《冰箱储物盒塑料模具设计——毕业设计》

1、 存档编号 North China University of Water Resources and Electric Power毕业设计题目冰箱储物盒塑料模具设计学 院机械学院专 业材料成型及控制工程姓 名倪亚凡学 号202107322指导教师张占哲 张娜完成时间2021.05目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc28882 摘要 PAGEREF _Toc28882 I HYPERLINK l _Toc32341 Abstract PAGEREF _Toc32341 II HYPERLINK l _Toc24216 第一章 塑件工艺分析 PAGEREF _Toc

2、24216 1 HYPERLINK l _Toc6622 1.1 塑件分析 PAGEREF _Toc6622 1 HYPERLINK l _Toc12429 1.2 材料性能 PAGEREF _Toc12429 1 HYPERLINK l _Toc15596 第二章 注射机的选择与校核 PAGEREF _Toc15596 3 HYPERLINK l _Toc26815 2.1 塑件体积计算 PAGEREF _Toc26815 3 HYPERLINK l _Toc27623 2.2 总注射量计算 PAGEREF _Toc27623 3 HYPERLINK l _Toc8763 2.3 注射机的初

3、选 PAGEREF _Toc8763 3 HYPERLINK l _Toc1226 2.4 注射机根本参数的校核 PAGEREF _Toc1226 4 HYPERLINK l _Toc15789 2.4.1 最大注射量校核 PAGEREF _Toc15789 4 HYPERLINK l _Toc24001 2.4.2 锁模力的校核 PAGEREF _Toc24001 5 HYPERLINK l _Toc6138 2.4.3 注射压力的校核 PAGEREF _Toc6138 5 HYPERLINK l _Toc27107 2.5 塑件模塑成型工艺参数确实定 PAGEREF _Toc27107 6

4、 HYPERLINK l _Toc17045 第三章 型腔的布置和分型面的选择 PAGEREF _Toc17045 7 HYPERLINK l _Toc7337 PAGEREF _Toc7337 7 HYPERLINK l _Toc13220 PAGEREF _Toc13220 7 HYPERLINK l _Toc18944 第四章 浇注系统设计 PAGEREF _Toc18944 10 HYPERLINK l _Toc21555 4.1 主流道 PAGEREF _Toc21555 10 HYPERLINK l _Toc28727 4.1.1 主流道衬套 PAGEREF _Toc28727 1

5、0 HYPERLINK l _Toc17663 4.1.2 定位圈 PAGEREF _Toc17663 11 HYPERLINK l _Toc538 4.2 分流道 PAGEREF _Toc538 12 HYPERLINK l _Toc13989 4.3 浇口设计 PAGEREF _Toc13989 13 HYPERLINK l _Toc15076 4. 4 冷料穴与拉料杆 PAGEREF _Toc15076 14 HYPERLINK l _Toc22580 4.4.1 冷料穴 PAGEREF _Toc22580 14 HYPERLINK l _Toc4870 4.4.2 拉料杆 PAGERE

6、F _Toc4870 15 HYPERLINK l _Toc14203 4.5 排气系统 PAGEREF _Toc14203 15 HYPERLINK l _Toc25547 第五章 成型零部件设计 PAGEREF _Toc25547 16 HYPERLINK l _Toc2179 5.1 成型零部件结构设计 PAGEREF _Toc2179 16 HYPERLINK l _Toc31064 5.1.1 凹模结构设计 PAGEREF _Toc31064 16 HYPERLINK l _Toc13841 5.1.2 凸模结构设计 PAGEREF _Toc13841 17 HYPERLINK l

7、_Toc3500 5.2 成型零部件工作尺寸计算 PAGEREF _Toc3500 17 HYPERLINK l _Toc27444 5.2.1 型腔工作尺寸计算 PAGEREF _Toc27444 20 HYPERLINK l _Toc15489 5.2.2 型芯工作尺寸计算 PAGEREF _Toc15489 22 HYPERLINK l _Toc1565 第六章 导向机构设计 PAGEREF _Toc1565 26 HYPERLINK l _Toc16182 6.1 导柱的设计 PAGEREF _Toc16182 26 HYPERLINK l _Toc9937 6.2 导套的设计 PAG

8、EREF _Toc9937 27 HYPERLINK l _Toc31034 第七章 脱模机构设计 PAGEREF _Toc31034 29 HYPERLINK l _Toc24708 7.1 脱模机构设计原那么 PAGEREF _Toc24708 29 HYPERLINK l _Toc24710 7.2 脱模机构设计 PAGEREF _Toc24710 29 HYPERLINK l _Toc2706 第八章 模架结构设计 PAGEREF _Toc2706 31 HYPERLINK l _Toc27430 8.1 模架的选择 PAGEREF _Toc27430 31 HYPERLINK l _

9、Toc22130 8.2 模架高度的校核 PAGEREF _Toc22130 32 HYPERLINK l _Toc12779 第九章 总结 PAGEREF _Toc12779 33 HYPERLINK l _Toc14873 参考文献 PAGEREF _Toc14873 34摘要本次设计内容是冰箱储物盒塑料模具设计。冰箱储物盒是卡在冰箱门上的储物盒，所以设计中要在储物盒上加两个凹槽，以便卡在冰箱门上。由于冰箱储物盒放在冰箱里，所以材料选用耐寒材料聚苯乙烯PS。设计中型腔排布为一模四腔，采用点浇口浇注，压力机根据制件的大小、尺寸、排布，选用XS-ZY-1000型柱塞式注射机。经过注射量校核、注

10、射压力校核、锁模力校核、开模行程校核和顶出装置的校核，比照注射机参数得出结论：所选注塑机符合要求。分型面设计为双分型面，第一次分型可取出主浇道、分流道和浇口凝料，第二次分型用推件板推出制件，实现了自动化的设计。制件的精度选用IT8级精度，成型零部件的尺寸根据制件的精度等级来计算。成型过程中为防止塑件变形和提高生产率，系统结构中设计冷却系统，充分对制件进行冷却。同样为排出气体，不影响制件形状，设置排气系统，使型腔和浇注系统中原有空气及塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体顺利地排查模具之外，以保证熔体顺利充满型腔。导向机构中的导柱与导套设计采用H7/m6或H7/k6过渡配合。最后是模架的结构设计，

11、模架采用四板式设计，整个模架机构从上到下依次为定模座板，定模板，推件板，动模板，支撑板，垫块，动模座板，推杆固定板，推板。最后在装配图和零件图的绘制中，从书中1学习并灵活应用了CAD软件技术。关键词：冰箱储物盒，注塑模具，成型零部件，模架。Abstract The content of this design is the refrigerator storage box of plastic mold design. Refrigerator storage box, storage box is stuck in the refrigerator door, so the design w

12、ith two grooves in the storage box, so that the card in the fridge door. Because the refrigerator storage box in the refrigerator, so the material selection of cold resistant polystyrene (PS). The design of the cavity arrangement for a mold four cavity,using point gate pouring, depending on the size

13、 of the parts, the size, arrangement, use XS-ZY-1000-type plunger injection machine.After the injection quantity check,injection pressure check,clamping force check,mould opening stroke check and the ejection device check,conclusion contrast injection machine parameter:the injection molding machine

14、to meet the requirements.Parting surface design for double parting surfaces,the first type can be removed the main sprue, runner and gate aggregate,the second type of push plate rolled parts,to realize automatic design.Accuracy the accuracy IT8, size of the molding parts calculated on the basis of p

15、recision parts. In order to prevent plastic deformation and increase productivity in the molding process, system structure design cooling system, sufficient cooling. As for the exhaust gas, does not affect the shape of parts, exhaust system, so that the cavity and pouring system of the Central Plain

16、s have low molecular volatile gas and plastic heat or solidification produces smooth up the mold, in order to ensure the smooth melt filled cavity. A guide mechanism of the guide post and the guide sleeve design using H7/m6 or H7/k6 transition fit. Finally is the structure design of mould, die - fou

17、r type design, the entire mold mechanism from top to bottom for fixing mould seat plate, a fixed template, dynamic template, the pushing plate, support plate, block, a movable mould seat plate, a fixing plate, a push plate. Finally,In the parts drawing and assembly drawing, learning CAD software tec

18、hnology from the book and flexible use.Keywords:Refrigerator storage boxes, plastic injection mold, molded parts, mold.第一章 塑件工艺分析1.1 塑件分析制件名称：冰箱储物盒 材料：聚苯乙烯PS塑件名为冰箱储物盒，是用来卡在冰箱门后的存放物品的，复杂性适中，应具有较好的抗拉强度、抗弯强度和屈服强度，硬度适中。塑件壁厚均为2mm，未标注圆角为R1。在其后端有两个凹槽，用来卡在冰箱门上。材料应透明，本设计选用材料为聚苯乙烯PS。1.2 材料性能聚苯乙烯PS属于热塑性材料。 主要特

19、性及用途：主要特性电绝缘性优良，尤其是高频绝缘性好；无色透明，透光率仅次于有机玻璃；吸湿性低，尺寸稳定性优良；硬度高；疲劳寿命长；易燃，但燃烧速度缓慢；因产生静电，易吸附灰尘；不耐苯、汽油等有机溶剂；橡胶改性后韧性提高。主要用途是仪器仪表外壳，指示灯罩，汽车灯罩，模型，装饰件，电信零件，耐腐蚀件如氢氟酸槽等2。表1.1 PS的性能指标屈服强度/MPa3563玻璃化温度/100抗拉强度/MPa3563熔点(或粘流温度)/131165伸长率/(%)1热变形温度/6596拉伸弹性模量/GPa成型收缩率/(%)弯曲强度/MPa6198体积电阻率/m 1014密度/(g/cm)硬度(HB)M2080第二

20、章 注射机的选择与校核2.1 塑件体积计算 根据塑件的尺寸，分布计算塑件的体积，讲体积分为五个局部： 盒壁：V13 凹槽：V23 底面：V33 边角重复：V43圆角：V5=V4*3 塑件的总体积：V=V1+V2+V3-V4*2+V53 塑件的质量计算：查相关手册，取PS的密度为5g/cm,所以塑件的质量为:M=*V=163.78*1.05=2.2 总注射量计算 型腔数量初步确定为一模四腔，所以总注射量为：M总=M*4=687.88g V总cm32.3 注射机的初选3。表2.1 XS-ZY-1000型柱塞式注射机的主要技术参数序号主要技术参数工程参数值1额定注射量/cm310002注射压力/MP

21、a1213锁模力/kN45004最大成型面积/cm318005最大开模行程/mm7006模具最大厚度/mm7007模具最小厚度/mm3008动、定模固定板尺寸/mm900*10009螺杆直径/mm8510定位圈尺寸/mm1502.4 注射机根本参数的校核2.4.1 最大注射量校核 注射模内的塑件及浇注系统凝料的总容量容积或质量应在注射机额定注射量的80%以内4，即使：nVs+Vjg式中 Vs单个塑件的容积cm3或质量g n模具的型腔数目 Vj浇注系统和飞边所需要塑料的容积cm3或质量g Vg注射机额定注射量cm3或g经计算得：Vj21.16g nVs=687.88g 带入式中可得800g所以符

22、合要求。2.4.2 锁模力的校核注射模从分型胀开的力锁模力应小于注射机额定锁模力，即Fpm(nAs+Aj)式中 F注射机额定锁模力N As、Aj塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积mm2 pm塑料熔体在模腔内的平均压力MPa，通常模腔压力为2040MPa;成型一般制 品为2434MPa；精密制品为3944MPa n型腔个数5经计算得： pm(nAs+Aj所以符合条件2.4.3 注射压力的校核注射机的最大压力应大于塑件成型所需要的压力6，即：PzPch式中 Pz注射机最大注射压力MPa Pch塑件成型所需要的注射压力MPa，聚苯乙烯PS所需要的压力为60110MPa经计算得：Pz=121Pch

23、 所以符合要求2.5 塑件模塑成型工艺参数确实定 根据该塑件的结构特点和PS的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见表：工艺参数 规格 工艺参数 规格 预热和枯燥 温度t/: 60-75成型时间/s注射时间 15-45时间/h: 2保压时间 0-3料筒温度t/ 后段 140-160冷却时间 15-60中段 -总周期 40-120前段 170-190螺杆转速n/(rmin-1)48喷嘴温度t/ -后处理 方法 红外线灯、鼓风烘箱 模具温度t/ 32-65温度t/ 70注射压力p/Mpa60-110时间/h2-4型腔的布置和分型面的选择型腔的布置应注意一下两点7：型腔的布置和浇口的

24、开设部位应力求对称，以防模具承受偏载而产生溢料。型腔的排列要紧凑，以免排列分散，浪费定、动模型腔的优质钢材。塑件的形状不是很复杂，一模四腔，所以采用H形排列，排列方式如图3.1：H形排列平衡性非常好，加工较为容易，因此使用比拟广泛。本次设计采用H形排列。模具上用以取出塑件和凝料的可别离的接触外表称为分型面。分型面的选择在注射模设计中占有相当重要的地位，模具整体结构的复杂程度和塑件的质量都与分型面的选择有关，分型面选择的合理与否将决定着模具整体结构和塑件的质量。因此分型面的选择原那么与方法如下8：应有利于塑件的脱模与取出。分型面应使塑件在开模后留在有脱模机构的局部，一般应留在动模局部，以便于脱模

25、。应有利于保证塑件的外表质量。选择分型面时，应选在不影响塑件外观和塑件飞边容易修整的部位，以保证塑件外表质量。应有利于塑件的质量及精度要求。对于同轴度要求的塑件，在设计时尽可能讲型腔设计在同一个型面上，以保证制品精度。应有利于排气以确保质量及成型。分型面应尽量选择在塑料流动的末端，以便有利于排气。应有利于模具零件的加工。设计分型面时，尽量要避开斜面及曲面以便于加工。应有利于嵌件的安装。由于嵌件一般是金属件，所以收缩较小，而且在注射成型时一般粘附在型腔内，应选择分型面时要考虑将型腔放在动模局部，而使带嵌件的塑件不应留在定模内，以便于嵌件的安装。应有利于模具结构的结构的简化以便于操作。选择分型面时

26、，应尽量采用一个与与开模方向垂直的分型面，并尽量防止侧向抽芯和侧向分型。如塑件有侧凹及侧孔必须采用侧向分型及侧向抽芯时，应使侧向抽芯尽可能安放在动模上，而防止在定模抽芯。应有利于制品的成型及模具的制造。如果制件较高，脱模斜度又小的塑件，分型面应选在中间位置，尽管动、定模设在两边，但易于脱模，又不产生飞边。 除了上面的这些根本原那么以外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上的投影面积的大小以防止接近或超过所选用注射机的最大注射面积而可能产生溢流现象9。此次塑件模具设计成双分型面，结构示意图如图3.2和图3.3：分型面一分型面二浇注系统设计浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔制件的进料通道。他的作

27、用是将塑料熔体顺利地充满型腔的各个局部。并在填充及保压过程中，将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、内在质量优良的塑件。它向型腔中的传质、传热、传压情况决定着塑件内在的和外表的质量，它的分布和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以，浇注系设计的好坏是影响生产的一个关键问题，也是注塑模具设计中的主要内容之一。由于塑料熔体在模具浇注系统中型腔内的压力、温度和剪切速率都是随时随地变化的，在设计浇注系统中，应加以综合考虑，以期在充模阶段熔体以尽可能低的表现粘度和较快的速度充满整个性强；在保压阶段，又能通过浇注系统使压力充分地传递到型腔的各个地方，同时通过浇口的适时凝固来控制

28、补料时间，以获得外形清晰、尺寸稳定、内应力小而且无气泡、缩孔和凹陷的塑料制品10。4.1 主流道注射机喷嘴到型腔或分流道的进料通道，是塑料熔体进入模具最先经过的部位，其形状、大小直接影响塑料的流动速度和填充时间，它通常由主流道衬套和定位圈组成。主流道是熔体最先流经模具的局部，其形状与尺对塑料熔体的流动速度和冲模时间有较大的影响。设计时应使塑料熔体在主流道中的温度降和压力损失最小11。4.1.1 主流道衬套 由于主流道要与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，所以只有在小批量的注射生产中，注射模的主流道在注射模的定模班上加工，大局部注射模中主流道局部设计成可拆卸、可更换的主流道衬套12。本次设计采用

29、可拆卸、更换的主流道衬套，如下图：浇口道衬套4.1.2 定位圈很多注射模具的定位采用单独加设定位圈的方法，本次设计也采用了加设定位圈的方法。如下图，定位圈要和所选注射机的喷嘴和定位孔相一致。定位圈主流道衬套固定方式如图4.3所示：4.2 分流道分流道是连接主流道和浇口的进料通道，其作用通过流道截面及方向变化，使熔体平衡地转换流向，进入模具型腔。分流道的截面应尽量使比外表积小，热量损失小，摩擦损失小，摩擦阻力小。分流道在多型腔的模具中必不可少。常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形和六边形等。流道的截面积越大，压力损失越小；流道的截面积越小，热量损失越小。用流道的截面积与外表积的比值来表示流道的

30、效率，效率越高，流道设计越合理。 分流道的设计要点13：在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料穴。分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动，定模板上，合模后形成分流道截面形状。分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。分流道形状如图4.4所示：图分流道截面分流道的外表要求不高，外表粗糙度m。这样，可增加分流道表壁对外层塑料熔体的阻力，使外层塑料冷却层固定，形成绝热层，有利于保温。分流道的表壁应尽量平整，以免对分型和脱模不利。分流道应尽量布置均匀，使各浇口处压

31、力降相等；流程尽量短，排列紧凑，使模具尺寸较小；应使塑件投影面积中心与锁模力中心重合。分流道布置形式有平衡式与非平衡式两种，这与多型腔的平衡式与非平衡式的排布是一致的。本次设计采用半圆形分流道，分流道半径R=4mm。分流道分布如图4.5与图4.6所示：分流道分布图分流道截面4.3 浇口设计浇口是连接分流道与型腔的进料通道，是浇注系统中截面最小的局部。其作用：使熔料通过浇口时候产生加速度，从而迅速充满整个型腔；接着浇口处塑料首先冷凝，封闭型腔，防止熔料倒流；成型后浇口处凝料最薄，利于与塑件别离。浇口的形状、尺寸和位置等对塑件的成型质量影响很大，如果设计不合理容易造成塑件上的一些质量缺陷，如缩孔、

32、缺料、白斑、熔接痕、质脆及翘曲等往往是由于浇口设计不合理而产生的。浇口设计与塑料性能、塑件形状、截面尺寸、模具结构及注射工艺参数等因素有关。浇口的形式有很多种，如侧浇口、扇形浇口、评缝式浇口、直接浇口、环形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、点浇口、潜伏式浇口、护耳式浇口等14。本次设计为一模四腔，所以采用点浇口。点浇口，又名橄榄形浇口和菱形浇口，截面小如针点，适用于盆型及壳体类塑件成型，而不适宜平薄易变性和复杂形状塑件以及流动性差和热敏性塑料的成型。点浇口在开模时容易自行切断,并且在塑件上留下的残痕极小,不容易觉察,所以不需要修剪浇口的工序。点浇口如以下图所示：点浇口4 冷料穴与拉料杆 4.4.1

33、冷料穴 冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料。以防止熔体冷料进入型腔，影响塑件质量。冷料穴常常设计在主流道的末端。当分流道较长时，在分流道的末端有时也开设冷料穴。卧式或者立式注射机使用的模具的冷料穴设置在主流道正对面的动模上，直径稍大于主流道的大端直径，以利于冷料流入。直角式注射机使用的模具的冷料穴即为主流道的延长局部15。冷料穴的设计如图4.8所示：1-主流道 2-冷料穴 3-拉料杆 4.4.2 拉料杆头部有各种形状的拉料杆起到在模具开模时，将凝料从定模局部脱出和将塑件留在动模的作用，拉料杆为模具常用件。4.5 排气系统 排气不良容易引起塑件烧焦、短射、填充缺乏

34、、脱模不良、阴影、气泡、色差、缩水、流纹、外表凹陷、不熔合等。排气槽的作用主要有两点：一是在注射熔融塑料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位。因该模具为小型模具，且分型面适宜，可利用模具零部件的配合间隙和分型面排气，所以无需设计排气槽16。因为该塑件无侧孔，所以无需侧抽芯机构。成型零部件设计构成模具型腔的零部件称为成型零部件，如凹模型腔、凸模型芯、型环、和镶件等。因为成型零部件承受塑料熔体的冲刷、塑件脱模摩擦等作用，所以不仅要求有正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的外表粗糙度外，还要求有合理的结构，较高的强度、刚度以及较好的耐磨性。

35、成型零部件的设计步骤如下17： 确定成型零部件的结构。从结构工艺性的角度确定各成型零件之间的组合方式和各组成零件的具体结构。 计算成型零件的工作尺寸。进行关键成型零件的强度、刚度校核。5.1 成型零部件结构设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。型腔和型芯的结构形式分为整体式和镶拼组合式两类。整体式适用于形状简单的塑件，镶拼组合式适用于形状复杂的塑件或加工不便的型腔。成型零部件的结构设计应在保证塑件成型质量的前提下，便于加工制造、装配和维修。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要

36、求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的外表粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能18。 5.1.1 凹模结构设计凹模又称型腔，是成型塑件外外表的主要零件。按结构不同可分为：整体式凹模和组合式凹模。整体式凹模结构简单、牢固不易变形、不会在塑件外表留下拼缝痕迹。采用组合式凹模，可简化复杂凹模的加工工艺，减少热处理变形，拼合处有间隙有利于排气，便于模具的维修。本次设计塑件形状简单，且一模四腔，所以采用整体式凹模，其结构如图5.1所示：凸模结构图 5.1.2 凸模结构设计成型塑件内外表的零件称凸模或型芯。一般的对于简单的容器，如壳、罩、盖之类的塑件，成型其主要内外

37、表的零件称主型芯，而将其成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆19。按结构不同主型芯可分为整体式和组合式两种。整体式主型芯结构牢固，但不便加工，耗材较多。组合式是将型芯单独加工后，再镶入模板中，其特点是节省模具钢材料，便于维修减少热处理变形，拼合处间隙有利于排气。型芯凸模的材料选用40Cr，凸模热处理硬度到达HRC4050，外表需镀铬和抛光处理。5.2 成型零部件工作尺寸计算构成模具型腔空间的零部件称为成型零部件。成型零部件中，直接决定塑件形状的有关尺寸称工作尺寸。它包括型腔和型芯的径向尺寸含长度和宽度、高度尺寸和中心距尺寸等。所谓工作尺寸是指成型零件上直接用于成型塑件局部的尺寸，如凹模型腔与凸

38、模型芯径向尺寸、型腔深度或型芯高度等，确定工作尺寸除根据塑件尺寸及精度要求外，还必须考虑以下形象塑件尺寸精度的主要因素20： 成型零件的制造公差z 一般取公差的1/31/6，对中小型塑料件模具取z=；对大型塑件取z。成型零件的磨损量c 成型零件的最大磨损量对中小型塑件模具取c=1/6；对大型塑件模具取c1/6。成型收缩率S 成型收缩率随塑件结构与性状，如塑件壁厚、有无嵌件等的影响而变化，造成实际收缩率与计算收缩率的差异，材料批号的不同和工艺条件如成型压力与温度等的波动都将引起收缩率的波动，从而造成尺寸的误差，设计时必须根据实际情况选择合理的收缩率。一般收缩率取收缩范围的平均值，即本次设计采用的

39、聚苯乙烯PS的成型收缩率为0.6%0.8%，带入上面公式得聚苯乙烯PS的平均收缩率为：塑件精度要求不高，查?简明塑料模具设计手册?P183表4-17和4-18选IT8。凸模、凹模的各尺寸如下图型腔工作尺寸计算公式21：径向尺寸计算 深度尺寸计算 型芯工作尺寸计算公式：径向尺寸计算 高度尺寸计算 其中： 塑料平均收缩率 塑件公差 成型零件制造公差，一般取 修正系数，一般为1/23/4，公差值大取小值，对中小型塑件一般取3/4，本次设计取1/2 修正系数，一般为1/22/3，当制品尺寸较大、精度比拟低时取小值，反之取大值，本次设计取1/2 型腔径向尺寸 型腔深度 塑件外形根本尺寸 塑件高度根本尺寸

40、 型芯径向尺寸 型芯高度 塑件内形根本尺寸 塑件孔深根本尺寸 5.2.1 型腔工作尺寸计算5.2.1.1 型腔径向工作尺寸计算查得各个尺寸的塑件公差为：2602441401001612带入公式得：尺寸mm计算结果(mm)300=300+300*0.007-0.5*2.2 =301260=260+260*0.007-0.5*2.0244=244+244*0.007-0.5*1.8140=140+140*0.007-0.5*1.1100=100+100*0.007-0.5*0.8816=16+16*0.007+0.5*0.4012=12+12*0.007-0.5*0.365.2.1.2 型腔深度工

41、作尺寸计算查得各个尺寸的塑件公差为：尺寸mm塑件公差mm5012带入公式得：尺寸mm计算结果(mm)50=50+50*0.007-0.5*0.5612=12+12*0.007-0.5*0.365.2.2 型芯工作尺寸计算5.2.2.1 型芯径向工作尺寸计算查得各个尺寸的塑件公差为：尺寸mm塑件公差mm29625624013696208带入公式得：尺寸mm计算结果(mm)296=296+296*0.007+0.5*2.2256=256+256*0.007+0.5*2.0240=240+240*0.007+0.5*1.8136=136+136*0.007+0.5*1.196=96+96*0.007

42、+0.5*0.8820=20+20*0.007-0.5*0.448=8+8*0.007+0.5*0.325.2.2.2 型芯高度工作尺寸计算查得各个尺寸的塑件公差为：尺寸mm塑件公差mm4810 带入公式得：尺寸mm计算结果mm48=48+48*0.007+0.5*0.5610=10+10*0.007+0.5*0.32第六章 导向机构设计合模导向装置是保证动模与定模或上模与下模合模是正确定位和导向的装置。合模导向装置主要有导柱导向和锥面定位。导柱导向装置的主要零件是导柱和导套。 导向装置的作用22： 导向。使上、下模准确合模，防止凸模或型芯先进入型腔，以保证不损坏成型零件。 定位。防止模具装配

43、时错位而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确的形状，不会造成零件壁厚不均匀。承受一定的侧向压力。塑料注入型腔过程中会产生单向侧面压力，或由于成型设备精度的原因，使导柱在工作中承受一定的侧压力。 导向零件的设计原那么： 导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套时发生变形。 对于小型模具，通常只用两个直径相同且对称分布的导柱；对于大中型模具，为了简化加工工艺，可采用三个或四个直径相同的导柱，但位置分布不对称，或导柱位置对称，但中心距不同。 为了便于塑料制件脱模，导柱通常安装于定模。 当动模板与定模板采用同时加工时

44、，导柱装配处直径应与导套外径相等。 为了保证分型面很好地接触，导柱和导套在分型面应有承屑槽，一般是切去一个面或在导套的孔口倒角。各导柱、导套的轴线应保证平行，否那么将导致合模的准确性降低，甚至损坏导向零件。6.1 导柱的设计 导柱一般分为带头导柱和有肩导柱，根据制件冰箱储物盒的特点，质量较轻，模具类型一般，所以采用带头导柱即可。 导柱技术处理：在不阻碍脱模的情况下，导柱通常设置在型芯高出分型面较多的一侧。导柱导向局部长度应比凸模前端面的高度高出68mm，以免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔的情况。导柱前端做成锥台形或半球形，以使导柱能顺利的进入导向孔。由于必须具有良好的耐磨性。故采用20号钢

45、外表渗碳淬火处理，硬度为HRC50-55。粗糙度一般取0.8um。m；未注倒角C1。 a 允许开油槽 b 圆弧连接，R2R5mm. c 允许保存两端的中心孔6.2 导套的设计 导套是与导柱相配合的，因此其结构主要由导柱形式决定。通过制件的结构分析，为了便于更换，采用导向孔直接开设在模板上的导套结构。根据设计分为带头导套和直导套两个。 1、为了确保导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角，导向孔最好做成通孔，以便于排出合模时孔内的空气。m固定形式及配合精度：此处所选带头导套应为H7/m6或H7/k6过渡配合。 m；未注倒角C1 a处可选砂轮越程槽或Ra0.5Ra1mm圆角带头导套 m；未注倒角C1直

46、导套第七章 脱模机构设计在注射成型的每一个循环过程中，使塑件从模腔中脱出的机构成为脱模机构。一般注射模在开模时让塑件留在动模边，利用注射机的开模动作使塑件脱模。7.1 脱模机构设计原那么尽可能使塑件留于动模一侧，以利用注射机顶出装置退出塑件。应选择适宜的脱模方式和推出位置，脱模力应分布均匀合理。脱模机构应运动灵活，工作可靠，制造和修配方便。脱模零件应有足够的强度和刚度，其配合间隙应适宜，无溢料现象23。7.2 脱模机构设计脱模机构通常根据塑件的形状、复杂程度及注射机顶出装置的结构形式，而采用不同的结构形式。根据模具结构的不同，脱模机构可分为两大类：一次推出脱模机构；二次推出脱模机构；浇注系统凝

47、料脱模机构以及塑件螺纹脱模机构。本次设计采用一次推出脱模机构中的推板脱模机构。推板脱模机构对于薄壁容器、壳形塑件以及在塑件外表不允许留有退出痕迹时，可采用的脱模机构。推板推出的特点是推出力均匀，运动平稳，且推出力较大。但仅用于非圆外形塑件，且其配合局部较难加工。其设计要点如下24：推板与凸模之间的配合为H8/f8，如采用锥面配合，其间隙必须小于塑料的溢边值。配合斜度35。推板与其他零件配合为H7/f7。推板与塑件接触部位应淬硬。1推板 2推杆固定板 3、8推杆 4支撑板 5型芯固定板 6推件板7型芯 第八章 模架结构设计8.1 模架的选择模架的选择主要根据型腔和型芯的结构以及尺寸来选用适宜的的

48、标准模架，同时必须满足以下原那么的要求： 模架厚度H与注塑机的闭合高度L必须满足以下的关系：LmaxHLmin 开模行程应大于制件取出所需的动、定模分开的距离；模具推出距离应小于推出机构液压缸的额定行程模架选择应符合塑件技术工艺的要求模架根据塑件大小、一模四腔结构、点浇口注塑、二次分型以及型腔型芯尺寸等多项因素，估算型腔模板及模架尺寸，设计模架结构如以下图： 模架从上到下依次为定模座板，定模板，推件版，动模板，支撑板，垫块，推杆固定板，推板和动模座板。名称长宽高定模座板80070070定模板80060070推件板80060050动模板80060070支撑板80060080垫块800600150

49、推杆固定板80039025推板80039030动模座板800700358.2 模架高度的校核模架的总高度为H=70+70+50+70+80+150+35=525mm注射机的模具最大厚度Lmax=700mm，模具最小厚度Lmin=300mm，带入式中：Lmax=700mmH=525mmLmin=300mm计算结果符合要求。第九章 总结本次模具设计的装配图如图9.1所示：1-定模座板 2-推板 3、10、17、25-内六角螺钉 4-推杆固定板 5-垫块6-支撑板 7-型芯固定板 8-弹簧垫圈 9-挡环 11推件板 12型腔13-弹簧 14-定模座板 15-拉杆导柱 16-型芯 18-浇口道衬套19

50、-定位圈 20-带头导套 21-直导套 22-带头导柱 23拉料杆 24推杆注塑成型的工作过程：熔料从浇口套进入，注塑结束后从定模座板和型腔板间第一次分型，主流道凝料被拉料杆带出；分型一定距离后拉杆导柱上固定的挡环拉动型腔板，然后型腔板与推件板间第二次分型，型芯将塑件拉出，同时拉料杆受力与凝料别离，凝料脱落；第二次分型一段距离后注塑机推动推板，使推杆推动推件板将塑件从型芯上推下；然后合模时导柱与导套起到导向作用，使模具从原位置合模。此为一次行程。参考文献1 钟日铭主编. AutoCAD2021根底与应用培训. 北京：机械工业出版社，2021.2 冯爱新主编. 塑料模具工程师手册. 北京：机械工

51、业出版社，2021.3 刘洁主编. 现代模具设计. 北京：化学工业出版社，2005.4 李云程主编. 模具制造技术. 北京：机械工业出版社，2006.5 陈剑鹤主编. 模具设计根底. 北京：机械工业出版社，2006.6 陈勇主编. 模具材料及外表处理. 北京：机械工业出版社，2006.7 姜银方主编. 压铸工艺及模具设计. 北京：化学工业出版社，2006.8 杨占尧主编. 现代模具工手册. 北京： 化学工业出版社，2006.9 李学锋主编. 模具设计与制造实训教程. 北京：化学工业出版社，2005.10 蒋继红主编. 塑料成型模具典型结构图册. 北京：中国轻工业出版社，2006.11 曹宏深,赵仲治主编. 塑料成型工艺与模具设计