畢業(yè)設計（論文）-收音機面板殼注塑模具設計

收音機殼注塑模具設計本科畢業(yè)設計（論文）題目收音機殼注塑模具設計姓名專業(yè)學號指導教師二○二○年十二月目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 4Abstract 5第一章緒論 61.1注塑模具的概述 61.2注塑模具的發(fā)展 71.3模具的發(fā)展趨勢 8第二章塑件工藝和材料分析 92.1塑件結構分析 92.2塑件材料的選用及性能分析 92.3塑件的體積質量計算 102.4塑料成型設備的選用 10第三章注塑模具的設計 123.1分型設計 123.2型腔的布局 123.3澆注系統(tǒng) 133.3.1模具主流道設計 133.3.2模具分流道設計和計算 143.3.3澆口的設計 153.4冷料穴和拉料桿的設計 163.5排氣機構的設計 16第四章成型零件的設計 184.1型腔的結構設計 184.1.1計算塑件型腔長度徑向尺寸 194.1.2計算塑件型腔寬度徑向尺寸 194.1.3計算塑件型腔深度尺寸 194.2型芯的結構設計 204.2.1計算塑件型芯長度徑向尺寸 204.2.2計算塑件型芯寬度徑向尺寸 214.2.3計算塑件型芯高度尺寸 214.3成型零件鋼材選用 22第五章模具冷卻系統(tǒng)設計 235.1冷卻系統(tǒng)的概述 235.2冷卻系統(tǒng)設計原則 235.2.1計算塑件每小時注射量 235.2.2計算范圍時間內的釋放熱量Q 245.2.3水的體積流量 245.2.4求冷卻水道直徑d 25第六章注塑模具其他機構的設計 266.1頂出系統(tǒng)的設計 266.1.1塑件脫模力的計算 266.1.2推桿強度校核 266.2復位機構概述和設計 276.3模架型號的選擇 286.3.1標準模架的選擇 286.4導柱導套的選擇 296.5抽芯機構的設計 306.5.1斜導柱滑塊抽芯機構的計算 30第七章注塑機的校核 327.1注塑機注射容量的校核 327.2校核壓力 327.3校核模具安裝尺寸 327.4校核移模行程 337.5校核注塑機鎖模力 33第八章模具總裝圖 358.1注塑模具設計總裝圖 35總結 36致謝 37參考文獻 38全套設計圖紙加V信153893706或扣3346389411收音機殼注塑模具設計摘要本次的產品名稱為收音機殼它是生活中常見的塑件塑料產品，拿到產品以后需要用UG進行三維建模，產品壁厚比較均勻，適合中大批量生產，然后再分析該產品的特性特征，它的用途、作用以及它的結構特征怎么做，然后結合它在生活的用途和性能、以及結合材料的特性確定該產品的材料為ABS(高抗沖)。分析完產品本身以后首先需確定該產品的分型面，這一步至關重要，通常采用產品最大端面處為分型面。然后再用UG測量出該產品的最大尺寸多少，結合實際確定出一模幾腔滿足實際加工要求，經(jīng)過綜合分析為一模二腔的型腔布局，布局規(guī)則和均勻，然后選擇合適的模架即可。流道盡可能的設計在塑件中間，保證其良好的充填性，本次采用側澆口。本次設計的產品難度和結構一般，就利用分型面自然排氣，不用單獨設計排氣系統(tǒng)。再者，水道也要設計得均勻的冷卻產品，不可離流道太近，再者就是水道和產品距離需要大于5mm。本次設計頂桿分布均勻頂出塑件，可以在塑件脫模之后的質量得到保證。設計完了以后就對模具進行參數(shù)校核，然后確定各個結構之間配合是否符合設計要求，對比，不符合要求的微作調整。然后檢查完成以后就導出二維圖在CAD里面進行標注，整理圖檔。關鍵詞：三維建模;模架；注塑模具設計；校核DesignofinjectionmoldforradiohousingAbstractTheproductnameisradioshell.Itisacommonplasticproductinourlife.Aftergettingtheproduct,weneedtouseUGtocarryoutthree-dimensionalmodeling.Thewallthicknessoftheproductisrelativelyuniform,whichissuitableformediumandlarge-scaleproduction.Thenweanalyzethecharacteristicsoftheproduct,itsuse,functionanditsstructuralcharacteristics,andthencombineitsuseandperformanceinourlife,aswellasthebondingmaterialsThematerialoftheproductisABS(highimpact).Afteranalyzingtheproductitself,thefirststepistodeterminethepartingsurfaceoftheproduct,whichisveryimportant.Usually,thelargestendfaceoftheproductisusedasthepartingsurface.Thenthefirstmockexamismadethefirstmockexamoftheproduct,andtheUGisusedtomeasurethemaximumsizeoftheproduct.Thecavityiscalculatedtobeatwocavitymoldwithregularlayoutanduniformlayout.Therunnershouldbedesignedinthemiddleoftheplasticpartasfaraspossibletoensureitsgoodfillingperformance.Thesidegateisusedthistime.Thedifficultyandstructureoftheproductinthisdesignaregeneral,sothepartingsurfaceisusedfornaturalexhaustinsteadofseparatedesignofexhaustsystem.Moreover,thewaterchannelshouldbedesignedtoevenlycooltheproduct,nottooclosetotheflowchannel.Moreover,thedistancebetweenthewaterchannelandtheproductshouldbegreaterthan5mm.Inthisdesign,theejectorbarsareevenlydistributedtopushouttheplasticparts,whichcanensurethequalityoftheplasticpartsafterdemoulding.Afterthedesigniscompleted,theparametersofthediearechecked,andthenthecoordinationbetweenthevariousstructuresisdeterminedtomeetthedesignrequirements.Then,afterchecking,the2Ddrawingwillbeexported,markedinCAD,andthedrawingfileswillbesortedout.Keywords:3Dmodeling;moldbase;injectionmolddesign;check.第一章緒論1.1注塑模具的概述注塑模具涉及到的領域很廣，所以注塑模具生產出來的產品各個領域有所使用，生產出來的產品也被大家認可。模具是工業(yè)基礎，也是工業(yè)扎實基礎的體現(xiàn)。目前，注塑模具生產出來的產品經(jīng)久耐用，產品各項性能穩(wěn)定、質量可靠，因為使用的材料和機械設備精度高而來的。針對產品在不同行業(yè)、不同領域使用，產品本身所使用的材料也不相同。材料一般有ABS、PP、PVC、PC、PE、PA6、CP等等材料，每一種材料它們之間特征和性能有所不同，針對于不同的用途去選著合適的材料去注塑生產。在這個發(fā)展迅速的時代，生活中的新鮮的事物也越來越多，隨之而來的就是產品更新?lián)Q代太頻繁了，電子設備方面的也是一樣的，而且現(xiàn)在也是信息時代，電子設備更新增加功能，很多零配件就需要去生產出來使用，組裝配合在一起。注塑模具作為生產基礎，各個行業(yè)也都離不開。尤其是那些非常小的設備或者其他零部件，非?？简瀸嶋H加工和生產，加工的精度要很高，模具設計也要很合理，還要盡量的節(jié)約成本達到理想的狀態(tài)。注塑模具是一門很高深的行業(yè)，非?？简瀼氖氯藛T的技術含量。注塑模具也是一條流程：從設計之初到通過注塑機將產品生產出來并且合格，每一個步驟都需要十分的嚴謹。首先銑削加工，一般需要用龍門開粗各個板，銑削出大致的形狀留有一定的余量，這樣可以節(jié)約很多的時間，再半精銑到精銑進行，對那些銑削不了的地方或者深的凹槽等等地方需要做電極放電處理，做電極普通不大的一般在小的機床上面數(shù)控銑削進行加工出來，電極加工出來還需要進一步的省電極，防止放電時火花機帶動電極刮花模具。對于那些鑲件，斜頂前期需要線切割出來，再放電處理。再將成型零部件放到到拋光處進行拋光，將配合面研磨到RA0.8左右即可。剩下的就交給鉗工裝配，一般在成型零部件打上紅單配合合模機完成試一模，然后按照配合面該修的地方就修一下，一個過程要求鉗工的技術含量非常高，因為一套模具成型系統(tǒng)造價非常昂貴，所以要格外小心。最后沒有問題就再通過注塑機調試，取出產品是否符合要求再給客戶確認。需要改進的就需要改?；蛘咂渌木唧w而議。近幾年來，隨著注塑模具發(fā)展，也帶動了相關軟件的發(fā)展和研究，比如CAD、UG、Proe、Mastercam、Catia等等一系列軟件的開發(fā)和利用，設計產品、模具的時候繪圖、建模的時候可以保證相關尺寸和精度要求。因為注塑模具整套設計和制造是非常嚴謹?shù)模敲葱枰呐浜虾拖嚓P精度尺寸需要非常的高才可以保證滿足實際的生產和需求。如果沒有相關軟件的應用，那么加工就非常困難，如果沒有加工機床和各種設備，那么軟件開發(fā)就意義不大。所以，軟件和設施設備是相輔相成的作用，缺一不可。每一種軟件都有自己在自己領域的作用，或者在一方面功能非常強大，或者特定的功能強過其他軟件，設計人員就會通過這些去選擇合適的軟件以供使用。注塑模具行業(yè)一般用UG，也是必備的三維軟件，還有就是二維軟件CAD必須會用，安裝外掛了以后，里面很多功能都是針對于模具而開發(fā)的，而且里面很多標準件可以直接調用，非常的方便，同時也非常的好用。1.2注塑模具的發(fā)展任何事物的發(fā)展都是向著好的方向發(fā)展的，包括模具也是一樣的，畢竟時代在進步，同時工業(yè)發(fā)展也一步一步向著成熟發(fā)展著，如果什么都停止不前，那么生活將毫無意義，人們一切的發(fā)展都是為了這個帶動這個社會，讓人們生活的更好。注塑模具發(fā)展的幾十年時間里面，一直在不斷快速發(fā)展著，與我們的生活息息相關著。模具行業(yè)是工業(yè)基礎，俗話說得好，萬事基礎最主要，基礎是發(fā)展的根本所在，有了好的基礎，才可以在這個基礎上面去發(fā)揮其他的產業(yè)和相關的改進產品之類的。目前，隨著注塑模具幾十年間的發(fā)展以來，現(xiàn)在精度等級已經(jīng)完全滿足家用了和電子零部件了，結構越簡單的產品相對來說設計和加工就沒有那么難，相反越復雜的才是難度的體現(xiàn)，也是檢驗設備和設計人員技術水平的關鍵。企業(yè)生產和設計盡可能地節(jié)省不必要的浪費，因為一套模具需要實際生產幾萬次、幾十萬次乃至上百萬次，所以設計之初就需要考慮到成本和加工廢料的問題才可以使得經(jīng)濟和效益最大利益化。對于注塑模具而言，最重要的就是生產出來的產品如何。首先原材料也是非常重要的一個環(huán)節(jié)，原材料的特性決定了產品的使用領域、耐用程度等等方面。目前，注塑模具原材料顆粒更加的醇厚，色澤更加的好，關系到產品的整體性能以及質量一定要把控好。再者就是產品外觀，就關系到機床的銑削加工和拋光，好的塑料產品外觀也是非常完美的。對于大家來說，買東西首先看到的是外觀，再去看質量如何，如果第一關外觀過不了的話，那么給人印象就感覺質量不行。所以，注塑模具關聯(lián)產品外觀的型芯和型腔一定是重中之重。經(jīng)過這么多年的發(fā)展，累積到經(jīng)驗也是相當豐富的了，現(xiàn)在的模具設計布局更加合理，頂出系統(tǒng)更加均勻，流道填充更好，水道布置更加均勻等等。都是在先前一次一次失敗總結出來的經(jīng)驗，到現(xiàn)在的技術成熟，一步一步摸索過來的，非常的不容易。之前的工業(yè)整體水平不高，很多都是人工進行加工，加工出來的精度等級就很低，很多也加工不出來。而現(xiàn)在設備精度已經(jīng)很高了，大多數(shù)都是機器設備直接加工出來，大大節(jié)省了勞動力和成本。也因為發(fā)展到現(xiàn)在，沿海地區(qū)很多出口模具的，也體現(xiàn)了模具行業(yè)、工業(yè)的進步，得到了國外的認可。1.3模具的發(fā)展趨勢注塑模具的產品在生活中占據(jù)著舉足輕重的作用，是生活中非常常見的。塑料產品發(fā)展越來越迅速，這與這個時代聯(lián)系在一起，塑料產品有著柔韌性好，不易分解，物理穩(wěn)定性、質量可高等等特點，逐漸被人們所認同。目前模具也向著高精密、超小型、大型模具發(fā)展著，隨著不斷地開發(fā)模具、注塑機、原材料等等，產品使用方面也會越來越好。目前模具行業(yè)前景也是越來越好了，相關的福利待遇政府也有提供，因此也不斷的有很多人投資企業(yè)開辦公司，也開始不斷的創(chuàng)新和研發(fā)，使得現(xiàn)在模具行業(yè)也達到了一個新的高度，這也是一個朝氣蓬勃的行業(yè)，只要工業(yè)一直發(fā)展著，那么模具發(fā)展也不會止步。也因為國外的的模具整體水平較高，所以也會出國向國外進一步學習，相互之間探討共同進步。同時，國內目前絕大多數(shù)是半自動化生產和人員進行塑料加工和修理。而國外很多全自動化的生產和操作，大大的節(jié)省了人力和勞動成本。因此，國內也逐漸的向著那個方向而努力著，不斷開發(fā)和創(chuàng)新，來滿足需求，自動化也會是以后的一個趨勢所在，可以提高產量同時節(jié)省成本。第二章塑件工藝和材料分析2.1塑件結構分析本次設計塑件為收音機殼，通過分析塑件然后用UG畫出了它的二維和三維圖，這樣更加直觀的可以再UG上面直接展示出來，更加的立體化。然后通過分析這個塑件，它的大致結構為：該塑件整體尺寸一般大小，塑件屬于盒蓋類零件，塑件側面內壁有小的卡口，需要設計抽芯機構，塑件對與表面進度要求一般，并且滿足注塑生產條件，適合注塑生產，具體的3D塑件圖如下2.1所示：圖2.1塑件三維圖2.2塑件材料的選用及性能分析通過分析和測量，該塑件尺寸一般大小，外觀和結構以及難易程度也很一般，通過觀察生活中相似物和查詢相關資料確定為塑件原材料為常規(guī)為ABS(高抗沖)。材料的簡稱為:ABS(高抗沖),英文名稱為：Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,中文名稱為：丙烯晴,丁二烯,苯乙烯，材料的比重密度為1.05g/cm3該材料應用廣泛，具有穩(wěn)定的材料特性，有較高的強度和柔韌度，色澤飽和，質量很穩(wěn)定，所以對于本次塑件再適合不過了。而且本次選用ABS(高抗沖)材料，也考慮到了塑件的填充性能，需要流動性快和強的特點，需要保證塑件外觀無缺陷，，注塑成型需保證無毛刺或者其他不良現(xiàn)象出現(xiàn)，其次就是該材料也很節(jié)約成本，對于周邊環(huán)境沒有污染。從塑件圖可知，該塑件外觀很好、很光滑而且比較亮，確定為MT5級精度即可滿足要求。2.3塑件的體積質量計算本次采用了三維軟件UG繪圖進行建好模型，得到立體的塑件圖，然后通過軟件里面工具測得體積：每個產品體積：V=7.89cm3，通過上面已經(jīng)確定材料為：ABS(高抗沖)材料，查閱了資料ρ=1.05g/cm3計算塑件的質量查表：ABS(高抗沖)的密度為ρ=1.05g/cm塑件質量：M=V·ρ=7.89×圖2.2塑件體積測量2.4塑料成型設備的選用HT型號有很多種，我們選擇的時候就需要根據(jù)設計好的模具取選擇合適的注塑機，因為注塑機有對應的可以放的模具，在這個尺寸之間即可，但是還需要考慮到注塑機的功率大小，盡量的選擇合適的注塑機，可以節(jié)約成本。注塑機本次選用常規(guī)的臥式。塑料成型通過注塑機加熱成熔融狀態(tài)通過注塑機噴嘴注射到模具里面，通過分析和測量，為模具選取合適的注塑機生產，查閱參數(shù)表，確定HT型號為HTF80XB，具體參數(shù)如下所示：表2-1注塑機參數(shù)表HT型號HTF80XB螺桿直徑mm36理論注射容量cm124注射重量g113注射壓力Mpa183注射行程122螺桿轉速r/min0-220料筒加熱功率Kw/h5.7鎖模力KN800拉桿內間距mm365x365最大模具厚度mm360最小模具厚度mm150移模行程mm310移模開距mm670液壓頂出力KN33液壓頂出行程mm100液壓頂桿數(shù)量5油泵電機功率KW11油箱容積L200機器尺寸m4.3x1.25x1.8機器重量t3.22最小模具尺寸mm240x240第三章注塑模具的設計3.1分型設計分型面：是指注塑模具開模的時候定模板與動模板打開，它們打開的面，然后再取出產品，分型面是注塑模具設計當中非常重要的一個步驟，模具設計最開始就是從確定分型面開始，所以也還是一套模具基礎所在。分型面也直接關系到了模具設計后續(xù)的工作，后續(xù)的工作都是圍繞產品而設計的。所以前期設計的時候就需要仔細的思考，還有就是這樣設計塑件是否可以脫模、塑件包裹型芯力是否足夠、采用頂桿還是推板更好等等因素。因此，大致設計需要包括：1、選擇分型面首先要可以脫模，而且要把產品留在后模部分。2、外觀件表面不可有各種不良、痕跡，需要保證產品外觀、質量過關，達到塑件要求精度。3、選著合適的分型面使得避免繁瑣的設計步驟和不必要的麻煩，還有便于加工和生產。4、對于有抽芯機構需要具體考慮分型面的設計。5、對于大多數(shù)產品，分型面為塑件的最大端面，方便開模。本次設計的塑件難度一般，并且壁厚比較均勻，分型面非常好確定，為了滿足上訴條件和最佳位置，所以具體設計如下圖所示：圖3.1模具分型面的選擇3.2型腔的布局型腔布局是也模具設計很重要的一個步驟，設計之初需要考慮到塑件的整體大小尺寸以及塑件的體積多少，一般有一模一腔（對于體積稍微大點的，塑件比較高的），一模二腔和一模四腔針對于一般的塑件，體積、質量都很一般的，也是最常用的一種布局方式，再到一模八腔、十六腔等等，一些是塑件體積很小，比如瓶蓋，鍵盤按鈕等等。當然，還是需要滿足成型條件和填充良好的情況下設計的。一般塑件布局有旋轉和對稱布局，兩種布局各有優(yōu)勢，具體根據(jù)塑件本生而言。型腔設計要盡量的簡潔和工整，方便加工和考慮到實際的生產經(jīng)濟性。因此，經(jīng)過分析適合一模二腔的布局方式，具體布局如下所示：圖3.2型腔布局和排列方式3.3澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)：膠料注射進入模具內部成型，這同樣是模具系統(tǒng)的一個重要步驟，它直接關系到了塑件的填充均勻或者填充是否達到預期效果。首先澆注系統(tǒng)是一個結構，首先定位環(huán)起到定位作用，固定在頂板上面，與之配合得就是注塑機進澆口位置。再者就是澆口襯套，1、一般放在定模板那上面，通過頂板和定模板配合固定在收口將其固定住，2、在一種就是講澆口襯套鎖在定模板上面達到固定作用。兩板模一般是第一種，三板模一般是第二種。由此配合形成了這個系統(tǒng)。3.3.1模具主流道設計主流道在澆口襯套里里面的，通過澆口襯套進入模具內部，直流到呈現(xiàn)一種圓錐體的樣子，上面靠近定位環(huán)偏小，下面則大一些。主流道關系到塑件的填充快慢，同時主流道尺寸過大會照成廢料過多不利于經(jīng)濟效益，過小會不利于充填，所以取適中值。主流道盡可能的設計到塑件中心位置，保證塑件四面充填均勻，主流道小端直徑為2~5mm區(qū)間即可，大端直徑則與流道斜度（1~4°）和主流道的高度有關，具體設計和參數(shù)如下所示：側澆口參數(shù)如下：注塑機噴嘴直徑：主流道小端直徑：?主流道大端直徑：主流道高度：圖3.3主流道示意圖3.3.2模具分流道設計和計算模具分流道作用是當主流道不能夠直接連接產品時，或者產品比較長條，結構比較復雜的時候，就需要設計有分流道。分流道大小根據(jù)產品的大小和產品的體積而確定，分流道長度根據(jù)產品的尺寸長度確定，分流道需要設計相對對稱一些，保證塑件兩端有相同的充填效果。一般而言，分流道尺寸一般為2、3、4、5、6、7、8mm，正常而言主流道大端直徑大于或等于分流道直徑，這樣才保證壓強足夠，注射力強，也能夠保證充填性好。具體結構和參數(shù)如下圖所示：圖3.4分流道的設計計算分流道直徑：D=0.2654D——m——L——D=0.2654×經(jīng)過計算得到分流道直徑為?1.25mm，考慮實際機械加工刀具的直徑，以及模具的機構形式，選擇分流道直徑為?4mm分流道長度為：3.3.3澆口的設計澆口形式有很多種，最重要的就是保證充填，對于中等塑件，澆口設計應該要寬一些，高度也要稍微高一些。因此，澆口設計應該在塑件的中心位置，這也是直接與產品接觸的部分，經(jīng)過綜合分析適合側澆口澆注形式，具體尺寸如下:側澆口長度：側澆口寬度：側澆口高度：3.4冷料穴和拉料桿的設計冷料穴作用很大，首先，針對于兩板模而言：冷料穴里面是廢料，不能過多或者過少，那么設計的時候就需要把握好尺寸和高度，還有就是主流道或者分流道里面有一些細微的顆粒如果進入型芯和型腔里面成型會影響產品的質量和外觀。所以就有這個冷料穴的重要性了，它一般設計在分型面往下的一點距離，下面連接著拉料桿，拉料桿設計大多Z字型，一般在型芯上面中心位置開一個和拉料桿直徑一樣的通孔，然后對應動模板開一個孔并且需要避空，為頂出的時候方便一起將其和產品一起頂出去，完成一次注射成型。對于三板模來說：一般勾料針是穿過頂板和脫料板，然后頂部用無頭螺絲從頂板向下鎖緊，連接著流道，也是為了勾流道分離開具體的的結構如下所示：圖3.5勾料系統(tǒng)設計3.5排氣機構的設計排氣機構在模具當中有著很重要的作用，它關系到產品的整體質量、外觀、結構等等。原理就是當注塑機通過高溫加熱將產品原材料變成熔融狀態(tài)，然后通過注塑機的噴嘴通過與澆口襯套配合得關系，通過主流道充填到型芯、型腔里面去。我們也知道物體經(jīng)過高溫以后會產生氣體，在空氣當中會蒸發(fā)。但是在相對嚴實的環(huán)境下氣體就會到處跑，或者困住在一起，很久才會消失。如果沒有設計排氣系統(tǒng)，那么會給產品造成一系列不良現(xiàn)象，例如：表面顏色不均勻、氣泡、壁厚不均勻、整體機構質量不穩(wěn)定等等，會嚴重影響產品在日常情況下的使用。針對這種情況，我們設計排氣系統(tǒng)設計就是為了解決這個難題，為了讓氣體排出去，不影響產品，設計的時候間隙又不可以太大，防止膠料跑掉。最后，通過分析產品的結構和模具的結構，也因為本次設計的模具相對簡單，而且產品也相對簡單，所以經(jīng)過綜合分析利用分析面排氣滿足要求，本次設計就不再單獨設計排氣系統(tǒng)。第四章成型零件的設計成型區(qū)域是針對于和產品有接觸的零部件，成型零部件也是整套模具的核心部分。和產品接觸的零部件精度需要很高，而且還需要保證其強度和鋼度，材料成本也相對來說偏高一些，加工也相對來說麻煩一些。在型芯、型腔、或者比較容易損壞的地方需要設計鑲件，方便維修和更換，有利于節(jié)省成本。成型零部件因為很重要，設計完成了以后還需要優(yōu)化好接觸面，保證好加工精度和降低加工難度。一般對于中小型模具而言，絕大多數(shù)使用鑲嵌式的型芯和型腔，在中小型模具上面也是主流。也有整體式的，但是整體式的就是定模型腔那種，對于表面精度要求不高的情況下；鑲嵌式便于拆裝，便于維修和保養(yǎng)，各有優(yōu)勢。4.1型腔的結構設計型腔為產品的成型區(qū)域，設計需要重點注意。型腔高度尺寸首先要注意好，一般中小型在產品最高處還需要加上（20~35）mm即可，實際取值根據(jù)產品具體形狀、大小、整體比例取值。型腔的尺寸盡量為整數(shù)方便購買材料和加工，因為型腔與產品表面接觸，所以型腔對塑件外觀方面影響很大。設計好然后優(yōu)化好就要進行拋光處理，需要進行審模將其達到一定表面粗糙度。所以，具體型腔結構如下所示：圖4.1型腔的結構形式4.1.1計算塑件型腔長度徑向尺寸LLSLx?--δL4.1.2計算塑件型腔寬度徑向尺寸LLSLx?--δL4.1.3計算塑件型腔深度尺寸HHSHx--?--δH4.2型芯的結構設計型芯被產品包裹的，型芯上面需要設計、考慮到的因素比較多，因為型芯上面后續(xù)還需要設計頂出系統(tǒng)，該需要思考包緊力是否足夠，考慮之后的水道怎么冷等等，也因為型芯在動模板里面，實際生產的時候需要往復運動，就需要保證其強度，所以中小型取值一般稍微在產品最低面加25mm以上，所以需要認真地分析后再優(yōu)化。具體結構如下圖所示：圖4.2型芯的結構形式4.2.1計算塑件型芯長度徑向尺寸LLSLx--?--δL4.2.2計算塑件型芯寬度徑向尺寸LM2LSLx--?--δL4.2.3計算塑件型芯高度尺寸HHSHx--?--δH4.3成型零件鋼材選用成型區(qū)域是直接與產品接觸的地方，同時也是需要與熔融狀態(tài)下的塑料接觸的部分，所以需要承受非常高的溫度、壓力而且還要不變形，還要考慮到之后銑削、拋光，對于銑削加工來說，材料過硬會造成刀具損耗比較快，同時也會價低一點的生產進度：對于拋光來說，鋼材太硬的話會給拋光造成一定的難度，會導致進度變慢，同時讓操作人員很累。所以綜上，結合實際的生產和加工，一般選用硬度在35到40HRC最好，可以達到要求。鋼材選用要質量非常好的，雜質少的，這樣后面每一道工序都相對來說輕松一點。所以，最終考慮選用718H作為成型零部件材料。第五章模具冷卻系統(tǒng)設計5.1冷卻系統(tǒng)的概述冷卻系統(tǒng)使為了產品專門設計的一個結構，也相對來說簡單一些。模具在生產過程中，通過注塑機里面的熔料注射到模具里面，通常熔融狀態(tài)下的溫度非常高，一般都是大于150~250℃不等，而且成型區(qū)域配合一般間隙一般在幾個絲的公差，盡管可以利用分型面排除氣，但是散熱方面幾乎沒有效果，而且中小型模具一次注射成型幾秒鐘到一兩分鐘不等，為了加快進度和提高產量，滿足實際的經(jīng)濟效益性，所以就需要設計冷卻系統(tǒng)了。通常情況下直通、環(huán)繞、水塔用的很多，復雜的產品就具體在分析和設計。5.2冷卻系統(tǒng)設計原則因為冷卻系統(tǒng)設計比較簡單，但是布局相應的周圍有很多的其他結構，所以需要保證：1、前模和后面的冷卻水路直徑盡量相同2、以模具中心為原點，盡量保證到邊緣或者產品的距離相同。3、冷卻水管可在天側，底側，后側，盡量不要再操作人員一側，影響取出產品。4、冷卻水道不要離流道近，否則影響產品的澆注和成型。5、水道不可漏水：漏水會給產品、型芯、型腔等等帶來很大的影響，而且堵頭一定要堵住。不可干涉：水道距離其他結構至少保證在5mm的距離，水道設計優(yōu)先均勻冷卻。5.2.1計算塑件每小時注射量設定一個注射周期內的注射周期為2~5s，冷卻周期為25s，保壓時間為15s，模具打開去除塑件的時間為5s，得到一個注射周期的整體最長時間為50s。一個小時內的注塑成型次數(shù)為：n=由此計算每個小時內，模具總的注射質量W，根據(jù)以下公式校核：W=M×nW——單位時間內模具成型總的質量，M——n——每小時的注射次數(shù)W=19.64×1.05×72=1.48Kg/H5.2.2計算范圍時間內的釋放熱量Q根據(jù)如下公式計算Q=WQ——W——單位時間內模具成型總的質量，Q1Q=1.48×350=518kJ5.2.3水的體積流量按照注塑車間室溫條件下，采用水冷方式作業(yè)降低模溫，模具進水口溫度約20°?，經(jīng)過模具一個循環(huán)周期后出出水口溫度約為25°?，水流速度為湍流狀態(tài)，進出水口溫度誤差為5℃左右。在一個單位時間內，熔融狀態(tài)下凝料固化成型時產生的熱量等于冷卻系統(tǒng)水管帶走熱量，校核公式如下。qqQ——ρ——冷卻水的密度，取c1q1q2q5.2.4求冷卻水道直徑d冷卻水路直徑和水道的流速關系到產品冷卻快慢，水路直徑取值根據(jù)產品的大小、高度等等來取值，讓人一眼看上去不顯得很突兀，這個就涉及到了整體的比例感，一般而言對于小型模具來說6mm左右滿足，中小型一般8mm或者10mm左右，中大型12mm往上。本次設計的產品一般大小，結合實際和生產取值，直徑φ=6mm，滿足要求。因為本次設計的模具比較簡單，而且塑件形狀也相對來說較為規(guī)則，所以就用普通的結構形式即可，具體的結構如下所示：圖5.1模具冷卻水道布置第六章注塑模具其他機構的設計6.1頂出系統(tǒng)的設計頂出系統(tǒng)使注塑模具里面非常重要也是關鍵的一步，注塑模具是靠頂出機構頂出才能將產品和模具分離開來。首先，注塑模具生產需要將產品留在后模部分，我們先前設計型芯的時候就介紹了，兩板模底板、底針板、面針板、墊塊、動模板、型芯是固定在注塑機運動的那一側，而頂板、定模板、型腔時固定在注塑機沒有運動那一側，三模道理相同。那么，塑件要包裹在型芯上面，型芯鎖在動模板而來的，遵守熱脹冷縮的原理，產品通過水道循環(huán)不斷冷卻了慢慢的就降溫了，那么產品就收縮，而且包緊力也比較大，不然開模跟著前面跑了就很麻煩。因此，設計頂出系統(tǒng)的作用就在于頂出產品。6.1.1塑件脫模力的計算脫模力根據(jù)如下公式校核F=APF——抽芯力，A——塑件型芯的側面積，取P——塑件對型芯的包緊力，一般取值為u——塑件對鋼材的摩擦系數(shù)，一般取值α——塑件的脫模斜度，取值F=1671.17×100.2×cos1-sin16.1.2推桿強度校核σσσ——F——n——d——σ經(jīng)過校核，推桿滿足小于材料的應用應力極限120Mpa值要求，具體設計如下所示：圖6.1頂出系統(tǒng)結構形式6.2復位機構概述和設計注塑模具里面復位靠的是復位系統(tǒng)帶動一系列反應的效果。首先一次注射成型了以后，注塑機會帶動模具打開，在這個過程當中，注塑機的頂棍會通過KO孔頂向頂出系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)在頂向產品完成脫模。復位機構就是復位的意思，把頂出機構復位繼續(xù)下一次的頂出，復位機構由彈簧和復位桿配合使用，復位桿給彈簧一個定位，一個支撐、導向作用，強度和剛度要很高，采用SKD61材料來加工生產。彈簧是標準件，而且只是一個復位作用選用標準件即可滿足要求，復位機構如下所示：圖6.1復位結構形式6.3模架型號的選擇6.3.1標準模架的選擇模具的模架型號非常多，但是絕大多數(shù)都是那么幾種。一般會選用標準的模架，因為方便選材料、加工生產、和節(jié)約成本。非標模架設計相對要復雜一些，加工布置也要多一些，還要根據(jù)客戶的需求適當調整模架結構，非標模架成本更加貴一些，而且只能針對于特點的產品。因此，本次設計采用標準模架作為外框架，而且本次產品難度也一般，標準模架足以滿足。標準的模架通常包含了三個大的結構：1、大水口：用的較廣，充填性較好，產品整體尺寸不高不大的，成型以后需要人為處理澆口；2、簡化細水口：像那些塑件較高，壁厚較薄的，例如：杯子、桶、深腔類型的，點澆口點產品底部，外觀不留澆口痕跡；3、細水口：和簡化細水口相似，多一組導柱、導套，成本也相對貴一些，但是可以增加模具整體結構穩(wěn)定性。通過產品布局，再結合型芯和型腔，本次選用的整體尺寸模架長X寬X高為整數(shù)，方便購買材料。經(jīng)過綜合分析，本次設計選用模架的尺寸如下：模架選用類型：大水口模架系統(tǒng)模架選用型號：CI2530-A80-B90-C80定模板長：300mm定模板寬：250mm定模板厚：80mm動模板長：300mm動模板寬：250mm動模板厚：90mm墊塊高度：墊塊高度取值和產品高度相關，一般產品越高那么取墊塊高度也就相對越高，還有就是實際取值還需要多留一點余量才可。結合本次產品，取墊塊高度為80mm，通過三維測量滿足要求。本次采用標準模架大水口模架系統(tǒng)，型號為HTF80XB，滿足產品頂出、脫模、復位、開模，具體結構如下圖所示：圖6.2模架基本結構形式6.4導柱導套的選擇導柱、導套是注塑模具中最重要的導向機構，也是模具最基本的組成部分，一般為4組配合使用，良好的保證導向和強度作用，導柱上面隔一段距離開設了凹槽用來存放潤滑油保證良好的開合模，同時也起到了一個定位作用。具體結構如下所示圖6.3導向機構設計6.5抽芯機構的設計抽芯系統(tǒng)針對于帶有側抽芯產品而設計的，不同的產品結構不同，抽芯距離、相關尺寸也有所不同。當產品有多個抽芯位置并且在不同位置的時候，那么就需要考慮很多的問題和因素，還有一些卡口在側邊需要看是適用滑塊或者斜頂抽芯機構，或者有的需要做成一個整體?？偟膩碚f就是設計目的最終目的就是順利完成抽芯，并且還需要考慮到后續(xù)的加工和生產，既要節(jié)約成本又要保證質量過關，一些關鍵的尺寸需要校核和計算，再根據(jù)經(jīng)驗看是否滿足實際的生產要求。6.5.1斜導柱滑塊抽芯機構的計算計算塑件的滑塊抽芯距離：S=L+KS——L——K——S=0.5+5=5.5mm滑塊抽芯力根據(jù)如下公式校核F=APF——抽芯力，A——塑件包裹型芯滑塊的側面積，取P——塑件對滑塊單位的包緊力，一般取值為u——塑件對鋼材的摩擦系數(shù)，一般取值α——塑件的脫模斜度，取值F=26.49×10d=d——N——Lσd=結合生產生活和實際，為了方便加工和選材，因此一般會取整數(shù)，因此本次選用的斜導柱直徑為d=6mm即可。圖6.3斜導柱抽芯機構第七章注塑機的校核7.1注塑機注射容量的校核V124x80%其中：VN——VV124×80%≥2×7.89+3.86=19.64cm3查閱相關資料，注塑機的注塑量為124，故合理，滿足要求。7.2校核壓力當選取了合適的注塑機以后，還有一些關鍵的參數(shù)需要的們去對比，根據(jù)參數(shù)表可知和確定所以材料，本次選用的材料為ABS(高抗沖)，它的成型本身壓力值為120Mpa，本次選用的注塑機最大壓力值為183Mpa，很明顯材料的壓力值小于注塑機的壓力值，故滿足條件。7.3校核模具安裝尺寸當模具設計好了以后，需要固定在注塑機上面生產，就需要選擇合適的注塑機，那么，如何才是合適呢：首先，當然是各項尺寸滿足，材料壓力、性能、滿足注射條件等等，都必須滿足條件才行。我們安裝的時候，需要對注塑機的開模最大距離和模具的尺寸進行對比校核。本次選用國標模架，最大尺寸為300X300mm，本次選用注塑機的最大拉桿間距為365x365mm，前者小于后者，滿足要求。再者就是最大的模具高度，選用注塑機可以容納的模具高度在150-360mm之間mm區(qū)間即可滿足，本次設計模具最大的高度為300mm，很明顯在這個區(qū)間之內，故滿足要求。7.4校核移模行程S式中:SS——HHH310mm≥131.5mm通過公式計算，確定塑件滿足頂出距離要求。7.5校核注塑機鎖模力當注射膠料的時候會在模具內部也就是型芯、型腔形成一股較大的沖擊力，如果注塑機的鎖模力過小會導致模具被撐開，造成膠料漏出，問題就很嚴重。因此，針對于這個問題，選用合適的注塑機以后再校核，驗證注塑機鎖模力是否符合合模條件，具體驗證如下：通過查找資料，公式如下所示：F800式中：FNAP通過以上公式計算和進行對比，本次設計模具鎖模力在注塑機的范圍之內。第八章模具總裝圖8.1注塑模具設計總裝圖圖8.1模具三維總裝圖圖8.2模具二維總裝圖總結本次我的論文題目為收音機殼注塑模具設計，這次畢業(yè)設計讓我非常的用心去完成，盡管說過程比較艱辛、查閱資料也不是很好找，但是我依然沒有放棄，心里面暗示自己一定要好好努力，為以后打下好的基礎。所以在這個過當中學到的東西也很多，收獲也還是很不錯的。通過這次畢業(yè)設計讓我對于注塑模具整體結構有了更加清晰的了解了，模具整體結構有了較全面的認知，對于我以后的工作和學習有著很大的幫助。本次畢業(yè)設計我翻閱了大量的書籍，在網(wǎng)上查閱相關的知識、視頻，然后向老師和同學們請教，這一次設計每一個步驟，每一步設計方案都是按照書籍上面取值范圍上面去做的。但是我這一次做的結構相對來說麻煩一點，剛開始有點頭疼，但是經(jīng)過不懈的努力以后開頭了就好了，就跟著一直參照書籍，請教老師、同學。最后，對于三維軟件的使用也更加熟悉了一些，然后再導出二維，在二維軟件里面進行標數(shù)，各個尺寸直接的配合公差等等，在大家的幫助下也都得到了很好的解決，對于這次本次畢業(yè)設計還算是比較圓滿完成了。最終，我也完成了本次關于收音機殼的注塑模具設計，我也收獲也多，自己，也讓自己的三維和二維軟件繪圖能了有了進一步的提升，當然我也會在今后的工作和學習中更加努力去學習，爭取再以后工作中有著更好的發(fā)展。致謝時間過得太快了，轉眼間大學幾年美好的時光就快結束，又是一個分別的季節(jié)，因為有著大家的陪伴，所以我在大學幾年的時光里面我過的很開心、也很快樂，也非常感謝大學的幫助和光懷。在大學幾年時光里面我收獲了很多友誼，這也會成為人生記憶里面一段美好的時光，時刻懷念。在大家的幫助下，這次畢業(yè)設計我也還是很順利的完成了。針對本次畢業(yè)設計我首先要感謝我的老師，是您一直給予我?guī)椭?，設計方面一些結構性問題您也很有耐心的給我講解，直到我明白了為止，是您照亮了我前行的道路，讓我前行的路上多了一絲溫暖，您是教師界的楷模。再者就是感謝我的同學們，在大學幾年有你們在我就不會感謝孤單，謝謝你們大學幾年里面的陪伴，給與了我很多的幫助和關懷，謝謝你們。即將離開這個從滿歡聲笑語、從滿活力、蓬勃的校園，步入社會當中去。我也會更加的努力去學習知識，一步一個腳印去實現(xiàn)自己的夢想，一步一步邁入成功的階梯。我堅信，以后的自己一定會感謝現(xiàn)在努力地自己。最后，由衷感謝各位老師們，是你們教會了我很多的新知識，和培養(yǎng)了我自主學習的好習慣，讓我再步入社會有了很好的基礎，這也對我以后找的工作有著極大的幫助。我也會不忘初心，永不放棄自己，爭取走得更遠。參考文獻[1]彭國榮,隋麗麗,陸龍福.基于脫模力數(shù)學模型的花灑變截面彎管抽芯機構設計[J].中國塑料,2020,34(10):63-68.[2]徐慧.端蓋雙滑塊+斜頂3次復合抽芯機構注射模設計[J].中國塑料,2020,34(10):80-85.[3]薛麗,王訓杰.渦旋壓縮機氣閥復雜脫模機構及模具結構優(yōu)化設計[J].中國塑料