摘要：本设计为冰箱抽屉搁物架模具的设计。设计了浇注系统、脱模系统、排气系统、温度调节系统导向和定位系统。对注塑机、塑件材料、模具材料、标准模架及标准件进行了选用。在设计的过程中使用如CAD等设计软件使设计更加高效，结构更加完善。在设计过程中合理选用标准件，使模具制作成本得以降低。设计中进行校核以保证设计过程的合理正确性。
关键词：搁物架；注塑模具；CAD
0引言
本次设计主要是根据对冰箱抽屉搁物架注塑模的研究，对注塑成型的工艺设计过程和模具的设计过程进一步探讨与分析。针对注塑成型，模具设计以及实际应用过程中出现的缺陷问题，根据注塑成型工艺设计理论，在实践中重视塑件的工艺结构满足其性能要求和使用环境，进行模具的合理设计，从而达到避免缺陷，增进塑件工作性能的目的。
1塑件分析
塑件总宽达到了380mm、长335mm、高120mm、厚5mm，总体积较大，在前方有拉手式凹陷，在边缘有凸起，边缘凸起厚度与塑件厚度相同，前方有凸起高度20mm，形状较简单，为典型抽屉结构。塑件在工作过程中，因为需要载物，所以需要一定的强度性能，同时考虑使用条件下基本不承受冲击，工作温度基本为-5~10℃，因此成本需要降低，塑件体积较大所以成型时间相对较长，需要体现出一定程度的刚性及耐腐蚀性。综合以上考虑，选择材料聚丙烯（PP）。它拥有良好的成型性能，具有满足要求的拉伸强度、压缩强度，价格比较便宜。
2模具结构和浇注系统的确定
2.1模具结果的确定
经过充分考虑开模方向、分型面的选用原则、以及锁模力和浇注系统等相关系统设置，及塑件最大截面，选择了塑件上表面为分型面。因为塑件体积大，根据标准模架的尺寸范围及模具尺寸对应成本，因此型腔选择一模一腔。一模一腔与一模多腔相比，生产成本较低，设计制造、维修简单方便，模具结构简单，塑件的形状和尺寸精度一致。根据《塑料模设计手册》P78表7-2根据计算的塑件注塑所需的注塑容量以及考虑到塑件较大，模具也较大，查表选择XZY-4000。
2.2浇注系统的确定
浇注系统的作用是将塑料熔体充满到型腔并将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得外形轮廓清晰、使用性能优良的塑件。浇注系统将直接影响塑件质量。本模具选择一模一腔，因塑件体积较大，为保证成型效果，填充速度和填充时间，设计2个分流道，2个浇口。为保证充模，选用点浇口。点浇口截面积小，便于塑件与冷凝料分离。主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的进料通道，一般情况下垂直于塑件分型面，设计为圆锥形，目的是便于将冷凝料从主流道中拔出。其尺寸与注塑机有关。这种浇口的特性：它显著提高了溶体的剪切速率，使溶体粘度大为降低，有利于充模。浇口截面积小，便于塑件与冷凝料分离。因为塑件较大，设计2个浇口以保证填充的速度，时间及填充效果。
2.3成型零件的工作尺寸计算
模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件。通常包括型腔、型芯，各种成型杆和成型镶件。进行成型零件设计就是根据塑件要求，确定成型零件的结构形式，计算工作尺寸，并确保其强度和刚度。经过计算，结果如下表所示。塑料模具型腔需要保证足够的强度和刚度，如果强度不够将产生塑性变形或断裂。如刚度不足，则产生较大的弹性变形，产生溢料和飞边。因此有必要对模具型腔进行设计计算，以确保满足要求。经过计算，型腔侧壁强度需求最小壁厚较大，为满足强度要求应取65.99mm为最小壁厚。支承板厚度，刚度需求最小厚度较大，为满足刚度要求应取76.16mm为最小厚度。
3推出与复位机构和温度调节系统的设计
在注塑成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具上这种脱出塑件的机构称为脱模机构。
3.1脱模力的计算
根据《精密注塑模具设计》脱模力近似计算公式：
3.2推出机构的设计
常见脱出机构分为6种：推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、推块推出机构、联合推出机构、压缩空气推出机构。本塑件形状接近箱形，推杆推出比较适合，推杆推出位置限制少，同时为保证平行推出以及降低对推杆的强度及尺寸要求，设置16根推杆环形于塑件内形。
3.3导向与复位机构
注射模的导向机构主要用于对模具运动进行导向，让模具运行正确的路线和方向。主要形式有导柱导向和锥面定位两种类型。前者应用广泛，后者在精密模具中常与前者配合使用。导柱：常见的导柱结构形式有带头导柱和有肩导柱。有时为减小导柱与导柱孔之间的摩擦，常在工作部分设置储油槽储存润滑剂。导套：常见的导套结构形式有直导套和带头导套。
3.4冷却系统的设计
模具成型过程中模具温度影响塑件的质量，对于本模具来说，模具温度不存在特殊的高温要求，模具仅设置冷却系统。模具温度调节影响塑件的质量因素一般包括：尺寸精度、形状精度、力学性能和表面质量。
3.5排气系统的设计
塑料注塑模具的型腔，在成型过程中，会产生大量低分子气体，必须利用排气系统及时排出否则会降低充模速度，还可能导致充不满，排气方式可以利用排气槽，也可以利用型芯、镶件、推甘等的配合间隙及分型面上的间隙排气。本设计利用配合间隙及分型面间隙排气。
4结束语
本文对冰箱抽屉搁物架模具进行了设计，通过规范的设计流程，设计完成了塑件设计，成型零件工作尺寸计算，脱模系统的设计，排气系统的设计，冷却系统设计，模架及标准件的选用，模具材料选择等流程。其中脱模机构推出机构使用推杆，利用配合间隙和分型面间隙排气，冷却系统为2根水道，选择了规格为FCI6570-A195-B115-C180的模架，导向机构则大量选择了标准件模具材料多为45号钢，型芯型腔为Cr12MoV。通过本文，完整展示了注塑模具设计的基础流程，为后来者提供可参考的例子。之后的研究者可以通过结合具体的产品要求改进塑件结构，并对应修改模具结构，达到增进产品质量，减少生产成本，提高生产效率的目的。
参考文献：
[1]叶久新,王群.塑料成型工艺及模具设计[M].北京:机械工业出版社,2007.
[2]付宏生,刘京华.注塑制品与注塑模具设计[M].北京:化学工业出版社,2003.
[3]洪慎章.实用注塑成型及模具设计[M].北京：机械工业出版社,2006.
[4]黄毅宏,李明辉.模具制造工艺[M].北京:机械工业出版社,2000.
[5]陆劲昆等.注塑模具设计[M].北京:北京大学出版社,2002.
[6]彭建声.模具技术问答[M].北京：机械工业出版社,2001.
[7]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社,2004.
[8]《塑料模设计手册》编写组编著.塑料模设计手册[M].北京:机械工业出版社,1994.
作者:刘靖 单位:武汉交通职业学院