模具设计与制造项目课程设计-冰箱保温盒自动脱料注射模设计.doc

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。 全套图纸加扣 3012250582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-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-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=59.4TON2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= *D2/4 D：直径 ：圆周率 3.14159 例1：已知泵浦压力 求射出压力？ 泵浦压力=75 KG/CM2 射出油缸有效面积=150CM2 螺杆截面积=15.9CM2（45） Pi=75*150/15.9=707 KG/CM2 例2：已知射出压力 求泵浦压力？ 所需射出压力=900 KG/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=95.4 KG/CM2 3射出容积 V CM3 V= *Do2/4*ST V：射出容积 CM3 ：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= *4.2*4.2/4*16.5=228.6CM34射出重量 G Vw=V* Vw：射出重量 G V：射出容积 ：比重 ：机械效率 例：射出容积=228.6 CM3 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85 CC/REV 射出油缸有效面积 140 CM2 S=85*1000/60/140=10.1 CM/SEC 6射出率 Sv G/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：在开模第一次分型时，必须完成圆孔的侧向分型和抽芯；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-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5055HRC。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-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）.