家庭用塑料儲物箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其成型模具的設(shè)計【畢業(yè)設(shè)計】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　家庭用塑料儲物箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其成型模具的設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計制造及自動化 <

2、;/p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p&

3、gt;　　本文主要完成了儲物箱的結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的注射模具的設(shè)計。首先，根據(jù)儲物箱的用途來設(shè)計制件的尺寸，并對制件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析并繪制制件的三維圖。然后，進(jìn)行對儲物箱模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要包括：注塑成型的工藝分析，模具設(shè)計的方案選擇，模具的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計，定模和動模以及型芯的設(shè)計與計算，其中著重分型面的設(shè)計，型腔的布局和澆注系統(tǒng)的設(shè)計，再通過Pro/E進(jìn)行模具的三維設(shè)計。最后完成模具的工程圖。</p><p>　　

4、關(guān)鍵詞：儲物箱；注射模；型芯；Pro/E</p><p>　　Plastic storage box structure and its corresponding injection mould design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper presents the proces

5、ses of designing structure of storage box and its corresponding injection mould.First,according to the usage of storage box to design the dimensions of parts,then analysis the structure of parts and draw the storage box

6、of three-dimesions.On the basis of the former works,we can design the structure of injection mould,mainly including：injection mould analysis,die design scheme selection ,the detail structure design,the designing and calc

7、ulation of mould calvity and m</p><p>　　Keywords: Storage Box；Injection Mould；Mould Core；Pro/E</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p&

8、gt;　　1.1 選題的背景和意義1</p><p>　　1.2 相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)2</p><p>　　1.3 課題研究的主要內(nèi)容5</p><p>　　2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計6</p><p>　　2.1 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計6</p><p>　　2.1.1 尺寸和精度6</p>

9、<p>　　2.1.2 表面粗糙度10</p><p>　　2.1.3 形狀10</p><p>　　2.1.4 斜度13</p><p>　　2.1.5 壁厚14</p><p>　　2.1.6 加強(qiáng)筋與其他防止變形的結(jié)構(gòu)設(shè)計15</p><p>　　2.1.7 支承面17<

10、/p><p>　　3 模具設(shè)計19</p><p>　　3.1 注射模具典型結(jié)構(gòu)19</p><p>　　3.2 注射機(jī)的選擇21</p><p>　　3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計23</p><p>　　3.3.1 普通澆注系統(tǒng)的組成24</p><p>　　3.3.2 普通澆注系統(tǒng)

11、的設(shè)計24</p><p>　　3.3.3 無流道（熱流道、絕熱流道）澆注系統(tǒng)27</p><p>　　3.3.4 成型零部件設(shè)計27</p><p>　　3.3.5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計29</p><p>　　3.3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計33</p><p>　　3.3.7塑件脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計35&

12、lt;/p><p>　　3.3.8注射模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)37</p><p>　　3.4模具的動作過程38</p><p><b>　　4.結(jié)論40</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)41</b></p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p>

13、<p>　　附 錄錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 選題的背景和意義</p><p>　　用模具生產(chǎn)的塑料制品（簡稱塑料）具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗等特點(diǎn)，因此廣泛用于儀器、儀表、家用電器、汽車行業(yè)。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)

14、品的價值，往往是模具價值的幾十倍、上百倍。模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”，日本則稱“模具是促進(jìn)社會繁榮富裕的動力”[1]。</p><p>　　整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距人很大。在信息化代工工業(yè)發(fā)展的今天，我

15、們既要看到成績，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具水平，融入到國際市場中去，以促進(jìn)中國模具行業(yè)的快速發(fā)展[2]。</p><p>　　中國塑料工業(yè)經(jīng)過長期的奮斗和面向全球的開放，已形成門類較齊全的工業(yè)體系，成為與鋼材、水泥、木材并駕齊驅(qū)的基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)，作為一種新型材料，其使用領(lǐng)域已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越上述三種材料進(jìn)入21世紀(jì)以來，中國塑料工業(yè)取得了令世人矚目的成就，實(shí)現(xiàn)了歷

16、史性的跨越。作為輕工行業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一的塑料行業(yè)，近幾年增長速度一直保持在10%以上，在保持較快發(fā)展速度的同時，經(jīng)濟(jì)效益也有新的提高。塑料制品行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)產(chǎn)值總額在輕工19個主要行業(yè)中位居第三，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售率97.8%，高于輕工行業(yè)平均水平。從合成樹脂、塑料機(jī)械和塑料制品生產(chǎn)來看，都顯示了中國塑料工業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。</p><p>　　2007年1-12月，中國塑料制品企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值801815657

17、千元，比上年同期增長27.06％；2008年1-10月，中國塑料制品企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值788006448千元，比上年同期增長22.16％。</p><p>　　中國是一個農(nóng)業(yè)大國，13億人口中7.685億分布在廣大的農(nóng)村鄉(xiāng)下，這種國情決定了農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。農(nóng)用塑料制品已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展不可缺少的生產(chǎn)資料，是抗御自然災(zāi)害，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的一項不可替代的技術(shù)措施，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于我國農(nóng)、林

18、、牧、漁各業(yè)，農(nóng)業(yè)已成為僅次于包裝行業(yè)的第二大塑料制品消費(fèi)領(lǐng)域。</p><p>　　塑料包裝材料主要包括塑料軟包裝、編織袋、中空容器、周轉(zhuǎn)箱等，是塑料制品應(yīng)用中的最大領(lǐng)域之一。2005年塑料包裝超過700萬噸，約占包裝材料總產(chǎn)量的1/3，居各種包裝材料之首。各種礦產(chǎn)品、化工產(chǎn)品、合成樹脂、原鹽、糧食、糖、棉花和羊毛等包裝已大量采用塑料編織袋和重包裝袋；還有飲料、洗滌用品、化妝品、化工產(chǎn)品等等在中國迅速發(fā)展，必不

19、可少的復(fù)合膜、包裝膜、容器、周轉(zhuǎn)箱等塑料包裝材料有很大的需求。而食品和藥品是國計民生大宗重要物資，相應(yīng)的包裝需求十分旺盛。中國藥用包裝的增長速度位居世界八大藥物生產(chǎn)國榜首。</p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)，中國加入WTO和全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了中國內(nèi)需和對外貿(mào)易的發(fā)展，將拉動BOPP(雙向拉伸聚丙烯膜)及塑料軟包裝制品進(jìn)入新一輪市場需求的高增長期。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計，2005年中國BOPP薄膜市場達(dá)到100萬噸

20、，年均增長在20%以上。軟包裝行業(yè)的發(fā)展為BOPP行業(yè)發(fā)展提供了良好的市場機(jī)遇。</p><p>　　今后5-15年，塑料建材將成為新的消費(fèi)熱點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。隨著塑料建筑制品的品種逐步系列化、配套化和標(biāo)準(zhǔn)化，環(huán)保節(jié)能的要求和推廣應(yīng)用的力度加大，各種塑料管、門窗、高分子防水材料、裝飾裝修材料、保溫材料及其他建筑用塑料制品的需求將有較大幅度增加。</p><p>　　1.2 相關(guān)研究的最新成

21、果及動態(tài)</p><p>　　在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中 ，模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上依賴于模具制造技術(shù)。特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它是計算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個新的飛躍。CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展,軟件、硬件水平的進(jìn)一步完善,為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,為企業(yè)的產(chǎn)品

22、設(shè)計、制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍,已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。目前國內(nèi)外流行的CAD/CAM軟件特點(diǎn)及其應(yīng)用情況[3]。</p><p><b>　　國外軟件軟件有：</b></p><p>　　（1）Unigraphics(UG)</p><p>　　UG起源于美國麥道(MD)公司的產(chǎn)品,1991年11月并入美國

23、通用汽車公司EDS分部。UG由其獨(dú)立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā),是一個集CAD/CAM/CAE于一體的機(jī)械工程輔助系統(tǒng),適用于航空、航天、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計、分析及制造工程。UG是將優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合在一起,還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK,允許用戶擴(kuò)展UG的功能。</p><p>　　（2）AutoCAD</p>

24、;<p>　　AutoCAD是美國Autodesk公司開發(fā)的一個具有交互式和強(qiáng)大二維功能的繪圖軟件,如二維繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標(biāo)注以及二次開發(fā)等功能,同時有部分三維功能。AutoCAD軟件是目前世界上應(yīng)用最廣的CAD軟件,占整個CAD/CAE/CAM軟件市場的37%左右,在中國二維繪圖CAD軟件市場占有絕對優(yōu)勢。</p><p>　?。?）MDT(MechanicalDesktop)&

25、lt;/p><p>　　MDT是Autodesk公司在基于參數(shù)化特征實(shí)體造型和曲面造型的CAD/CAM軟件,它以三維設(shè)計為基礎(chǔ),集設(shè)計、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體,為用戶提供了從設(shè)計到制造一體化的解決方案。</p><p>　?。?）SolidWorks</p><p>　　SolidWorks是由美國SolidWorks公司于1995年11月研制開發(fā)的基于

26、Windows平臺的全參數(shù)化特征造型的軟件,SolidWorks是世界各地用戶廣泛使用,富有技術(shù)創(chuàng)新的軟件系統(tǒng),已經(jīng)成為三維機(jī)械設(shè)計軟件的標(biāo)準(zhǔn)。它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好,用戶易學(xué)易用。SolidWorks軟件于1996年8月由生信國際有限公司正式引入中國以來,在機(jī)械行業(yè)獲得普遍應(yīng)用,目前用戶已經(jīng)擴(kuò)大到三十多萬個單位。</p><p>　?。?）Pro/Engi

27、neer</p><p>　　Pro/Engineer是美國參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnologyCorporation簡稱PTC)的產(chǎn)品,于1988年問世。Pro/E具有先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計、基于特征設(shè)計的實(shí)體造型和便于移植設(shè)計思想的特點(diǎn),該軟件用戶界面友好,符合工程技術(shù)人員的機(jī)械設(shè)計思想。Pro/Engineer整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的完備的數(shù)據(jù)庫以及完整而多樣的模型上,由于它有二十多個模塊供用戶選擇

28、,故能將整個設(shè)計和生產(chǎn)過程集成在一起。在最近幾年P(guān)ro/E已成為三維機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域里最富有魅力的軟件,在中國模具工廠得到了非常廣泛的應(yīng)用[3]。</p><p><b>　　國內(nèi)軟件有：</b></p><p><b>　　（1）PICAD</b></p><p>　　PICAD系統(tǒng)及系列軟件是中科院凱思軟件集團(tuán)及北京凱思博

29、宏應(yīng)用工程公司開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAD軟件。該軟件具有智能化、參數(shù)化和較強(qiáng)的開放性,對特征點(diǎn)和特征坐標(biāo)可自動捕捉及動態(tài)導(dǎo)航;系統(tǒng)提供局部圖形參數(shù)化、參數(shù)化圖素拼裝及可擴(kuò)充的參數(shù)圖符庫;提供交互環(huán)境下的開放的二次開發(fā)工具,用戶可以任意增加功能或開發(fā)專業(yè)應(yīng)用軟件。PICAD是國內(nèi)商品化最早、市場占有率最大的CAD支撐平臺及交互式工程繪圖系統(tǒng),自從1991年推出中國第1個商品化的二維CAD系統(tǒng)以來,PICAD的用戶已經(jīng)遍及各行業(yè)及各省市

30、,至今裝機(jī)量已超過數(shù)萬套。</p><p><b>　?。?）高華CAD</b></p><p>　　高華CAD軟件包括機(jī)械設(shè)計及繪圖系統(tǒng)GHMDS、計算機(jī)輔助繪圖支撐系統(tǒng)GHDrafting、工藝設(shè)計系統(tǒng)GHCAPP、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)GHPDMS、三維幾何造型系統(tǒng)GHGEMS及自動數(shù)控編程系統(tǒng)GHCAM。其中GHMDS是基于參數(shù)化設(shè)計的CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)

31、,具有全程導(dǎo)航、圖形繪制、明細(xì)表的處理、全約束參數(shù)化設(shè)計、參數(shù)化圖素拼裝、尺寸標(biāo)注、標(biāo)準(zhǔn)件庫、圖像編輯等功能模塊。</p><p><b>　?。?）CAXA</b></p><p>　　CAXA電子圖板是一套高效、方便、智能化的通用中文設(shè)計繪圖軟件,可幫助設(shè)計人員進(jìn)行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設(shè)計,適合所有需要二維繪圖的場合,使設(shè)計人員可以把精力集中在設(shè)計

32、構(gòu)思上,徹底甩掉圖板,滿足相關(guān)行業(yè)的設(shè)計要求。</p><p>　?。?）GS-CAD98</p><p>　　GS-CAD98是浙江大天電子信息工程有限公司開發(fā)的基于特征的參數(shù)化造型系統(tǒng)的軟件。它是一個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的基于中文Windows95/NT平臺的三維CAD系統(tǒng),該軟件是在國家“七五”重大攻關(guān)及863/CIMS主題目標(biāo)產(chǎn)品開發(fā)成果的基礎(chǔ)上,參照SolidWorks的用戶界面

33、風(fēng)格及主要功能開發(fā)完成的。它包括實(shí)體、草圖、參數(shù)化特征造型及高級曲面造型技術(shù)以及采用自適應(yīng)參數(shù)關(guān)聯(lián)技術(shù)來保證從設(shè)計到制造過程中各個環(huán)節(jié)的一致性。</p><p>　?。?）金銀花系統(tǒng)(Lonicera)</p><p>　　金銀花系統(tǒng)是由廣州紅地技術(shù)有限公司開發(fā)的基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAM系統(tǒng)。它是基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAM系統(tǒng),該軟件主要應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計和制造中,它可以實(shí)現(xiàn)

34、設(shè)計/制造一體化和自動化。</p><p><b>　?。?）開目CAD</b></p><p>　　開目CAD是華中理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAD和圖紙管理軟件,它面向工程實(shí)際應(yīng)用。開目CAD在設(shè)計思想上遵循畫法幾何的原理,直接模仿工程技術(shù)人員手工繪圖時的思維模式和繪圖方法,支持全約束、過約束、欠約束驅(qū)動的尺寸分析與驅(qū)動模塊,滿足用戶各類需求;支持A

35、UTOCAD具有的塊、層功能,保證了與AUTOCAD的完全兼容;擁有強(qiáng)大、靈活的零件標(biāo)注與明細(xì)欄設(shè)計功能,靈活的自定義尺寸樣式、零件標(biāo)注樣式、上線、智能導(dǎo)航工具更使用得心應(yīng)手。</p><p>　　21世紀(jì)模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化,追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計周期及制造周期,降低生產(chǎn)成本,最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力,滿足用戶需求。模具CAD/CAM技術(shù)發(fā)展

36、趨勢具體表現(xiàn)出以下幾個等特征。</p><p>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)化CAD/CAM系統(tǒng)可建立標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫,非標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫和模具參數(shù)數(shù)據(jù)庫。</p><p>　?。?）集成化技術(shù)現(xiàn)代模具設(shè)計制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成,更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。</p><p>　?。?）智能化技術(shù)應(yīng)用。</p><p>　?。?）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用[3]。

37、</p><p>　　1.3 課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　此次研究的課題是家庭用儲物箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其成型模具設(shè)計，課題研究的主要內(nèi)容為（制品）儲物箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計與成型工藝性分析及其儲物箱的成型模具設(shè)計。</p><p>　　制品設(shè)計是指制品的形狀、結(jié)構(gòu)和使用性能的科學(xué)預(yù)測和判定，在準(zhǔn)確了解所用材料特性的基礎(chǔ)上，制定出制作制品的具體方法和程序。塑料制品由于

38、所用材料各具特點(diǎn)，加工方法也互有差異，所以其性能就必然受到材料性質(zhì)和成型調(diào)教的極大影響。不僅如此，塑料制品的性能還與使用環(huán)境密切相關(guān)。為了更好地達(dá)到制品設(shè)計的目的，就必須收集和整理盡可能豐富的有關(guān)資料，進(jìn)行全面的科學(xué)的分析研究 [4]。</p><p>　　成型模具設(shè)計包括成型零部件的設(shè)計，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計。支承零件的設(shè)計，加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計和排氣系統(tǒng)

39、的設(shè)計。</p><p>　　2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　塑料制件主要是根據(jù)使用要求進(jìn)行設(shè)計，由于塑料有其特殊的物理機(jī)械性能，因此設(shè)計塑件時必須充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn)，避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)，在滿足使用條件的前提下，塑件形狀應(yīng)盡可能地做到簡化模具結(jié)構(gòu)，符合成型工藝特點(diǎn)，在設(shè)計塑件時必須考慮以下幾方面的因素：</p><p>　?。?）塑料的物理機(jī)械性能，如強(qiáng)

40、度、剛性、韌性、彈性、吸水性以及對應(yīng)力的敏感性。</p><p>　?。?）塑料的成型工藝性，如流動性。</p><p>　?。?）塑料形狀應(yīng)有利于充模流動、排氣、補(bǔ)縮，同時能適應(yīng)高效冷卻硬化（熱塑性塑料制品）或快速受熱固化（熱固性塑料制品）。</p><p>　?。?）塑件在成型后收縮情況及各向收縮率差異。</p><p>　?。?）模具的

41、總體結(jié)構(gòu)，特別是抽芯與脫出塑件的復(fù)雜程度。</p><p>　　（6）模具零件的形狀及其制造工藝。</p><p>　　以上前四條主要是指塑料性能特點(diǎn)，后兩條主要是考慮模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，塑件設(shè)計的主要內(nèi)容包括塑件的形狀、尺寸、精度、表面光潔度、壁厚、斜度、以及塑件上加強(qiáng)筋、支承面、孔、圓角、螺紋、嵌件等的設(shè)置，此外塑件美術(shù)造型設(shè)計也不可忽視的[5]。</p><p>　

42、　2.1 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　塑料儲物箱通常也叫塑料整理箱、塑料儲物盒、塑料整理盒、塑料收納箱。塑料儲物箱是采用聚乙烯PE/聚丙烯PP生產(chǎn)制造的，安全無毒！塑料儲物箱具有環(huán)保、帶蓋密封、帶滑動省力、能耐酸耐堿、乃油污、無毒無味、清潔方便、堆放整齊、便于管理、承載強(qiáng)度大、可套疊、節(jié)省空間、重量輕等特點(diǎn)！塑料儲物箱的作用廣泛，可以用來運(yùn)輸、冷藏、五金、超市、存儲（蔬菜、水果）、家用、周轉(zhuǎn)、整理（文件

43、、衣物、玩具）等。</p><p>　　2.1.1 尺寸和精度</p><p>　　塑料儲物箱的用途很廣泛，此次設(shè)計的儲物箱可以用來整理筆記本等書籍，化妝品或水果及其他的小飾品等。一般的化妝品或小飾品的高度不會超過筆記本的寬度值，所以設(shè)計時按照筆記本的寬度和長度合適地設(shè)計儲物箱的高度值和寬度，為了做到美觀舒適，儲物箱的長度也將要依據(jù)寬度和高度來設(shè)定。在我們平常生活所見的筆記本的尺寸一般為

44、150*210（mm），按照這個尺寸初步將儲物箱的尺寸設(shè)定為400*250*160（mm）。</p><p>　　塑料的流動性將影響制件尺寸的設(shè)計，在注射成型和傳遞模塑中流動性差的塑料（如布基塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料等）和薄壁的制件的尺寸不能設(shè)計得過大。大而薄的制件當(dāng)塑料尚未充滿型腔前久已經(jīng)固化，或勉強(qiáng)能充滿料的前鋒已不能很好融合而形成冷接縫，影響外觀和強(qiáng)度。因此在設(shè)計制件時應(yīng)仔細(xì)校核。另外壓制成型塑件的尺寸要收到

45、壓機(jī)最大壓力和壓機(jī)臺面最大尺寸限制，注射成型制件尺寸要受到注射劑的注射量、鎖模力和模板尺寸的限制[6]。</p><p>　　影響模塑精度的因素十分復(fù)雜，首先是模具制造的精度，其次是塑料收縮率的波動，同時由于磨損等原因造成模具尺寸不斷變化，都會使制件尺寸不穩(wěn)定。模制時工藝條件的變化及模制所需脫模斜度都會影響塑料制件的精度。因此塑件精度的確定應(yīng)該合理，盡可能選用低精度等級。見表2-1所示[7]。</p>

46、<p>　　表2-1 精度等級的選用</p><p>　　注：（1）其他材料可按加工尺寸穩(wěn)定性，參照上表選擇精度等級。</p><p>　　（2）1、2級精度為精密技術(shù)級，只有在特殊條件下采用。</p><p>　?。?）選用精度等級時應(yīng)考慮脫模斜度對尺寸公差的影響。</p><p>　　制品的設(shè)計不僅要知道制品的尺寸、形狀，制

47、品材料的選擇也是至關(guān)重要的。材料的選擇直接關(guān)系到制品成型的難易程度以及制品的表面質(zhì)量，強(qiáng)度等。因此在選擇材料時要根據(jù)注塑條件及制品的質(zhì)量等來合理選擇。</p><p>　　下面是生活、工程中塑料原料的應(yīng)用：</p><p>　　PE：聚乙烯，建筑上主要用于給排水管、衛(wèi)生潔具。</p><p>　　PP：聚丙烯聚，丙烯的密度在所有塑料中是最小的，約為0.90左右。 聚

48、丙烯常用來生產(chǎn)管材、衛(wèi)生潔具等建筑制品。 PVC：聚氯乙烯，建筑中用量最大的一種塑料。硬質(zhì)聚氯乙烯的密度為1.38～1.43g/cm3，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，使用溫度范圍一般在-15～+55℃之間，適宜制造塑料門窗、下水管、線槽等。 PS：聚苯乙烯,為無色透明類似玻璃的塑料。 聚苯乙烯在建筑中主要用來生產(chǎn)泡沫隔熱材料、透光材料等制品。 EPS：可發(fā)性聚苯乙烯 ABS：丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物，改性

49、聚苯乙烯塑料，以丙烯睛(A)、丁二烯(B)及苯乙烯(S) 為基礎(chǔ)的三組分所組成。ABS塑料可制作壓有花紋圖案的塑料裝飾板等。 EVA :乙烯-醋酸乙烯共聚物 ,常用于作為旅游鞋、拖鞋鞋底材料等。 bopp:雙向拉伸聚炳烯,常用于塑料薄膜。 PET：聚對苯二甲酸乙二醇酯</p><p>　　PET是屬于環(huán)保塑膠,目前市場上幾乎所有的飲料瓶都是用PET切片來注塑加工成型的,典型應(yīng)用范圍:汽車工

50、業(yè)(結(jié)構(gòu)器件如反光鏡盒，電氣部件如車頭燈反光鏡等)，電器元件(馬達(dá)殼體、電氣聯(lián)結(jié)器、繼電器、開關(guān)、微波爐內(nèi)部器件等)。工業(yè)應(yīng)用(泵殼體、手工器械等)。</p><p>　　PE塑料即聚乙烯塑料，具有耐腐蝕行，電絕緣性（尤其高頻絕緣性），抵押聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件，高壓聚乙烯適于制作薄膜等；超高分子量聚乙烯適于制作減震，耐磨及傳動零件。PE塑料（polyethylene）的比重：0.94-0.96克/立

51、方厘米，成型收縮率：1.5-3.6%，成型溫度：140-220℃。</p><p>　　PE的物理性能：耐腐蝕，電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，可以氯化，輻照改性，可用玻璃纖維增強(qiáng)，低壓聚乙烯的熔點(diǎn)，剛性，硬度和強(qiáng)度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性；高壓聚乙烯的柔軟性，伸長率，沖擊強(qiáng)度和滲透性較好；超高分子量聚乙烯沖擊強(qiáng)度高，耐疲勞，耐磨，低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件；高壓聚乙烯適于制作薄膜等；

52、超高分子量聚乙烯適于制作減震，耐磨及傳動零件。</p><p>　　成型性能：（1）結(jié)晶料，吸濕小，不須充分干燥，流動性極好，流動性對壓力敏感，成型時宜用高壓注塑，料溫均勻，填充速度快，保壓充分，不宜用直接澆口，以防收縮不均，內(nèi)應(yīng)力增大，注意選擇澆口位置，紡織產(chǎn)生縮孔和變形。（2）收縮范圍和收縮值大，方向性明顯，易變形翹曲，冷卻速度宜慢，模具設(shè)置冷料穴，并有冷卻系統(tǒng)。（3）加熱時間不宜過長，否則會發(fā)生分解，灼傷。

53、（4）軟質(zhì)塑件有較淺的側(cè)凹槽時，可強(qiáng)行脫模。（5）可能發(fā)生熔體破裂，不宜與有機(jī)溶劑接觸，以防開裂[7]。</p><p>　　聚丙烯（PP塑料）是繼尼龍之后發(fā)展的又一優(yōu)良樹脂品種，它是一種高密度、無側(cè)鏈、高結(jié)晶的線性聚合物，又有優(yōu)良的綜合性能。未著色時呈白色半透明，蠟狀；比聚乙烯輕。透明度也較乙烯好，比聚乙烯剛硬。PP的比重：0、9-0.91克/立方厘米，成型收縮率：1.0-2.5%，成型溫度：160-220℃。

54、干燥條件：密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度、耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可以在100度左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫時變脆，不耐磨易老化，適于制作一般機(jī)械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。</p><p>　　成型性能：（1）結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生熔體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。（2）流動性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形。（3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制

55、成型溫度，料溫低方向性明顯，低溫高壓時尤其明顯，模具溫度低于50度時，塑料不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，留痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形。（4）塑料壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中，特定條件下容易分解，常見制品：盆、桶、家具、薄膜、編織袋、瓶蓋、汽車保險杠等[7]。</p><p>　　聚丙烯也包括丙烯和少量乙烯的共聚物在內(nèi)。PP粒料為本色、圓柱狀顆粒，顆粒光潔，粒子的尺寸在任意方向上為2mm-5mm，無毒無臭，

56、無機(jī)械雜質(zhì)。PP是通用塑料中最輕的一種，聚丙烯樹脂具有游廊的機(jī)械性能和耐熱性能，使用溫度范圍：-30～140℃。同時具有優(yōu)良的電絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性，幾乎不吸水，與絕大多數(shù)化學(xué)品接觸不發(fā)生作用。本品耐腐蝕，抗張強(qiáng)度30Mpa，強(qiáng)度，剛性和透明性都比聚乙烯好；缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可以分別通過改性和添加抗氧劑予以克服。與發(fā)煙硫酸、發(fā)煙硝酸、洛酸溶液、鹵素、苯、四氯化碳、氯仿等接觸有腐蝕作用?？捎米鞴こ趟芰希m用于制造電視機(jī)、收

57、音機(jī)外殼，電器絕緣材料，防腐管道，板材，貯槽，也用于生產(chǎn)扁絲、纖維、包裝薄膜等[8]。</p><p>　　做塑料儲物箱的材料有多種，從上面綜合比較和實(shí)際考察，PP和PE材料都比較合適做衛(wèi)生潔具等的原材料，但PP比PE更適合做儲物箱，而且市面上的儲物箱也更多的采用PP來作為原料，在選材料時經(jīng)濟(jì)性也是考慮的因素之一，查看最近市面上PP和PE的報價，PP稍比PE高些，但是相差不大，所以最終選PP做為儲物箱的原材料。根

58、據(jù)表2-1選擇精度等級為5級。</p><p>　　2.1.2 表面粗糙度</p><p>　　塑件表面粗糙度主要由模具成型零件表面粗糙度而定。塑件的外觀要求越高，表面粗糙度值越低。塑件的表面粗糙度Ra一般為0.2～0.8μm，而模具的表面粗糙度值要比塑件低1～2級。一般情況下要求型腔比型芯精細(xì)，個別情況（透明塑件）要求型芯表面粗糙度相同。模具在使用過程中，由于磨損而使表面粗糙度值不斷加

59、大，應(yīng)隨時給予拋光復(fù)原，才能保證塑件表面質(zhì)量[9]。</p><p>　　此次設(shè)計的儲物箱表面粗糙度為0.8μm。</p><p><b>　　2.1.3 形狀</b></p><p>　　塑件的內(nèi)外表面形狀應(yīng)設(shè)計得易于模塑，即在開模取出塑件時，盡可能不采用復(fù)雜的瓣合分型與側(cè)抽芯，為此塑件要盡量的避免旁側(cè)凹陷部分。側(cè)抽芯或瓣合（可拆式）陰模與

60、陽模不但提高了模具制造成本，降低了生產(chǎn)效率，而且還會在分型面上留下毛邊，增加后加工的難度。通常，只要適當(dāng)改變塑料制件的結(jié)構(gòu)，即能改變這種情況，為經(jīng)殆盡后的塑料制品的結(jié)構(gòu)，可采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，使模具結(jié)構(gòu)大大簡化。圖2-1至2-6所示為幾個典型的例子，其中a圖所示需要采用側(cè)抽芯或采用瓣合陰模或陽模才能成型，b圖經(jīng)過修改的制件結(jié)構(gòu)，使整體式陰?；蜿柲＜茨艹尚?。圖2-1為帶有側(cè)孔的容器；2-2所示為帶有許多長空的噴霧器噴頭；圖2-3所示為杯把

61、設(shè)計避免橫向分型的情形；圖2-4所示的側(cè)孔須用側(cè)型芯的模具成型，但改成有臺階的側(cè)壁或增加脫模斜度后，可避免側(cè)抽芯，如圖b、c、d所示[10] [26]。</p><p>　　圖2-1 帶側(cè)孔容器改變側(cè)凹</p><p>　　圖2-2 噴頭長孔改變側(cè)凹 圖2-3 避免杯把側(cè)凹的設(shè)計</p><p>　　圖2-4 改變制

62、件形狀避免側(cè)孔側(cè)型芯</p><p>　　在我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的儲物箱都帶有手柄，可以轉(zhuǎn)動。大型儲物箱底部還帶有滑輪，如圖2-5所示，這樣的設(shè)計為搬運(yùn)起到了一定的方便。頂部的蓋子上帶有的可轉(zhuǎn)動手柄使得開箱子容易很多。我此次設(shè)計的儲物箱的規(guī)格為中號規(guī)格，不同于大型儲物箱承載量大，在搬運(yùn)時需要滑輪來節(jié)省人力，也免去了搬運(yùn)不動等困難。也不同于小型儲物箱需要手手柄以使攜帶方便。因此在設(shè)計時，為了易于注塑，盡可能不采用復(fù)

63、雜的瓣合分型與側(cè)抽芯，為此儲物箱要盡量的避免旁側(cè)凹陷部分，所以在設(shè)計儲物箱形狀時將可活動式手柄取消，而將儲物箱的邊緣作為手把。為了美觀及在搬運(yùn)時省力，將手把設(shè)在儲物箱的寬度這邊。日常生活中儲物箱的邊緣邊距都是一樣的，因為不是用來手提，也沒有設(shè)置成搬運(yùn)時達(dá)到舒適的邊距，考慮到搬運(yùn)時達(dá)到舒適并避免弄傷手指，根據(jù)一般女生的手指的長度、寬度及厚度，將邊沿的長度設(shè)為20mm，邊沿邊距為20mm，寬度方向的兩個側(cè)面要做成傾斜以增加寬度方向上的邊沿邊

64、距，邊距值為25mm，寬度為80mm，如圖2-6所示。</p><p>　　圖2-5 大型儲物箱結(jié)構(gòu) 圖2-6 儲物箱結(jié)構(gòu)</p><p>　　此次設(shè)計的塑料蓋子沒有像小箱子一樣有可以活動的提手，如圖2-7所示。因為儲物箱的容量比較大，手提不能承受過大的重量。箱蓋不需要緊密的配合，因為在使用時蓋子不一定用的到，若書本如圖所示放置就不要箱蓋子

65、，如圖2-8所示，但是要裝水果或飾品時想要隔離塵埃等時，箱蓋還是必要的。因此箱的蓋子不須要太過復(fù)雜，為了打開方便，將手提部分改為如圖2-9所示的邊緣突起。</p><p>　　圖2-7 小型儲物箱的手提部分 圖2-8 儲物箱的用途</p><p>　　圖2-9 儲物箱的蓋子</p><p><b>　　2.1.4 斜度

66、</b></p><p>　　在塑件的內(nèi)表面和外表面，沿脫模方向均應(yīng)設(shè)計足夠的脫模斜度，如圖2-10所示，否則會發(fā)生脫模困難，或脫模時拉壞擦傷塑件。塑料沿脫模方向常用的斜度值為1～1.5°也可小到0.5°。當(dāng)使用上有特殊要求時，斜度可采用外表面5′，內(nèi)表面10′～20′。只有塑件高度不大時才允許不設(shè)計斜度。塑件上的突起或加強(qiáng)筋單邊應(yīng)有4°～5°的斜度。塑件沿脫模

67、方向有幾個孔或呈矩形格子狀使脫模阻力較大時，宜采用4～5°的斜度。側(cè)壁帶有皮革花紋時應(yīng)有4～6°的脫模斜度。在一般情況下，若斜度不妨礙制品的使用，可將斜度值取得大一些。有時為了在開模時讓塑件留在陰模內(nèi)或陽模上而有意將斜度改小，或?qū)呅倍确糯?。有公差要求的尺寸斜度值可在制件的公差范圍?nèi)，也可在公差范圍之外[11-13]。</p><p>　　圖2-10 塑件側(cè)壁斜度</p>

68、<p>　　綜上所訴，儲物箱的箱體部分的斜度設(shè)計為5°，箱體邊沿（翻邊）的斜度為3°，如圖2-11所示。</p><p>　　圖2-11 箱體和翻邊的脫模斜度</p><p><b>　　2.1.5 壁厚</b></p><p>　　塑料制件的壁厚對塑件質(zhì)量影響很大。壁厚過小成型時流動阻力大，大型復(fù)雜制品就難以充

69、滿型腔。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足一下幾方面要求：即具有足夠的強(qiáng)度和剛度；脫模時能經(jīng)受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和震動；裝配時能承受緊固力。塑料制件有規(guī)定最小壁厚值。它隨塑料品種牌號和制品大小不同而異。壁厚過大，不但造成原料的浪費(fèi)，而且對熱固性塑料的成型來說增加了壓塑的時間，易造成固化不完全；對熱塑性塑料則增加了冷卻時間。根據(jù)推算，制品壁厚增加一倍，冷卻時間將增加四倍，是生產(chǎn)效率大大降低。另外也影響產(chǎn)品質(zhì)量，如易產(chǎn)生氣泡、縮孔、翹曲等缺陷[13]。&

70、lt;/p><p>　　熱固性塑料的小型塑件，壁厚取2.5～1.6毫米，大型塑件取3.2～8毫米。部基酚醛塑料等流動性差者應(yīng)取較大值，但一般不大于10毫米。脆性塑料如礦粉填充的酚醛塑件壁厚應(yīng)不小于3.2毫米。熱塑性塑料易于成型薄壁之間，壁厚能達(dá)到0.25毫米，但一般不宜小于0、6～0.9毫米，常取2～4毫米，各種熱塑性塑料壁厚常用值如表2-2所列。</p><p>　　同一塑料零件的壁厚應(yīng)盡可

71、能一致，否則會因冷卻固化速度不同產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力。熱塑性塑料會在壁厚處產(chǎn)生縮孔；熱固性塑料發(fā)生翹曲變形。如圖2-12至圖2-14所示，a圖都是錯誤的設(shè)計，它們或壁厚過大或壁厚不均，b圖為改進(jìn)后的設(shè)計。當(dāng)然任何制品要達(dá)到壁厚完全一致也是不可能的。此外，壁厚還能影響充模順序和型腔內(nèi)氣體的排出[9-13]。</p><p>　　圖2-12 塑料軸承壁厚改善 圖2-13 塑件底厚改

72、善</p><p>　　圖2-14 塑件圓柱部分壁厚改善</p><p>　　由上所述，考慮到制件的質(zhì)量，剛度，強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)效率及其注射成型的需的要求等，結(jié)合表2-2，選擇儲物箱的箱體和箱蓋的壁厚為2.5mm。且整個儲物箱的壁厚一致，以免在冷卻固化時因速度不同而產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力。</p><p>　　表2-2幾種熱塑性塑料的壁厚和加工條件</p>

73、<p>　　2.1.6 加強(qiáng)筋與其他防止變形的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　加強(qiáng)筋的主要作用是增加制品強(qiáng)度和避免制品變形翹曲。單用增加壁厚的方法來提高塑料制品的強(qiáng)度，常常是不合理的，易產(chǎn)生縮孔或凹痕，此時可采用加強(qiáng)筋以增加塑件強(qiáng)度圖（2-15b所示）圖1-16a圖的塑件易發(fā)生翹曲，b圖為加強(qiáng)筋改善的情況。大型平面上縱橫布置的加強(qiáng)筋能增加塑件的剛性，沿著塑料流向的加強(qiáng)筋，還能降低塑料的充模阻力[5]

74、。</p><p>　　圖2-15 采用加強(qiáng)筋改善壁厚</p><p>　　圖2-16 采用加強(qiáng)筋防止變形</p><p>　　在布置加強(qiáng)筋時，應(yīng)避免或減少塑料布局集中，否則會產(chǎn)生縮孔、氣泡。如圖2-17所示為容器的底蓋上加強(qiáng)筋布置情況。a圖壁厚不均勻性嚴(yán)重，b圖較好。</p><p>　　圖2-17 容器底部加強(qiáng)筋的布置

75、 圖2-18 加強(qiáng)筋的典型尺寸 </p><p>　　圖2-18所示為典型加強(qiáng)筋的正確形狀和比例。加強(qiáng)筋不應(yīng)設(shè)計得過厚，否則在其對應(yīng)的壁上產(chǎn)生凹陷，加強(qiáng)筋必須有足夠的斜度，筋的底部應(yīng)呈圓弧過渡。加強(qiáng)筋以設(shè)計得矮一些多一些好。加強(qiáng)筋制件中心距大于2A。除了采用加強(qiáng)筋外，薄殼狀的制作可作為球面或拱曲面，這樣可以有效的增加剛性和減少變形，如圖2-19所示。對于薄壁容器的邊緣，可按圖2-20所示設(shè)計來增加

76、剛性和減少變形[5]。</p><p>　　圖2-19 容器底和蓋的加強(qiáng) </p><p>　　圖 2-20 容器邊緣的增強(qiáng)</p><p>　　儲物箱的壁厚雖已滿足了注射條件，剛度和強(qiáng)度要求，但是儲物箱的邊緣相對來說較短而薄，易發(fā)生變形，且在搬運(yùn)時會滿足不了剛性，為了增強(qiáng)剛度和減少邊形，必須在儲物箱的邊緣設(shè)置加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋的寬度為3mm，如圖2-21所示。

77、</p><p>　　圖2-21 儲物箱邊緣的增強(qiáng)</p><p>　　2.1.7 支承面</p><p>　　以塑件的整個地面作支承面試不合理的，因為塑件稍許翹曲或變形就會使底面不平，常以凸出的底角（三點(diǎn)或四點(diǎn)）或凸邊來做支承面，如圖22-22所示。當(dāng)塑件底部有加強(qiáng)筋時應(yīng)使加強(qiáng)筋與支承面相差0.5毫米的高度</p><p>　　圖2-2

78、2 用底角或凸邊做支承面 </p><p>　　此次設(shè)計時為將底角或凸邊來作為支承面，而在底面做了如圖2-23的四個直角來作為支承面。尺寸分別為：長：25mm，寬：5mm，高：3mm。</p><p>　　圖2-23 儲物箱的支承面</p><p>　　塑料制件的設(shè)計還包括孔的設(shè)計，螺紋設(shè)計，嵌件設(shè)計等，因為儲物箱結(jié)構(gòu)沒有這些，就不做詳細(xì)討論。此次設(shè)計的塑料

79、儲物箱如圖2-25所示。</p><p>　　圖2-24 儲物箱的結(jié)構(gòu)圖 </p><p>　　圖2-25 儲物箱的蓋子結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3 模具設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計注塑模具時，既要考慮塑料熔體流動行為等塑料加工工藝要求方面的問題，

80、又要考慮模具制造裝配等模具結(jié)構(gòu)方面的問題，歸納起來大致有以下幾方面：</p><p>　?。?）了解塑料熔體的流動性為，考慮塑料在流道和型腔各處流動的阻力，流動速度，校驗最大流動長度。根據(jù)塑料在模具內(nèi)流動方向（即充模順序），考慮塑料在模具內(nèi)重新統(tǒng)和和模腔內(nèi)原有空氣導(dǎo)出的問題。</p><p>　?。?）考慮冷卻過程中塑料收縮及補(bǔ)縮問題。</p><p>　?。?）通

81、過模具設(shè)計來控制塑料在模具內(nèi)結(jié)晶、取向和改善制品的內(nèi)應(yīng)力。</p><p>　?。?）進(jìn)澆點(diǎn)和分型面的選擇。</p><p>　?。?）制件的橫向分型抽芯及頂出的問題。</p><p>　?。?）模具的冷卻和加熱問題。</p><p>　?。?）模具有關(guān)尺寸與所用注射機(jī)的關(guān)系，包括與注射機(jī)的最大注射量、鎖模力、裝模部分的尺寸等的關(guān)系。<

82、/p><p>　?。?）模具總體結(jié)構(gòu)和零件形狀要簡單合理，模具應(yīng)具有適當(dāng)?shù)木?、光潔度、?qiáng)度和剛度，易于制造和裝配[5]。</p><p>　　以上這些問題，并非孤立存在，而是相互影響的，應(yīng)綜合加以考慮。下面介紹塑料注射模具的典型結(jié)構(gòu)及分類。</p><p>　　3.1 注射模具典型結(jié)構(gòu)</p><p>　　注射模具的結(jié)構(gòu)是由注射機(jī)的形式和制件

83、的復(fù)雜程度等因素決定的，凡是注射模具，均可分為動模和定模兩大部分。注射時動模與定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)，開模時動模和定模分離，取出制件。定模安裝在注射機(jī)的固定板上，而動模則安裝在注射機(jī)的移動模板上。圖3-1是典型的注射模具。根據(jù)模具上各個部件所起的作用，可細(xì)分為以下幾個部分[5]。</p><p><b>　　（1）成型零部件</b></p><p>　　型腔是直接

84、成型塑料制件的部分，它通常由凸模（成型塑料件內(nèi)部形狀），凹模成型塑件（外部形狀），型芯或成型桿、鑲塊等構(gòu)成。模具的型腔由動模和定模有關(guān)部分聯(lián)合構(gòu)成。圖3-1所示的模具，型腔是由13、14組成的。</p><p><b>　?。?）澆注系統(tǒng)</b></p><p>　　將塑料由注射機(jī)噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道，分流道、澆口、冷料井所組成。</p>

85、;<p><b>　?。?）導(dǎo)向部分</b></p><p>　　為確保動模與定模合模時準(zhǔn)確隊中而設(shè)導(dǎo)向零件。通常有導(dǎo)向柱（圖3-1的12）、導(dǎo)向孔或在動模定模上分別設(shè)置相互吻合的內(nèi)外錐面，有的注射模具的頂出裝置為避免在頂出過程中頂出板歪斜，還設(shè)有導(dǎo)向零件，使頂出板保持水平運(yùn)動。</p><p><b>　?。?）分型抽芯機(jī)構(gòu)</b>

86、;</p><p>　　帶有外側(cè)凹或側(cè)孔的塑件，在被頂出以前，必須先進(jìn)行側(cè)向分型，拔出側(cè)向凸?；虺槌鰝?cè)型芯，然后方能順利脫出。</p><p><b>　　（5）頂出裝置</b></p><p>　　在開模過程中，將塑件從模具中頂出的裝置。圖3-1中頂出裝置由桿11和頂板8、頂出地板9及主流道拉料桿聯(lián)合組成。</p><p&

87、gt;<b>　?。?）冷卻加熱系統(tǒng)</b></p><p>　　為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)一般在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水道，加熱則在模具內(nèi)部或周圍安裝加熱元件，如電加熱元件。</p><p><b>　?。?）排氣系統(tǒng)</b></p><p>　　為了在注射過程中將型腔內(nèi)原有的空氣排出，常

88、在分型面處開設(shè)排氣槽。但是小型塑件排氣量不大，可直接利用分型面排氣，許多模具的頂桿或型芯與模具的配合間隙均可起排氣作用，故不必另外開設(shè)排氣槽[14]。</p><p>　　1-定位環(huán)；2-主流道襯套；3-定模底板；5-動模板；6-動模墊板；7-模腳；8-頂出板；9-頂出底板；10-拉料桿；11-頂桿；12-導(dǎo)柱；13-凸模；14-凹模；15-冷卻水通道</p><p>　　圖3-1單分型面

89、注射模具</p><p>　　在模具設(shè)計時，可以利用pro-e軟件進(jìn)行設(shè)計，他的流程為：首先設(shè)計產(chǎn)品的零件模型，加入到模具模型里面，此時設(shè)計模型被參考模型取代，將參考模型與模具毛坯進(jìn)行裝配，從而形成模具模型，然后設(shè)置產(chǎn)品的收縮率；利用特征設(shè)計澆注系統(tǒng)的主流道、分流道和澆口，設(shè)計分模面與凸凹模的分割，完成模具組件的生成，進(jìn)行試模，建立注塑件，再進(jìn)行模具開模和檢測，最后模擬開模和干涉檢查。模具設(shè)計好厚。轉(zhuǎn)入數(shù)控加工。

90、從而可以實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計和數(shù)控加工的集成[15,、27]。</p><p>　　模具專家系統(tǒng)EMX（Expert Moldbase Extension）是Pro/E Wildfire系統(tǒng)的外掛程序之一，專門用來簡歷標(biāo)準(zhǔn)模座及滑斜銷等其他附件，此外，在EMX系統(tǒng)中還能自動產(chǎn)生二維工程圖及材料明細(xì)表，利用Pro/MouldDesign、Peo/Casting基于專家系統(tǒng)模具設(shè)計功能可以大大提高模具型腔、型芯等的設(shè)計效率，

91、完善開模功能，方便對模具設(shè)計過程的修改以及自動化配置，最終完成注射模具的設(shè)計[16、17]。</p><p>　　因為Pro/E系統(tǒng)在模具設(shè)計中有很多的優(yōu)點(diǎn)和便利，而且較UG、Solidworks熟悉，所以在此次設(shè)計時，用Pro/E來完成儲物箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計和注射模具的設(shè)計。</p><p>　　3.2 注射機(jī)的選擇</p><p>　　注射模具的分類方法很多。按其在

92、注射機(jī)上的安裝方式可分為移動式（僅用于立式注射機(jī)）和固定式注射模具；按所用注射機(jī)類型可分為臥式或立式注射機(jī)用注射模具和角式注射機(jī)用注射模具；按模具的成型腔數(shù)目可分為單型腔和多型腔注射模具[16]。</p><p>　　選擇的注射機(jī)參數(shù)如下：</p><p>　　注射機(jī)型號：XS-ZY-3000/630</p><p>　　螺桿直徑：120mm</p>

93、<p>　　注射容量：3000cm3</p><p>　　注射重量：2730g</p><p>　　注射壓力：113Mpa</p><p>　　注射速率：718g.s-1</p><p>　　塑化能力：245Kg.h-1</p><p><b>　　注射方式：螺桿式</b></p&

94、gt;<p>　　鎖模力：6300KN</p><p>　　移模行程：1120mm</p><p>　　拉桿間距：900×800mm</p><p>　　最大模厚：960 mm</p><p>　　最小模厚：400 mm</p><p><b>　　合模方式：液壓</b>&

95、lt;/p><p>　　頂出行程：200 mm</p><p><b>　　頂出力：110KN</b></p><p>　　定位孔徑：225 mm</p><p>　　噴嘴移出量：30 mm</p><p>　　噴嘴球半徑：18 mm</p><p>　　系統(tǒng)壓力：13.6Mp

96、a</p><p>　　電動機(jī)功率：137KW</p><p><b>　　加熱功率：40KW</b></p><p>　　外形尺寸：（L×U×H）11×2.9×3.2mm</p><p><b>　　重量：50t</b></p><p&g

97、t;　?。?）最大注射量的校核</p><p>　　0.8≥＋ （3-1）</p><p>　　式中：——注塑機(jī)的最大注塑量，g；</p><p>　　——塑件的體積，g；</p><p>　　——澆注系統(tǒng)體積，g；</p><p>　　由儲物箱的結(jié)構(gòu)尺寸可得出：

98、M＝751.76g，因為儲物箱的體積遠(yuǎn)大于澆注系統(tǒng)體積，故澆注系統(tǒng)體積可以忽略不計。</p><p><b>　　故 </b></p><p>　　此處選定的注塑機(jī)注塑量為2730g,所以滿足要求。</p><p><b>　?。?）鎖模力的校核</b></p><p>　　鎖模力是指注射

99、機(jī)的鎖模裝置對模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓的塑料溶體充滿模具型腔時，沿鎖模方向會產(chǎn)生一個很大的作用力，此力總是力圖使模具沿分型面脹開。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于型腔內(nèi)塑料熔體壓力與塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（即注射面積）的乘積[19]。</p><p>　　一般，閉模時要從模外加大于型腔內(nèi)壓力一倍以上的鎖模力。</p><p><b>　?。?-2） <

100、/b></p><p>　　式中： ——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（60MP～1000MP）；</p><p>　　A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計算為103275；</p><p>　　——注塑機(jī)的額定鎖模力，KN。</p><p>　　故 ＞A＝60×103275＝6196.5KN</p>

101、;<p>　　此處選定的注塑機(jī)為6300KN，滿足要求。</p><p>　?。?）模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核</p><p>　　模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸的拉桿間距相適應(yīng)：</p><p>　　模具長×寬＜拉桿面積 （3-3）</p>

102、<p>　　即 600×450＜900×800</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p><b>　　模具閉合高度校核</b></p><p>　　本模具的閉合高度為H=550mm，XS-ZY-125型注射機(jī)所允許模具的最小閉合厚度為Hmin=400mm，

103、最大厚度為Hmax=960mm，即模具滿足</p><p>　　Hmin＜H＜Hmax的安裝條件。</p><p><b>　?。?）開模行程校核</b></p><p>　　注射機(jī)的開模行程應(yīng)滿足分開模具取出塑件的需要。所選注塑機(jī)為XS-ZY-125型，其最大行程與模具厚度無關(guān)，故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式</p><p&

104、gt;　　S≥H1+H2+（5～10）mm （3-4）</p><p>　　式中 S——注塑機(jī)最大開模行程，mm。</p><p>　　H1——推出距離，mm；</p><p>　　H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，；</p><p>　　因為 S＝1120mm<

105、/p><p>　　H1+H2＋（5～10）＝160＋80＋10＝250mm</p><p>　　故開模行程滿足要求。</p><p>　　3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。它可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類型。澆注系統(tǒng)設(shè)計好壞對制品性能、外觀、和成型難易程度影響頗大

106、。設(shè)計錢首先要對塑料制品所采用的塑料品種，制品的幾何形狀、尺寸、使用的機(jī)床設(shè)備、注射時可能產(chǎn)生的缺陷及填充條件等作全面的分析。同時模具的分型面選擇與澆注系統(tǒng)也有密切關(guān)系[20]。</p><p>　　采用普通流道的澆注系統(tǒng)制件脫模后還需要把澆注系統(tǒng)凝料從制件上切除（點(diǎn)澆口除外），這部分澆口廢料經(jīng)粉碎、染色、造粒等工序重新加以利用，因此在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)不影響制品質(zhì)量的前提下減少澆道尺寸。</p>

107、<p>　　3.3.1 普通澆注系統(tǒng)的組成</p><p>　　圖3-2所示為臥式注射機(jī)用模具的普通澆注系統(tǒng)。由主流道、分流道、澆口（鑄口）、冷料井幾部分組成。</p><p>　　1-主流道襯套；2-主流道；3-冷料井；4-分流道；5-澆口；6-型腔</p><p>　　圖3-2臥式注射機(jī)用模具的澆注系統(tǒng)</p><p>　　3

108、.3.2 普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　澆注系統(tǒng)設(shè)計的要點(diǎn)如下：</p><p>　?。?）設(shè)計澆注系統(tǒng)時，流道應(yīng)盡量減少彎折，表面粗糙度為Ra1.6～ Ra0.8 m。</p><p>　?。?）設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)應(yīng)按型腔布局設(shè)計，盡量與模具中心線對稱。</p><p>　?。?）塑料制

109、品投影面積較大時，在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)避免在模具的單面開設(shè)澆口，否則會造成注射時受力不均。</p><p>　?。?）設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)考慮去除澆口方便，修正澆口時在塑料制品上不留痕跡，以保證塑料制品外觀。</p><p>　　（5）一模多件時，應(yīng)防止將大小相差懸殊的塑料制品放在同一副模具內(nèi)。</p><p>　　（6）在設(shè)計主流道時，避免熔融的塑料直接沖擊小直徑型

110、芯及嵌件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷。</p><p>　?。?）在滿足塑料成型和排氣良好的前提下，要選取最短的流程（流道），這樣可縮短填充時間。</p><p>　?。?）能順利地引導(dǎo)熔融的塑料填充各個部位，并在填充過程中不至產(chǎn)生塑料渦流、紊亂現(xiàn)象，使型腔內(nèi)的氣體順利排除模外。</p><p>　?。?）在成批塑料制品生產(chǎn)時，在保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下，要縮短冷卻時間及成型周期

111、。</p><p>　　（10）因主流道處有收縮現(xiàn)象，若塑料制品在這個部位要求精度較高時，主流道應(yīng)留有加工余量或修正余量[21]。</p><p>　　3.3.2.1 主流道的設(shè)計</p><p>　　主流道也叫進(jìn)料口，它是連接注射機(jī)老同噴嘴和注射模具的橋梁，也是熔融塑料進(jìn)入模具型腔時最先經(jīng)過的地方。在一般情況下，主流道不直接開設(shè)在定模板上，而是制造成單獨(dú)的澆口套