【正文】 動作可靠：機構本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利地脫模。正因如此，在分型面設計時應盡量使塑件能留在動模一側。 頂出機構設計原則 推出機構應設置在動模一側：由于推出機構的動作是通過注射機上的頂桿來驅動的。 頂出機構的設計 頂出機構是將 塑件從成形零件上脫出的機構。 模具設計 第 39 頁 共 59 頁 (3) 數量及布置導柱應合理均布在模具分型面的四周，導柱中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具強度 (導柱中心到模具邊緣距離通常為導柱直徑的 1~ 倍 )。 導柱的選擇 導柱結構的一般要求： (1) 形狀導柱前端應做成錐臺形或半球形，以使導柱順利地進入導向孔。 導套的選擇 導套結構和技術要求： (1) 形狀為使導柱順利進入導套，在導套的前端應倒圓角； (2) 材料導套用與導柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一般應低于導柱硬度，以減輕磨損。 模具設計 第 37 頁 共 59 頁 圖 設置分型面 圖 模擬分模 1 美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 38 頁 共 59 頁 圖 模擬分模 2 導向機構的設計 導向機構的主要由 導柱和導套組成，這一部分在加載標準模架的時候可以選擇相關尺寸自動生成。見圖 圖 圖 圖 。 在模仁設計的過程中，主要運用到 Pro/E 軟件相關知識。所以通過計算確定 動、定模板的大小 為950mm*900mm*100mm. Pro/E 軟件模仁設計 在 Pro/E 軟件中通過 EMX 插件加載參照模型，完成相關的工作。 動、定模板的大小確定 動、定模板的大小主要是根據模仁大小來確定的，這個同時也關系到模架的選擇 。 模仁大小的設計 模仁大小主要根據制品的結構和尺寸進行設計， 其相關參數主要根據 圖 44 表 表 表 8 所示。 型腔結 構的設計 型腔結構的確定 型腔結構主要更具模具的大小進行設計， 大型模具不易采用整體式結構：不便于加工，維修困難；切削量太大，浪費鋼材；大件不易熱處理（淬不透）；搬運不便；模具生產周期長，成本高。 ( 4) 熱唧嘴采用標準化、系列化設計，配有各種可供選擇的噴嘴頭，互換性好。 ( 3) 水口料重復使用會使塑料性能降解，而使用熱流道系統(tǒng)沒有水口料，可減少原材料的損耗，從 而降低產品成本。 ( 2) 壓力損耗小。 詳圖參見附件。而且，為了更有效地充滿型腔，采用熱唧嘴。根據塑件的結構要求， 美的冰箱頂 部塑料蓋注塑 模設計采用點澆口形式。主要利用的是熱唧嘴作為澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)的設計原則主要有： ，保證 塑料熔體流動平穩(wěn)，流道盡量減少彎折、表面光滑 ，為 ~微米 ，凝料去除方便，切除澆口凝料時應不影響塑件制品外觀 ,合理設計冷料穴 8.校核流動距離比和流動面積比 。澆注系統(tǒng)的設計是否適當，直接影響成形品的外觀、物性、尺寸精度和成形周期。 澆注系統(tǒng)及澆口設計 澆注系統(tǒng)設計 模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道 叫做澆注系統(tǒng) 。 型腔分布的確定 單型腔模具塑件在模具中的位置 ： 型腔一般在模具中心 。 jV —— 澆注系統(tǒng)冷凝料量 (cm3 )。 這 樣在加工生產中最合理。 也可 先定注射機型號，根據注射機技術參數確定型腔數目。 根據 上述原因，美的冰箱塑料頂蓋制品的分型面選擇如圖 所示。 分型面主要對塑件質量、模具加工 的生產難易度 都有所影響 。 一般在動定模的結合處。塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調 ,若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長 ,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ,反之則會加長成型周期； 選擇注塑機 通過 Pro/E 建模分析得： (材料密度取 ) 單個塑件 體積 V= 3 = ， 質量 m=*=， 投影面積 = 2251923511493 mm?? 由公稱注射量選定注射機 ， 因為美的冰箱頂部塑料蓋是典型的大面積薄壁結 構，所以暫且選用 一模 一 腔，則體積為： 流道凝料 V’=(凝料的體積 (質量 )是個未知數 ,根據手冊取 算 ,由于塑件較大，取 )； 美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 30 頁 共 59 頁 實際注射量為： cmV ????實 ； 根據實際注射量應小于 倍公稱注射量原則 ,即： 實公 VV ? ??公V 初選 JM650C2 型注塑機，主要技術參數如下表。這些參數是設計 ,制造 ,購買和使用注塑機的主要依據。 (3)按注射裝置分類：螺桿式，柱塞式，螺桿預塑化型。 模具設計 第 29 頁 共 59 頁 (1)按注射方向和開合方向分類：臥式注塑機，立式注塑機，角式注塑機。應用最廣泛的是通用注塑成型機。 不同的注射成型方法，對注射成型設備的要求及其裝置配置是不同的。 注塑機選擇 注塑機簡介 注塑機的選用包括兩方面的內容：一是確定注塑機的型號，是塑件、塑料、注塑模及注射工藝等所需要求的注塑 機的規(guī)格參數在所選注塑機的規(guī)格參數范圍之內；二是調整注塑機的技術參數至所需要的參數。 PP（聚丙烯）材料易老化，耐低溫性能較差。HIPS 熔體的流動性比 ABS（丙烯 丁二烯 苯乙烯共聚物） 高 ，成型收縮率與 ABS 接近，一般在 ～ %；因此用于加工 ABS 的模具也適用于 HIPS 的成型。薄膜、片材、型材的擠塑是 HIPS 用的最多的加工方法。 HIPS 樹脂吸收水分較慢，因此一般情況下不需要干燥；但有時材料表面的水分過多會被吸收，從而影響最終產品的外觀。 采用 HIPS 主要是因為它流動性好、熔融指 數 MI 偏大、收縮率穩(wěn)定、材料的韌性好。 圖 制品基本信息 美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 28 頁 共 59 頁 在塑料制品中，材料的選擇通常根據制品的使用性能，機械加工性能，所在的工作環(huán)境，以及生產條件和生成成本來考慮。在第四章模具設計中將會詳細的對冷卻水道的設計有所說明和講解。 通過上述模流分析，可以為后期的模具設計中流道和冷卻水道做出一定的參考。其能夠滿足生產制造的要求。 模具設計 第 27 頁 共 59 頁 圖 由分析結果顯 示，如圖 。 通過冷卻分析結果判斷制件的冷卻效果的優(yōu)劣，根據冷卻效果計算出冷卻時間的長短，確定成型周期所用時間。 回路中的冷卻介質的生溫應該小于 2 一 3℃，而圖中顯示冷卻水升溫為 ℃。同時也顯示出的是水流道介質溫度。美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 26 頁 共 59 頁 現創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)，水道直徑取 8mm。 圖 熱唧嘴樣圖 冷卻系統(tǒng)的創(chuàng)建 在模具設計及制造中設計合理的冷卻系統(tǒng)是非常重要的，他能夠大大提高我們的生產效率及生產質量。 熱唧嘴的需要外部 訂購，如圖 。 3. 水口料重復使用會使塑料性能降解。 熱唧嘴的主要優(yōu)點有 ： 1. 無水口料，不需要后加工 。 產品改良 后模流分析 第 25 頁 共 59 頁 通過以上所有云圖 顯示，澆口位置的選擇和基本合理的，無論是在填充時間、溶解痕、氣穴、充填區(qū)域以及充填平均速度上都能夠滿足要求，所以澆口位置設置在制品的結合中心（正面），如上圖 所示。填充的平均速度比較均勻，能夠在 s 內將行腔填充完全。熔接痕數日較少，主要分布在塑件的內表面，對塑件外觀無影響。 美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 24 頁 共 59 頁 圖 溶解痕位置顯示 由分析結果顯示，如圖 。 圖 氣穴位置顯示 由分析結果顯示，如圖 。 所以熔體在行腔的流動能夠在有效時間下充滿。通過動態(tài)顯示，可以清晰地看到熔體在型腔內的流動。 圖 最佳澆口位置及填充時間 由分析結果顯示，如圖 。 首先可以分析出制品的填充時間。 然后 進行填充分析， 主要是檢驗制品的 填充過程 是否合理，填充是否平衡，能否完成對制件的完全填充，避免出現流動不平衡等 問題。 MPI 軟件的模流分析作是產品的初步成型分析，主要是根據最佳澆口位置的分析結果設定澆口位置，從而分析產品注塑過程中可能出現的一些問題和缺陷。 圖 選擇材料 產品改良 后模流分析 第 21 頁 共 59 頁 圖 最佳澆口位置（背面） 圖 最佳澆口位置（正面） 通過 MPI 分析，上述結果 顯示，藍色的區(qū)域為最佳澆口位置，為了可保證注塑過程的熔體平衡性，最好是將澆口設計在藍色區(qū)域附近。 最佳澆口位置分析結果以圖象的形式 展現。然后根據相關分析確定最終最佳的澆口位置。在模具設計中，澆口位置設計有一定的難度。澆 口 位置的設計對熔體在模具型腔內的流動有著重要的作用，同時也影響著聚合物分子的取向和產品成型后的翹曲，所以選擇合理的澆口位置是非常重要的步驟。產品改良 后模流分析 第 19 頁 共 59 頁 為了保證 網格平均均縱橫比小于 6 的前提下，盡量降低網格的最大縱橫比。； ⑤完全重疊單元個數應該為 0； ⑥單元縱橫比最大數值控制在 10 一 25 之間； ⑦網格匹配率應大于 85%。網格狀態(tài)統(tǒng)計結果如圖 所示。所以，就要對網格缺陷進行修改。由此系統(tǒng)會依據設置自動完成網格劃分，網格劃分結果如圖 所示。網格的邊長一般是產品最小壁厚的 — 2 倍，這樣能夠基本保證分析的精度。 網格劃分的是否合理，將會直接影響到產品的最終分析結果。導入過程中，選擇網格劃分類型（ fusion）和產品設計尺寸單位（毫米），如圖 所示。 圖 冰箱頂部塑料蓋的三維造型圖 美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 16 頁 共 59 頁 數值模擬分析前期處理 美的冰箱頂部塑料蓋導入 將美的冰箱頂部塑料蓋模型在 Pro/E 中打開，然后將其 prt 格式轉換為 stl 格式，由于該產品是典型的大面積薄壁結構，網格劃分時會出現很大的縱橫比，從而使網格修復工作量增大。 HIPS 流動性好、熔融指數 MI 偏大、收縮率穩(wěn)定、材料的韌性好。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、內應力、油污、色澤不均勻等缺陷。外部輪廓為矩形，上面有部分連接孔（主要是選擇軸安裝所用），產品表面部分區(qū)域有磨砂效果。該制品外形尺寸為 :493mm 511mm20mm。上述展現的主要是現有的產品形態(tài)、改良缺陷的分析內容、改良過程中相關工藝及配件的選擇、改良后產品的形態(tài)展示。 相關圖片見圖 圖 圖 圖 . 圖 改良產品建模過程 美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 14 頁 共 59 頁 圖 改良產品三維模型 圖 改良產品三維尺寸 以上為產品改良階段相關工作內容。 螺 釘的具體大小參照表四。 表 4 自攻螺釘規(guī)格 產品改良方案 由于產品相對簡單，所以在產品改良階段所做的工作要為分析現有產品不足，主要連接結構做了一定的改良，另外主要建模，繪制 CAD 零件圖。 表 3 聚氨酯發(fā)泡 性能與參數 技術性能 單位 技術 容量 Kg/m3 4560 導熱系數 W/ 使用溫度 ℃ 90+120 閉孔率 % ≥ 97 吸水率 Kg/m2 ≤ 氧指數 h ≥ 26 抗壓強度 Kpa ≥ 200 螺釘連接，螺釘連接主要 采用自攻螺釘。 美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 12 頁 共 59 頁 （ 10） 速度快。 （ 9） . 耐老化好。 （ 8） . 經濟效 益好。如使用卷材，在女兒墻處，需留凹槽，收頭在凹槽內 。 （ 7） . 收頭構造簡單。 （ 6） . 施工簡便速度快。能夠和木材、金屬、磚石、玻璃等材料粘結得非常牢固，不怕大風揭起。 （ 3） 3. 因現場噴涂，形成整體防水層，沒 有接縫，任何高分子卷材所不及，減少維修工作量。 （ 2） . 防水性能好。主要特性如下： （ 1） . 保溫性能好。目前聚氨酯泡沫塑料主要應用在建筑物外墻保溫，屋面防水保溫一體化、冷庫保溫隔熱、管道保溫材料、建筑板材、冷藏車及冷庫隔熱材等。 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，其導熱系數低，僅 ～ （ m 發(fā)泡簡介，一般 發(fā)泡是聚氨酯發(fā)泡 (見表 3)。同時也使產品材料有所增加，在環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略上也是有所欠缺的。 美的冰箱頂部塑料蓋的產品及模具設計 第 10 頁 共 59 頁 圖 產品三維圖 圖 產品三維局部圖 美的冰箱頂部塑料蓋改良 上述分析的是現有的美的冰箱頂部塑料蓋的相關信息，其主要包括的外部特征主要有顏色和結構。 （ 1） 產品