冰箱感温盒盖注射模的设计毕业论文.pdf

摘要本文主要介绍的是冰箱感温盒盖注射模的设计方法。首先分析了冰箱感温盒盖制件工 艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着介绍 了冰箱感温盒盖注射模的分型面的选择、型腔数目及布置，重点介绍了浇注系统、成型零 件、导向机构、脱模机构、斜导柱导滑的侧向抽芯机构的设计。然后选择标准模架，并对 注射机的工艺参数进行了校核。最后对模具的工作原理进行说明，以及在安装调试中可能 出现的问题进行总结、分析，并给出了相应的解决方法。本文论述的冰箱感温盒盖注射模模具采用三板式结构，即浇注系统凝料和制件在不同 的分型面脱出，一模四腔型腔布置，对侧凹结构采用斜导柱抽芯机构，然后利用四根推杆 来推出制件。本模具结构稳定可靠，效果很好，塑件达到了规定的技术要求。关键词：注射模；抽芯机构；冰箱感温盒AbstractThe d esigning method s of injection structure of the refrigerator temperature-sensitive box are mainly introd uced in this paper.First,the technological characteristics are analyzed,includ ing material properties,forming characteristics and cond itions,the process of the structure,and the forming equipment were selected.Then the parting line is selected,the number of cavity and layout are d etermined.A specific introd uction is mad e on feed system,cooling system,forming parts,guid ing mechanism,stripper mechanism,and core-pulling mechanism.Then the stand ard mould bases are selected,and checked the technological parameters of the forming equipment.Finally,problems that may emerge d uring the mold installation process are analyzed and the appropriate solution is provid ed.The mould of refrigerator temperature-sensitive box d iscussed in this article uses three-plate mould,that is pouring material and the plastic parts are ejected from d ifferent parting lines.There are four cavities in this mould,and for the re-entrant parts using angel pin core-pulling mechanism to move the slid e.Simultaneously,four ejector pins are used to push out the plastic parts,so it can red uce the ejection force.The mold structure is stable and reliable,as well as lead s to good effect,and the properties of plastic parts meet the requirements.Key words:injection mold;core-drawing mechanism;refrigerator temperature-sensitive box目 录第1章绪论.1L1课题来源及目的.1L2模具、塑料模具及其发展趋势.1第2章 冰箱感温盒盖工艺性分析.32.1 材料性能.32.2 成型特性及条件.32.3 结构工艺性.32.4 零件体积及质量估算.42.5 冰箱感温盒盖注塑工艺参数的确定.42.6 初选注射机的型号和规格.4第3章 冰箱感温盒盖注塑模具的结构设计.63.1 确定模具基本结构.63.2 确定型腔数目及布置.73.3 分型面的选择.73.4 浇注系统的设计.73.4.1 主流道的设计.83.4.2 分流道设计.83.4.3 浇口设计.83.4.4 冷料穴的设计.83.4.5 浇口套和定位圈的设计.93.5 成型零部件设计.93.5.1 型腔、型芯结构设计.93.5.2 成型零件的尺寸计算.93.6 导向与定位机构设计.113.7 脱模机构设计.113.7.1 脱模力计算.113.7.2 推杆直径计算.123.8 侧向分型与抽芯机构设计.123.8.1 抽芯距的计算.123.8.2 斜导柱倾斜角。.133.8.3 斜导柱直径的计算.133.8.4 斜导柱长度和最小开模行程的计算.133.8.5 滑块的设计.143.9 温度调节系统设计.143.10 模架及模具材料的选择.15第4章注射机相关参数校核.174.1 最大注射量的校核.174.2 注射压力校核.174.3 锁模力校核.184.3 安装部分尺寸校核.18431模具厚度的校核.184.3.2开模行程尺寸校核.19第5章 模具的工作原理及安装、调试.205.1 模具的工作原理.205.2 模具的安装.215.3 试模.215.4 设计总结.21参考文献.24致谢.25附录.26毕业设计说明书第1章绪论1.1 课题来源及目的本文的研究课题是冰箱感温盒盖注塑模具设计。本课题涉及到冰箱感温盒盖制品的设 计、模具的设计、模具零件加工工艺规程的编制以及模具最后的安装调试等内容。根据以 上内容，制定本次设计主要的设计步骤如下：（1）对所选制品进行成型工艺性分析，确定制品的成型工艺及工艺参数，并绘制制 品的三维立体图；（2）根据所学知识进行冰箱感温盒盖的注塑模具设计，要求结构设计合理，易于加 工装配；（3）绘出全套设计图纸包括制品图，模具总装（部装）及零件工作图，并制定相应 的模具零件加工工艺规程；（4）确定模具安装方法并且初定成形工艺参数。本次设计的意义在于通过冰箱感温盒盖的注塑模具设计，掌握塑料成型模具结构特点 和设计计算方法；能够熟练运用计算机进行塑料模具设计和计算；深化对理论知识的理解 和掌握，提高应用理论知识解决实际问题的能力。1.2 模具、塑料模具及其发展趋势模具是材料成型加工中的工艺装备。模具工业是国民经济各部门发展的重要基础，世 界上工业发达国家无不把发展模具工业放在优先地位。近年来，工业品零件粗加工的70%、精加工的50%是由模具胶成型来完成的。在洗衣机、照相机、电视、电话等电器、仪器仪 表、通信工具中，约有90%以上的零件需要用模具进行生产川。模具在现代化工业生产，如汽车、飞机、家用电器、电子信息、仪器仪表、农业机械、工程机械、冶金设备、机床、兵器、等行业应用广泛；模具工业的设计水平、加工质量、技术含量、模具材料等的状况 将直接影响着许多相关行业或产业的发展；影响着产品质量和企业的经济效益；影响着行 业企业的技术进步与创新。因此，模具工业作为国民经济发展的基础工业，具有重要地位。我国模具工业虽然起步较晚，但随着改革开放的深入，我国的模具产业正不断朝着复杂、精密、高效、长寿命方向发展，模具工业逐渐成为技术密集、设备先进、管理科学的行业。塑料模具是成型塑料制件的工艺装备或工具。全面要求是：能生产出在尺寸精度、外 观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质制品。现代塑料制品中合理的加工工艺、高 效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺 第1页共38页毕业设计说明书要求，塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。从塑料模具的设计、制造及材料选择 等方面考虑，塑料模具技术发展趋势可归纳为以下几个方面。1.塑料模具标准化 开展模具标准化工作，使模板，导柱等通用零件标准化、商品 化，以适应大规模地成批生产塑料成型模具。2.CAD/CAE/CAM技术的应用 随着计算机技术的发展，计算机已广泛应用于模 具工业，在注射成型系统中，针对每一个环节都可将计算机作为辅助工具而加入，以此来 提高模具设计的效率，减少模具设计过程中的失误，缩短生产周期，降低成本。3.加强理论研究 随着塑料制件向大型化、复杂化、精密化发展，模具制造成本 越来越高，这些模具如果只靠经验来设计往往会因为设计不当而造成模具报废，损失巨大。在模具设计中，所以要加强理论研究，使模具设计由经验设计阶段逐渐向理论计算方面发 展。4.塑料模具专用材料的研究与开发模具材料选用在模具设计与制造过程中占有很 大比例，直接影响模具成本、使用寿命及塑料制件的质量。为了提高模具使用寿命，并获 得良好的切削加工工艺性能，国内外模具材料工作者进行了大量的研究，并开发出来了较 为完善的系列化塑料模具专用钢。5.模具加工新技术的研究与发展 为了提高加工精度、缩短模具制造周期，塑料 模成型零件的加工已经广泛应用仿形加工、电加工、快速成型制造、数控加工及微机控制 加工等先进技术。模具加工技术与设备的现代化发展，推进了模具行业企业向着技术密集、专业化与柔性化相结合、高技术与高技艺相结合的发展方向。第2页共38页毕业设计说明书第2章冰箱感温盒盖工艺性分析2.1材料性能图2-1所示为冰箱感温盒盖立体图，材料为ABS,乳白色，精度等级为一般精度等级（4级精度），制品要求表面光滑美观。ABS为热塑性塑料，密度1.051.07g/c/，抗 拉强度3050抗弯强度4176 MP*拉伸弹性模量15872277”尸a,弯曲弹性 模量13802690收缩率0.3%0.8%。该材料综合性能好，即冲击强度高，尺寸 稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性也较好，并具有良好的耐寒性。图2-1冰箱感温盒盖立体图2.2成型特性及条件1）其吸湿性强，塑料在成型前必须充分预热干燥，其含水量小于0.3%。对于要求表 面光泽的零件，塑料在成型前更应该进行长时间预热干燥。2）流动性中等，溢边值0.04根机。3）塑料加热温度对塑料的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度为250。）。成型时宜采用较高的加热温度（模温5080C）和较高的注射压力（柱塞式注射机：料 温180230。，注射压力1000MPa；螺杆式注射机：温度160220。，注射压力 70100MPa。）。2.3结构工艺性零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚0.8加n,借助Mold flow软件分 析可知注塑成型时应不会发生填充不足现象。塑件为盒形状制件，内外表面均为可见光亮 面，零件的外表面有22个通风槽，一个安装挂钩，2个Z字形凸起筋,3个一字凸起。该制 件虽小，但结构复杂，需采用三板双分型结构,制造精度要求稍高。第3页共38页毕业设计说明书2.4零件体积及质量估算1)单个塑件 体积V=73.7 c加3,质量加=77.4g。2)浇注系统凝料 浇注系统凝料按一个塑件体积的60%进行估算，则凝料体积%=73.7X6 0%=44.2 2 cm3 o3)四个塑件和浇注系统凝料 总体积匕=3395?总质量加总=355.95g。2.5冰箱感温盒盖注塑工艺参数的确定查实用模具技术手册一书表12-10,确定ABS塑料的注射工艺参数如下：注射机类型：螺杆式螺杆转速：30-6 0r/min喷嘴形式：直通式喷嘴温度：180190。料桶前端温度：200210。料桶中段温度：210230。料桶后段温度：180200。模具温度：5070(注射压力：7090 Mpa保压力：5070MP”注射时间：35s保压时间：1530s冷却时间：1530s成型周期：4070s以上参数在试模时可以做适当调整。2.6初选注射机的型号和规格注塑机的主要参数有公称注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装 置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间等。这些参数是设计，制造，购买和使用注塑机 的主要依据：(1)公称注塑量 指在对空注射的情况下，注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，反映了注塑机的加工能力。第4页共38页毕业设计说明书(2)注射压力 为了克服熔料流经喷嘴，浇道和型腔时的流动阻力，螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力，我们将这种压力称为注射压力。(3)注射速率 为了使熔料及时充满型腔，除了必须有足够的注射压力外，熔料还必须有一定的流动速率，描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。这里从实际注射量在额定注射量的20%80%之间考虑，初选额定注射量在2500cm3以 上的卧式注射机SZ-2500/500注射机。该设备的技术规范见表2-1 o表2-1 SZ-2500/500注射机技术规范注 射 装 置螺杆直径/mm90螺杆转速/(rmin-1)0-120理论注射容量/c病2500注射压力/“尸口150注射速率/(g r1)570塑化能力/(kg-心245锁 模 装 置锁模力/kN500拉杆间距(H X V)/(mm X mm)900X830模板行程/mm1200模具小厚度/mm400模具最大厚度/加加750定位孔直径/mm250定位孔深度/mm50喷嘴伸出量/mm50喷嘴球半径/相加35顶出行程/mm165顶出力/kN110第5页共38页毕业设计说明书第3章冰箱感温盒盖注塑模具的结构设计3.1确定模具基本结构该零件成型时必须采用侧向外抽芯机构，可能适合的模具结构有两种：1.单分型面注射模 型腔在定模上；主流道设在定模一侧，分流道也设在定模板上，开模后塑件连同流道内的凝料一起留在动模一侧，动模上设有顶出机构，用于顶出塑件和 流道内的凝料。可能的浇口形式有：直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口和潜伏式 浇口等。该类模具采用的侧向抽芯机构，一般是斜导柱机构（斜导柱在定模、滑块在动模）、斜滑块抽芯机构等。2.双分型面注射模它从不同的分型面分别取出流道内的凝料和塑件，又称三板式注 射模具。与单分型面注射模相比，三板式注射模具增加了一个可移动的中间板（又名浇口 板）。中间板适用于采用点浇口进料的单型腔和多型腔模具。在开模时由于定距拉杆的限 制，中间板作定距离的分开，以便取出这两块板之间流道内的凝料，而利用推板或推杆将 型芯上的塑件脱出。适合的浇口形式有：点浇口、直接浇口、侧浇口、扇形浇口等。该类 模具可采用的侧向抽芯机构，一般是斜导柱机构、斜滑块抽芯机构等。该零件为盒形状制件，内外表面均为可见光亮面，要求外表面光滑美观。可选用的浇 口形式有点浇口、侧浇口、潜伏式浇口。其中潜伏式浇口去除浇口留下的痕迹可选在制品 内侧，对制品外观无任何影响，但浇口制造较为复杂；点浇口去除浇口留下的痕迹在制品 外表面，对制品外观有一定影响；侧浇口形状简单，加工方便，特别是一模多腔的浇注系 统非常方便，其缺点是在制品表面留有浇口痕迹。综上，选择双分型面注射模，点浇口进 料，采用斜导柱在定模、滑块在动模的斜导柱抽芯机构，凝料由拉料杆拉出，型腔板刮掉,塑件有顶杆顶出。口口口匚 口加口口 口口、I 口口口口加口口口口口-冬田.x 图3-4流道截面形状图3-5带球头拉料杆的冷料穴3.4.3浇口设计浇口是浇注系统得关键部分，它起着调节、控制料流速度、补料时间，防止倒流及在 多型腔中起着平衡进料得作用。考虑到塑件的外观要求及使用场合，采用点浇口。3.4.4冷料穴的设计冷料穴位于主流道对面的动模板上，或者在分流道的末端。其作用是收集熔体前锋的 冷料，防止进入型腔而影响塑件质量。冰箱感温盒盖注塑模具的冷料穴是兼有拉料作用的。第8页 共38页 毕业设计说明书因此采用带球头拉料杆。其具体形状和尺寸如图3-5所示。3.4.5浇口套和定位圈的设计根据注射机模板中心孔尺寸，选取定位圈直径为250mm,浇口套公称直径为（/t2 0mm,浇口套和定位圈的形状尺寸分别如图3-6和3-7所示。3.5成型零部件设计3.5.1型腔、型芯结构设计型腔是用来成型制品外表面的成型零件，为提高模具刚度、强度，型腔采用整体式结 构。型芯用来成型制品内表面，为节省优质钢材和便于加工及热处理，型芯采用整体嵌入 式结构。型芯的固定采用台阶式固定。3.5.2成型零件的尺寸计算成型零部件中与塑料接触并决定塑件几何形状的各处尺寸，称为工作尺寸，它包括型 腔深度与型芯高度尺寸、型腔和型芯径向尺寸、成型零件中心距（如孔间距、型芯间距、孔或凸台中心到型腔（主型芯）侧表面的距离等）。目前，计算成型零部件的工作尺寸主要有两种方法：平均值法和公差带法。对平均收 缩率较小的塑件一般采用平均值法。ABS材料的收缩率在0.3%-0.8%,其平均收缩率 S,=0.55%,考虑到工厂模具加工制造的现有条件，模具制造公差选二八/4。塑件为一般 等级精度，即四级精度（sjl372-78）。型腔、型芯工作尺寸计算见表3-1。第9页共38页毕业设计说明书表3-1型腔、型芯工作尺寸计算类别塑件尺寸计算公式工作尺寸型 月空 工 作 尺 寸 的 计 算190).74(l+S)s0.5Az190.6 8侬1120.5112.37 产20/2O.OO；00557，6.96产32%28.03产4040.08产35%3559产区叫6(1+S)/_|a+%R10.06 产50%250.28和0752几52.29川7型 芯 工 作 部 分 尺 寸186产187.3线侬108产-2-(1+5)H5-yA-Sz108.812528九28.03产18产18.20力川0*610.13-0.04o+0.26 0(l+S)Hs+；sz33.36/92772427.3 也 410对6io.iO4中心距类 尺寸28 0.24(l+S)Cs1&/228.150.0332 0.2632.180.03362 0.326 2.34 0.04第10页 共38页毕业设计说明书3.6导向与定位机构设计本模具采用导柱导向机构。1.导柱机构形式 为便于加工导柱导套安装孔，获得较好的技术经济效益，使用有肩 导柱。2.导柱的布置 为确保动模和定模只按一个方向合模，采用等直径导柱不对称布置。为确保型芯不损坏，导柱设在定模一侧，即反装。3.7脱模机构设计由于模具采用三板式结构，凝料由拉料杆和斜孔拉出，型腔板刮掉，塑件由斜滑块和 顶杆共同推出。3.7.1脱模力计算脱模力是指将塑件从包紧的型芯上脱出所需克服的阻力。对于薄壁距环形断面的塑 件，其脱模力的计算公式为：8&ES/cos（7-tan。）弘（1研 2,（式 3-1）上式中，当是距环形塑件的平均壁厚，2=2加加；E是塑料的弹性模量，E=18Q0MPa；S是塑料的平均收缩率，这里取0.55%；L是塑件对型芯的包容长度，1=35mm；夕是模具型芯的脱模斜度，0=3。；F是塑件与型芯之间的精摩擦系数，对于ABS塑料取0.21；是塑件的泊松比，0.35；k2是无因次因素，k2=l+/sincosl；A是盲孔塑件型芯在脱模机构方向上的投影面积，A=21280mm2；将上述数值代入公式（3T）得到脱模力尸=36 19.44N第11页共38页毕业设计说明书3.7.2推杆直径计算推杆直径d可根据压杆稳定公式求得立、吟d=y/(式 32)式中,于是安全系数，取L5；L是推杆长度，L=155mm；F 是脱模力,F=36 19.44N；n是推杆数目，n=4；E是推杆材料的弹性模量，推杆材料为T8A,其弹性模量E=2.0X IO5 MPa.将上述数值代入公式（3-2）得到推杆直径,一 f(155mm)2x36 19.44Ad=1.5x-4x2.0 xl05MPa=4.30mm取 d=5 mm。推杆直径确定以后，还要进行强度校核，即4F r 1be=一JT b（式 3-3）nm上式中，a是推杆材料的许用应力，b=200 MPa,4是推杆所受的应力；将上述数值代入公式（3-3）得到/=46 尸 4b,推杆强度满足要求；3.8侧向分型与抽芯机构设计凹槽和半圆采用斜导柱固定在定模上，滑块固定在动模上的斜导柱抽芯机构来实现。3.8.1 抽芯距的计算将活动型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模位置所移动的距离叫抽芯距。抽芯距通常 比侧孔或侧凹大23加n,这里S=10+23=12.5mm。第12页共38页毕业设计说明书3.8.2 斜导柱倾斜角。斜导柱倾斜角。通常15。取20,一般不大于25。考虑到此处抽芯距较大,取 a=20%3.8.3斜导柱直径的计算将侧向活动型芯从塑件中抽出来所需的力叫抽拔力，其计算公式如下:。=/仞2（%cos e-sin V=1.9 x 85cm3=6 46 cm3满足注射机的最大注射量的要求。4.2 注射压力校核注射压力校核的目的是校验注射机的最大注射压力能否满足塑料制品成型的需求。为 此，注射机的最大注射压力应稍大于塑料制品成型所需的注射压力口叫PjN Pz（式 4-3）式中，Pj注射机的最大注射压力，根据所选注射机p,=150；Pz塑料制品成型时所需的注射压力，它由注射机类型、喷嘴形式、塑料流动性、浇注系统及型腔的流动阻力等因素确定，一般取2=40 2 00MPa oP,值位于2值之间，且相差不大，故最大注射压力应满足要求。第17页共38页毕业设计说明书4.3 锁模力校核锁模力又称合模力。当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力是试图使 模具沿分型面分开，为此注射机的合模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注系统 在分型面上的投影面积之和的乘积口”，故Fs pqAf（式 4-4）式中，Pg型腔内熔体的平均压力，对于容易成型的制品Pg取24.5；品一注射机的公称锁模力，Fs=5Q0kN；%一塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和，4=0.0273/；将上述数据带入（4-4）得pqAf=2 4.5MPa x0.0273m2=4.6 8x 105=46 8 Fs,锁模力满足要求。4.3安装部分尺寸校核4.3.1模具厚度的校核注射机规定最大与最小厚度是指模板闭合后达到规定锁模力时动模固定板上凸出的 定位圈和定模固定板的最大和最小距离。因此，所设计的模具厚度应落在注射机规定的最 大和最小厚度范围内。本模具厚度可以按下式计算H=Hi+H2+H3+H4+H5+H6（式 4-5）式中，H模具厚度，mm；H一定模座板厚度，Hy=40 mm；%一定模固定板厚度，H2=63 mm；&一动模固定板厚度，H3=80mm；区 一支撑板厚度，区二63加加；&一垫块厚度，/5=125mm；H6 一动模座板厚度,H6=40 mm；所以模具厚度为第18页共38页毕业设计说明书H=(40+63+80+63+125+40)相机=411mmSZ-2500/500注射机所允许的模具最大厚度和最小厚度分别为750根根和400mm,Hmm HHi+H2+a+(5 10)mm(式 4一6)H+H2+a+(5 10)mm=(40+60+50+5)mm=155mmSHl+H2+a+(5 10)加加成立，开模行程尺寸满足要求。第19页共38页毕业设计说明书第5章模具的工作原理及安装、调试5.1模具的工作原理冰箱感温盒盖注射模工作原理简图如图5-1所示。其具体工作原理如下：模具安装在SZ-2500/500注射机上，定模部分固定在注射机的定模板上，动模部分固 定在注射机的动模板上。合模后，注射机通过喷嘴将ABS熔料经流道注入型腔，经过保压 冷却后塑件成型。开模时，动模部分随注射机动模板一起运动，在分型面I处由于弹簧的弹力将定模座 板和定模固定板分开，锁紧块不再锁紧，同时球头拉料杆19使浇注系统凝料从浇口套中 脱出，定模板13上的斜孔拉住凝料，使浇口与塑件分离，全部浇注系统凝料随中间板21 一起移动。当分型面I打开65根加时，定距拉杆发生作用，中间板21不再移动，分型面 II打开，使浇注系统凝料从球头拉料杆上脱离，靠自重落下；同时滑块在斜导柱的作用下 向侧面移动，将型芯从塑件中抽出。当分型面H打开的一定距离后，动模停止运动，在注 射机顶出装置的作用下，推杆5在推板2的作用下向前推进，将塑件由型芯上推掉。合模时，在复位杆26顶部顶到中间板21时，推动中间板21前进，最终使分型面I闭 合；同时锁紧块锁紧，滑块在锁紧块和斜导柱的作用下复位，分型面H闭合。待模具完全 闭合后，完成合模动作，至此一个成型周期完成，进入下一个成型周期。图5-1模具装配图第20页共38页毕业设计说明书1、动模座板；2、推板；3,7,12,17,29、螺钉；4、推杆固定板；5、推杆；6、支 撑板；8、限位块；9、滑块；10、斜导柱；11、锁紧块；13、定模座板；14,16,18、型 芯镶块；15、型芯；17、定位圈；20、拉料杆；21、浇口套；22、定模固定板；23、型芯 固定板；24、推杆导柱；25、推杆导套；26、定距拉杆；27弹簧；28、复位杆；29、导柱;30、导套；32、垫块；5.2模具的安装1.安装前先要清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺；2.因模具不大，故采用整体安装法。现在机器下面两根导轨上垫好板，模具从侧面 进入机架间，定模入定位孔，并放正，慢速闭合模具，压紧模具，然后用压板或螺钉压紧 定模，并初步固定定模，然后慢速开闭模具，找正动模，应保证开闭模具时，平稳、灵活、无卡住现象，然后固定动模。3.调节锁模机构，保证有足够的开模距和锁模力，使模具闭合适当；4.慢慢开启模板直至模板停止后退为止，调节顶出机构，保证顶出距离。开闭模具 观察顶出机构运行情况，动作是否平衡、灵活、协调。5.模具装好后，待料筒及喷嘴温度上升到距离与定温度20309时，即可校正喷嘴 浇口套的相对位置及弧面接触情况，可用一纸片放在喷嘴与浇口套之间，观察两者接触印 痕，检查吻合情况。须使松紧合适，校正后拧紧注射座定位螺钉，紧固定位。6.开空车运转，观察模具各部分运行是否正常，然后才可以注射试模。5.3试模试模时，塑件上常可能出现各种缺陷，为此必须进行原因分析，排除故障。表5-1是 热塑性塑料制品侧常见缺陷及产生原因。在试模时，如果塑件上出现上述各种缺陷，需按 成型条件、成型设备、模具结构及形状等因素逐个分析其中的主要矛盾，然后再采取调整 工艺参数、修正模具等方法加以解决。5.4设计总结以上几章介绍了冰箱感温盒盖注射模具设计的详细过程，完成了本次毕业设计所需要 的全部内容。为完成本次毕业设计，查阅了大量的关于模具设计与制造尤其是注射模设计 方面的资料，掌握了模具设计的原理和过程，并认真学习了 AutoCAD、PR0/E等绘图软件,并有了新的认识和提高。在完成了整个模具设计的内容后，总结本模具的相关特点，可分为一下几点第21页 共38页毕业设计说明书表5-1热塑性塑料制品侧常见缺陷及产生原因制品缺陷产生原因制品填充不足料筒、喷嘴及模具温度偏低；加料量不足；注射压力太小；注射速度 太慢；流道和浇口的尺寸太小；浇口数量不够或位置不恰当；型腔排气不 良；注射时间太短；浇注系统发生堵塞；塑料的流动性太差。制品有溢边料筒、喷嘴及模具温度太高；注射压力太大，锁模力太小；模具密封 不严，有杂物或模板已变形；型腔排气不良；从加料端带入空气；黑点及条纹料温高，并分解；料筒或喷嘴接合不严；模具排气不良；染色不均与；物料中有深色物；制品脱皮、分 层原料不纯；同一塑料不同级别或不同牌号相混；配入润滑剂过量；塑 化不均与；混入异物气疵严重；进料口太小，摩擦力大；制品有明显的 熔接痕料温过低；模温低；擦脱模剂太多；注射压力低；注射速度慢；加料 不知；模具排气不良；制品表面有裂 纹模具太冷；冷却时间太长；塑料和金属嵌件收缩率不一样；顶出装 置倾斜或不平衡，顶出截面积小或分布不当；之间斜度不够，脱模难；制品表面有波 纹物料温度低，粘度大；注射压力；模具温度低；注射速度太慢；浇口 太小；制品翘曲变形冷却时间短；顶出受力不够；模温太高；制品内压力太大；通水不良，冷却不均；制品薄厚不均；制品尺寸不稳 定机器电路或油路系统不稳；成型周期不一致；温度、时间、压力变化；塑料颗粒大小不一；制品黏膜模具顶出装置结构不良；模腔脱模斜度不够；模腔温度不合适；模腔 有接缝或存料；成型周期太短或太长；模芯无进气孔；(1)模具结构采用适合自动化生产的三板式结构，浇注系统凝料和制件在不同的分型 面脱出。主流道和分流道都设在定模一侧，分流道末端开有斜孔用来配合拉料杆一起脱出 流道凝料。塑件采用4根推杆推出。(2)抽芯机构采用先抽芯后顶出制件结构。在分型面I打开的同时，锁紧块不再锁紧。当分型面打开到一定距离后，中间板不再运动，滑块在斜导柱的作用下向外移动，将型芯 从制件中抽出，然后有推杆顶出。第22页共38页毕业设计说明书（3）为了提高生产效率和保证制件精度，本模具采用一模四腔的型腔布置方式，浇口 为点交口，会在制件表面留下很小的痕迹，但不会对制件外观有明显的影响，而且可以自 动落料，不必人工操作。由于本人知识能力有限，设计中难免有一些不足之处尚需改进和完善，恳请各位专家、老师和同学能够指出，以便在以后的学习和工作中及时改进。第23页共38页 第24页共38页12章飞主编.型腔模具设计与制造.北京：化学工业.，20032002.711模具实用技术丛书编委会编.塑料模具设计制造与应用实例.北京：机械工业.,10唐增宝等主编.机械设计课程设计.武汉：华中科技大学.，1999年3月9洪慎章编著.实用注塑成型及模具设计.北京：机械工业.2006.18北京市塑料模具公司编.塑料模具设计.北京：轻工业.，19807许发檄主编.模具结构形式与应用手册.北京：机械工业.，2006.66 黄虹主编.塑料成型加工与模具.北京：化学工业.，20025骆志斌主编.模具工实用技术手册.南京：江苏科学技术.，2000.34陈锡栋，周小玉主编.实用模具技术手册.北京：机械工业.，2001.73骆志斌主编.模具工实用技术手册.南京：江苏科学技术.，2000.32塑料模具技术手册编委会编.塑料模具技术手册.北京：机械工业.，19971齐晓杰主编.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业.，2005参考文献毕业设计说明书毕业设计说明书致谢本论文是在AA老师和BB老师的悉心指导下完成的。在整个学期的设计过程中，两位老 师可以说是形影不离，精心指导我们设计的每一个细小的环节。他们严谨的治学态度、渊 博的理论知识、丰富的实践经验，不仅使我们学到了大量的理论知识，而且使我的生活 态度都起到了非常大的影响。总之，两位老师都使我受益非浅，在此特向两位老师表示 忠心的感谢！此外，还要非常感谢我们小组的所有同学，感谢你们在整个设计过程中给予我的关 心、鼓励和支持。谢谢大家！第25页共38页毕业设计说明书附录附录I:中文翻译对热塑性塑料在充模过程中熔接痕形成的流动性分析Tham Nguyen-Chung摘要：为了研究流体前锋汇合时熔接痕的形成，对模具型腔的填充过程进行了模拟。热流变结果被用来研究熔接痕缺陷的根源。以这种方式，我们发现对于缺少相互扩散和不 当分子取向界面的关键区域位于成品件表面附近。熔接痕缺陷的主要来源似乎是V形缺口 的出现，此类缺口的出现归因于表面附近的弱粘接区域和极高的分子取向导致的大收缩的 联合作用。此外，实践证明熔接痕对局部流动状况的敏感度强于整体的工艺条件。熔体和 模具温度被视为影响熔接痕强度的最重要的因素。关键词：聚合物；注射成型；热塑性塑料；熔接痕；仿真引言在充模的过程中，两股熔体流汇合时常常会形成熔接痕。出现这种情况要么由于通过 多个浇口注射成型或者是流体流过一个障碍的结果。熔接痕常被分为两种主要类型：通过 两熔体流前锋冲击而没有后续流量的是冷熔接痕或“滞流性”熔接痕；而热熔接痕或“流 动性”熔接痕是在两熔体流相汇合后继续流动而形成的。因为熔接痕经常会导致注塑件机械强度降低或表面质量变差，或两者都有；人们对工 艺条件对熔接痕的影响进行了大量的研究。Malguarnera和Manisali(1981)测量了各种 聚合物的熔接痕强度，发现熔体和模具温度对熔接痕强度有着显著的影响。Criens和Mosle(1983)研究了设计和工艺参数对开孔板的机械性能的影响；他们认为熔体温度的影响因 聚合物的不同而改变。Kim和Suh(1986)表示升高熔体温度至略低于降解温度会导致熔 接痕强度的急剧下降。注射压力、注射速度、保温时间和保压压力都被研究过，发现只有 极微弱的影响。(Piccarolo和Saiu 1988)最近，Liu等人(2000)根据Taguchi的方法设计了他们的实验，并再次表明熔体和 模具温度是主要的影响热塑性塑料注塑成型的熔接痕性能的因素。但需要注意的是，熔接 痕的敏感度不仅与材料的性能和工艺条件有关，而且与所采用的测试方法有关(Seld en 1997)o尽管在文献中，熔接痕的力学缺陷通常被解释为：(1)缺少聚合物分子的扩散，(2)位于界面上不利的分子去向，(3)在注塑件表面形成一个V形缺口(Kim和Suh 1986；Fellahi等人1995),但是我们对这些因素的相互关系知之甚少。Kim和Suh(1986)分别 分析了第一和第二因素，然后作为整体来测试熔接痕的强度。在他们为扩散过程所设计的 第26页共38页毕业设计说明书理论方法中，跨越较厚部分的温度梯度被忽视。Tomari等人(1990)澄清了 V形缺口结构 以及它对通用聚苯乙烯注塑成型的强度的影响，他们测量了部分表面被铳削处理过的狗骨 形拉伸试样的强度。结果表明V形缺口效应不是表面附近的粘结层而是由表面上的完好凹 槽引起的。同样值得关注的是V形缺口会使空气介入熔体前锋界面(Hagerman 1973),或 在冷却过程中引起体积收缩(Piccarolo和Saiu 1988)。到目前为止，模拟熔接痕试验主要集中在预测熔接痕的位置和研究热流变情况对测量 熔接痕强度的影响。但是大多数模拟是基于压降公式而制定的，而压降公式并没有给出熔 体前锋流动状况的详细信息。仅有极少的关于模拟熔接痕形成的论文考虑到了流动的全过 程。Wei等人(1987)通过假定运动学适用于像Carreau模式的剪切稀变流体来计算粘弹 性流体在流过障碍时所展现出来的压力。分子取向的计算值表明一个高度定向的区域位于 熔接痕界面周围，也就是障碍物的下游地区，并已经通过流变光学实验所验证。Mavrid is 等人(1988)模拟了牛顿流体前锋冲击的情况，表明“滞流型”熔接痕的聚合物分子取向 主要由冲击前的源流所决定的。最近，Nguyen-Chung等人(1998)研究了流体流过障碍后 的流动机制，阐明了熔体热流变过程对熔接痕形成的影响。现有的论文声称熔接痕形成的 模拟是非等温模拟，是由于两流体前锋的冲击。这样，熔接痕缺陷的根源和它们的相互 关系可以从研究关于流动过程和热流变逻辑状况来获得，作为一个整体可以更好的了解熔 接痕的形成机制。仿真粘性液体从两端开始填充长方形容器的仿真试验已经进行(图1)。考虑到对称性，四 分之一的型腔建模为两维几何模型。忽略重力和表面张力，即自由表面可以假设为初始平 面，而液体是静止的。不可压缩液体的质量和能量方程如下：Vd=0(I)p(1+正=-Vp+I(2)=5(即(3)式中t,v,T,p,r,y,p,Cp,和2分别代表时间、速度向量、温度、流体静力 学压力、偏应力张量、速度张量、密度、比热、相对传热率。广义牛顿流体的基本公式如下：T=2;(r,y)7,T=(；+/)(4)以及Bird-Carreau模型给出的粘度计算公式：对于温度效应来说，Arrhenius模型被应用于基准温度时的粘度公式中。利用边界条 第27页共38页毕业设计说明书件将问题完整表述为：假设在浇口处速度恒定，温度恒定；型腔壁不会发生滑移并保持恒 定的模具温度(见表1);对称线上符合对称条件；流体前锋初始表面适用牵引力模型并且