毕业设计（论文）-收音机面板壳注塑模具设计

收音机壳注塑模具设计本科毕业设计（论文）题目收音机壳注塑模具设计姓名专业学号指导教师二○二○年十二月目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 4Abstract 5第一章绪论 61.1注塑模具的概述 61.2注塑模具的发展 71.3模具的发展趋势 8第二章塑件工艺和材料分析 92.1塑件结构分析 92.2塑件材料的选用及性能分析 92.3塑件的体积质量计算 102.4塑料成型设备的选用 10第三章注塑模具的设计 123.1分型设计 123.2型腔的布局 123.3浇注系统 133.3.1模具主流道设计 133.3.2模具分流道设计和计算 143.3.3浇口的设计 153.4冷料穴和拉料杆的设计 163.5排气机构的设计 16第四章成型零件的设计 184.1型腔的结构设计 184.1.1计算塑件型腔长度径向尺寸 194.1.2计算塑件型腔宽度径向尺寸 194.1.3计算塑件型腔深度尺寸 194.2型芯的结构设计 204.2.1计算塑件型芯长度径向尺寸 204.2.2计算塑件型芯宽度径向尺寸 214.2.3计算塑件型芯高度尺寸 214.3成型零件钢材选用 22第五章模具冷却系统设计 235.1冷却系统的概述 235.2冷却系统设计原则 235.2.1计算塑件每小时注射量 235.2.2计算范围时间内的释放热量Q 245.2.3水的体积流量 245.2.4求冷却水道直径d 25第六章注塑模具其他机构的设计 266.1顶出系统的设计 266.1.1塑件脱模力的计算 266.1.2推杆强度校核 266.2复位机构概述和设计 276.3模架型号的选择 286.3.1标准模架的选择 286.4导柱导套的选择 296.5抽芯机构的设计 306.5.1斜导柱滑块抽芯机构的计算 30第七章注塑机的校核 327.1注塑机注射容量的校核 327.2校核压力 327.3校核模具安装尺寸 327.4校核移模行程 337.5校核注塑机锁模力 33第八章模具总装图 358.1注塑模具设计总装图 35总结 36致谢 37参考文献 38全套设计图纸加V信153893706或扣3346389411收音机壳注塑模具设计摘要本次的产品名称为收音机壳它是生活中常见的塑件塑料产品，拿到产品以后需要用UG进行三维建模，产品壁厚比较均匀，适合中大批量生产，然后再分析该产品的特性特征，它的用途、作用以及它的结构特征怎么做，然后结合它在生活的用途和性能、以及结合材料的特性确定该产品的材料为ABS(高抗冲)。分析完产品本身以后首先需确定该产品的分型面，这一步至关重要，通常采用产品最大端面处为分型面。然后再用UG测量出该产品的最大尺寸多少，结合实际确定出一模几腔满足实际加工要求，经过综合分析为一模二腔的型腔布局，布局规则和均匀，然后选择合适的模架即可。流道尽可能的设计在塑件中间，保证其良好的充填性，本次采用侧浇口。本次设计的产品难度和结构一般，就利用分型面自然排气，不用单独设计排气系统。再者，水道也要设计得均匀的冷却产品，不可离流道太近，再者就是水道和产品距离需要大于5mm。本次设计顶杆分布均匀顶出塑件，可以在塑件脱模之后的质量得到保证。设计完了以后就对模具进行参数校核，然后确定各个结构之间配合是否符合设计要求，对比，不符合要求的微作调整。然后检查完成以后就导出二维图在CAD里面进行标注，整理图档。关键词：三维建模;模架；注塑模具设计；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.第一章绪论1.1注塑模具的概述注塑模具涉及到的领域很广，所以注塑模具生产出来的产品各个领域有所使用，生产出来的产品也被大家认可。模具是工业基础，也是工业扎实基础的体现。目前，注塑模具生产出来的产品经久耐用，产品各项性能稳定、质量可靠，因为使用的材料和机械设备精度高而来的。针对产品在不同行业、不同领域使用，产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，每一种材料它们之间特征和性能有所不同，针对于不同的用途去选着合适的材料去注塑生产。在这个发展迅速的时代，生活中的新鲜的事物也越来越多，随之而来的就是产品更新换代太频繁了，电子设备方面的也是一样的，而且现在也是信息时代，电子设备更新增加功能，很多零配件就需要去生产出来使用，组装配合在一起。注塑模具作为生产基础，各个行业也都离不开。尤其是那些非常小的设备或者其他零部件，非常考验实际加工和生产，加工的精度要很高，模具设计也要很合理，还要尽量的节约成本达到理想的状态。注塑模具是一门很高深的行业，非常考验从事人员的技术含量。注塑模具也是一条流程：从设计之初到通过注塑机将产品生产出来并且合格，每一个步骤都需要十分的严谨。首先铣削加工，一般需要用龙门开粗各个板，铣削出大致的形状留有一定的余量，这样可以节约很多的时间，再半精铣到精铣进行，对那些铣削不了的地方或者深的凹槽等等地方需要做电极放电处理，做电极普通不大的一般在小的机床上面数控铣削进行加工出来，电极加工出来还需要进一步的省电极，防止放电时火花机带动电极刮花模具。对于那些镶件，斜顶前期需要线切割出来，再放电处理。再将成型零部件放到到抛光处进行抛光，将配合面研磨到RA0.8左右即可。剩下的就交给钳工装配，一般在成型零部件打上红单配合合模机完成试一模，然后按照配合面该修的地方就修一下，一个过程要求钳工的技术含量非常高，因为一套模具成型系统造价非常昂贵，所以要格外小心。最后没有问题就再通过注塑机调试，取出产品是否符合要求再给客户确认。需要改进的就需要改模或者其他的具体而议。近几年来，随着注塑模具发展，也带动了相关软件的发展和研究，比如CAD、UG、Proe、Mastercam、Catia等等一系列软件的开发和利用，设计产品、模具的时候绘图、建模的时候可以保证相关尺寸和精度要求。因为注塑模具整套设计和制造是非常严谨的，那么需要的配合和相关精度尺寸需要非常的高才可以保证满足实际的生产和需求。如果没有相关软件的应用，那么加工就非常困难，如果没有加工机床和各种设备，那么软件开发就意义不大。所以，软件和设施设备是相辅相成的作用，缺一不可。每一种软件都有自己在自己领域的作用，或者在一方面功能非常强大，或者特定的功能强过其他软件，设计人员就会通过这些去选择合适的软件以供使用。注塑模具行业一般用UG，也是必备的三维软件，还有就是二维软件CAD必须会用，安装外挂了以后，里面很多功能都是针对于模具而开发的，而且里面很多标准件可以直接调用，非常的方便，同时也非常的好用。1.2注塑模具的发展任何事物的发展都是向着好的方向发展的，包括模具也是一样的，毕竟时代在进步，同时工业发展也一步一步向着成熟发展着，如果什么都停止不前，那么生活将毫无意义，人们一切的发展都是为了这个带动这个社会，让人们生活的更好。注塑模具发展的几十年时间里面，一直在不断快速发展着，与我们的生活息息相关着。模具行业是工业基础，俗话说得好，万事基础最主要，基础是发展的根本所在，有了好的基础，才可以在这个基础上面去发挥其他的产业和相关的改进产品之类的。目前，随着注塑模具几十年间的发展以来，现在精度等级已经完全满足家用了和电子零部件了，结构越简单的产品相对来说设计和加工就没有那么难，相反越复杂的才是难度的体现，也是检验设备和设计人员技术水平的关键。企业生产和设计尽可能地节省不必要的浪费，因为一套模具需要实际生产几万次、几十万次乃至上百万次，所以设计之初就需要考虑到成本和加工废料的问题才可以使得经济和效益最大利益化。对于注塑模具而言，最重要的就是生产出来的产品如何。首先原材料也是非常重要的一个环节，原材料的特性决定了产品的使用领域、耐用程度等等方面。目前，注塑模具原材料颗粒更加的醇厚，色泽更加的好，关系到产品的整体性能以及质量一定要把控好。再者就是产品外观，就关系到机床的铣削加工和抛光，好的塑料产品外观也是非常完美的。对于大家来说，买东西首先看到的是外观，再去看质量如何，如果第一关外观过不了的话，那么给人印象就感觉质量不行。所以，注塑模具关联产品外观的型芯和型腔一定是重中之重。经过这么多年的发展，累积到经验也是相当丰富的了，现在的模具设计布局更加合理，顶出系统更加均匀，流道填充更好，水道布置更加均匀等等。都是在先前一次一次失败总结出来的经验，到现在的技术成熟，一步一步摸索过来的，非常的不容易。之前的工业整体水平不高，很多都是人工进行加工，加工出来的精度等级就很低，很多也加工不出来。而现在设备精度已经很高了，大多数都是机器设备直接加工出来，大大节省了劳动力和成本。也因为发展到现在，沿海地区很多出口模具的，也体现了模具行业、工业的进步，得到了国外的认可。1.3模具的发展趋势注塑模具的产品在生活中占据着举足轻重的作用，是生活中非常常见的。塑料产品发展越来越迅速，这与这个时代联系在一起，塑料产品有着柔韧性好，不易分解，物理稳定性、质量可高等等特点，逐渐被人们所认同。目前模具也向着高精密、超小型、大型模具发展着，随着不断地开发模具、注塑机、原材料等等，产品使用方面也会越来越好。目前模具行业前景也是越来越好了，相关的福利待遇政府也有提供，因此也不断的有很多人投资企业开办公司，也开始不断的创新和研发，使得现在模具行业也达到了一个新的高度，这也是一个朝气蓬勃的行业，只要工业一直发展着，那么模具发展也不会止步。也因为国外的的模具整体水平较高，所以也会出国向国外进一步学习，相互之间探讨共同进步。同时，国内目前绝大多数是半自动化生产和人员进行塑料加工和修理。而国外很多全自动化的生产和操作，大大的节省了人力和劳动成本。因此，国内也逐渐的向着那个方向而努力着，不断开发和创新，来满足需求，自动化也会是以后的一个趋势所在，可以提高产量同时节省成本。第二章塑件工艺和材料分析2.1塑件结构分析本次设计塑件为收音机壳，通过分析塑件然后用UG画出了它的二维和三维图，这样更加直观的可以再UG上面直接展示出来，更加的立体化。然后通过分析这个塑件，它的大致结构为：该塑件整体尺寸一般大小，塑件属于盒盖类零件，塑件侧面内壁有小的卡口，需要设计抽芯机构，塑件对与表面进度要求一般，并且满足注塑生产条件，适合注塑生产，具体的3D塑件图如下2.1所示：图2.1塑件三维图2.2塑件材料的选用及性能分析通过分析和测量，该塑件尺寸一般大小，外观和结构以及难易程度也很一般，通过观察生活中相似物和查询相关资料确定为塑件原材料为常规为ABS(高抗冲)。材料的简称为:ABS(高抗冲),英文名称为：Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,中文名称为：丙烯晴,丁二烯,苯乙烯，材料的比重密度为1.05g/cm3该材料应用广泛，具有稳定的材料特性，有较高的强度和柔韧度，色泽饱和，质量很稳定，所以对于本次塑件再适合不过了。而且本次选用ABS(高抗冲)材料，也考虑到了塑件的填充性能，需要流动性快和强的特点，需要保证塑件外观无缺陷，，注塑成型需保证无毛刺或者其他不良现象出现，其次就是该材料也很节约成本，对于周边环境没有污染。从塑件图可知，该塑件外观很好、很光滑而且比较亮，确定为MT5级精度即可满足要求。2.3塑件的体积质量计算本次采用了三维软件UG绘图进行建好模型，得到立体的塑件图，然后通过软件里面工具测得体积：每个产品体积：V=7.89cm3，通过上面已经确定材料为：ABS(高抗冲)材料，查阅了资料ρ=1.05g/cm3计算塑件的质量查表：ABS(高抗冲)的密度为ρ=1.05g/cm塑件质量：M=V·ρ=7.89×图2.2塑件体积测量2.4塑料成型设备的选用HT型号有很多种，我们选择的时候就需要根据设计好的模具取选择合适的注塑机，因为注塑机有对应的可以放的模具，在这个尺寸之间即可，但是还需要考虑到注塑机的功率大小，尽量的选择合适的注塑机，可以节约成本。注塑机本次选用常规的卧式。塑料成型通过注塑机加热成熔融状态通过注塑机喷嘴注射到模具里面，通过分析和测量，为模具选取合适的注塑机生产，查阅参数表，确定HT型号为HTF80XB，具体参数如下所示：表2-1注塑机参数表HT型号HTF80XB螺杆直径mm36理论注射容量cm124注射重量g113注射压力Mpa183注射行程122螺杆转速r/min0-220料筒加热功率Kw/h5.7锁模力KN800拉杆内间距mm365x365最大模具厚度mm360最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距mm670液压顶出力KN33液压顶出行程mm100液压顶杆数量5油泵电机功率KW11油箱容积L200机器尺寸m4.3x1.25x1.8机器重量t3.22最小模具尺寸mm240x240第三章注塑模具的设计3.1分型设计分型面：是指注塑模具开模的时候定模板与动模板打开，它们打开的面，然后再取出产品，分型面是注塑模具设计当中非常重要的一个步骤，模具设计最开始就是从确定分型面开始，所以也还是一套模具基础所在。分型面也直接关系到了模具设计后续的工作，后续的工作都是围绕产品而设计的。所以前期设计的时候就需要仔细的思考，还有就是这样设计塑件是否可以脱模、塑件包裹型芯力是否足够、采用顶杆还是推板更好等等因素。因此，大致设计需要包括：1、选择分型面首先要可以脱模，而且要把产品留在后模部分。2、外观件表面不可有各种不良、痕迹，需要保证产品外观、质量过关，达到塑件要求精度。3、选着合适的分型面使得避免繁琐的设计步骤和不必要的麻烦，还有便于加工和生产。4、对于有抽芯机构需要具体考虑分型面的设计。5、对于大多数产品，分型面为塑件的最大端面，方便开模。本次设计的塑件难度一般，并且壁厚比较均匀，分型面非常好确定，为了满足上诉条件和最佳位置，所以具体设计如下图所示：图3.1模具分型面的选择3.2型腔的布局型腔布局是也模具设计很重要的一个步骤，设计之初需要考虑到塑件的整体大小尺寸以及塑件的体积多少，一般有一模一腔（对于体积稍微大点的，塑件比较高的），一模二腔和一模四腔针对于一般的塑件，体积、质量都很一般的，也是最常用的一种布局方式，再到一模八腔、十六腔等等，一些是塑件体积很小，比如瓶盖，键盘按钮等等。当然，还是需要满足成型条件和填充良好的情况下设计的。一般塑件布局有旋转和对称布局，两种布局各有优势，具体根据塑件本生而言。型腔设计要尽量的简洁和工整，方便加工和考虑到实际的生产经济性。因此，经过分析适合一模二腔的布局方式，具体布局如下所示：图3.2型腔布局和排列方式3.3浇注系统浇注系统：胶料注射进入模具内部成型，这同样是模具系统的一个重要步骤，它直接关系到了塑件的填充均匀或者填充是否达到预期效果。首先浇注系统是一个结构，首先定位环起到定位作用，固定在顶板上面，与之配合得就是注塑机进浇口位置。再者就是浇口衬套，1、一般放在定模板那上面，通过顶板和定模板配合固定在收口将其固定住，2、在一种就是讲浇口衬套锁在定模板上面达到固定作用。两板模一般是第一种，三板模一般是第二种。由此配合形成了这个系统。3.3.1模具主流道设计主流道在浇口衬套里里面的，通过浇口衬套进入模具内部，直流到呈现一种圆锥体的样子，上面靠近定位环偏小，下面则大一些。主流道关系到塑件的填充快慢，同时主流道尺寸过大会照成废料过多不利于经济效益，过小会不利于充填，所以取适中值。主流道尽可能的设计到塑件中心位置，保证塑件四面充填均匀，主流道小端直径为2~5mm区间即可，大端直径则与流道斜度（1~4°）和主流道的高度有关，具体设计和参数如下所示：侧浇口参数如下：注塑机喷嘴直径：主流道小端直径：∅主流道大端直径：主流道高度：图3.3主流道示意图3.3.2模具分流道设计和计算模具分流道作用是当主流道不能够直接连接产品时，或者产品比较长条，结构比较复杂的时候，就需要设计有分流道。分流道大小根据产品的大小和产品的体积而确定，分流道长度根据产品的尺寸长度确定，分流道需要设计相对对称一些，保证塑件两端有相同的充填效果。一般而言，分流道尺寸一般为2、3、4、5、6、7、8mm，正常而言主流道大端直径大于或等于分流道直径，这样才保证压强足够，注射力强，也能够保证充填性好。具体结构和参数如下图所示：图3.4分流道的设计计算分流道直径：D=0.2654D——m——L——D=0.2654×经过计算得到分流道直径为∅1.25mm，考虑实际机械加工刀具的直径，以及模具的机构形式，选择分流道直径为∅4mm分流道长度为：3.3.3浇口的设计浇口形式有很多种，最重要的就是保证充填，对于中等塑件，浇口设计应该要宽一些，高度也要稍微高一些。因此，浇口设计应该在塑件的中心位置，这也是直接与产品接触的部分，经过综合分析适合侧浇口浇注形式，具体尺寸如下:侧浇口长度：侧浇口宽度：侧浇口高度：3.4冷料穴和拉料杆的设计冷料穴作用很大，首先，针对于两板模而言：冷料穴里面是废料，不能过多或者过少，那么设计的时候就需要把握好尺寸和高度，还有就是主流道或者分流道里面有一些细微的颗粒如果进入型芯和型腔里面成型会影响产品的质量和外观。所以就有这个冷料穴的重要性了，它一般设计在分型面往下的一点距离，下面连接着拉料杆，拉料杆设计大多Z字型，一般在型芯上面中心位置开一个和拉料杆直径一样的通孔，然后对应动模板开一个孔并且需要避空，为顶出的时候方便一起将其和产品一起顶出去，完成一次注射成型。对于三板模来说：一般勾料针是穿过顶板和脱料板，然后顶部用无头螺丝从顶板向下锁紧，连接着流道，也是为了勾流道分离开具体的的结构如下所示：图3.5勾料系统设计3.5排气机构的设计排气机构在模具当中有着很重要的作用，它关系到产品的整体质量、外观、结构等等。原理就是当注塑机通过高温加热将产品原材料变成熔融状态，然后通过注塑机的喷嘴通过与浇口衬套配合得关系，通过主流道充填到型芯、型腔里面去。我们也知道物体经过高温以后会产生气体，在空气当中会蒸发。但是在相对严实的环境下气体就会到处跑，或者困住在一起，很久才会消失。如果没有设计排气系统，那么会给产品造成一系列不良现象，例如：表面颜色不均匀、气泡、壁厚不均匀、整体机构质量不稳定等等，会严重影响产品在日常情况下的使用。针对这种情况，我们设计排气系统设计就是为了解决这个难题，为了让气体排出去，不影响产品，设计的时候间隙又不可以太大，防止胶料跑掉。最后，通过分析产品的结构和模具的结构，也因为本次设计的模具相对简单，而且产品也相对简单，所以经过综合分析利用分析面排气满足要求，本次设计就不再单独设计排气系统。第四章成型零件的设计成型区域是针对于和产品有接触的零部件，成型零部件也是整套模具的核心部分。和产品接触的零部件精度需要很高，而且还需要保证其强度和钢度，材料成本也相对来说偏高一些，加工也相对来说麻烦一些。在型芯、型腔、或者比较容易损坏的地方需要设计镶件，方便维修和更换，有利于节省成本。成型零部件因为很重要，设计完成了以后还需要优化好接触面，保证好加工精度和降低加工难度。一般对于中小型模具而言，绝大多数使用镶嵌式的型芯和型腔，在中小型模具上面也是主流。也有整体式的，但是整体式的就是定模型腔那种，对于表面精度要求不高的情况下；镶嵌式便于拆装，便于维修和保养，各有优势。4.1型腔的结构设计型腔为产品的成型区域，设计需要重点注意。型腔高度尺寸首先要注意好，一般中小型在产品最高处还需要加上（20~35）mm即可，实际取值根据产品具体形状、大小、整体比例取值。型腔的尺寸尽量为整数方便购买材料和加工，因为型腔与产品表面接触，所以型腔对塑件外观方面影响很大。设计好然后优化好就要进行抛光处理，需要进行审模将其达到一定表面粗糙度。所以，具体型腔结构如下所示：图4.1型腔的结构形式4.1.1计算塑件型腔长度径向尺寸LLSLx∆--δL4.1.2计算塑件型腔宽度径向尺寸LLSLx∆--δL4.1.3计算塑件型腔深度尺寸HHSHx--∆--δH4.2型芯的结构设计型芯被产品包裹的，型芯上面需要设计、考虑到的因素比较多，因为型芯上面后续还需要设计顶出系统，该需要思考包紧力是否足够，考虑之后的水道怎么冷等等，也因为型芯在动模板里面，实际生产的时候需要往复运动，就需要保证其强度，所以中小型取值一般稍微在产品最低面加25mm以上，所以需要认真地分析后再优化。具体结构如下图所示：图4.2型芯的结构形式4.2.1计算塑件型芯长度径向尺寸LLSLx--∆--δL4.2.2计算塑件型芯宽度径向尺寸LM2LSLx--∆--δL4.2.3计算塑件型芯高度尺寸HHSHx--∆--δH4.3成型零件钢材选用成型区域是直接与产品接触的地方，同时也是需要与熔融状态下的塑料接触的部分，所以需要承受非常高的温度、压力而且还要不变形，还要考虑到之后铣削、抛光，对于铣削加工来说，材料过硬会造成刀具损耗比较快，同时也会价低一点的生产进度：对于抛光来说，钢材太硬的话会给抛光造成一定的难度，会导致进度变慢，同时让操作人员很累。所以综上，结合实际的生产和加工，一般选用硬度在35到40HRC最好，可以达到要求。钢材选用要质量非常好的，杂质少的，这样后面每一道工序都相对来说轻松一点。所以，最终考虑选用718H作为成型零部件材料。第五章模具冷却系统设计5.1冷却系统的概述冷却系统使为了产品专门设计的一个结构，也相对来说简单一些。模具在生产过程中，通过注塑机里面的熔料注射到模具里面，通常熔融状态下的温度非常高，一般都是大于150~250℃不等，而且成型区域配合一般间隙一般在几个丝的公差，尽管可以利用分型面排除气，但是散热方面几乎没有效果，而且中小型模具一次注射成型几秒钟到一两分钟不等，为了加快进度和提高产量，满足实际的经济效益性，所以就需要设计冷却系统了。通常情况下直通、环绕、水塔用的很多，复杂的产品就具体在分析和设计。5.2冷却系统设计原则因为冷却系统设计比较简单，但是布局相应的周围有很多的其他结构，所以需要保证：1、前模和后面的冷却水路直径尽量相同2、以模具中心为原点，尽量保证到边缘或者产品的距离相同。3、冷却水管可在天侧，底侧，后侧，尽量不要再操作人员一侧，影响取出产品。4、冷却水道不要离流道近，否则影响产品的浇注和成型。5、水道不可漏水：漏水会给产品、型芯、型腔等等带来很大的影响，而且堵头一定要堵住。不可干涉：水道距离其他结构至少保证在5mm的距离，水道设计优先均匀冷却。5.2.1计算塑件每小时注射量设定一个注射周期内的注射周期为2~5s，冷却周期为25s，保压时间为15s，模具打开去除塑件的时间为5s，得到一个注射周期的整体最长时间为50s。一个小时内的注塑成型次数为：n=由此计算每个小时内，模具总的注射质量W，根据以下公式校核：W=M×nW——单位时间内模具成型总的质量，M——n——每小时的注射次数W=19.64×1.05×72=1.48Kg/H5.2.2计算范围时间内的释放热量Q根据如下公式计算Q=WQ——W——单位时间内模具成型总的质量，Q1Q=1.48×350=518kJ5.2.3水的体积流量按照注塑车间室温条件下，采用水冷方式作业降低模温，模具进水口温度约20°∁，经过模具一个循环周期后出出水口温度约为25°∁，水流速度为湍流状态，进出水口温度误差为5℃左右。在一个单位时间内，熔融状态下凝料固化成型时产生的热量等于冷却系统水管带走热量，校核公式如下。qqQ——ρ——冷却水的密度，取c1q1q2q5.2.4求冷却水道直径d冷却水路直径和水道的流速关系到产品冷却快慢，水路直径取值根据产品的大小、高度等等来取值，让人一眼看上去不显得很突兀，这个就涉及到了整体的比例感，一般而言对于小型模具来说6mm左右满足，中小型一般8mm或者10mm左右，中大型12mm往上。本次设计的产品一般大小，结合实际和生产取值，直径φ=6mm，满足要求。因为本次设计的模具比较简单，而且塑件形状也相对来说较为规则，所以就用普通的结构形式即可，具体的结构如下所示：图5.1模具冷却水道布置第六章注塑模具其他机构的设计6.1顶出系统的设计顶出系统使注塑模具里面非常重要也是关键的一步，注塑模具是靠顶出机构顶出才能将产品和模具分离开来。首先，注塑模具生产需要将产品留在后模部分，我们先前设计型芯的时候就介绍了，两板模底板、底针板、面针板、垫块、动模板、型芯是固定在注塑机运动的那一侧，而顶板、定模板、型腔时固定在注塑机没有运动那一侧，三模道理相同。那么，塑件要包裹在型芯上面，型芯锁在动模板而来的，遵守热胀冷缩的原理，产品通过水道循环不断冷却了慢慢的就降温了，那么产品就收缩，而且包紧力也比较大，不然开模跟着前面跑了就很麻烦。因此，设计顶出系统的作用就在于顶出产品。6.1.1塑件脱模力的计算脱模力根据如下公式校核F=APF——抽芯力，A——塑件型芯的侧面积，取P——塑件对型芯的包紧力，一般取值为u——塑件对钢材的摩擦系数，一般取值α——塑件的脱模斜度，取值F=1671.17×100.2×cos1-sin16.1.2推杆强度校核σσσ——F——n——d——σ经过校核，推杆满足小于材料的应用应力极限120Mpa值要求，具体设计如下所示：图6.1顶出系统结构形式6.2复位机构概述和设计注塑模具里面复位靠的是复位系统带动一系列反应的效果。首先一次注射成型了以后，注塑机会带动模具打开，在这个过程当中，注塑机的顶棍会通过KO孔顶向顶出系统，顶出系统在顶向产品完成脱模。复位机构就是复位的意思，把顶出机构复位继续下一次的顶出，复位机构由弹簧和复位杆配合使用，复位杆给弹簧一个定位，一个支撑、导向作用，强度和刚度要很高，采用SKD61材料来加工生产。弹簧是标准件，而且只是一个复位作用选用标准件即可满足要求，复位机构如下所示：图6.1复位结构形式6.3模架型号的选择6.3.1标准模架的选择模具的模架型号非常多，但是绝大多数都是那么几种。一般会选用标准的模架，因为方便选材料、加工生产、和节约成本。非标模架设计相对要复杂一些，加工布置也要多一些，还要根据客户的需求适当调整模架结构，非标模架成本更加贵一些，而且只能针对于特点的产品。因此，本次设计采用标准模架作为外框架，而且本次产品难度也一般，标准模架足以满足。标准的模架通常包含了三个大的结构：1、大水口：用的较广，充填性较好，产品整体尺寸不高不大的，成型以后需要人为处理浇口；2、简化细水口：像那些塑件较高，壁厚较薄的，例如：杯子、桶、深腔类型的，点浇口点产品底部，外观不留浇口痕迹；3、细水口：和简化细水口相似，多一组导柱、导套，成本也相对贵一些，但是可以增加模具整体结构稳定性。通过产品布局，再结合型芯和型腔，本次选用的整体尺寸模架长X宽X高为整数，方便购买材料。经过综合分析，本次设计选用模架的尺寸如下：模架选用类型：大水口模架系统模架选用型号：CI2530-A80-B90-C80定模板长：300mm定模板宽：250mm定模板厚：80mm动模板长：300mm动模板宽：250mm动模板厚：90mm垫块高度：垫块高度取值和产品高度相关，一般产品越高那么取垫块高度也就相对越高，还有就是实际取值还需要多留一点余量才可。结合本次产品，取垫块高度为80mm，通过三维测量满足要求。本次采用标准模架大水口模架系统，型号为HTF80XB，满足产品顶出、脱模、复位、开模，具体结构如下图所示：图6.2模架基本结构形式6.4导柱导套的选择导柱、导套是注塑模具中最重要的导向机构，也是模具最基本的组成部分，一般为4组配合使用，良好的保证导向和强度作用，导柱上面隔一段距离开设了凹槽用来存放润滑油保证良好的开合模，同时也起到了一个定位作用。具体结构如下所示图6.3导向机构设计6.5抽芯机构的设计抽芯系统针对于带有侧抽芯产品而设计的，不同的产品结构不同，抽芯距离、相关尺寸也有所不同。当产品有多个抽芯位置并且在不同位置的时候，那么就需要考虑很多的问题和因素，还有一些卡口在侧边需要看是适用滑块或者斜顶抽芯机构，或者有的需要做成一个整体。总的来说就是设计目的最终目的就是顺利完成抽芯，并且还需要考虑到后续的加工和生产，既要节约成本又要保证质量过关，一些关键的尺寸需要校核和计算，再根据经验看是否满足实际的生产要求。6.5.1斜导柱滑块抽芯机构的计算计算塑件的滑块抽芯距离：S=L+KS——L——K——S=0.5+5=5.5mm滑块抽芯力根据如下公式校核F=APF——抽芯力，A——塑件包裹型芯滑块的侧面积，取P——塑件对滑块单位的包紧力，一般取值为u——塑件对钢材的摩擦系数，一般取值α——塑件的脱模斜度，取值F=26.49×10d=d——N——Lσd=结合生产生活和实际，为了方便加工和选材，因此一般会取整数，因此本次选用的斜导柱直径为d=6mm即可。图6.3斜导柱抽芯机构第七章注塑机的校核7.1注塑机注射容量的校核V124x80%其中：VN——VV124×80%≥2×7.89+3.86=19.64cm3查阅相关资料，注塑机的注塑量为124，故合理，满足要求。7.2校核压力当选取了合适的注塑机以后，还有一些关键的参数需要的们去对比，根据参数表可知和确定所以材料，本次选用的材料为ABS(高抗冲)，它的成型本身压力值为120Mpa，本次选用的注塑机最大压力值为183Mpa，很明显材料的压力值小于注塑机的压力值，故满足条件。7.3校核模具安装尺寸当模具设计好了以后，需要固定在注塑机上面生产，就需要选择合适的注塑机，那么，如何才是合适呢：首先，当然是各项尺寸满足，材料压力、性能、满足注射条件等等，都必须满足条件才行。我们安装的时候，需要对注塑机的开模最大距离和模具的尺寸进行对比校核。本次选用国标模架，最大尺寸为300X300mm，本次选用注塑机的最大拉杆间距为365x365mm，前者小于后者，满足要求。再者就是最大的模具高度，选用注塑机可以容纳的模具高度在150-360mm之间mm区间即可满足，本次设计模具最大的高度为300mm，很明显在这个区间之内，故满足要求。7.4校核移模行程S式中:SS——HHH310mm≥131.5mm通过公式计算，确定塑件满足顶出距离要求。7.5校核注塑机锁模力当注射胶料的时候会在模具内部也就是型芯、型腔形成一股较大的冲击力，如果注塑机的锁模力过小会导致模具被撑开，造成胶料漏出，问题就很严重。因此，针对于这个问题，选用合适的注塑机以后再校核，验证注塑机锁模力是否符合合模条件，具体验证如下：通过查找资料，公式如下所示：F800式中：FNAP通过以上公式计算和进行对比，本次设计模具锁模力在注塑机的范围之内。第八章模具总装图8.1注塑模具设计总装图图8.1模具三维总装图图8.2模具二维总装图总结本次我的论文题目为收音机壳注塑模具设计，这次毕业设计让我非常的用心去完成，尽管说过程比较艰辛、查阅资料也不是很好找，但是我依然没有放弃，心里面暗示自己一定要好好努力，为以后打下好的基础。所以在这个过当中学到的东西也很多，收获也还是很不错的。通过这次毕业设计让我对于注塑模具整体结构有了更加清晰的了解了，模具整体结构有了较全面的认知，对于我以后的工作和学习有着很大的帮助。本次毕业设计我翻阅了大量的书籍，在网上查阅相关的知识、视频，然后向老师和同学们请教，这一次设计每一个步骤，每一步设计方案都是按照书籍上面取值范围上面去做的。但是我这一次做的结构相对来说麻烦一点，刚开始有点头疼，但是经过不懈的努力以后开头了就好了，就跟着一直参照书籍，请教老师、同学。最后，对于三维软件的使用也更加熟悉了一些，然后再导出二维，在二维软件里面进行标数，各个尺寸直接的配合公差等等，在大家的帮助下也都得到了很好的解决，对于这次本次毕业设计还算是比较圆满完成了。最终，我也完成了本次关于收音机壳的注塑模具设计，我也收获也多，自己，也让自己的三维和二维软件绘图能了有了进一步的提升，当然我也会在今后的工作和学习中更加努力去学习，争取再以后工作中有着更好的发展。致谢时间过得太快了，转眼间大学几年美好的时光就快结束，又是一个分别的季节，因为有着大家的陪伴，所以我在大学几年的时光里面我过的很开心、也很快乐，也非常感谢大学的帮助和光怀。在大学几年时光里面我收获了很多友谊，这也会成为人生记忆里面一段美好的时光，时刻怀念。在大家的帮助下，这次毕业设计我也还是很顺利的完成了。针对本次毕业设计我首先要感谢我的老师，是您一直给予我帮助，设计方面一些结构性问题您也很有耐心的给我讲解，直到我明白了为止，是您照亮了我前行的道路，让我前行的路上多了一丝温暖，您是教师界的楷模。再者就是感谢我的同学们，在大学几年有你们在我就不会感谢孤单，谢谢你们大学几年里面的陪伴，给与了我很多的帮助和关怀，谢谢你们。即将离开这个从满欢声笑语、从满活力、蓬勃的校园，步入社会当中去。我也会更加的努力去学习知识，一步一个脚印去实现自己的梦想，一步一步迈入成功的阶梯。我坚信，以后的自己一定会感谢现在努力地自己。最后，由衷感谢各位老师们，是你们教会了我很多的新知识，和培养了我自主学习的好习惯，让我再步入社会有了很好的基础，这也对我以后找的工作有着极大的帮助。我也会不忘初心，永不放弃自己，争取走得更远。参考文献[1]彭国荣,隋丽丽,陆龙福.基于脱模力数学模型的花洒变截面弯管抽芯机构设计[J].中国塑料,2020,34(10):63-68.[2]徐慧.端盖双滑块+斜顶3次复合抽芯机构注射模设计[J].中国塑料,2020,34(10):80-85.[3]薛丽,王训杰.涡旋压缩机气阀复杂脱模机构及模具结构优化设计[J].中国塑料