冰箱保温盒自动脱料注射模设计.docx

冰箱保温盒自动脱料注射模设计.docx

《冰箱保温盒自动脱料注射模设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冰箱保温盒自动脱料注射模设计.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

冰箱保温盒自动脱料注射模设计

模具设计与制造项目

指导书

一、课程目的和意义：

《模具设计与制造项目》课程是作为《成型技术与模具》理论课之外的一门重要补充课程，由于模具结构的多样性、复杂性及其巧妙性，走马观花式的结构介绍显然难以达到对该门课程真正的理解和掌握。

如结构也许可行，但是否合理；结构虽然巧妙，但能否更佳？

结构即使科学，但是否经济等等，这些单凭书本知识是难以做出直观判断的。

作为社会需求量极大的热门技术，必须真正地全面领会其基本结构原理，并对各类变形、延伸结构的科学性、合理性融会贯通，才能真正做到举一反三，完全掌握，满足社会的需要。

正是基于上述目的，开设了《模具设计与制造项目》课程，期望学生们能在创新设计中，将书本内容与工程实践有机结合，巩固和加深对理论知识的理解，并充分发挥同学们的想象力、创造力，形成一种科学的发散性思维。

举一反三，灵活运用所学知识，进行模具结构设计。

二、实验的内容和方法：

本课程的开设是一种新的尝试，是适应当前本科教学改革而进行的一项前沿性探索。

课程学习过程中，同学们可以从网上、期刊上、工厂搜集一些实际模具的设计实例，对其结构进行分析、研究并吸收消化。

完全了解其结构，掌握其工作原理，同时如有可能的话，给出更佳的替代机构，完成模具设计。

课程学习中学生一人一题。

学生在规定的学时内完成对某一模具机构的分析。

首先分析塑料制品结构特点，确定自己的模具方案，如二板模或三板模，强脱或旋脱等等；其次对照实物或平面图，研究他人模具结构特点；最后对比分析二者差异，从中获得感性的设计知识。

三、完成步骤：

1、搜集模具资料，现场观看模具实物、搜集模具设计图纸；

2、分析塑料制品结构特点，拟定自己的模具设计方案；

了解塑件的用途，使用情况及工作要求，对于塑件图上提出的塑件形状、尺寸精度、表面粗糙度等进行工艺分析，即从成型工艺、塑料制件的设计原则、模具结构合理性等方面进行综合分析，对其不够合理的部分提出改进意见，并进行改正。

3、分析研究他人模具设计结构，与自己方案对比，从中细细体会他人模具设计的科学性合理性，或提出自己的不同见解；

4、进行模具设计，包括模具三维结构设计，演示模具工作过程；

1）选择所需成型机械的类型与规格，列出主要技术参数。

根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量，并校核所选成型机械的有关参数。

2）分析塑件，确定成型工艺方案及所用模具的类型与结构，包括选择成型位置，确定分型面。

浇注系统形式，浇口开设位置，脱模方式，侧孔侧凹的成型方法、排气方法、调温方式及模具的加工性能。

3）根据塑件尺寸精度要求，对成型零件的成型尺寸进行必要的计算，对主要受力的零件，根据需要进行强度与刚度校核，必要时进行冷却面积的计算，以便确定冷却水孔的直径与长度。

4）绘制模具三维图。

5）根据模具注射模塑过程的工作原理，制作模具动作Flash动画。

四、撰写说明书内容包括骤：

①塑料制品结构分析；

②模具结构分析、模具各部件功能和用途；

③以图文形式论述，附塑料制品、模具三维图和工作原理动画图等。

五、提交材料

打印说明书，提交电子文档。

若干个同学合一个光碟，以姓名为文件夹的名称。

应交材料：

①说明书；②塑料产品三维图电子文档；③模具三维图电子文档；④模具动作Flash动画电子文档。

摘要

《模具设计与制造项目》课程是作为《成型技术与模具》理论课之外的一门重要补充课程，在这次模具设计与制造项目中，主要参与冰箱保温盒自动脱料注射模设计。

此型号冰箱保温盒采用乳白色ABS塑料，采用HT-350H型注射机生产，一模四腔结构，能够实现自动脱料。

并且由于盒题内有凹腔，开模过程中需要侧抽芯。

同时，要求设计的模具结构设计合理，生产效率高，生产成本低。

关键词：

保温盒、注射模、一模四腔、自动脱料、侧抽芯

目录

1塑件工艺分析1

2模具结构及其工作过程1

3模具关键零部件的设计4

1）浇注系统设计4

2）成型零部件设计4

（1）型腔的设计4

（2）型芯的设计5

（3）侧向分型抽芯机构设计5

（4）导向机构设计5

（5）流道冷凝料自动脱料系统的设计6

（6）脱模机构的设计6

4结束语7

总结7

参考文献7

1.塑件工艺分析

图1是某型号冰箱保温盒零件图，材料为乳白色ABS，要求塑件内外表面美观、光亮、一模四腔，自动脱料把，采用HT-350H型注射机生产。

塑件为深型腔的盒形状制件，内外表面均为可见光亮面，产品四周边沿上前后有四个对称的长方形安装卡钩，左右有两个对称的长方形安装卡钩，后面靠近产品底部有两个直径为12mm的圆孔，上部有两个长方凹槽，因此，需要侧向抽芯。

由于该产品要求采用一模四腔，自动脱冷凝料，且有十处需要侧向抽芯，结构要求紧凑，布局合理，因此，模具结构复杂、设计难度较大，模具制造精度要求高。

图1保温盒三视图

2.

模具结构及其工作过程

图2所示为该产品注射模结构，模具为点浇口进料、三板式双分型面模。

一模四腔，产品前后左右平行放置，方向相反以便侧抽芯。

由于产品内外均为可见面，不允许有浇口痕迹，为减少浇口疤痕，在产品底部采用点浇口进料，分流道平衡式布置进料。

设有定距流道脱料板系统自动顶出流道冷凝料。

安装卡钩、圆孔、长方凹槽的成型均采用侧向分型抽芯机构来实现。

图2模具装配图

模具工作过程：

当模具开模时，在拉钩的作用下，定模板随动模一起运动，由于定距螺钉的限制，模具首先沿Ⅰ-Ⅰ面分型，当运动到型腔中孔的台肩与定距螺钉台肩相碰时，中间板即定模板不动，此时，流道冷凝料在拉料杆的作用下被留在了定模一侧，拉杆带动流道脱料板运动将流道冷凝料顶出，从而自动脱落。

与此同时，开模力通过斜导柱作用于斜滑块，迫使斜滑块在定模板的导滑槽内侧向移动，完成圆孔的侧向抽芯动作。

动模继续向开模方向运动，模具沿Ⅱ-Ⅱ面分型，在拉料杆与型芯包紧力的作用下，塑件及分流道凝料从型腔中拉出被留在了动模一侧，当动模运动到一定的距离之后，停止运动，这时，在顶出机构的作用下，推板推动推杆、拉料杆及侧向抽芯机构运动，卡钩和长方凹槽实现侧向分型抽芯，推出塑件。

设计公式：

1．锁模力 F（TON）       F=Am*Pv/1000

  F：

锁模力TON    Am：

模腔投影面积CM2  

Pv：

充填压力KG/CM2 

（一般塑胶材料充填压力在150-350KG/CM2）

（流动性良好取较底值，流动不良取较高值）

 充填压力/0.4-0.6=射出压力

例：

模腔投影面积270CM2  充填压力220KG/CM2

   锁模力=270*220/1000=59.4TON 

2．射出压力 Pi KG/CM2       Pi=P*A/Ao

 Pi:

射出压力   P：

泵浦压力   A：

射出油缸有效面积   

Ao:

螺杆截面积

 A=π*D2/4   D：

直径      π：

圆周率3.14159

例1：

已知泵浦压力求射出压力？

泵浦压力=75KG/CM2 射出油缸有效面积=150CM2

螺杆截面积=15.9CM2（∮45）

Pi=75*150/15.9=707KG/CM2

 例2：

已知射出压力求泵浦压力？

所需射出压力=900KG/CM2 射出油缸有效面积=150CM2

螺杆截面积=15.9CM2（∮45）

泵浦压力P=Pi*Ao/A=900*15.9/150=95.4KG/CM2

3．射出容积 V CM3        V=π*Do2/4*ST

  V：

射出容积CM3 π：

圆周率    Do：

螺杆直径CM 

ST：

射出行程CM

 例：

螺杆直径42mm  射出行程165mm

    V=π*4.2*4.2/4*16.5=228.6CM3

4．射出重量 G          Vw=V*η*δ

  Vw：

射出重量G   V：

射出容积   η：

比重  δ：

机械效率

 例：

射出容积=228.6CM3  机械效率=0.85  比重=0.92

     射出重量Vw=228.6*0.85*0.92=178.7G

5．射出速度 S CM/SEC          S=Q/A

  S：

射出速度 CM/SEC Qr：

泵浦吐出量（每回转/CC）CC/REV

  A：

射出油缸有效面积CM2  Q=Qr*RPM/60（每分钟/L）

  Q：

泵浦吐出量  RPM：

马达回转数/每分钟

 例：

马达转速1000RPM  泵浦吐出量85CC/REV

     射出油缸有效面积140CM2 

     S=85*1000/60/140=10.1CM/SEC

6．射出率SvG/SEC         Sv=S*Ao

  Sv：

射出率G/SEC S：

射出速度CM/SEC Ao：

螺杆截面积

 例：

射出速度=10CM/SEC 螺杆直径∮42

面积=3.14159*4.2*4.2/4=13.85CM2

Sv=13.85*10=138.5G/SEC

3.模具关键零部件的设计

1）浇注系统设计

模具采用四型腔四点浇口平衡进料方式的浇注系统，浇口位置设置不当可能使塑件变形或某些尺寸超差。

该模具将浇口位置设在产品底部的正中间，这样能使熔体流动均匀，填充迅速，降低塑件变形。

2）成型零部件设计

（1）型腔的设计

为提高模具强度、型腔板采用整体式、一模四腔整体加工，材料采用进口P20。

下凸模结构如图3所示。

图3下凸模三视图

（2）型芯的设计

为方便加工、型芯采用组合型芯、材料采用进口P20。

（3）侧向分型抽芯机构设计

由于产品结构的要求、该模具的侧向分型有2种情况：

①在开模第一次分型时，必须完成圆孔的侧向分型和抽芯；②侧向分型与塑件的顶出同步进行，以完成卡钩和侧凹槽的抽芯。

圆孔的侧向分型与抽芯机构采用斜导柱抽芯机构，如图2所示。

斜导柱设在定模垫板上，斜滑块设在型腔板中的导滑槽内、当Ⅰ-Ⅰ面分型时、开模力通过斜导柱作用于斜滑块、迫使斜滑块在定模板的导滑槽内侧向移动，完成圆孔的侧向抽芯动作。

卡钩和侧凹槽的抽芯机构采用斜推杆抽芯机构来实现，将成型卡钩和侧凹槽的斜推杆固定在顶出板上，顶出时，斜推杆随着顶出板一起运动、推杆在向前移动的同时，也侧向移动，达到抽芯的目的。

（4）导向机构的设计

本模具采用导柱和导套机构导向。

导柱的布置方式采用等直径导柱的对称布置方式。

导柱安装在动模上、材料为T10A，硬度为50~55HRC。

顶杆固定板如图4所示。

图4顶杆固定板

（5）流道冷凝料自动脱料系统的设计

通常三板式双分型面点浇口模具在产品成型、顶出后、流道凝料被留在型腔板上的分流道中，不易取出、需借助工具才能将料把取出，生产效率低。

该模具设计了自动脱料系统，不需借助工具手工取出，缩短了产品成型周期，提高了生产效率。

如图2所示，自动脱料系统包括脱料板、拉杆、拉料杆、限位螺钉、螺母。

当模具沿Ⅰ-Ⅰ面分型时，流道冷凝料在拉料杆的作用下被留在了定模一侧，当中间板运动到型腔中孔的台肩与拉杆台肩相碰时，中间板即定模板不动，拉杆带动脱料板自动将流道冷凝料顶出，自动脱落。

（6）脱模机构的设计

由于受产品结构限制，该模具的顶出采用扁顶杆顶出，在产品四周的边沿上设置扁顶杆，将塑件顶出。

扁顶杆的尾部用销钉固定在圆顶杆上，圆顶杆固定在顶出板上，随着推板一起运动，顶出塑件。

4.结束语

该模具结构设计合理、紧凑、生产效率高、试模一次成功，现已交付使用，获得了较好的经济效益。

总结

这次课程设计，是一次新的尝试，尝试将课本所学习的模具知识应用到实践当中，使理论知识得到进一步提高的同时，也进一步深化了实践设计的步骤与思路。

通过对冰箱保温盒注射模的详细理解，包括塑件的用途，使用情况及工作要求，对于塑件图上提出的塑件形状、尺寸精度、表面粗糙度等进行工艺分析，即从成型工艺、塑料制件的设计原则、模具结构合理性等方面进行综合分析，对其不够合理的部分提出改进意见，并进行改正，得出最后的修正方案。

同时参考他人的设计经验，进一步优化设计结果，独立完成这次模具设计的全过程，并上交设计论文。

参考文献

1.申开智.塑料成型模具（第二版）.北京：

中国轻工业出版社，2006

2.王庆五，仇亚琴，张昱.SolidWords2006中文版模具设计专家指导教程.北京：

机械工业出版社，2006

3.胡仁喜，郭军，王仁广.Solidworks2005中文版机械设计高级应用实例.北京：

机械工业出版社，2005

4.何小宁：

咖啡壶把手注射模设计，模具制造，2003.9