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摘要：本設計為冰箱抽屜擱物架模具的設計。設計了澆注系統、脫模系統、排氣系統、溫度調節系統導向和定位系統。對注塑機、塑件材料、模具材料、標準模架及標準件進行了選用。在設計的過程中使用如CAD等設計軟件使設計更加高效，結構更加完善。在設計過程中合理選用標準件，使模具制作成本得以降低。設計中進行校核以保證設計過程的合理正確性。

關鍵詞：擱物架；注塑模具；CAD

0引言

本次設計主要是根據對冰箱抽屜擱物架注塑模的研究，對注塑成型的工藝設計過程和模具的設計過程進一步探討與分析。針對注塑成型，模具設計以及實際應用過程中出現的缺陷問題，根據注塑成型工藝設計理論，在實踐中重視塑件的工藝結構滿足其性能要求和使用環境，進行模具的合理設計，從而達到避免缺陷，增進塑件工作性能的目的。

1塑件分析

塑件總寬達到了380mm、長335mm、高120mm、厚5mm，總體積較大，在前方有拉手式凹陷，在邊緣有凸起，邊緣凸起厚度與塑件厚度相同，前方有凸起高度20mm，形狀較簡單，為典型抽屜結構。塑件在工作過程中，因為需要載物，所以需要一定的強度性能，同時考慮使用條件下基本不承受沖擊，工作溫度基本為-5~10℃，因此成本需要降低，塑件體積較大所以成型時間相對較長，需要體現出一定程度的剛性及耐腐蝕性。綜合以上考慮，選擇材料聚丙烯（PP）。它擁有良好的成型性能，具有滿足要求的拉伸強度、壓縮強度，價格比較便宜。

2模具結構和澆注系統的確定

2.1模具結果的確定

經過充分考慮開模方向、分型面的選用原則、以及鎖模力和澆注系統等相關系統設置，及塑件最大截面，選擇了塑件上表面為分型面。因為塑件體積大，根據標準模架的尺寸范圍及模具尺寸對應成本，因此型腔選擇一模一腔。一模一腔與一模多腔相比，生產成本較低，設計制造、維修簡單方便，模具結構簡單，塑件的形狀和尺寸精度一致。根據《塑料模設計手冊》P78表7-2根據計算的塑件注塑所需的注塑容量以及考慮到塑件較大，模具也較大，查表選擇XZY-4000。

2.2澆注系統的確定

澆注系統的作用是將塑料熔體充滿到型腔并將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得外形輪廓清晰、使用性能優良的塑件。澆注系統將直接影響塑件質量。本模具選擇一模一腔，因塑件體積較大，為保證成型效果，填充速度和填充時間，設計2個分流道，2個澆口。為保證充模，選用點澆口。點澆口截面積小，便于塑件與冷凝料分離。主流道是連接注塑機的噴嘴與分流道的進料通道，一般情況下垂直于塑件分型面，設計為圓錐形，目的是便于將冷凝料從主流道中拔出。其尺寸與注塑機有關。這種澆口的特性：它顯著提高了溶體的剪切速率，使溶體粘度大為降低，有利于充模。澆口截面積小，便于塑件與冷凝料分離。因為塑件較大，設計2個澆口以保證填充的速度，時間及填充效果。

2.3成型零件的工作尺寸計算

模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件。通常包括型腔、型芯，各種成型桿和成型鑲件。進行成型零件設計就是根據塑件要求，確定成型零件的結構形式，計算工作尺寸，并確保其強度和剛度。經過計算，結果如下表所示。塑料模具型腔需要保證足夠的強度和剛度，如果強度不夠將產生塑性變形或斷裂。如剛度不足，則產生較大的彈性變形，產生溢料和飛邊。因此有必要對模具型腔進行設計計算，以確保滿足要求。經過計算，型腔側壁強度需求最小壁厚較大，為滿足強度要求應取65.99mm為最小壁厚。支承板厚度，剛度需求最小厚度較大，為滿足剛度要求應取76.16mm為最小厚度。

3推出與復位機構和溫度調節系統的設計

在注塑成型的每一個循環中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具上這種脫出塑件的機構稱為脫模機構。

3.1脫模力的計算

根據《精密注塑模具設計》脫模力近似計算公式：

3.2推出機構的設計

常見脫出機構分為6種：推桿推出機構、推管推出機構、推件板推出機構、推塊推出機構、聯合推出機構、壓縮空氣推出機構。本塑件形狀接近箱形，推桿推出比較適合，推桿推出位置限制少，同時為保證平行推出以及降低對推桿的強度及尺寸要求，設置16根推桿環形于塑件內形。

3.3導向與復位機構

注射模的導向機構主要用于對模具運動進行導向，讓模具運行正確的路線和方向。主要形式有導柱導向和錐面定位兩種類型。前者應用廣泛，后者在精密模具中常與前者配合使用。導柱：常見的導柱結構形式有帶頭導柱和有肩導柱。有時為減小導柱與導柱孔之間的摩擦，常在工作部分設置儲油槽儲存潤滑劑。導套：常見的導套結構形式有直導套和帶頭導套。

3.4冷卻系統的設計

模具成型過程中模具溫度影響塑件的質量，對于本模具來說，模具溫度不存在特殊的高溫要求，模具僅設置冷卻系統。模具溫度調節影響塑件的質量因素一般包括：尺寸精度、形狀精度、力學性能和表面質量。

3.5排氣系統的設計

塑料注塑模具的型腔，在成型過程中，會產生大量低分子氣體，必須利用排氣系統及時排出否則會降低充模速度，還可能導致充不滿，排氣方式可以利用排氣槽，也可以利用型芯、鑲件、推甘等的配合間隙及分型面上的間隙排氣。本設計利用配合間隙及分型面間隙排氣。

4結束語

本文對冰箱抽屜擱物架模具進行了設計，通過規范的設計流程，設計完成了塑件設計，成型零件工作尺寸計算，脫模系統的設計，排氣系統的設計，冷卻系統設計，模架及標準件的選用，模具材料選擇等流程。其中脫模機構推出機構使用推桿，利用配合間隙和分型面間隙排氣，冷卻系統為2根水道，選擇了規格為FCI6570-A195-B115-C180的模架，導向機構則大量選擇了標準件模具材料多為45號鋼，型芯型腔為Cr12MoV。通過本文，完整展示了注塑模具設計的基礎流程，為后來者提供可參考的例子。之后的研究者可以通過結合具體的產品要求改進塑件結構，并對應修改模具結構，達到增進產品質量，減少生產成本，提高生產效率的目的。

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作者:劉靖 單位:武漢交通職業學院