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1、毕业设计(论文)题 目：基于UG和Moldflow的挂机空调面板造型和注塑模具设计南昌航空大学学士学位论文毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）
2、的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版
3、权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：基于UG和Moldflow的挂机空调面板造型和注塑模具设计II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1塑料模设计手册；2给出零件实物要求学生进行测绘并进行三维建模；3设计空调
4、挂机面板的注塑模，绘制装配图及各零件图。 III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：13月21日4月4日 查阅相关资料，撰写开题报告；24月5日4月12日 翻译英文文献一篇；34月13日4月20日 空调挂机面板零件三维建模44月21日5月10日 设计空调挂机面板零件塑料模模具并做成型分析；55月11日6月5日 模具装配图及零件出图；66月6日6月16日 撰写论文，准备答辩。 、主 要参考资料：1屈华昌塑料成型工艺及模具设计M机械工业出版社，2008，022M.W. FuThe application of surface demoldability and moldability to s
5、ide-core design in die and mold CADJComputer-Aided Design，2008，043Tsuneo KuritaAdvanced material processing with nano- and femto-second pulsed laser International Journal of Machine Tools & Manufacture 48 (2008) 2202274黄 虹.塑料成型加工与模具M.北京：化学工业出版社，2003.35塑料模设计手册.编写组编.塑料模设计手册M.北京：机械工业出版社，1994; 15-17 航空制
6、造工程 学院 材料成型及控制工程 专业 070116 班学生（签名）： 日期： 自2010 年 3 月 21日至 2010 年 6 月 16 日指导教师（签名）： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 系（室）主任（签名）：学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者
7、完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期：导师签名： 日期：基于UG和Moldflow的挂机空调面板造型和注塑模具设计学生姓名：欧信海 班级：070116指导老师：李宁摘要：与传统的注塑模具设计方法相比，基于UG与Moldflow的注塑模具设计设计周期短，成本低且模具制造工艺性好。本次课题设计的零件是挂机空调面板。首先采用计算机辅助软件UG进行零件的三维造型与注塑模具
8、设计。对设计的零件进行结构和工艺分析，注塑模具设计成三板模，一模一腔，工字形分流道，斜导柱抽芯机构和斜顶抽芯机构，摆钩分型螺钉定距机构。模具出图环节将使用AutoCAD对装配图和零件图进行修整。然后采用模流分析软件Moldflow对零件进行最佳浇口位置分析和充填+冷却+翘曲分析，根据分析结果对冷却系统和浇注系统进行调整和优化，注塑模具中的浇注系统和冷却系统也进行相应的调整。最后的注塑模具浇注系统合理，流料能够完全充填型腔；冷却系统的冷却效果良好；制品翘曲程度达到合理的范围；模具整体结构合理。关键词：空调面板，UG ，Moldflow，注塑模具指导老师签名：Hanging Air Conditi
9、oning panel molding and injection mold design based on UG and MoldflowStudent name:Ou Xinhai Class: 070116Supervisor:Li NingAbstract: Compared with the traditional injection mold design method, the cycle of the injection mold design based on the UG, and the Moldflow is short, it cost low and have go
10、od mould manufacturing technology. This designs topic is about hang up air conditioning panel parts. First he used computer-assisted software UG to make the molding of parts and plastic injection mold design, then to design of parts structure and process analysis, and the injection mold design use t
11、hree plate mold, which has a cavity in a mold, work shunt way, font oblique guide column core-pulling mechanism and inclined top core-pulling mechanism, put hook screw spacer institutions parting. He will use the AutoCAD drawing session on the assembly and repair parts diagram. Then use the mold flo
12、w analysis software Moldflow to do the analysis of the best parts of gate location and filling + Cooling + warpage analysis, According to the results of analysis of cooling system and pouring system to adjust and optimize injection mold, the gating system and cooling system also accordingly.The last
13、 of the injection mould casting system is reasonable, the flow can be fully mold filling material;the cooling effect of the cooling system is good ；Products to the scope of the reasonable degree of warping；the whole structure is reasonable as a good mould.Keywords: Air conditioning panel ，UG ，Moldfl
14、ow ，injection moldSignature of Supervisor:目 录1 引言11.1 塑料和塑料模具在现代发展中的重要性11.2 注塑模具在国外的发展过程11.3 我国注塑模具的发展及发展趋势22. 塑件设计与分析42.1 材料分析与塑件材料选用42.2 塑件结构分析与造型设计42.2.1 塑件造型设计的基本要求42.2.2 塑件的几何尺寸及精度42.2.3 塑件的表面质量52.2.4 塑件的整体形状结构52.2.5 塑件的结构要素设计52.3 成型工艺分析与设计62.3.1 成型前的准备62.3.2 成型工艺控制72.3.3 注射过程72.3.4 塑件的后处理73. 选
15、择注塑机93.1 计算塑件体积与质量93.2 估算浇注系统的体积与质量93.3 选择注塑机103.4 锁模力的校核103.5 注射压力的校核103.6 开模行程的校核104. 模具设计124.1 型腔布局与分型面的设计124.1.1 型腔数目的确定124.1.2 分型面的设计124.2 浇注系统的设134.2.1 主流道设计144.2.2 分流道设计144.2.3 浇口设计154.2.4 冷料穴设计164.3 排气方案设计174.4 成型零件的设计174.4.1 成型零件结构设计174.4.2 型腔、型芯及侧型芯尺寸的确定194.4.3 型腔侧壁和支撑板厚度的计算194.5 结构零部件设计20
16、4.5.1 标注模架的选择204.5.2 支承零部件的设计204.5.2.1 固定板、支承板204.5.2.2 支承件204.5.2.3 动定模板214.5.3 合模导向机构设计214.6 推出机构设计224.6.1 推出力的计算234.6.2 塑件脱模234.6.3 浇注系统凝料脱模234.6.4 推出机构的导向和复位244.7 侧向分型与抽芯机构设计244.7.1 侧抽芯机构的抽芯距和抽芯力的计算254.7.2 斜导柱的设计264.8 冷却系统设计265 基于Moldflow的充填、冷却及翘曲性能分析285.1 选择塑胶材料285.2 设置成型工艺参数285.3 网格的划分和修补295.3
17、.1 网格的划分295.3.2 网格的修补与优化305.4 浇注系统的创建315.4.1 确定最佳进浇位置315.4.2 创建浇注系统315.5 冷却系统的创建315.6 分析结果325.6.1 主要的流动分析结果335.6.2 主要的冷却分析结果355.6.3 主要的翘曲分析结果365.7 改善制品翘曲变形365.7.1 改善措施365.7.2 改善效果375.7.3 改善前后结果对比列表376 总结38参考文献39致 谢.40IX1引言1.1塑料和塑料模具在现代发展中的重要性塑料自发明以来因其优异的综合性能广泛应用于国民经济诸多领域，为社会进步和经济发展发挥了重要作用，作为四大基础工业材料
18、之一，其应用领域已远远超越钢材、水泥、木材三大产业，目前全球年消费塑料达2.4吨，年增长4%左右，中国年消费塑料4000多万吨，今后几年仍将以至少8%的平均速度增长。注塑模具：塑料工业的发展带动了塑料模具行业的发展，市场对各类模具需求巨大，塑料制品的造型和精度直线与模具设计和制造有关系，对塑料制品的要求就是对模具的要求。有人说，模具是现代工业之母。新的世纪已经来临，世界各国对模具生产技术非常重视，出现许多新工艺、新技术。1.2 注塑模具在国外的发展过程（1）20世纪60年代，美、英、加拿大等国的学者开始了一系列有关塑料熔体在模腔内流动与冷却的基础研究，通过合理简化，完成了一维流动与冷却分析程序
19、。 （2）20世纪70年代完成了二维分析程序。 （3）20世纪80年代开展了三维流动与冷却分析，并把研究扩展到保压分 子取向以及翘曲预测等领域。 （4）20世纪90年代后开展了流动、保压、冷却、应力分析的注塑工艺全 过程的集成化研究，为开发实用型的注塑模分析软件奠定了基础。 目前，发达国家的塑料流变学、几何造型技术、数控加工及计算机技术的突飞猛进，为注塑模CAD/CAE/CAM系统的开发创造了极为有利的条件。 世界各国无不投人大量的人力、物力来研究和开发CAD/CAE/CAM技术，使得这种技术从理论研究到实际应用方面都取得了飞速进步。但注塑模的商品化软件在功能和精度上还有待于进步发展。今后的研
20、究和发展工作主要在于精度的数字化技术，如要完善注塑模CAE软件对注塑全过程的模拟，对复杂形状的产品进行数据采集，且采集速度要快而精确，并直接建立线框模型。另一个就是实现模具加工的全自动化；还有，就是要通过信息网络实现技术价值、技术服务和技术转让，从而显示先进信息传输工具的优越性。 总之,注塑模CAD/CAE/CAM的生产组织方式，是一套完整的、科学的、现代化的模具生产组织方式，整个生产过程环环相扣，上下照应，充分体现了整个生产组织上的科学严密性。这种生产方式从根本上杜绝了常规模具生产组织方式的种种弊病，从生产组织系统上保证了注塑模的生产质量。1.3我国注塑模具的发展及发展趋势80年代以来，在国
21、家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，在未来的模具市场中，塑料管件在模具总量中的比例还将逐步提高。经过半个世纪的发展，模具水平有了较大提高。在塑料管件模具方面已能生产19万吨，上规模，高水平的企业越来越多！由于他的抗腐蚀、廉价等优秀品质，被应用于我国现代化建设的各个领域。精密塑料模具方面，已能生产医疗塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。所生产的这类塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02mm0.0
22、5mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%80%相比，差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的
23、UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer软件等等。这些系统和软件的引进，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。注塑成型是最大量生产塑料制品的一种成型方法，二十多年来，国外的注塑模CAD技术发展相当迅速。70年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功采用有限元法分析三维型腔的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十多年来，注塑
24、模CAD技术在不断进行理论和试验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品软件逐步推出，并在推广和实际应用中不断改进。在塑料成型生产中，先进的模具设计、高质量的模具制造、优良的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备等式成型优质塑件的重要条件。一副优良的注塑模具可以成型上百万次这与上述因素有很大的关系，考察国内外模具行业的现状及我国国民经济和现代工业产品生产中模具的地位，总模具的设计理论、设计实践和制造技术出发，塑料模具的制造技术和成型技术大致有以下几个方面的发展趋势。（1） CAD/CAE/CAM技术在模具设计与制造中的应用；（2） 快速原型制造及相关技术将得到更好的发展；（3） 快速
25、洗消加工将得到更广泛的应用；（4） 模具高速扫描及数字化系统将在逆向工程中发挥更大作用；（5） 电火花加工技术将得到发展；（6） 热流道技术奖得到推广；（7） 超精加工和复合加工将得到发展；（8） 气体辅助注射技术和高压注塑成型等工艺将进一步发展；（9） 模具液压成型技术将得到进一步开发应用；（10） 模具标注化程度将不断提高；（11） 模具优质材料及先进表面处理技术将得到进一步受到重视；（12） 模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展；（13） 模具自动加工系统的研制和发展；（14） 虚拟技术将得到发展。2 塑件设计与分析2.1材料分析与塑件材料选用 塑料是一种以合成树脂（高分子聚合物）为基
26、体的固体材料，除了合成树脂作为基体外，还有一些特定用途的添加剂（少数情况下可以不加添加剂）。塑料可分为普通塑料和工程塑料，其中工程塑料又可分为通用工程塑料和特种工程塑料。本次设计的产品零件是挂机空调面板，对于产品的力学性能要求不高，耐疲劳性、耐磨损性要求一般，但要求耐热性和耐低温性良好，所以材料选用ABS。ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热
27、塑性工程塑料。2.2塑件结构分析与造型设计2.2.1 塑件造型设计的基本要求（1） 首先应满足产品的使用要求，且不影响制品的外观美感；（2） 应能充分发挥塑料的模塑工艺性，以利于模塑成型工艺的控制；（3） 应有利于提高塑件的强度和刚度；（4） 应防止不良造型使塑件在成型与使用过程中产生应力集中，同时也要考虑不良造型令模具在模塑过程中出现过大的应力集中；（5） 应力求塑件结构简单，尽力避免侧孔以简化模具的结构及便于成型操作。2.2.2 塑件的几何尺寸及精度（1）塑件的总体尺寸 查找资料，可以初步定空调总长800mm，宽220mm，高60mm，壁厚3mm。（2）塑件尺寸公差 影响塑件尺寸精度的因素
28、有：塑料材料的收缩率及其波动、塑件结构的复杂程度、模具因素、成型工艺因素、成型设备的控制精度等：其中主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。 本次选用的产品材料为ABS，根据查表可得塑件的标注公差尺寸的高精度等级为MT2、一般精度为MT3，未注公差尺寸等级为MT5。由于空调面板尺寸精度要求不高，本次设计一般精度MT3。再根据塑件与模具精度的对应关系可得模具的制造精度为IT9。2.2.3 塑件的表面质量 塑件的表面质量包括塑件表面缺陷、表面光泽性与表面粗糙度。其余模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。空调面板的表面质量要求不高，所以表面粗糙度取Ra 0.8-
29、0.2um；模具型腔表面粗糙度通常应比塑件对应部分的表面粗糙度在数值上要低1-2级。2.2.4 塑件的整体形状结构挂机空调面板为宜壳体，面板前表面为满足空调使用功能需设计成均匀的条孔，为了固定面板，前侧内表面设计4个倒钩，为了安装转轴需在后侧内表面设计一对对称的钩孔。2.2.5 塑件的结构要素设计（1）塑件的壁厚一般而言，在满足使用要求的前提下，塑件壁厚尽量取小一点，而且塑件的壁厚应尽可能均匀一致。再根据空调面板的使用条件，面板壁厚设计成3mm。（2）塑件的脱模斜度塑件材料为ABS，查表可得塑件脱模斜度的推荐值，型芯35/-10 ；型腔40/-1020/ 。（3）加强筋由于设计的空调面板前表面
30、挖去很多孔，强度有所下降，所以在内表面设计4条加强筋增加零件强度。（4）圆角带有尖角的塑件，在成型时往往会在尖角处产生局部应力集中，在受力或者冲击下会发生开裂。为避免这种情况的出现，除塑件使用上要求尖角外，其余转角处均应尽可能采用圆弧过渡。一般，R外=1.5t=4.5mm，R内=R外/2=2.25mm。通过UG造型，最后的三维零件如图2-1。图2-1三维零件图2.3成型工艺分析与设计ABS为热塑性塑料，热塑性塑料的注射成型工艺过程见图2-2。 图2-2 热塑性塑料注射成型工艺过程注射成型工艺过程包括成型前的准备、注射过程和塑件后处理三部分。2.3.1 成型前的准备（1）确认注塑设备、完成注塑模
31、的安装与试模；（2）塑件原料的检验与预处理；（3）清洗料筒；（4）成型操作前设备的检验与注塑工艺参数设置，注射成型的工艺参数查表可得，见表2-1。表2-1 ABS的注射成型工艺参数塑料名称注射成型机类型密度/gcm-3计算收缩率%模具温度/料筒温度C后段中段前段ABS螺杆式1.051.08 0.30.85070200210210230180200注射压力/MPa成型时间/S螺杆转速/rmin-1喷嘴注射时间保压时间冷却时间成型周期形式温度/7090351530153040703060直通式1801902.3.2成型工艺控制成型工艺控制主要包括温度控制、压力控制、过程时间控制。需要控制温度的部位
32、主要有注射机料筒温度、喷嘴温度及模具温度；压力控制主要有塑化压力、注射压力、保压压力和型腔压力；各程序动作时间包括注射充模时间、注射保压时间、熔体注射（充模与保压）后的模内冷却时间及其它辅助动作所需时间。由此可得，成型工艺的控制由于影响因素较多，是比较难以掌握的部分，工人师傅的经验，对塑件的成型有重要的影响。2.3.3 注射过程注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个阶段。2.3.4 塑件的后处理去除毛刺和飞边，对于浇口位置进行抛光处理以达到产品表面质量要求。为了减小由于塑化不均或塑件在型腔中冷却不均而带来的塑件内应力，以避免存在内应力的塑件在使用过程中发生力学性能下降，光学性能变坏，
33、表面出现银纹、变形和开裂。所以塑件脱模后还得进行退火处理。ABS热处理工艺条件见表2-2。表2-2 ABS塑件后处理工艺条件材料制品厚度/mm热处理方法热处理温度/0C热处理时间/minABS3水或者空气60-7516-203 选择注塑机3.1 计算塑件体积与质量使用UG可以直接得到塑件的体积V1=421937.24mm3，见图3-1。图3-1 塑件的体积ABS的密度是=1.06g/mm3塑件质量：m1=V1=421937.241.0610-3=447.25g3.2 估算浇注系统的体积与质量利用UG可以计算出分流道和浇口内塑料的体积，见图3-2。V2=19637.88mm3质量m= V2=19
34、637.881.0610-3=20.82g图3-2分流道和浇口的体积3.3 选择注塑机本次模具设计采用一模一腔，根据注射量V=V1+V2=441.56cm3，选择注塑机的型号为XZ-ZY-500。该注塑机的规格和性能见表3-1。表3-1 XZ-ZY-500型号注塑机的规格与性能理论注射量/cm3500移模行程/mm500螺杆直径/mm65最大模具厚度/mm450注射压力/Mp145最小模具厚度/mm300锁模力/KN3500喷嘴球半径/mm18注射方式螺杆式喷嘴口孔径/mm33.4 锁模力的校核 为了平衡塑料熔体的压力，锁紧模具保证塑件的质量，注塑机必须提供足够的锁模力。要求涨模力小于注塑机的
35、额定锁模力：式中，n为型腔数量； A1为单个塑件在模具分型面的投影面积； Aj为浇注系统在模具分型面的投影面积； P为塑料熔体对型腔的成型压力。本次设计中，所以，锁模力合适。3.5 注射压力的校核 注射压力的校核是核定注塑机的额定注射压力是否大于成型时所需的注射压力，采用ABS塑料注射成型时所需的型腔压力查表可得30MP。这样看来所选的注塑机的额定压力大于成型时所需的压力，注射压力合适。3.6 开模行程的校核注塑机的开模行程是受合模机构所限制的，注塑机的最大开模距离必须大于脱模距离，否则塑件无法从模具中取出。对于双分型面注射模具的校核公式为：H1+H2+a+（510）s-Hm式中：s为注塑机最
36、大开模行程，mm H1为推出距离（脱模距离），mm H2为塑件的高度 a为浇注系统的高度，mmHm为定模板的厚度，mm本次设计中，H1=80mm，H2=60mm，a=150mm，Hm=80mm80+60+150+10=300500-80=420通过校核开模行程合适。4 模具设计首先说明，由于本次零件尺寸比较大，采用UG进行模具设计时，没有比较大的模架，所以在模具设计前将零件缩小一倍。4.1型腔布局与分型面的设计4.1.1 型腔数目的确定按照注塑机的最大注射量确定型腔数目：n式中：k为注塑机最大注射量的利用系数，一般取0.8 m1为注塑机最大注射量，cm3或g m2为浇注系统凝料量，cm3或g
37、m为单个塑件的体积或者质量，cm3或g=0.85由计算结果看出只能将模具设计成一模一腔。4.1.2 分型面的设计分型面的选择原则： 分型面位置应开设在有利于脱模的塑件最大轮廓处； 分型面的设置应尽可能使塑件留在动模一侧，以简化脱模机构的设计； 分型面的设置应有利于确保塑件的形状及尺寸精度； 分型面的设置应满足塑件外观质量的要求； 分型面的设置应有利于模具的锁紧和保证壁厚的均匀性； 分型面的设置应有利于模具的排气； 分型面的设置应有利于模具的加工制造。考虑各种因素后，把分型面设计成如图4-1所示。图4-1 分型面4.2 浇注系统的设计浇注系统是指模具中由注塑机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系
38、统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要环节，它的设计合理与否，对注塑成型周期和塑件质量（如外观、物理性能、尺寸精度等），以及模具的结果、塑料的利用率都有较大的直接影响，设计时须遵循如下原则： 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象； 型腔和浇口排列要尽可能地减注模具外形尺寸，而且要有利于型腔中气体的排出； 系统流道尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大），尽量减小弯折，表面粗糙要低，以使热量及压力损失尽可能小； 对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，即分流道尽可能采用平
39、衡式布置； 满足型腔充满的前提下，浇注系统容种尽量小，以减少塑料的耗量； 浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小的型芯变形，浇口的残痕； 流动距离比和流动面积比的校核 。流动距离比亦称流动比，它是指塑料熔体在模具中进行最长距离流动时，其各段料流通道及各段模腔的长度与其对应截面厚度之比值的总和，即式中 流动距离比；模具中各段料流通道以及各段模腔的长度；模具中各段料流通道以及各段模腔的截面厚度。4.2.1 主流道设计主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交替地反复接触，属易损件，对材料的要求较高，因而模具的主流道部分常 设计成可拆卸更换的主流道衬套式浇口套，
40、以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理要求淬火53-57HRC。本设计采用T10A。浇口套采用浇口套与定位圈设计成整体的形式，用螺钉固定于定模座板上，如图4-2所示。图4-2 主流道示意图4.2.2 分流道设计分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡的分配到各型腔。设计时尽量减少流动过程中的热量和压力损失。（1）分流道截面形状 分流道本次设计采用圆形。（2）分流道截面尺寸 一般ABS塑料分流道截面直径的经验值取4.8-10mm，本次设计选用直径7mm。（3）分流道的布置与长度 由
41、于空调零件比较长，需要4个浇口，所以流道设计成工字行分流道，分流道的布局和尺寸见图4-3。图4-3 分流道4.2.3 浇口设计浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分，浇口的形状，数量，尺寸和位置对塑件的质量影响很大，浇口的主要作用有两个，一是塑料熔体流经的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。浇口的类型有很多，有点浇口，侧浇口，直接浇口，潜伏式浇口等，各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定。本次设计采用点浇口，点浇口的特点如下：点浇口又叫橄榄形浇口或菱形浇口 ，是截面尺寸很小的圆形截面浇口，是应用较广泛的一种小浇口，其结构和尺寸如图1所示。点浇口的特点是浇口位置可根
42、据工艺要求灵活地确定，浇口附近塑件变形小，去浇口容易，可自动拉断，有利于自动化操作。点浇适于成型低黏度塑料及黏度对剪切速率敏感的塑料，如PE、PP、ABS等。本次零件过大过长，所以设计4个浇口，由于第一分型面到塑件的投影距离不相同，采用点浇口的长度不一样，浇口的尺寸与形状见图4-4。图4-4 浇口4.2.4 冷料穴设计本次冷料穴设计在分流道的四个末端。最后的浇注系统如图4-5所示。图4-5 浇注系统4.3 排气方案设计 为了使塑料熔体顺利充填模具型腔，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外。本次设计采用间隙排气，动定模板之间的间隙设计成1.4mm。4
43、.4 成型零件的设计由于成形零件直接与高温高压的塑料熔体接触，它必须具有如下一些性质： 具有足够的强度、刚度，以承受塑料熔休的高压； 具有足够的硬度和耐磨性，以承受料流的磨擦和磨损。通常应进行热处理； 材料抛光性能好，表面应该光滑美观，表面粗糙度应在Ra0.4以下； 切削加工性能好，热处理变形小，可淬性良好。4.4.1 成型零件结构设计本次成型零件由凸模、凹模、4个内抽芯和6个侧抽芯组成。凸模和凹模本次设计采用整体式结构设计，UG分型后的成型零件见图4-6,4-7,4-8,4-9，4-10。图4-6 凸模 图4-7 侧抽芯1 图4-8 侧抽芯2 图4-9凹模图4-10内抽芯4.4.2 型腔、型芯及侧型芯尺寸的确定考虑成型收缩对