冰箱橫托盤的注塑模設(shè)計(jì)

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1、冰箱橫托盤的注塑模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號一 指導(dǎo)教師 學(xué) 院 專 業(yè) 年級 答辯日期 2塑件的工藝分析 2.1塑件材料的選用和性能分析 冰箱橫托盤材料為了達(dá)到理想的材料加工和加工后的成型效果，一般都會選擇 對人體沒有危害的ABS材料，學(xué)名為丙烯晴-丁二烯-苯乙烯聚合物。在整個加工生 產(chǎn)的過程當(dāng)中ABS的成型效果較好，材料的耐性和硬度都是非常符合本次設(shè)計(jì)的需 要而且ABS材料對人體無害也是最重要的特性之一。論文所涉及的冰箱橫托盤如圖 2-1所示 ?丫 圖2-1橫托盤 作為一種最常見的熱塑性聚合物ABS在本次的設(shè)計(jì)過程中，是最適合加工生產(chǎn)的材 料。作為五大合成樹脂

2、之一 ABS樹脂擁有著很好的耐磨耐熱的性能，在韌性、彈性 和耐沖擊方面也有著不錯的表現(xiàn)，一般工業(yè)生產(chǎn)中依靠ABS較好的硬度和材料成型 能力大大增加工作效率。ABS是一種擁有著無毒沒有刺激性和異常氣味的材料，當(dāng) 部件成型后有著光澤度高不透明度高的特性。ABS是一種防水材料，他在面對其他 酸堿液體、無機(jī)鹽類液體時不會受到影響。在長期使用的情況下ABS不容易受到熱 變形的影響，在正常的使用下不會變形比較穩(wěn)定。ABS在工業(yè)生產(chǎn)的過程中一般會 先將ABS的毛坯材料進(jìn)行烘干等處理，ABS容易在受到潮濕環(huán)境的影響產(chǎn)生缺陷。 但是烘干的過程必須要控制好溫度，因?yàn)锳BS的材料特性在溫度較高的情況下粘度 會增加，

3、需要控制好操作時間。 2.2塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析 （1）打開UG軟件，先單擊“新建”,通過對話框創(chuàng)建新的模型文件，之后根 據(jù)需求填寫需要的文件名稱并保存到相對應(yīng)的文件夾。如圖2.2所示。 Mechatronics Concept Designer Ship Structures 魘水線設(shè)計(jì)器 Model 圖紙 Drawing Simulation Manufacturing Inspection 模板 名稱 類型 單位 所有者 NT AU... 小裝配 W外觀造型設(shè)計(jì) &1NX板金 ￡航空飯金 啟邏錯布線 Q賄布筐 電與布線 D空白 裝配 外觀造

4、型設(shè)計(jì) 航空板金 邏*f線布置 機(jī)械筐線布置 電氣筐線布置 程本環(huán)境 親米 遷米 * 萱米 財(cái)?shù)?mz的 atm 獨(dú)立的 asz的 取的 aiz的 NT AU... NT AU NT AU NT AU NT AU NT AU... NT AU... 無 I 名稱：橫型 類型：建模 單位：S* 上次修改時間：11/30/2012 02:32下午 描述：帶基準(zhǔn)CSYS的NX示例 新文件名 名稱 jnodell.prt 文＜^^! C:\temp 3 要引用的部件 確定 取消 圖2-2新建塑件模型文件 點(diǎn)擊

5、 圓后，選擇XC-YC平面，新建草圖，下圖2.3所示。 圖2-3創(chuàng)建草圖 2.3塑件尺寸精度分析 對于任何產(chǎn)品來說產(chǎn)品的外觀好與不好對于產(chǎn)品本身影響是極大的。在塑件的 生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)品的尺寸大小是根據(jù)材料自身屬性例如流動性、耐熱性、硬度等決定, 產(chǎn)品的精度一般是根據(jù)加工機(jī)械例如注射機(jī)械的規(guī)格大小來決定。所以在對于每一 個塑件的設(shè)計(jì)中，不僅要去考慮材料節(jié)約成本節(jié)約材料的問題，也要根據(jù)材料屬性 去選擇相應(yīng)適合精度的注射機(jī)盡量嘉善誤差對產(chǎn)品外觀和尺寸大小的影響。對于ABS 材料來說收縮率是基本屬性的一個常見指標(biāo)，根據(jù)我們本次設(shè)計(jì)的塑料產(chǎn)品來說精 度根據(jù)下表2-1所示可以選擇公差等級MT5

6、 表2-1收縮特性和選用的公差等級 收縮率特性值 S（%） 公差等級 標(biāo)準(zhǔn)公差尺寸 未標(biāo)準(zhǔn)公差尺寸 曷精度 一般精度 >0?1 MT2 MT3 MT5 >1?2 MT3 MT4 MT6 >2?3 MT4 MT5 MT7 >3 NIT5 MT6 MT7 2.4塑件的表面質(zhì)量分析 在每個塑料工業(yè)加工過程中，注射成型都是過程中最重要的一環(huán)。注射模的型 腔表面粗糙度，在整個注射成型環(huán)節(jié)中都會對塑料零件的表面粗糙度產(chǎn)生影響。根 據(jù)下圖2-2所示，ABS產(chǎn)品表面粗糙度在Ra0.025-1.6之間，在實(shí)際的加工生產(chǎn)過程中 ABS的表面粗糙度約為Ra0.8

7、。在實(shí)際的生產(chǎn)加工過程中，保證及時的拋光打磨才能 保證型腔內(nèi)部的光澤度。又根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程中型腔的粗糙度是塑料零件表面粗糙 度的二分之一，所以對于型腔在加工過程中的表面粗糙度要求更高。 表2-2常用熱塑性塑料注射成型表面粗糙度 加工 方法 材料 Ra 參數(shù)值范圍pm 0.012 0.025 0.05 0.100 0-200 0.40 0.8 1.6 3.20 6.30 12.50 25 注 射 成 型 執(zhí) 八、、 塑 性 塑 料 PMMA（有機(jī)玻璃） 0.025 0.05 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6

8、 ABS 0.025 0.05 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6 AS 0.025 0.05 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6 聚碳酸酯（PC） 0.05 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6 聚苯乙烯（PS） 0.05 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6 3.20 聚丙烯（PP） 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6 尼龍

9、 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6 聚乙烯（PE） 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6 3.20 6.30 聚甲酸（POM） 0.05 0.100 0.200 0.40 0.8 1.6 3.20 聚颯（PSU） 0.200 0.40 0.8 1.6 3.20 聚氯乙烯（PVC） 0.200 0.40 0.8 1.6 3.20 聚苯醍（PPO） 0.200 0.40

10、 0.8 1.6 3.20 氯化聚酵 0.200 0.40 0.8 1.6 3.20 PBT 0.200 0.40 0.8 1.6 3.20 塑件在生產(chǎn)過程中為了避免材料的浪費(fèi)，會盡量減少壁厚。當(dāng)塑件的壁厚降低 之后，塑件的領(lǐng)取額效率會的到提高，不容易產(chǎn)生氣泡和其他類似于凹陷的缺點(diǎn)。 但是在節(jié)省材料的前提現(xiàn)必須注意壁厚也要控制在一定要求之內(nèi)，當(dāng)壁厚過小會導(dǎo) 致不容易成型的現(xiàn)象出現(xiàn)。一般在塑件的邊角處應(yīng)力較于集中，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該 增加其半徑進(jìn)行圓角處理。 表2-3常用塑性塑料制品的最小壁厚

11、以及常用壁厚推薦值(HR) 塑件材料 最小壁厚 最大壁厚 推荏壁厚 聚甲酹 0.4 3.0 1.6 ABS 0.75 3.0 23 丙烯酸類 0.6 6.4 2.4 醋酸纖維 素 0.6 4.7 1.9 乙基纖維 素 0.9 32 1.6 2.5塑件的體積和質(zhì)量 UG軟件可以設(shè)定建模實(shí)體的密度，并進(jìn)行體的測量，ABS材料的密度為 1.05g/cm3,用UG測量體的功能計(jì)算得到橫托盤的體積為，V=400859.5119立方毫 米，再選擇質(zhì)量選項(xiàng)算得質(zhì)量為3.5284kg,由下圖2-4可見。 C. C. 圖2-4通過UG測量體得到塑

12、件的質(zhì)量和體積 In ▼ =450589.5119 mmA3 7/ 7 xp 2.6塑件模塑成型工藝分析 作為一種熱塑性恒強(qiáng)的高分子材料，ABS需要控制加工過程中的溫度，一般都 會在200攝氏度到280攝氏度之間，模具應(yīng)該將溫度控制在26攝氏度到80攝氏度之間。 在加工過程中注塑的溫度例如229攝氏度相對其注塑模具溫度應(yīng)為49攝氏度左右。在 進(jìn)行成型工藝之前應(yīng)先對原材料進(jìn)行烘干，避免材料因?yàn)槲账只蛘叱睗癍h(huán)境影 響下導(dǎo)致表面產(chǎn)生氣泡或者凹陷影響表面質(zhì)量。烘干的操作過程基本上都是在60攝 氏度左右的干燥環(huán)境下烘干120分鐘左右。脫模時的主要影響條件就是合適的模具和 正

13、確的加工工藝，脫模劑也是其中之一。本次的設(shè)計(jì)中我選擇硬脂酸鋅，因?yàn)槠湓?ABS的生產(chǎn)脫模環(huán)節(jié)最為常用。ABS的注射壓力一般為60mpa左右，中等注射速度， 20s-90s的注射時間，保壓時間不超過五秒，20s-120s的冷卻時間。 其成型工藝過程如下： （1） 預(yù)處理原材料 必須進(jìn)行本次的烘干處理，在80攝氏度左右的環(huán)境中進(jìn)行120分鐘-180分鐘的 ABS原材料烘干處理。 （2） 清潔料筒 初次使用料筒要警醒必要的清潔或者更換新的料筒。直接換料清洗和對空注射 法清洗，是螺桿式料筒的常用清潔方式。 （3） 注射過程 在注射生產(chǎn)時，添加爆料、塑化處理、注射入模、控制壓強(qiáng)、冷卻脫模這

14、些步 驟要依次進(jìn)行，保證整個過程安全穩(wěn)定。 2.7確定灌送端口（澆口）的種類 灌送端口的主要作用是在原料填充的過程中使溶體加速升溫，改善溶體的流動 性降低原材料因?yàn)榧訜釋?dǎo)致粘度增加帶來的影響，讓腔體內(nèi)部充分填充減少填充不 完全帶來的不利影響。側(cè)澆口是本次設(shè)計(jì)采用的灌送端口種類，側(cè)澆口截面積小、 流程短，在冷卻過后多余部分容易去除并且澆口痕跡不明顯。 2.8型腔數(shù)目的確定 在這種設(shè)計(jì)中，腔的數(shù)量通過計(jì)算來確定： 根據(jù)注塑機(jī)的鎖模力 式中 F一-注塑機(jī)的額定鎖模力（KN） N—-型腔數(shù)目 P一-模腔上塑料熔體的平均壓力（MPa） Ai一單個塑料部件在模具的分型面上的投影面

15、積（cm2） A2—在模具分型面上鑄模系統(tǒng)的投影面積（cm2） 測量單個塑料構(gòu)件在模具分型面上的投影面積Ai為17. 106cm2,因此鑄模系統(tǒng)在 模具分型面上的投影面積A2為5.132cm2。 1600 — 30 * 5.132 =2 817 N~ -30*17.106- 之所以在計(jì)算中取N=2,是因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口設(shè)計(jì)，同時也是因?yàn)檫@個 塑件的尺寸較小，精度的要求不高。在注塑成型中，從經(jīng)濟(jì)成本的方面考慮，決定 采取一模兩腔的注射形式。 3注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1裝載塑件 (1) 在工具欄中單擊“打開”選項(xiàng)。 (2) 出現(xiàn)“打開”對話框，點(diǎn)擊目錄下的文件，然后在單擊

16、“ok”選項(xiàng)，等待 塑件裝載完成，下圖3-1可見。 圖3-1塑件裝載 3-2初始化項(xiàng)目 單擊 初『晶曰選項(xiàng)，出現(xiàn)“初始化項(xiàng)目”彈窗，然后選擇體并且選擇設(shè)置收 縮率，設(shè)置選項(xiàng)下圖可見，加載成功后再點(diǎn)擊“確定”選項(xiàng)，如圖3-2所示。  圖3-2初始化項(xiàng)目 3.3設(shè)置模具坐標(biāo)系 點(diǎn)擊 蒞 定位坐標(biāo)系，出現(xiàn)“模具CSYS”彈窗，選擇產(chǎn)品實(shí)體中心，再選擇 鎖定Z軸位置，點(diǎn)擊確定選項(xiàng)，由圖3-3可見。 圖3.3定位坐標(biāo)系 3.4創(chuàng)建工件 單擊 3?4所示, 工件 工具選項(xiàng)，出現(xiàn)“工件”彈窗，單擊曲線選擇，設(shè)置選

17、項(xiàng)如下圖 加載完畢后單擊“確定”選項(xiàng)。 類型 ?產(chǎn)航件 工件方法 用戶定義g 尺、j 圖3-4定義工件  3.5型腔布局 冰箱橫托盤的整體塑料零件體積較小，在工藝加工過程中精度要求不高。雙腔模 型可以很好地控制整個生產(chǎn)過程中的材料成本。為了讓溶體能夠充分填充整個型腔, 擁有相同大小的壓力和壓強(qiáng)，所以采用線性布局。 單擊型*局 工具選項(xiàng)，出現(xiàn)“型腔布局”彈窗選項(xiàng)，設(shè)置型腔數(shù)目為2其他 選擇默認(rèn)，點(diǎn)擊開始布局，加載完畢后點(diǎn)擊關(guān)閉。由下圖3-5可見，完成腔體布局。 圖3-5設(shè)置型腔布局 3.6分模設(shè)計(jì) 區(qū)域分析，出現(xiàn)“檢 3.6.1檢測區(qū)域 單擊模具分型工

18、具選項(xiàng)，彈出“模具分型工具條”彈窗，單擊 測區(qū)域”選項(xiàng)，下一步選擇產(chǎn)品實(shí)體、脫模方向選擇為z軸方向，單擊計(jì)算，下圖 0檢查區(qū)域 0 X 計(jì)算 面 區(qū)域 信息 ⑥潮現(xiàn)有的 O僅編免區(qū)域 O全部我 '、計(jì)真 H| 冰箱橫托盤的注塑模設(shè)計(jì) 完成日期： 指導(dǎo)教師簽字： 評閱教師簽字： 答辯小組組長簽字： 答辯小組成員簽字: 圖3-6區(qū)域分析 3.6.2分型面的選擇 分型面，是動模和定模之間的表面。如下圖3-7可見，分型面的選擇一般有以下 幾個規(guī)則： (1) 分型面應(yīng)設(shè)置在塑料件的最大型面上； (2) 分型面應(yīng)盡可能將塑料件留在動模當(dāng)中； (3) 分型面選

19、擇應(yīng)保證塑件料的精度要求； (4) 分型面選擇應(yīng)考慮塑料件排氣效果以及成品質(zhì)量； (5) 分型面選擇應(yīng)便于塑料件脫模。 圖3-7分型面的設(shè)定 3.6.3型芯型腔爆炸圖 型芯型腔爆炸圖，如圖3.8所示。 圖3-8型芯型腔爆炸圖 3,7澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.7.1澆口套的設(shè)計(jì) 出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)零件管理彈窗后，根據(jù)圖3-9所示設(shè)置澆口，將澆口套增加進(jìn)去。 3.7.2澆口的設(shè)計(jì) 從工具欄中找到【澆口庫】選項(xiàng)，然后單擊【澆口庫】彈出澆口設(shè)計(jì)彈窗，參數(shù) 可以參考下圖3-10,【應(yīng)用】選項(xiàng)進(jìn)行單擊，就會彈出【點(diǎn)】的彈窗然后輸入坐標(biāo)｛X： -67, Y： -12｝,之后找到【確定】

20、選項(xiàng)進(jìn)行下一步操作。單擊之后會彈出矢量彈窗, 選擇-ZC軸方向，再次點(diǎn)擊｛確定｝選項(xiàng)就會加載出點(diǎn)澆口。圖形此時己經(jīng)完成著色， 推動滾輪仔細(xì)觀察澆口細(xì)節(jié)，可以通過澆口設(shè)計(jì)來進(jìn)行澆口位置的二次定位修改位 置。 TBI^ x 賣 2! ^TpJnpoim Jgt ^ft4

21、位置重新設(shè)置到澆口襯套的地面中心，將地面中心二次定義WCS原點(diǎn)。單 擊feature工具條將草圖面設(shè)置為YC-ZC平面，再通過工具欄的投影曲線選項(xiàng)勾畫出 需要的圖形，參考下圖3-llo 圖3-11分流道及澆口 3.8注塑成型零部件的設(shè)計(jì) 在任何的注塑成型過程中，都會有一定的零件磨損。當(dāng)磨損到一定程度的情況 下就會對注塑件的精度尺寸產(chǎn)生影響，為了保證精度和尺寸符合工藝和生產(chǎn)需要， 要及時對注塑模具進(jìn)行拋光，從而使模具處于一個穩(wěn)定的工作狀態(tài)保證產(chǎn)品效果。 3.8.1凹模、凸模設(shè)計(jì) 凹模是決定每個注塑制品外形的基礎(chǔ)模具之一，凹模比較適合冰箱橫托盤的生 產(chǎn)。因?yàn)楸錂M托盤的結(jié)構(gòu)比較簡單，用凹

22、模生產(chǎn)比較穩(wěn)定不容易出現(xiàn)變形的不利 影響，最后分模時比較容易。如下圖3-12所示。 圖3-12凹模 盡量選擇結(jié)構(gòu)比較簡單的零部件，深度就會較小。凸模設(shè)計(jì)如圖3-13所示。 3.9導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是使動模和定模正確導(dǎo)向定位〔均。模具采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套設(shè)計(jì)，導(dǎo)柱的 滑動部分為H7/g6（間隙配合）。導(dǎo)柱固定部分的擬合精度為H7/k6（過渡擬合）;導(dǎo)套外徑 配合精度為H7/k6（過渡配合），如表3-1所示。 導(dǎo)柱直徑,mm 導(dǎo)套直徑mm d dl d2 d3 D Dl J 8 14 20 8 14 20 12 18 24 12

23、 IS 24 1 J 1 J—< 15 21 27 15 21 27 20 28 36 20 28 36 25 34 43 25 34 43 30 39 47 30 39 47 1 35 45 55 35 45 55 45 57 67 45 57 67 表3-1導(dǎo)柱和導(dǎo)套的推薦值 設(shè)計(jì)時采用的數(shù)據(jù)為表3-1中，字體加粗的那一行數(shù)據(jù)。 3.10推出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.10.1頂桿參數(shù)的設(shè)置 在【標(biāo)準(zhǔn)件管理】對話框中參數(shù)設(shè)置如圖3-14所示的參數(shù)，單擊【應(yīng)

24、用】按鈕, 在對話框中輸入?yún)?shù)（XC： -99, YC： -93.5）,單擊【確定】添加一個頂針，再次 出現(xiàn)【點(diǎn)】對話框，重復(fù)依次輸入坐標(biāo)（XC： -35, YC： -93.5）、（XC： -34.5, YC： 93）、 （XC： -99.5, YC： 93）、 （XC： -30, YC： 5）、 （XC： -104, YC： 5）六個點(diǎn)加入6根直徑為3的頂針。單擊后視圖返回到【標(biāo)準(zhǔn)件管理】對話框。 在【成員視圖】列表中選[ejector pin shouldered],在【詳細(xì)信息】列表框中 設(shè)置【catalog-dia】為2其余參數(shù)不變〔⑹，參照上一步驟分別在（XC： -58, YC：

25、-79）、 （XC： -76, YC： -79）、（XC： -76, YC： -48.5）、（XC： -58, YC： -48.5）、（XC： -58, YC： -18.5）、（XC： -76, YC： -18.5） 6 處加入階梯頂針，如圖 3-14 所示。 圖3-14導(dǎo)向及復(fù)位結(jié)構(gòu) 3.10.2頂桿后處理 勾選左邊任務(wù)欄中的選線，隱藏除了頂桿、型芯等其他任務(wù)部分。找到【頂桿 后處理】選項(xiàng)下一步點(diǎn)擊*。之后會出現(xiàn)【頂桿后處理】彈窗，重新根據(jù)需要設(shè)置 參數(shù)，由下圖3-15可見。選取圖中明顯突出的頂桿，點(diǎn)擊【確定】選項(xiàng)，然后根據(jù) 分型面對頂桿進(jìn)行修剪。 圖3-15頂

26、針修改 3.11標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 一般情況下在模架的組成中都會選用導(dǎo)柱、模板、導(dǎo)套和復(fù)位桿，這些標(biāo)準(zhǔn)模 架零件通過正確合適的應(yīng)用組合能穩(wěn)定高效的完成生產(chǎn)加工工作。靈活的使用模架 零件可以簡化整體模具結(jié)構(gòu)，還能在保證優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量的情況下一定程度的節(jié)約 物料成本和人工成本。設(shè)計(jì)人員可以通過學(xué)習(xí)新的技術(shù)來提高自身水平，并且將新 的技術(shù)運(yùn)用到模架設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以帶來更多的營收。 通過查閱注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架手冊的數(shù)據(jù)，并結(jié)合具體生產(chǎn)需要，本次設(shè)計(jì)決定應(yīng) 用龍記細(xì)水口 DC型標(biāo)準(zhǔn)模架，450X450mmo 在工具條中找到【模架庫】選項(xiàng)，單擊后出現(xiàn)【模架設(shè)計(jì)】彈窗，更改本次設(shè) 計(jì)需要的參數(shù)，從目錄中選擇L

27、KM-PP,模具型號參數(shù)為DC,具體參數(shù)參考下圖3-16 可見。點(diǎn)擊【確定】選項(xiàng)，等待模架自動裝載成功。 圖3-16模架的選擇 圖3-17模具總裝圖 在【渲染樣式】中單擊【靜態(tài)線框】選項(xiàng)，如圖3-18所示的模具總裝的線框圖形; 圖3-18模具線框圖 3.12冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在工具欄中找到【模具冷卻工具】選項(xiàng)，單擊后出現(xiàn)如下圖3-19可見的【模 具冷卻工具】彈窗選項(xiàng)，之后選擇【冷卻標(biāo)準(zhǔn)部件庫】進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，如下 圖3-29可見 圖3-19模具冷卻工具 圖3-20冷卻系統(tǒng) 結(jié)論與展望 在本次的設(shè)計(jì)中我選擇UG軟件來對我冰箱橫托盤的注塑模進(jìn)行建模和設(shè)計(jì)

28、，我 在設(shè)計(jì)過程中通過自己之前在課堂上所學(xué)的專業(yè)知識結(jié)合書中的其他部分，才能比 較順利的完成整個建模過程。但是在設(shè)計(jì)初期在網(wǎng)上查閱資料的時候并沒有很好的 整理自己的設(shè)計(jì)思路，在和導(dǎo)師和朋友的溝通下將思路整理清晰我認(rèn)為是最最重要 的一環(huán)。畢業(yè)設(shè)計(jì)我選擇的是冰箱很托盤設(shè)計(jì)，建模時候我主要用了大量的基準(zhǔn)平 面、掃略和拉伸等操作步驟。完成設(shè)計(jì)過程中也遇到了一些比較麻煩的情況，例如 分型面的選擇，注塑件材料的性能，模架的組成方面用了一定的時間去解決。 冰箱橫托盤是注塑模設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)比較簡單的，正因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡單，更容易讓 設(shè)計(jì)者本身深入的尋求成型方式的最優(yōu)解。通過網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)生產(chǎn)軟件的運(yùn)用，生產(chǎn) 效率的提

29、速是極快的也增加了科技創(chuàng)新的更多機(jī)會，這些更容易為公司和設(shè)計(jì)者個 人帶來更大的營收，也是整個模具行業(yè)的大勢所趨。 冰箱橫托盤的具體功能差異不是很大，這也是創(chuàng)新的新方向。不僅僅要在材料 商做出直接性的改變，也要根據(jù)現(xiàn)在智能化家電的趨勢在設(shè)計(jì)中做出改變。高科技 化生產(chǎn)線的出現(xiàn)也會提供很大的便利，希望可以在接觸更多的設(shè)計(jì)方案之后我可以 有更好的想法出現(xiàn). 摘要 當(dāng)今全球增長速度最快的產(chǎn)業(yè)便是模具工業(yè)，其中以塑料材料為主的模具產(chǎn)品 在整個模具工業(yè)產(chǎn)業(yè)中占據(jù)極大部分。而且整個模具制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)中注塑模具所 占比重約為整個模具產(chǎn)業(yè)的三成，甚至在整個塑料工業(yè)產(chǎn)品中產(chǎn)量占據(jù)百分之五十 以上。由此可見模具

30、的生產(chǎn)在整個工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)流程中的重要性，塑料模具通過 數(shù)據(jù)也不難看出，其重要性在整個模具產(chǎn)業(yè)的地位可以說是難以逾越。 本次的設(shè)計(jì)我選擇的是冰箱橫托盤的注塑模設(shè)計(jì)，這類塑料制品一般都會選擇 注塑成型的方式進(jìn)行制造。能夠很快的簡單的一體成型是注塑模具的優(yōu)勢。在這次 的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我根據(jù)以前課堂上所學(xué)的跟冰箱和注塑模具有關(guān)的相關(guān)知識和書本 文獻(xiàn)為根本依據(jù)，并將整個設(shè)計(jì)過程和模具成型過程，以UG等軟件將產(chǎn)品進(jìn)行三維 建模做出型腔等其他部件建模。根據(jù)不同情況進(jìn)行研究，對整個設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析, 理清思路，確定研究方案。最后對各個部件的數(shù)據(jù)進(jìn)行核對驗(yàn)算，保證模具可以正 常進(jìn)行工作，完成生產(chǎn)任務(wù)。 關(guān)鍵

31、詞：注塑模；冰箱；橫托盤；UG 參考文獻(xiàn) [I] 張榮請.模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京：高等教育出版社，2010, (07) :296-297. ⑵ 屈華昌.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2001, (12) : 121-122. [3] 孫鳳勤.模具制造工藝與設(shè)備[M].北京：機(jī)械工藝出版社，2002, (05) : 90-93. [4] 盧彩云，謝龍漢.UG NX8數(shù)控加工全解視頻精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013, (17): 53-54. [5] 徐佩弘.塑料制品與模具設(shè)計(jì)[M].北京中國輕工業(yè)出版社.2001, (02):233-235. [

32、6] 謝北.模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京：北京大學(xué)出版社，2005, (15) : 322-323. [7] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2007 , (15) : 13-14. [8] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：2011, (10) : 191-192. [9] 趙昌盛.模具材料及熱處理手冊[A].機(jī)械工業(yè)出版社，2008, (22) : 355-356. [10] 吳明友.UG NX6.0中文版產(chǎn)品建模[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010： 43-71. [II] 王興天.注塑計(jì)算與注塑機(jī)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005:5-32.

33、 [12] 孫錫紅.我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]?電加工與模具，2010, (1)： 31-33. [13] G M.Kim, P.J.Cho, C.N.Chu.Cutting force prediction of sculptured surface ball-end milling using Z-map[J].International journal of machine tools manufacture, 2000, 3 (2) : 200-287. [14] Schoen R, Mcdnald D. Computer Mold Cooling Simulatio

34、n of Injection Molded Plastic Parts. ANTEC'88 ， 2003： 277-291. 致謝 冰箱橫托盤注塑模設(shè)計(jì)的過程讓我受益良多，不僅僅是全部的設(shè)計(jì)過程讓我有 了獨(dú)立的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),也不僅僅是鍛煉自己三維建模軟件UG的熟練度，最重要的是讓我 對整個模具行業(yè)有了更深刻的認(rèn)識，對自身就業(yè)前景了新的規(guī)劃。 整個畢業(yè)設(shè)計(jì)過程我最要感謝的是我的導(dǎo)師，導(dǎo)師在本學(xué)期的課程是排滿的， 每次我都是到課堂上坐在后面等他講完課的課間來幫我進(jìn)行論文和設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。在 中午和晚上下班之后的時間我就去導(dǎo)師的辦公室找導(dǎo)師幫我修改設(shè)計(jì)思路，導(dǎo)師一 直都是不厭其煩的悉心指導(dǎo)讓我感覺四年

35、大學(xué)的師生感情會永遠(yuǎn)延續(xù)下去。在我自 己去做建模的時候遇到困難和問題的時候心態(tài)就會不穩(wěn)定，有時候會出現(xiàn)過于著急 或者手忙腳亂的情況，導(dǎo)師還會幫我在狀態(tài)上做出調(diào)整和指導(dǎo)我覺得這一方面真的 是難得可貴的，對導(dǎo)師這四年的幫助感謝難以言表。 身邊的同學(xué)和家人也在整個設(shè)計(jì)過程中給予我極大地幫助和影響，遇到設(shè)計(jì)上 的苦難同學(xué)之間的會互相溝通和交流一起尋找解決方式，生活上遇到壓力或者心態(tài) 不穩(wěn)定的時候家人會給與更多的關(guān)懷和溫暖讓我保持自信讓我更清晰理智的處理設(shè) 計(jì)上的難題。這讓我獲得了一次前所未有的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，讓我向前走出了成熟的一大 步，感激不盡。 在我的畢業(yè)論文中可以很明顯的感受到我的經(jīng)驗(yàn)過少，需要更

36、多的機(jī)會去進(jìn)行 鍛煉。畢業(yè)論文是我人生中最重要的經(jīng)歷，我認(rèn)為這不僅僅是用專業(yè)知識就可以解 決的事情，還需要較真的精神并且勇敢的去否定自己的想法。設(shè)計(jì)需要創(chuàng)新，就應(yīng) 該去大量的修改和深入的探索，自然就會有所積累就會誕生新的優(yōu)秀的設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 “求知若渴，虛心若愚。”我會一直秉持這樣的信念投入到日后的工作生活之中， 不斷進(jìn)步。 Abstract In today's world is the fastest growing industry mold industry, which is given priority to with plastic mold in the mold indus

37、try greatly And the whole injection mold in the production of mould manufacturing industry, the proportion is about thirty percent of the whole mold industry, even in the whole plastic industry products production accounted for more than fifty percent Thus we can see the importance of the production

38、 of molds in the production process of the entire industrial industry. It is not difficult to see the importance of plastic molds through the data, and the status of their importance in the entire mold industry can be said to be insurmountable. In this design, I choose the injection mold design of

39、the horizontal tray of the refrigerator. This kind of plastic products will generally choose the way of injection molding for manufacturing. The advantage of the injection mold is that it can be quickly and simply integrated In this graduation design, I based on the previous class with refrigerator

40、and injection mold related knowledge and books and literature as the fundamental basis, and the whole design process and mold forming process, UG and other software to three-dimensional modeling products to make cavity and other parts of the modeling According to different situations, the whole desi

41、gn process is analyzed, the thinking is clarified, the research program is determined. Finally, the data of each component is checked and calculated to ensure that the mold can work normally and complete the production task Keywords:Injection mold; The refrigerator; Cross tray； UG 1概論 1 1.1選題來源與背

42、景 1 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 1.3研究目的 3 1.4本文主要研究內(nèi)容 3 2塑件的工藝分析 4 2. 1塑件材料的選用和性能分析 4 2. 2塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析 5 2. 3塑件尺寸精度分析 6 2. 4塑件的表面質(zhì)量分析 7 2. 5塑件的體積和質(zhì)量 8 2. 6塑件模塑成型工藝分析 8 2. 7確定灌送端口（澆口）的種類 9 2.8型腔數(shù)目的確定 9 3注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 3.1裝載塑件 11 3. 2初始化項(xiàng)目 11 3. 3設(shè)置模具坐標(biāo)系 12 3. 4創(chuàng)建工件 12 3. 5型腔布局 13 3. 6分模設(shè)計(jì) 13 3.

43、6. 1檢測區(qū)域 13 3.6.2分型面的選擇 14 3.6.3 型芯型腔爆炸圖 14 3. 7澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 3. 7. 1澆口套的設(shè)計(jì) 15 3. 7.2澆口的設(shè)計(jì) 15 3. 7.3流道的設(shè)計(jì) 16 3. 8注塑成型零部件的設(shè)計(jì) 17 3.8. 1凹模、凸模設(shè)計(jì) 17 3.9導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 3. 10推出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 3. 10. 1頂桿參數(shù)的設(shè)置 18 3. 10. 2頂桿后處理 19 3. 11標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 20 3. 12冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 結(jié)論與展望 23 參考文獻(xiàn) 24 致謝 25 1概論 1.1選題來源與背景

44、 隨著我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展與人民生活水平的提升，我國消費(fèi)者對于家電產(chǎn)品的需求 正在發(fā)生著巨大的變化。從產(chǎn)品的實(shí)用性和功能性方面的剛需，變成了更偏向于使 用體驗(yàn)和智能層面的需求，這為冰箱產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)和前絕后的良機(jī)。 我國是全世界冰箱需求量和生產(chǎn)量的大國，每年的家用冰箱從生產(chǎn)線上產(chǎn)出8000萬 臺以上。冰箱作為家庭中最重要的家用電器和其他產(chǎn)業(yè)的必須設(shè)備，能更好的節(jié)能 用更環(huán)保更低成本的材料這些問題，開始得到社會各界的重視和關(guān)注。通過更好的 冰箱產(chǎn)品設(shè)計(jì)，更低成本更低的成型缺陷預(yù)算，以及為用戶帶來更健康的生活環(huán)境 和更完美的使用感受，是所有企業(yè)和設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)目標(biāo)。 根據(jù)大量資料顯示,2

45、019年Q1（第一季度）我國冰箱行業(yè)出口額同比增長13. 6%, Q2 （第二季度）同比增長10. 9%,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)步高速的增長。在整個國內(nèi)的冰箱市場中, 變溫柜是整個國內(nèi)市場的中流砥柱，檢測數(shù)據(jù)顯示，在線下門店，線下零售額份額 達(dá)到60%以上，位居第二的是雙溫柜，線下銷售額占據(jù)市場份額達(dá)到20%。在這兩個 占據(jù)市場份額較大的產(chǎn)品種類以外，客廳儲藏柜的市場規(guī)模在穩(wěn)步增長，由此可以 說明冰吧和酒柜等一系列冰箱品類的產(chǎn)品越來越多的進(jìn)入到普通消費(fèi)者的家庭。 冰箱的基礎(chǔ)作用是用于保存儲存我們平時生活中的食品飲品，作為我國所有家 庭都必備的基礎(chǔ)家電產(chǎn)品，冰箱密切的關(guān)乎著消費(fèi)者的健康。冰箱的托盤不同功能,

46、 也反映出了國內(nèi)外所有消費(fèi)者對于冰箱功能的需求的變化。產(chǎn)品的功能不再局限于 以前那樣，僅僅是簡單的存儲實(shí)物飲品，春出的內(nèi)容更加的多樣話，藥品、化妝品 甚至是其他的材料都可能需要冰箱的冷藏空間存儲到冰箱的箱體內(nèi)部，而且食品也 可以分為大件和小件、海鮮和干貨、肉類和蔬菜還有面點(diǎn)等多種食品。因此更多的 消費(fèi)者需要在冰箱內(nèi)部更需要通過注塑工藝制成的托盤和果盒來區(qū)分和規(guī)劃更多區(qū) 域來滿足不同的功能需求。同時因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)對于生活服務(wù)的便利性，生鮮電商以及外 賣平臺服務(wù)的優(yōu)化和普及，冰箱的存儲容量和制冷售后不再是消費(fèi)者考慮購買的關(guān) 鍵，保鮮效果、存儲空間、鎖住營養(yǎng)和健康也已經(jīng)成為冰箱銷售宣傳的一部分也成 為了消

47、費(fèi)者考慮購買的標(biāo)準(zhǔn)。冰箱橫托盤因?yàn)槠淇梢允贡鋬?nèi)的儲藏空間分割，細(xì) 分不同的區(qū)域來實(shí)現(xiàn)多樣化的功能，吸引了當(dāng)今消費(fèi)者和企業(yè)的更多關(guān)注。同時因 冰箱橫托盤的注塑模設(shè)計(jì) 為冰箱橫托盤對于冰箱內(nèi)部存儲空間的分割，部分冰箱通過調(diào)整出風(fēng)口位置等方式 來實(shí)現(xiàn)區(qū)域溫度濕度差異，可用于存儲不同的食品、藥品來實(shí)現(xiàn)更多的功能。 冰箱橫托盤的主要制作工藝就是注塑工藝，目前塑料工業(yè)快速發(fā)展，塑料制品 的應(yīng)用范圍變廣，工業(yè)產(chǎn)品以及我們的生活用品大部分也都是采用注塑成型工藝， 甚至在某些玻璃制品也會采用注塑成型工藝。但是注塑成型時一般會伴隨一些產(chǎn)品 質(zhì)量問題，例如熔接痕、填充不足、翹曲變形和尺寸誤差等等缺點(diǎn)。特別對于

48、冰箱 橫托盤這類注塑件，減少翹曲變形的出現(xiàn)是比較困難的問題。 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著塑料制品在社會發(fā)展中的廣泛應(yīng)用，模具技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家制造 業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。在國外發(fā)達(dá)國家的注塑模具制造業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、 智能化、網(wǎng)絡(luò)化己經(jīng)成為其基本特征。近幾年來我國注塑行業(yè)的發(fā)展和先進(jìn)制造技 術(shù)的研發(fā)和引進(jìn)，促使我國注塑模具行業(yè)的制造水平得到高速增長。但由于我國開 始加速追趕國外制造業(yè)起步于改革開放時期。又因?yàn)橄鄬τ趪獾淖⑺墚a(chǎn)業(yè)從歷史 發(fā)展的角度來看我們差高的附加值，其技術(shù)水平己經(jīng)成為衡量一個國家制造水平的 重要評價指標(biāo)。隨著人工合成技術(shù)的不斷發(fā)展，材料的種類有更多來供我們選擇

49、， 產(chǎn)量也在大幅度增長，成本的降低，注塑產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅猛，為此我們注塑模具設(shè) 計(jì)人員提供更多選擇和優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案。 現(xiàn)如今，在模具行業(yè)所有企業(yè)和客戶都對于模具開發(fā)周期要求時距過大，所以 我們的技術(shù)水平總體還要相差10年到15年才能追趕上國外發(fā)達(dá)國家水平。 在注塑模具的精度方面，國外相對于我國精度要高。在塑料成型的過程中，注 塑模具比其他的模具有著明顯的有事。隨著人類對于注塑件的精度要求變高例如用 于智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、數(shù)位控制板等需要高精度注塑工藝的產(chǎn)品。我國的注塑模型 腔精度相比于十年強(qiáng)提高約60%,但是國外的發(fā)達(dá)國家注塑模型腔精度要比我國的注 塑模型腔精度高出約50%,注塑模型腔的表面粗

50、糙度要比我國提高約50%-60%o 模具的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)可以降低成本、縮短制造周期、節(jié)約材料，可以帶來更好的 工作效率和效益，因此這也是國外發(fā)達(dá)國家和我國的注塑模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大方向。 近年來，國外發(fā)達(dá)國家的零件標(biāo)準(zhǔn)化基本己經(jīng)形成完善的體系，他們都具有人員少, 分工明確，產(chǎn)值高，數(shù)字化管理等。甚至采用人工智能來進(jìn)一步生產(chǎn)精密復(fù)雜的注 塑模具?，F(xiàn)我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度約為30%相對于美國、日本、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的70%-80%我們還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后的。 我國的注塑模具工業(yè)整體從改革開放以來，從無到有、從弱到強(qiáng)巳經(jīng)經(jīng)歷了 50 余年，已經(jīng)創(chuàng)造了舉世矚目的偉大成就成為國民經(jīng)濟(jì)體的主要組成部

51、分之一。中國 模具出口已經(jīng)達(dá)到213個國家和地區(qū)，出口國家前五名包括了美國、德國、日本這 些工業(yè)大國占據(jù)全部出口總量的38.11%。但是相對于這些工業(yè)發(fā)達(dá)國家我們還要進(jìn) 口部分高精度的模具和零件我們的出口產(chǎn)品依舊是以量取勝，所以在精密復(fù)雜的模 具制造方面我們還有很長的路要走。 1.3研究目的 模具是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，具有很間短、精度高。所以我們設(shè)計(jì)人員為了完 成任務(wù)目標(biāo)提高效率，大多采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)用于模具設(shè)計(jì)。利用UG等當(dāng)前廣泛 應(yīng)用的模具設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，了解模具內(nèi)部情況，從而減少相關(guān)因素對模具 質(zhì)量的影響。有了這些先進(jìn)的軟件，就可以將設(shè)計(jì)錯誤控制在源頭上，從而提高了 材料的利

52、用率，提高生產(chǎn)率，進(jìn)而對提高企業(yè)的綜合競爭力都有著重大的意義 1.4本文主要研究內(nèi)容 本文的主要研究內(nèi)容如下： （1） 根據(jù)冰箱橫托盤的性能要求以及適用狀況選擇加工材料，設(shè)計(jì)要求包括其 產(chǎn)品尺寸、大小、形狀等，材料也要考慮其收縮率、流動性等； （2） 對冰箱橫托盤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維分析，運(yùn)用UG軟件解決冰箱橫托盤三 維建模設(shè)計(jì)，做出合理的整體結(jié)構(gòu)； （3） 使用UG軟件進(jìn)行實(shí)體建模、例如運(yùn)用實(shí)體造型中的有關(guān)屬性命令，如： 拉伸、掃掠、旋轉(zhuǎn)、抽殼、拔摸，特征等； （4） 使用UG軟件相關(guān)命令完成冰箱橫托盤和整體的建模設(shè)計(jì)，注意面與面之 間的連續(xù)性。 （5） 對冰箱橫托盤進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：選擇塑料產(chǎn)品成型位置和確定模具分型 面，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、 加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。