音箱面壳注塑模具毕业设计说明书

1、相机面壳注塑模具设计专 业：机械设计制造及其自动化学 生： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 2014-5-20扬州大学机械工程学院42摘 要当今社会，模具产业在国民生产中占有相当大的比值，模具技术的发展关系到制造业的前景。在模具设计中，计算机辅助设计得到越来越广泛的应用，CAD/CAM技术逐渐取代了传统的设计方法。音箱面壳的制造使用注塑成型的方法完成，注塑机将熔融塑料注入模具型腔，冷却成型。该零件为小型家用电器组件，在日常生活经常接触到，它要求具有阻燃性、高质量、环保等基本特性，同时还要求方便拆装、外观精美等优点。通过参考前人的设计经验，可以将音箱面壳模具设计过程主要分为方案设计、数据计算

2、、三维造型，模拟仿真这四个步骤。借助PRO/E设计软件中塑料模具制造功能，可以用较短的设计周期来完成模具的设计，减少材料的浪费和人员工作的重复，具有十分重要的意义。关键字：音箱面壳,模具,注塑成型,PRO/EAbstractNowadays, the mold industry occupies a large ratio of national production, the development of mold technology relates to the manufacturing foreground. In the mold design, computer-aided de

3、sign has been more widely used, CAD/CAM technology is gradually replacing the traditional design methods.Speaker shell of manufacturing using injection molding method,injection molding machine will inject molten plastic into mold cavity, cooling and molding. The component for small household electri

4、cal appliances often comes into contact with in daily life, which requires some basic features such as flame retardant, high-quality, environmental.In addition to,easy accessibility and attractive appearance are also important. By reference to the design of the predecessors experience, speaker shell

5、 mold design can be mainly divided into four steps including project design, data calculation, 3d modelling, simulation. With the plastic mold manufacturing function of PRO/E design software,the mold design can be done with shorter design cycles, reducing wasting materials and personnel work，which h

6、as very important significance.Keywords:speaker shell,mold,injection molding,PRO/E目 录摘要Abstract 第一章 绪论11.1模具及模具工业的现状与发展11.2塑料成型模具的种类21.3注射模具的发展方向3第二章 塑料成型工艺42.1塑件材料的分析42.2塑料的工艺特点及用途42.3塑料的成型特性42.4确定成型方法52.5注塑成型工艺过程52.5.1 成型前的准备52.5.2 注塑成型过程52.5.3 塑件的后处理5第三章 相机面壳注射模具设计113.1注塑成型设备63.1.1注塑机结构组成63.1.2 注

7、塑机的分类83.1.3 注塑机的型号规格93.1.4本次毕业设计注塑机预选103.2注射模具分类及典型结构103.2.1注射模分类103.2.2注射模典型结构123.3相机面壳模具的结构设计143.3.1分型面位置的确定143.3.2型腔数量的确定143.3.3 浇注系统设计163.3.4 成型零件设计213.3.5 合模导向机构设计253.3.6 推出机构设计263.3.7 模具温度调节系统设计293.3.8 标准模架的选用313.3.9 模架的尺寸的确定313.4 注射模具与注射机的关系273.4.1最大注射量的校核323.4.2 注射压力的校核323.4.3 锁模力的校核323.4.4

8、安装部分尺寸校核323.4.5 开模行程的校核33第四章 相机面壳模具三维设计324.1相机面壳三维造型334.2 模具设计344.3 模架设计434.3.1 定义模具模架434.3.2 添加设备454.3.3 固定型腔组件454.3.4 设计顶出机构464.3.5 设计冷却系统47第五章 相机面壳注射仿真分析405.1 Pro/e塑料顾问的简介485.2 塑料顾问模块的进入495.3 分析功能应用495.3.1 最佳浇口位置分析495.3.2 模流分析505.3.3 分析设计模型515.5.4 冷却质量分析525.5.5 缩痕分析525.4 制作报告书53第六章 小结与展望476.1小结47

9、6.2展望47致 谢48参考文献49附 录51徐昆 音箱面壳模具设计第一章 绪论1.1模具及模具工业的现状与发展模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高精密集型产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。国外模具技术已经发展到一定程度，高新技术在模具企业中得到广泛应用，CAD/CAE/CAM技术的应用，使模具设计脱离了图板、二维绘图的初级阶段，并使得3D设计比例达到了7080%。同时，PRO/E、UG、CIMATRON等辅助软件普遍投入使用，数控机床的逐步普及，保证了模具零件的加工精度和质量。国内

10、模具工业发展虽然较晚，但是在过去的几十年里也有着翻天覆地的变化，近几年来，我国每年进口模具约占市场总量的20左右，已超过10亿美元，成为世界上最大的模具进口国，其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50以上，冲压模具占全部进口模具约40。中、高档模具进口比例占市场总量的40以上。时代在进步，模具工业也不断开拓创新。模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展，模具CAD/CAE/CAM技术是模具设计、制造技术的发展方向，模具和工件的检测数字、模具软件功能集成化、模具设计、分析及制造的三维化、模具产业的逆向工程以及模具软件应用的网络化是主趋势。模具制造向精密、高效、复合和多功

11、能方向发展，精密数控电火花加工机床（电火花成形机床、快走丝线切割和慢走丝线切割机床）不断在加工效率、精度和复合加工上取得突破，国外已经将电火花铣削用于模具加工。加工精度误差小于1m的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。国外近年来发展的高速铣削技术和机床（HSM）开始在国内应用，将大幅提高加工效率。模具抛光的自动化、智能化也是发展趋势之一，日本已研制了数控研磨机，可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光；快速经济制模技术得到应用，快速原型制造技术（RPM）被公认为是继数控（NC）技术之后的一次技术革命，基于快速原型的快速制模技术是现在和未来的一个热点。此外表面成

12、形制模技术、浇铸成型制模技术、冷挤压及超塑性成形制模技术、无模多点成形技术和KEVRON钢带冲裁落料制模术也在蓬勃发展；特种加工技术有了进一步的发展，电火花加工向着精密化、微细化方向发展。在简化电极准备、简化编程和操作、提高加工速度以及不断降低设备制造成本上也做了大量研究和实践；模具自动加工系统的研制和发展，随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统。这也应是中国的长远发展目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控系统同步系统；有质量监测控制系统。模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同1.2塑料成型模

13、具的种类不相同的塑料成型方法，要求使用不同原理和结构特点的成型模具。按成型加工方法的不同，塑料成型模具可以分为以下几类：注塑成型模具：塑料先在注塑机的加热料筒中受热熔融，然后在注塑机螺杆或活塞的推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，最后在型腔中硬化定型，这就是注射成型的简单过程，而注塑成型所用的模具就叫注塑成型模具。压缩模：压缩模又称压塑模或压胶模。塑料压缩成型是塑件成型方法中较早采用的一种方法。压注模：压注模又称传递模。压注成型所使用的设备和塑料的适应性与压缩成型完全相同，只是模具的结构不同。挤出模：挤出模是安装在挤出机料筒端部进行生产的，因此也称为挤出机头。成型所使用的设备是塑料挤出

14、机。气动成型模：气动成型模是指利用气体作为动力介质成型塑料制件的模具与其他模具相比较，气动成型模具结构最为简单，只有热塑性塑料才能采用气动成型。1.3注射模具的发展方向经过近几年的发展，塑料模具已显示出一些新的发展趋势：1、 大力提高注塑模开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。2、 随着模具企业设计和加工水平的提高，注塑模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。3、 模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只

15、是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。4、 注塑模向更广的范围发展。随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展。超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、

16、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。该设计工作在国民经济中的实用价值与理论意义；本研究主题范围内国内外已有的文献综述；毕业设计说明书论文所要解决的问题。第二章：塑料成型工艺2.1 塑件材料的分析1设计要求（1）材料：ABS（2) 生产批量：大批量（3）未注公差取MT5级精度塑件的材料采用ABS，属于热塑性材料，密度1.031.07g/cm3，抗拉强度3050MPa，抗弯强度4176MPa，拉深弹性模量15872277MPa，弯曲弹性模量13802690MPa，收缩率0.3%0.8%，常取0.5%。2.2塑料的工艺特点及用途（1）、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性

17、能良好.（2）、与有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.（3）、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。（4）、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.2.3塑料的成型特性（1）成型温度：200-240 干燥条件：80-90/2小时。（2）无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度/2小时。（3）宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。（4）如需

18、解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。（5）如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。2.4确定成型方法因为ABS属于热塑性材料，音箱面壳属于小零件大批量生产，故选用注塑成型模具。2.5注塑成型工艺过程2.5.1成型前的准备为了使注塑成型生产能够顺利地进行，确保注塑制品质量，在正式成型操。作前还需做一系列的准备工作，这些准备工作主要包括:原料的选择、原料的预处理，料筒的清洗、嵌件的预热、脱模剂的选用等。2.5.2注塑成型过程在准备工作完成以后，即可投入正式成型操作，它

19、是将原料变成塑件的过程，主要包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模等步骤。2.5.3、塑件的后处理塑件成型、脱模后，还需要进行一些后处理，其目的主要是使塑件整形，并消除塑件的内应力，避免塑件在使用过程中产生变形或开裂、塑件后处理主要有:整形、热处理和调湿处理等。第三章：音箱面壳和注射模具设计3.1注塑成型设备3.1.1注塑机结构组成注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。注塑系统：注射系统的作用：注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式，其作用是，在注

20、塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。合模系统：合模系统的作用：合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在模具闭合后，供给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。液压系统：液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成。电气控制系统：电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种程序动作。加热/冷却

21、系统：加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。润滑系统：润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命。保护与监测系统：注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气机械液压的联锁保护。3.1.2注塑机的分类1、按塑化方式分类：柱塞式塑料注射成型机、往复式螺杆式塑料注射成型机、2、按合模结构特征分类：全机械式、液压式注塑机、液压机械式4、按外形结构特征分类：立式注射机、卧式注射机、直角式注射机4、按

22、成型能力分类类型锁模力（KN）理论注射容积（cm3）超小型16016000160003.1.3注塑机的型号规格注射机产品型号表示方法各国不尽相同，国内也没有完全统一，目前国内常用的型号编制方法有机械部标准(jb248578)，是由基本型号和辅助型号两部分组成，如图2-1所示。图2-1注塑机规格3.1.4本次毕业设计注塑机预选塑件的体积重量计算塑件的重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。计算得塑件的体积：V49249.73mm3计算塑件的质量：公式为WV根据设计手册查得ABS树酯的密度为1.05g/cm3，故塑件的重量为：WV49249.731.0510-3 51.7g注射机的选择根据注射所需的

23、压力和塑件的重量以及其它情况，可初步选用的注射机为：SZ-160/1000型卧式注塑成型机，该注塑机的各参数如下表所示：理论注射量/cm3179移模行程/mm280螺杆直径/mm44最大模具厚度/mm360注射压力/Mp132最小模具厚度/mm170锁模力/KN1000喷嘴球半径/mmSR10拉杆内间距/mm315315喷嘴口孔径/mm3.53.2注射模具分类及典型结构3.2.1注射模分类按照不同的划分依据，注射模的分类方法不同。按塑料材料类别分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模;按模具型腔数目可分为单型腔注射模和多型腔注射模等等。下面按注射模具的总体结构特征将它们进行分类。(1) 单分型面

24、注射模。此模也称为两板式注射模，模具只有一个分型面，是注射模中最简单、最常用的一种。主流道设在定模一侧，分流道设在分型面上，开模后塑件连同流道凝料一起留在动模一侧。动模上设有脱模装置，可以推出塑件和流道凝料。(2)双分型面注射模。与单分型面相比，此模具多了一个可以局部移动的中间板，所以又称为三板式注射模。模具有两个分型面。常用于点浇口进料的单型腔和多型腔模具。(3)带侧向分型抽芯机构的注射模。当塑件有侧孔、侧凹或侧凸时，其成型零件必须做成可侧向移动的，开模时，这部分必须先移开，塑件才能顺利脱模，这时就需要设置侧向分型抽芯机构。侧向分型抽芯机构通常由斜导柱、斜滑块或斜销来驱动。(4)带活动镶件的

25、注射模。某些带有侧孔及侧凸、凹的塑件，由于塑件的特殊要求，模具很难用侧向抽芯机构来实现侧向抽芯，可以将成型零件设计成活动镶块，在开模时随塑件一起移出模外，再通过手工或者简单工具使活动镶块与塑件相分离，在下一次注射之前，重新将活动镶块放人模具中。(5)无流道注射模。无流道注射模包括绝热流道模和加热流道模。无流道模具对模具的流道部分采取绝热和加热的措施，使流道内从注射机喷嘴到型腔浇口之间的塑料呈熔融状态。在一次注射周期完成时，只需取出塑件而没有流道凝料，取出塑件后就可以继续注射。3.2.2注射模典型结构注射模的基本结构是由动模和定模两大部分组成。动模安装在注射机的移动模板上，定模安装在注射机的固定

26、模板上。注射时，动模与定模闭合构成型腔和浇注系统，开模时，动模与定模分离，通过脱模机构推出塑件。根据模具中各个部件的作用，注射模具可以细分为以下几个部分。(l)成型部分：直接成型塑件的部分通常由凸模(成型塑件内表面)、凹模(成型塑件外表面)、型芯或成型杆、镶块，以及螺纹型芯和螺纹型环等组成。(2) 浇注系统：是指将塑料熔体由注射机喷嘴引向闭合型腔的流动流道.通常，浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。(3) 导向机构：导向机构保证合模时动模和定模准确对合，以保证塑件的形状和尺寸精度，避免模具中其他零件(经常是凸模)发生碰撞和干涉。导向机构分为导柱导向机构和锥面定位导向机构。(4) 脱模机

27、构：是指开模时将塑件和浇注系统凝料从模具中推出，实现脱禅的装置，常用的脱模机构有推杆、推管和推件板等。（5） 温度调节系统：为了满足注射成型工艺对模具温度的要求，模具一般设有冷却和加热系统。冷却系统一般在模具内开设冷却水道，外部用橡皮软管连接。（6） 标准模架：为了减少繁重的模具设计和制造工作量，注射模大多采用标准模架结构。标准模架组合具备了模具的主要功能，构成了模具的基本骨架，主要包含支承零部件、导向机构以及脱模机构等。3.3音箱面壳模具的结构设计3.3.1分型面位置的确定分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、镶件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作

28、工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择：分型面应选在塑件外形最大轮廓处、便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边、保证塑件的精度要求。如图2-2所示，方案1 A-A面在制品的外轮廓的中间位置，如果以此平面为作为分型面，加工出的制品表面会形成一条分型的痕迹。影像制品的美观，此方式不够合理。图2-2分型面确定方案2：B-B是在制品的扣盒面上，将其设计为一平面，不会影响制品的外观，同时，制品在开模后全部留在动模部分，便于设计推出机构设计。3.3.2型腔数量的确定一模一腔：一模一腔如图2-3所示，是在一次注射只能生产一件塑件的模具，与多型腔模具相比较，一

29、模一腔模具具有塑件的形状和尺寸一致性好、成型的工艺条件容易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点。一模两腔：一模两腔如图2-4所示，是在一次注射能生产两件塑件的模具，与一模一腔相比，能大幅度提升注塑产品产能、减低生产成本，提高生产效率；因产品结构问题（诸如塑胶件结构较小等原因），产品注塑时，能够顺利走胶，改善注塑件品质等 图2-3一模一腔 图2-4一模两腔为了使模具与注射机的适合，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：a）、根据经济性能确定型腔数目；b）、根据注射产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精机的额定锁模力确定型腔数目；c）、根据注射机的最大注射量确

30、定型腔数目；d）、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用c），其计算过程如下：其公式如下：n2=(G-C)/V式中：G注射机的公称注射量/cm3V单个制品的体积/cm3C浇道和浇口的总体积/cm3生产中每次实际注射量应为公称注射量G的0.8倍。每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的（0.21）倍，现取C0.5V进行计算。n2=(0.8*G-0.5C)/V=（0.8*179-0.5*49.24973）/49.24973=2.4对于高精度制品，由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀，故通常推荐型腔数目不超过4个，我们因为塑件精度要求不高取n2。由以上的计算可知，可采用一模两腔的模具结构。采用一摸两

31、件对称布局，虽然模具尺寸大，制造成本有所增加，但生产效率高，适应大批量生产的需要。3.3.3浇注系统设计浇注系统指注射模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道，用来将注塑机喷嘴射出的塑料熔体导向模具型腔的一种系统。主流道 指由注射机喷嘴出口起到分流道入口止的一段流道。它是塑料熔体首先经过的通道，且与注塑机喷嘴在同一轴线。分流道 指主流道末端至浇口的整个通道。分流道的功能是使熔体过渡和转向型腔模具中分流道是为了缩短流程。多型腔注射模中分流道中为了分配物料，通常由分流道和二级分流道，甚至多级分流道组成。浇口 指分流道末端苟模腔入口之间狭窄且短小的一段通道。它的功能是使塑料熔体加快流速注入模腔内，

32、并有序地填满型腔，且对补缩具有控制作用。冷料穴 通常设置在主流道和分流道转弯处的末端。其功用为“捕捉”和贮存熔料前锋的冷料。冷料并也经常起拉勾流道凝料的作用。3.3.5主流道设计主流道设计要求如图2-6所示图2-6主流道根据设计手册查得SZ-160/1000型注射机喷嘴有关尺寸如下：喷嘴前端孔径：d0=3.5mm喷嘴前端球面半径：R010mm主流道的小端直径：dd0+(0.51)mm=3.5+14.5mm主流道始端球面凹坑半径： R=10+(12)mm=11mm主流道其它设计要点：为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形主流道的半锥角通常为12，过大会造成流

33、速减但易成涡流，此处的锥角选用4，内壁粗糙度为Ra0.63m。主流道大端呈圆角，其半径常取r13mm，以减小料流转向过渡时的阻力。在保证塑件成型良好的情况下，主流通的长度尽量短，否则将会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多而影响注射成型。由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，主流道浇口衬套常用T8或T10钢材制作，经淬火洛氏硬度为5055HRC。浇口的设计1浇口的选用浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口

34、的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。ABS塑料的流动性一般,可适用于各种浇口,为了不影响外观,简化模局结构,确定使用侧浇口。侧浇口又称边缘浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。2 浇口位置的选择模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。3 浇口方案选择方案(一):一模两腔点浇口方案(二):一模两腔侧浇口1

35、点浇口:针对针点式浇口,橄榄形浇口,其尺寸很小，这类浇口由于前后两端存在较大的压力差，能有较大的增加塑料熔体的剪切速度并产生较大的塑加热从而导致熔体的表面粘度下降，流动性增加，利于填充。2侧浇口：又称为边缘浇口，国外称为标准浇口，侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔件于形腔的侧面充模，其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速度及浇口封闭时间，这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式。分析可知，使用点浇口下端进料，由于制件的形状复杂，容易产生填充不足或熔接痕，不易保证零件质量。若使用侧浇口，且使用两个浇口，不仅填充时间短，而且我们可

36、以看出侧浇口的气泡数和熔接痕较少于点浇口。所以，综合上述，采用第二方案一模两腔侧浇口，而且采用侧浇口相应的模具结构形式也比较简单，节约成本。浇口尺寸：L=0.52mm，h=nt=0.61.5=0.9mm，W=0.710430=5.9mm，两个侧浇口，所以W取3mm分流道设计：1分流道布置形式分流道在分型面上的布置与型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，应该遵循两方面原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。模具的流道布置形式采用平衡式。流道分布如图2-7所示。图2-7分流道设计2分流道的长度：长度应尽量短，减少弯折。该模具的分流道长度在设计过程中由绘图得出。

37、3分流道的形状及尺寸：因为各种塑料的流动性有差异，所以可以根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径，音箱制件重量G=51.7g,壁厚S=1.5mm，查模具工程大典图2.2-13选取分流道直径D=4mm。分流道的截面形状通常有圆形、梯形，U形和六角形，此处选取半圆形，效率较高。3.3.4成型零件设计所谓成型零件，指的是模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件，它包括凹模、型芯、镶块以及各种成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生磨擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强

38、度、刚度及较好的耐磨性能。1.凹模的设计凹模是成型塑件外表面的成型零件。分析音响面板，其外部结构并不复杂，只是有较多的曲面，考虑各方面因素，采用整体嵌入式凹模，它能节约优质模具钢，嵌入模板后有足够的强度与刚度，使用可靠且置换方便。2.型芯结构设计凸模和型芯都是用来成型塑料制品的内表面的成型零件。对于听筒的上下壳来讲，它们的结构有所不同，因此其凸模和型芯结构也不同。在此，分别对上下壳进行分析。对于此制件来说，其内部结构比较复杂。它有六个带盲孔的圆柱形凸台，这就需要设计出镶块来降低模具型芯和行腔加工成本，所以型芯和行腔均采用镶拼式结构。 对于音箱内部的多处凸起，则可通过数控铣或或电火花在凸模上加工

39、出相应的孔或槽来成型。成型零件的工作尺寸计算成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸(包括矩形和异形零件的长和宽)，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。经分析知，音箱面板与后面板之间无严格的配合要求，只是之间有一定的配合要求，其里面的局部结构之间的位置有一定的要求，因此取塑件精度为4级(SJ1372-78)，查手册知对应的模具精度应为IT9(GB/T 1446-1993)。型腔和型芯工作尺寸的计算音箱面板的壁厚为1.5，音箱面板大小端的径向尺寸为100，横向尺寸为200。由塑件的精度等级查得：径0.094，横0.125，查表得按

40、平均值计算模具尺寸中修正系数x分别为0.8和0.75。因为音箱面壳是用ABS材料注射成型的，因此取塑件的平均收缩率平（0.40.7）20.55。由于其尺寸较小，所以取m3根据实用计算式Dm=0m计算凹模径向尺寸：D径=（1+0.55%）*100-0.8*0.09400.031=100.47500.031凹模横向尺寸：D横=（1+0.55%）*200-0.75*0.12500.042=201.19400.042根据实用计算式dm=-0m计算型芯径向尺寸：d径=（1+0.55%）*97+0.8*0.094-00.031=97.609-00.031型芯横向尺寸：d横=（1+0.55%）*197+0.

41、75*0.125-00.042=198.177-00.042音箱面壳高度h=29mm，由塑件的精度等级查得：高0.062，查表得按平均值计算模具尺寸中修正系数x分别为0.65，根据实用计算式Hm=0m计算凹模深度尺寸H=（1+0.55%）*29+0.65*0.06200.02=29.20000.02根据实用计算式hm=-0m计算型芯高度尺寸：h=（1+0.55%）*27+0.65*0.062-00.02=27.189-00.02根据实用计算式：，Lm=m，螺纹孔横向尺寸L1=78mm，径向尺寸L2=46mm其中m3，查得1=0.087mm，2=0.070mm，x=0.8螺纹孔横向中心距尺寸：L

42、m1=（1+0.55%）*780.029=78.4290.029螺纹孔径向中心距尺寸：Lm2=（1+0.55%）*460.023=46.2530.023成型零件工作尺寸尺寸名称尺寸大小/mm凹模径向尺寸100.47500.031凹模横向尺寸201.19400.042型芯横向尺寸97.609-00.031型芯径向尺寸198.177-00.042凹模深度尺寸29.20000.02型芯高度尺寸27.189-00.02螺纹孔横向中心距尺寸78.4290.029螺纹孔径向中心距尺寸46.2530.023模具型腔侧壁和底板厚度的计算模具型腔壁厚的计算，应以熔体充满型腔的瞬间产生的最大压力为准。理论分析和生

43、产实践表明，对于小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形前，其内应力往往超过了模具材料的许用应力，因此强度不够是主要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。经分析，音箱面壳的型腔属于小尺寸模具型腔，因此，该项计算以强度条件为准。由于音箱面壳的型腔为不规则型腔，因此，在计算中，把它简化为规则的矩形型腔进行大概的计算。按强度条件计算整体式矩形型腔侧壁厚度S为：S（3P2）121.73（P）12型腔底板厚度T为：T（P22）120.71b（P）12式中：P模腔内最大熔体压力（N2） 矩形型腔矩边长度（） 模具强度计算的许用应力（N2） 型腔深度（）在这里，取P50N2，100，160 N2则S1.7330（

44、50160）1229.01T0.7146（50160）1239.69经圆整后，取S30，T40。综上：模具长=200+30+30=260mm模具宽=（100+30+30）2=320mm凹模高度=29+40=69取整为70mm型芯高度=40mm3.3.5合模导向机构设计导柱结构的技术要求1形状：导柱前端应做成锥台形或半球形，以使导柱能顺利地进入导向孔。由于半球形加工困难，所以导柱前端形式以锥台形为多。2材料：导柱应具坚韧而不易折断的内芯，因此多采有硬而耐磨的的表面和用20钢或者T8、T10钢，硬度为5458HRC。导柱固定部分的表面粗糙度为Ra=0.8m，导向部分的表面粗糙度为Ra=0.80.4

45、m。3配合精度：导柱固定端与模板之间一般采用H7/m6或H7/k6的过渡配合，导柱的导向部分通常采用H7/f7或H8/f7,取直径d为40mm，长度为180mm。导套的设计形状为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。材料与导柱相同。固定形式及配合精度 直导柱用过盈配合嵌入模板，为了增加导套镶入的牢固性，防止开模时导套被拉出来，可以用止动螺钉紧固。带头导套用过渡配合镶入模板，导套固定部分的粗糙度为Ra=0.8m,导向部分粗糙度为Ra=0.80.4m。3.3.6推出机构设计脱模力计算：脱模力是指从动模一侧主型芯上脱出制品所需要施加的外力，它包括型芯包紧力、真空吸力、粘附力和脱模机构本身运动阻力。

46、脱模力是注射模脱模机构设计重要依据。单脱模力的计算与测量十分复杂。对于任意形状的壳类制品的脱模力，除了采用专用的计算机程序外，很难用手工计算出来，只能将其简化为圆筒形或矩形进行类似计算。音箱面壳可以近似为矩形制品来估算其脱模力，估算薄壁矩形制品脱模力： Qe=Qc+Qb式中Qc_制品对型芯的包紧力 Qb_使封闭壳体脱模需克服的真空吸力（N），Qb=0.1Ab，这里的0.1表示压力为0.1MPa，Ab为型芯的横截面积（mm2），分析塑件约为Ab= 6104mm2 所以 Qb=0.16104=6000N包紧力：Qc=8tEhKf /(1-)式中 E塑料的拉伸弹性模量（MPa）,查表为2x103 塑

47、料的平均成型收缩率，查表为0.006 h型芯脱模方向高度（mm） Kf脱模斜度修正系数，此处忽略不计。 塑料泊松比，查表为0.3 t制品厚度（mm）Qc=(8*1.5*2*103*0.006*40)/(1-0.3)=8228.56N综上，脱模力Qe=Qc+Qb=8228.56+6000=14228.56N推杆的设计估计推杆长度：底板厚度型腔高度空余值取175mm圆形推杆直径d式中：d-圆形推杆直径（mm）-推杆长度系数，取0.7l-推杆长度（cm）n-推杆数量E推杆材料的弹性模量()合金钢E210GpaQ总脱模力（N）取d=4mm，推杆选A型推杆，如图2-8所示。图2-8 A型推杆推板尺寸的设

48、计：式中： H推板厚度（mm） L-推杆间距（cm），初选L22mm. Q-总脱模力（N） E-钢材的弹性模量（），一般中碳钢E B推板宽度（cm）(参照实用模具设计与制造手册，初选B25cm) Y-推板允许最大变形量（cm）,一般为塑件在脱模方向的尺寸公差的1/51/10，得Y0.003。代入，得 取H6cm 所以，推板的尺寸为600*500*25，推杆固定板的厚度是25mm。3.3.7模具温度调节系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。一般注射模内的塑料熔体温度为200左右，而塑件从模具

49、型腔中取出时其温度在60以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。1冷却时间的确定在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：式中，k塑料热扩散系数 （mm/s）；查表为0.1mm/s S 制品壁厚 （mm）； 0塑料熔体注射温度（），查表为240 1制品最厚部位中心层达到的脱模温度（），查表为100 w模具温度（

50、），查表为60 =3.98s2冷却系统的结构形式根据塑料制品形状及其所需的冷却效果，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有六种，我们这里选用的是简单流道式。简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。其结构如图2-9所示：图2-9水道3.3.8标准模架的选用模架的选取应综合考虑型腔的大小与布置、浇口形式、凸凹模结构形式、推出机构形式、合模导向机构等方面，尽量选用标准模架。在本次设计中，模具设计成一模两腔，采用潜伏式浇口。另外，采用推杆推出。综合以上分析，查相关手册GBT12556，初步确定选用模架型号为：Futaba-2P FA-Type，如图2-10所示，其中A板为80，B板为40，C板为100,T板为40，S板为40，U板为63,L板为40。BL为500500。H=183+80+40=303mm图