【正文】 ???? 由上述計(jì)算公式計(jì)算得出結(jié)果 取型腔數(shù)目 n=1，此外，由于本產(chǎn)品是典型的大面積薄壁結(jié)構(gòu)，所以只能一模一 腔。點(diǎn)澆口的直徑由推薦值取 d=。由模仁大小、以及產(chǎn)品尺寸的大小可得 動(dòng)、定模板的大小 需要適量的大一點(diǎn)，因?yàn)槲颐赖谋漤敳克芰仙w的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì) 第 36 頁(yè) 共 59 頁(yè) 們的制品是一款典型的大 面積薄壁結(jié)構(gòu)零件。 頂 出機(jī)構(gòu)組成 頂 出部件（ 頂 桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推桿墊板、限位釘）復(fù)位部件（復(fù)位桿）。所以我們就需要拉鉤來(lái)控制頂針板，拉動(dòng)頂桿，頂出制品。更具我們模仁的大小，我們所選用的模架大小是 950mm* 見(jiàn)下列組圖表示。 式中： H —— 所設(shè)計(jì)的模具厚度 380mm； Hmin—— 注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 350mm； Hmax—— 注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 910mm； 所以，模具厚度校核沒(méi)有問(wèn)題。 在產(chǎn)品 改良設(shè)計(jì)中，主要通過(guò)分析了產(chǎn)品的質(zhì)量及結(jié)構(gòu)缺陷，然后通過(guò)自己的調(diào)研，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，其主要從結(jié)構(gòu)入手。 同時(shí)也感謝劉旭輝老師在 MoldFlow 軟件的悉心指導(dǎo)，賈紅禹、呂志鵬老師在Pro/E 軟件的指導(dǎo)，陳金栓、龔敏、余靜貴老師在展 板、論文格式等方面的指導(dǎo)。老師知識(shí)的淵博、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤奮的工作精神給本人留下了深刻的影響。如圖 圖 圖 所示。 最大注塑量的校核 為保證注射成型的正常進(jìn)行，塑料制品連同澆道凝料及飛邊在內(nèi)的質(zhì)量一般不應(yīng)超過(guò)注塑機(jī)最大注射量的 80%，最小不小于 10%。圖 為 Pro/E創(chuàng)建冷卻裝置。 推桿直徑不宜過(guò)細(xì)，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度承受推出力。 (2) 材料導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用粗糙度 Ra 為 ，導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為 ~。 在模具型腔加工過(guò)程 中，主要是對(duì)模仁大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于本制品的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，所以型腔加工一般采用 CNN 數(shù)控加工。 通過(guò)對(duì)本制品的功能及結(jié)構(gòu)分析，決定采用 熱流道澆注系統(tǒng) 。分型面選擇應(yīng)遵循的一般原則： 、下模邊 3.確保塑件位置及尺寸精度 排氣 慮脫模斜度的影響 。根據(jù)塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)、成型方法、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設(shè)備及注射工藝等進(jìn)行選擇。就目前的信息顯示，澆注系統(tǒng)的選用比較合理，但是冷卻水道的選用有所欠缺。 詳 細(xì)信息參見(jiàn)模具設(shè)計(jì)中的澆口設(shè)計(jì)。如圖 所示。 通過(guò) 選擇材料 HIPS（如圖 所示） ，然后將成型條件設(shè)置為默認(rèn)，通過(guò) 立即分析 。根據(jù)壁厚取全局網(wǎng)格邊長(zhǎng)為 3mm，如圖 所示。 第 3 章 產(chǎn)品改良后模流分析 美的冰箱頂部塑料蓋分析 圖 是冰箱頂部塑料蓋的三維造型圖。若不能留凹槽，需用扁鐵封釘收頭，還要涂嵌縫膏。Κ），相當(dāng)于擠塑板的一 半，是目前所有保溫材料中導(dǎo)熱系數(shù)最低的。在產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)階段，主要是 將其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，使得加工生產(chǎn)都趨于方便同時(shí)也使模具零件在制造上更加簡(jiǎn)單。 美的冰箱相關(guān)信息， 2021 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%。 （ 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。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。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)。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。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。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。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。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。 現(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，見(jiàn)圖 、圖 。產(chǎn)品材質(zhì)主要為高抗沖聚苯乙烯（ HIPS）或聚丙烯（ PP）。 （ 2） . 防水性能好。 美的冰箱頂部塑料蓋的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 59 頁(yè) （ 10） 速度快。由于是外部件所以表面要求很高：不能有熔接痕、銀絲、氣泡、劃痕、內(nèi)應(yīng)力、油污、色澤不均勻等缺陷。網(wǎng)格狀態(tài)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖 所示。 MPI 軟件的模流分析作是產(chǎn)品的初步成型分析，主要是根據(jù)最佳澆口位置的分析結(jié)果設(shè)定澆口位置，從而分析產(chǎn)品注塑過(guò)程中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題和缺陷。熔接痕數(shù)日較少，主要分布在塑件的內(nèi)表面，對(duì)塑件外觀無(wú)影響。同時(shí)也顯示出的是水流道介質(zhì)溫度。 采用 HIPS 主要是因?yàn)樗鲃?dòng)性好、熔融指 數(shù) MI 偏大、收縮率穩(wěn)定、材料的韌性好。 模具設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 59 頁(yè) (1)按注射方向和開(kāi)合方向分類：臥式注塑機(jī)，立式注塑機(jī)，角式注塑機(jī)。 這 樣在加工生產(chǎn)中最合理。而且，為了更有效地充滿型腔，采用熱唧嘴。所以通過(guò)計(jì)算確定 動(dòng)、定模板的大小 為950mm*900mm*100mm. Pro/E 軟件模仁設(shè)計(jì) 在 Pro/E 軟件中通過(guò) EMX 插件加載參照模型，完成相關(guān)的工作。 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)：由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)注射機(jī)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的。 如圖 。 見(jiàn)圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 . 模具設(shè)計(jì) 第 43 頁(yè) 共 59 頁(yè) 圖 模架的加載 圖 面板和底板的尺寸 圖 動(dòng)、定模板的尺寸 美的冰箱頂部塑料蓋的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì) 第 44 頁(yè) 共 59 頁(yè) 圖 垃圾釘?shù)奈恢煤痛笮? 圖 導(dǎo)柱的尺寸大小 圖 導(dǎo)套的尺寸大小 模具設(shè)計(jì) 第 45 頁(yè) 共 59 頁(yè) 圖 夾持孔位置 圖 后銷位置 通過(guò)上述 主要步驟的操作，可以自動(dòng)生成我們的標(biāo)準(zhǔn)模架，因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品較大，所以其對(duì)應(yīng)的模仁和模架尺寸都相應(yīng)較大，由此在 注塑機(jī)的選擇上也需要選擇鎖模力較大的注塑機(jī)。 模具安裝尺寸校核 塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或 “T”形槽，用于安裝固定模具。同時(shí)也通過(guò) CAD、 Pro/E 軟件進(jìn)行二維三維圖的繪制。 另外也感謝大學(xué)四年的各位老師對(duì)自己學(xué)科知識(shí)的指導(dǎo)以及為人處事方面的教導(dǎo)。 Oustau. Automatic optimization of the cooling of injection mold base don the boundary element method. Materials Proc. and Design, NUMIFORM,pages 2021 美的冰箱頂部塑料蓋的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì) 第 58 頁(yè) 共 59 頁(yè) 致謝 本次畢業(yè) 設(shè)計(jì) 實(shí)在郭慶時(shí)老師的悉心指導(dǎo)下完成的，老師用自己淵博的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)著本人。 模具零件圖（詳見(jiàn)附件） 模具設(shè)計(jì) 第 51 頁(yè) 共 59 頁(yè) 圖 頂針面板 圖 定模板 美的冰箱頂部塑料蓋的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì) 第 52 頁(yè) 共 59 頁(yè) 圖 部分標(biāo)準(zhǔn)件 模具三維圖 模具裝配效果圖 模具三維圖主要展現(xiàn)的是各個(gè)零件的位置關(guān)系， 下列組圖主要體現(xiàn)的是模 具裝配效 果圖。 見(jiàn)圖 圖 圖 圖 圖 . 圖 拉桿模型 圖 固定夾板 美的冰箱頂部塑料蓋的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì) 第 48 頁(yè) 共 59 頁(yè) 圖 導(dǎo)軌墊板 圖 頂針推板 圖 彈簧 以上組圖主要是拉桿配套的相關(guān)零件，主要由拉鉤、導(dǎo)軌墊板、頂針推板、彈簧、固定夾板組成，其主要作用是拉動(dòng)頂針 板，推動(dòng)頂針，頂出模型。 該套模具的冷卻水道設(shè)計(jì) 由于本套模具中產(chǎn) 品面積過(guò)大，但都是薄壁結(jié)構(gòu)，所以水線的布置難度不大，該套模具的冷卻水道設(shè) 計(jì)如圖 圖 。 當(dāng)塑件上不允許有推出痕跡時(shí)，可采用推出耳形式。 導(dǎo)柱的選擇 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的一般要求： (1) 形狀導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 型腔結(jié) 構(gòu)的設(shè)計(jì) 型腔結(jié)構(gòu)的確定 型腔結(jié)構(gòu)主要更具模具的大小進(jìn)行設(shè)計(jì)， 大型模具不易采用整體式結(jié)構(gòu)：不便于加工，維修困難；切削量太大，浪費(fèi)鋼材；大件不易熱處理（淬不透）；搬運(yùn)不便；模具生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則主要有： ，保證 塑料熔體流動(dòng)平穩(wěn)，流道盡量減少?gòu)澱?、表面光?，為 ~微米 ，凝料去除方便，切除澆口凝料時(shí)應(yīng)不影響塑件制品外觀 ,合理設(shè)計(jì)冷料穴 8.校核流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比 。 分型面主要對(duì)塑件質(zhì)量、模具加工 的生產(chǎn)難易度 都有所影響 。 注塑機(jī)選擇 注塑機(jī)簡(jiǎn)介 注塑機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是確定注塑機(jī)的型號(hào)，是塑件、塑料、注塑模及注射工藝等所需要求的注塑 機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注塑機(jī)的規(guī)格參數(shù)范圍之內(nèi)；二是調(diào)整注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 通過(guò)上述模流分析，可以為后期的模具設(shè)計(jì)中流道和冷卻水道做出一定的參考。 熱唧嘴的需要外部 訂購(gòu)，如圖 。 所以熔體在行腔的流動(dòng)能夠在有效時(shí)間下充滿。然后根據(jù)相關(guān)分析確定最終最佳的澆口位置。網(wǎng)格的邊長(zhǎng)一般是產(chǎn)品最小壁厚的 — 2 倍，這樣能夠基本保證分析的精度。上述展現(xiàn)的主要是現(xiàn)有的產(chǎn)品形態(tài)、改良缺陷的分析內(nèi)容、改良過(guò)程中相關(guān)工藝及配件的選擇、改良后產(chǎn)品的形態(tài)展示。如使用卷材，在女兒墻處，需留凹槽，收頭在凹槽內(nèi) 。 聚氨酯硬泡體是一種具有保溫與防水功能的新型合成材料，其導(dǎo)熱系數(shù)低，僅 ～ （ m最后將設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)所需的二維圖及三維圖繪出。 現(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 。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。 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。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)。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。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。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。 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 , 總數(shù)達(dá) 億次。雙面模具由兩個(gè)模腔背靠選題背景 第 5 頁(yè) 共 59 頁(yè) 背排列而成。 圖 現(xiàn)有產(chǎn)品 1 圖 現(xiàn)有產(chǎn)品 2 由于冰箱頂部塑料蓋結(jié)構(gòu)及功能都是一定的，所以在產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)階段就會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是要保證外部件耐熱性、耐模性、耐摩擦性、表面劃痕、便面色澤等。目前采用的是高抗沖 聚苯乙烯（ HIPS）。泡沫孔是封閉的，封閉率達(dá) 95% ,雨水不會(huì)從孔間滲過(guò)去。發(fā)泡之后耐用，可以明顯提高使用壽命。 塑件所用材料為 HIPS（高抗沖聚苯乙烯）。對(duì) fusion 模型，網(wǎng)格信息必須滿足以下原則 : ①聯(lián) 通域的個(gè)數(shù)應(yīng)該為 1； ②自由邊和非交 8 邊個(gè)數(shù)應(yīng)該為 0； ③未定向的單元應(yīng)該為 0； ④交又單元格式應(yīng)該為 0。由于該產(chǎn)品是外部件，背面要求美觀，所以其澆口設(shè)計(jì)在正面，由于該制品 外部美的冰箱頂部塑料蓋的產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 59 頁(yè) 尺寸是 規(guī)則 的矩形，所以澆口 位置 設(shè)置在 如圖的藍(lán)色區(qū)域中心位置。 圖 填充平均速度顯示 由分析結(jié)果顯示，如圖 。 圖 冷卻水道分布及水流道介質(zhì)溫度 由分析結(jié)果顯示，如圖 。 材料性能及工藝 HIPS 的加工性能很好，可以用許多傳統(tǒng)的成型方法進(jìn)行加工，如注塑、擠出、發(fā)泡、熱成型、吹塑等。 (2)按鎖模裝置分類：直壓式，肘拐式。 公 式中： gV