性與條件 、 結(jié)構(gòu)工藝性等，并選擇了成型設(shè)備。接著介紹了冰箱感溫盒蓋注射模的分型面的選擇、型腔數(shù)目及布置，重點(diǎn)介紹了澆注系統(tǒng)、成型零件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、斜導(dǎo)柱導(dǎo)滑的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。本 模具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，效果很好， 塑件達(dá)到了規(guī)定的技術(shù)要求 。 1 課題來源及目的 3 結(jié)構(gòu)工藝性 3 零件體積及質(zhì)量估算 4 冰箱感溫盒蓋注塑工藝參數(shù)的確定 6 確 定型腔數(shù)目及布置 7 分型面的選擇 7 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 分流道設(shè)計(jì) 9 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 第 4 章 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核 17 最大注射量的校核 21 設(shè)計(jì)總結(jié) 本次設(shè)計(jì)的意義在于通過冰箱感溫盒蓋的注塑模具設(shè)計(jì)，掌握塑料成型模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法；能夠熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)和計(jì)算；深化對理論知識(shí)的理解和掌握，提高應(yīng)用 理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。在洗衣機(jī)、照相機(jī)、電視、電話等電器、儀器儀表、通信工具中，約有 90%以上的零件需要用模具進(jìn)行生產(chǎn) [1]。 塑料模具是成型塑料制件的工藝裝備或工具。 1．塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化 開展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使模板，導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化、商品化，以適應(yīng)大規(guī)模地成批生產(chǎn)塑料成型模具。 4．塑料 模具 專用材料的研究與開發(fā) 模具材料選用在模具設(shè)計(jì)與制造過程中占有很大比例，直接影響模具成本、使用壽命及塑料制件的質(zhì)量。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁 共 38 頁 第 2 章 冰箱感溫盒蓋工藝性分析 材料性能 圖 21 所示為冰箱感溫盒蓋立體圖，材料為 ABS，乳白色，精度等級為一般精度等級（ 4 級精度），制品要求表面光滑美觀。對于要求表面光澤的零件，塑料在成型前更應(yīng)該進(jìn)行長時(shí)間預(yù)熱干燥。） [3]。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 共 38 頁 零件體積及質(zhì)量估算 1） 單個(gè)塑件 體積 V = 3cm ，質(zhì)量 m =。 初選注射機(jī)的型號和規(guī)格 注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量、注射壓力、注射速度、塑化能力、鎖模力、合模裝置的基本尺寸、開合模速度、空循環(huán)時(shí)間等 。 這里從實(shí)際注射量在額定注射量的 20%～ 80%之間考慮，初選額定注射量在 2500 3cm 以上的臥式注射機(jī) SZ2500/500 注射機(jī) [1]。 1s? ） 570 塑化能力 /（ kg 它從不同的分型面分別取出流道內(nèi)的凝料和塑件，又稱三板式注射模具。適合的澆口形式有：點(diǎn)澆口、直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口等。其中潛伏式澆口去除澆口留下的痕跡可選在制品內(nèi)側(cè)，對制品外觀無任何影響，但澆口制造較為復(fù)雜；點(diǎn)澆口去除澆口留下的痕跡在制品外表面，對制品外觀有一定影響；側(cè)澆口形狀簡單，加工方便，特別是一模多腔的澆注系統(tǒng)非常方便，其缺點(diǎn)是在制品表面留有澆口痕跡。該零件尺寸中等，為大批量生產(chǎn)，因此采用一模四腔，即一次注射成型四個(gè)塑料制件。 根據(jù)以上原則冰箱感溫盒蓋注塑模具的分型面形狀及位置如圖 32所示。 分流道設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的進(jìn)料通道。用流道的截面積和表面積的比值來表示流道的效率，效率越高，流道設(shè)計(jì)越合理。在冰箱感溫盒蓋注塑模具中擬采用梯形截面，其截面具體尺寸見圖 34。其作用是收集熔體前鋒的冷料，防止進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量。 定位圈的設(shè)計(jì) 根據(jù)注射機(jī)模板中心孔尺寸，選取定位圈直徑為 250mm? ，澆口套公稱直徑為 20mm? ，澆口套和定位圈的形狀尺寸 分別如圖 36 和 37所示。 成型零件的尺寸計(jì)算 成型零部件中與塑料接觸并決定塑件幾何形狀的各處尺寸，稱為工作尺寸，它包括型腔深度與型芯高度尺寸、型腔和型芯徑向尺寸、成型零件中心距（如孔間距、型 芯間距、孔或凸臺(tái)中心到型腔（主型芯）側(cè)表面的距離等）。塑件為一般等級精度，即四級精度（ sj137278）。 為確保動(dòng)模和定模只按一個(gè)方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置 [6]。對于薄壁距環(huán)形斷面的塑件，其脫模力的計(jì)算公式為： 上式中， 2? 是距環(huán)形塑件的平均壁厚， 2? =2mm ； E是塑料的彈性模量， E=1800MPa ； S是塑料的平均收縮率，這里取 %； L是塑件對型芯的包容長度， l=35mm ； ? 是模具型芯的脫模斜度， ? =o3 ； F是塑件與型芯之間的精摩擦系數(shù)，對于 ABS 塑料取 ； ? 是塑件的泊松比， ? =； 2k 是無因次因素， 2 1 sin c o s 1kf ??? ? ?； A是盲孔塑件型芯在脫模機(jī)構(gòu)方向上的投影面積， A=21280 2mm ； 將上述數(shù)值代入公式 （ 31） 得到脫模力 NF ? 228 c o s ( ta n ) 0 .1(1 )E S l fFAk? ? ?? ???? （ 式 31） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁 共 38 頁 推桿直徑 d可根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式求得 式中， ? 是安全系數(shù)，取 ； L 是推桿長度， L=155mm ； F是脫模力， F=； n是推桿數(shù)目， n=4； E是推桿材料的彈性模量，推桿材料為 T8A，其彈性模量 E= 510 MPa ； 將上述數(shù)值代入公式（ 32）得到推桿直徑 12 45( 1 5 5 ) 3 6 1 9 .4 41 .5 4 .3 04 2 .0 1 0mm Nd mmMPa???? ? ??????? 取 d=5mm 。 12 4LFdnE? ??? ???? （ 式 32） ? ???? ?? 24 dn Fc （ 式 33） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 共 38 頁 NNQP o os os ??? ? 斜導(dǎo)柱傾斜角 ? 取 ～ 20o ，一般不大于 25o 。其中有效長度 2l 由側(cè)向抽芯距 S和斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? 確定，其計(jì)算公式為 求得 2 mm? 。 ：該模具采用整體導(dǎo)滑形式，導(dǎo)滑槽為“ T形”，開設(shè)在動(dòng)模固定板上，滑塊與導(dǎo)滑槽之間為 H7/f7 或 H7/h8 的間隙配合 [7]。 2 sinSl ?? （ 式 37） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 共 38 頁 )( 211 1 ??? ?? c WQqv塑料熔體具有的熱量通過輻射、對流約有 5%擴(kuò)散到空氣中，而 95%都有模具傳導(dǎo)，假設(shè)熔體帶入的熱量全部由模具傳導(dǎo)，則有 式中 ， vq 是冷卻水體積流量（ 3/minm ）； w 是單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料熔體質(zhì)量（ kg/min） ； 1Q 是單位質(zhì)量的塑料熔體在凝固時(shí) 所放處的熱量（ kJ/kg）； ? 是冷卻水的密度（ 3/kgm ）； 1c 是冷卻水的比熱容（ /( )okJ kg C ）； 1? 是冷卻水 出口溫度（ oC ）； 2? 是冷卻水入口溫度（ oC ）； 設(shè)定模具平均工作溫度為 50oC ， 用常溫 20oC 的水作冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 25oC ，產(chǎn)量為（ 套 /min） ； 塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q，查 常用塑料在凝固是所放出的熱量焓值 表可得 ABS 的單位熱流量為 410? J/kg； 4412 0. 09 23 / m in 35 10 / 3. 23 10 / m inQ wQ k g J k g J? ? ? ? ? ? 冷卻水體積流量由式（ 38）得 4 333 3 33 . 2 3 1 0 / m in 1 . 5 4 1 0 / m in1 0 / 4 . 2 1 0 /( ) 5v ooJqmk g m k J k g C C ??? ? ?? ? ? 由上述計(jì)算可知，因?yàn)槊糠昼娝璧睦鋮s水體積流量較小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 表 32 為模板的尺寸、材料及熱處理 情況 。為此，注射機(jī)的最大注射壓力應(yīng)稍大于塑料制品成型所需的注射