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音箱面壳模具设计【注塑模】【11张CAD图纸】

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关键词：: 音箱面壳模具设计注塑 cad图纸

资源描述：

音箱面壳模具设计

48页 22000字数+说明书+任务书+开题报告+11张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

凸模.dwg

凹模.dwg

前期材料.doc

动模垫板.dwg

动模座板.dwg

动模板.dwg

定模垫板.dwg

定模座板.dwg

定模板.dwg

推件板.dwg

推件板固定板.dwg

装配图.dwg

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凹模.gif

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摘要

近年来，我国的模具发展迅速，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求，最近几年，塑料模具在整个模具行业所占的比例上升到30%左右，相信在未来的时间里，中国塑料模具工业还将保持年均增长速度达到10%以上较高速度的发展，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大。将来注射模具发展的方向向更精密、更高效、复合和多功能、更大型、更精密、更复杂、更绿色及更经济的方向发展，模具产品的技术含量将不断提高，模具制造周期将不断缩短。

注射成型是塑料成型的一种重要的方法，它主要适用于热塑料的成型，可以一次成型简单或复杂的精密塑件。本课题是将音箱作为设计模型，将注塑模具的相关知识作为依据，介绍塑件结构形状，塑件的材料选择，及塑件的结构工艺性，注射机成型的设备组成分类及型号规格。

本课题通过对音箱外壳成型工艺的分析，设计了一副一模两腔的塑料模具。设计成型零部件时，根据塑料的特性、塑件的结构和使用要求，确定型腔的总体布局，选择分型面，确定脱模方式，设计浇注系统、冷却系统。计算成型零部件的工作尺寸。运用Pro/E软件完成音箱外壳模具的整体设计；应用Pro/E中的塑料顾问模块（Plastic Advisor），对塑料制品进行注射仿真分析。最后对三维造型使用Pro/Engineer形同转出dwg文件进行出图。

关键词：注塑模具；注射机；Pro/Engineer；EMX（模架设计专家）

Abstract

. In recent years, China's rapid development of the mold, especially the plastic mold of the increasingly high demand, in recent years, the plastic mold in the mold industry the proportion of up to 30% jobs, I believe in the coming years, China plastic mold industry will maintain an average annual growth rate of more than 10% high speed development, the domestic market to plastic mold injection mold greatest demand. The future development direction of injection mold to more sophisticated, more efficient, complex and multi-purpose, larger, more sophisticated, more complex, more green and more economic development, mold the technical content of the product will continue to improve, the manufacturing cycle of the die will shorten ceaselessly.

Plastic molding injection molding is an important method, which is mainly applied to the thermal plastic molding, molding can be a simple or complex precision plastic parts. This topic is the speaker as a design model, the injection mold related knowledge as the basis, elaborates the structure process of plastic products, injection molding machine equipment composition classification and specifications.

Through proper analysis of the speaker molding process, I designed a double-cavity plastic mould.While designing molding components, based on the characteristics of plastic, plastic parts of the structure and use requirements, the overall layout of the cavity, the joint face, the stripping methods, design of gating system, exhaust system should be determined. the working size of the molded parts is calculated. Then use Pro / E software to complete the overall design hair dryer shell mold; and finally the plastic module consultant (Plastic Advisor) in Pro / E is applied for plastic injection simulation analysis. finally the3D modeling using Pro / Engineer DWG file is transferred out of a map.

Key words: Injection molding; injection machine; Pro/Engineer; EMX (formwork design expert)

摘要

Abstract

第一章绪论1

1.1模具及模具工业的发展与现状1

1.2塑料成型模具的及其分类1

1.3注射模具的发展趋势1

第二章塑料成型工艺2

2.1 塑件材料的选择2

2.2确定成型方法2

2.3注塑成型工艺过程3

2.3.1 成型前的准备3

2.3.2 注塑成型过程3

2.3.3、塑件的后处理4

2.4塑件的结构工艺性4

2.5 塑件成型工艺参数5

2.5.1 温度5

2.5.2 压力6

2.5.3 成型周期7

第三章音箱面壳模具设计9

3.1注塑成型设备9

3.1.1注塑机结构组成9

3.1.2 注塑机的分类9

3.1.3 注塑机的型号规格10

3.2注射模具分类及典型结构10

3.2.1注射模分类10

3.2.2注射模典型结构10

3.3音箱模具的结构设计12

3.3.1分型面的设计12

3.3.2型腔数目的确定13

3.3.3 浇注系统的设计14

3.3.4 成型零件设计16

3.3.5 合模导向机构的设计19

3.3.6 推出机构设计20

3.3.7 模具温度调节系统设计22

3.3.8 标准模架的选用24

3.4 注射模具与注射机的关系25

3.4.1 选择注塑机25

3.4.2最大注射量的校核26

3.4.3 注射压力的校核26

3.4.4 锁模力的校核27

3.4.5 安装部分尺寸校核27

3.4.6 开模行程的校核27

3.4.7 推出装置的校核27

3.4.8 喷嘴的校核28

第四章音箱面壳模具三维设计29

4.1音箱面壳三维造型及模具设计29

4.2 模架设计30

4.2.1 定义模具模架30

4.2.2 添加设备31

4.2.3 设计顶出机构33

4.2.4 设计冷却系统33

4.2.5 动画模拟开模35

第五章音箱面壳模具注射仿真分析36

5.1 Pro/e塑料顾问的简介36

5.1.1注射仿真分析的优点36

5.1.2注射仿真分析的缺点36

5.2塑料顾问模块的进入36

5.3分析功能应用37

5.4分析结果38

5.4.1注射压力38

5.4.2注射温度38

5.4.3塑料熔体温度39

5.4.4熔接痕39

5.4.5气泡40

第六章小结与展望41

6.1小结41

6.2展望41

致谢42

参考文献43

附录44

第一章绪论

1.1模具及模具工业的发展与现状

在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。在模具生产方面，国内已经能够生产精度达21μ m的精密多T位级进模、新轿车的部分覆盖件模具、48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，还有照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模等精密塑料模具。

1.2塑料成型模具及其分类

塑料模具分为：注塑模，挤出模，吹塑模及注吹模如：可乐瓶那种。以注塑模具为最大的份额占70%，说有市场上面见到的塑料成型件绝大多数是注塑出来的产品。吹塑模，主要生产瓶子，水箱等中空产品。挤出模，生产管材类，门窗，塑料板材，塑料瓦等截面为连续线型产品。注吹模比较特别，由于材料不能一次成型，要先注塑瓶胚后再加热把它吹成瓶子。以饮料瓶为代表如：可乐瓶，茶饮料等底部有个点的。第二章塑料成型工艺

塑料成型是将塑料原材料转变为所需形状和性能的塑件的一门工程技术。在设计模具时不仅要了解塑料制作的技术要求和注射成型的工艺过程，还必须了解注射机的技术规范，以保证设计的模具与使用的注射机相适应。

2.1 塑件材料的选择

结合音箱面壳壁薄的特点，本课题选流动性较好的材料：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）。

1、该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。

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、ABS的主要性能指标见表2-1。

表2-1 ABS的部分性能指标

密度/(g·cm-3)1.28~1.08计算收缩率/%0.3~0.8

2.2 确定成型方法

塑料模塑成型的方法中，注塑成型是它的一种重要方法，其在生产中已广泛应用。它具有以下几方面的特点：

1、成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑件。

2、对成型各种塑料的适应性强。目前，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此种方法成型，某些热固性塑料也可采用注塑成型。

3、生产效率高，易于实现自动化生产。

4、注塑成型所需设备昂贵，模具结构比较复杂，制造成本高，所以注塑成型特别适合大批量生产

因此，本课程设计采用注塑成型

2.3 注塑成型工艺过程其公式如下：

　　　　　　n2=(G-C)/V

式中：G——注射机的公称注射量/cm3

V——单个制品的体积/cm3

　　　　C——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（0.2－1）倍，现取C＝0.5V进行计算。

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n＝2。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浇注系统的设计

1、浇注系统的组成

所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统，它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。

浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响。对浇注系统进行设计时，一般应遵循以下基本原则。

（1）了解塑料的成型性能

（2）尽量避免或减少产生熔接痕

参考文献

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内容简介：: 扬州大学广陵学院毕业设计（论文）任务书系部：机电系专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：徐文秀学号： 100007135 毕业（论文）题目：音箱面壳模具设计起迄日期： 2014-02-17 2014-06-01 设计（论文）地点：指导老师：高征兵专业负责人：发任务书日期： 2014 年 2 月17 日任务书填写要求1、毕业设计（论文）任务书由指导老师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院分管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2、任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可在本学院网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3、任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业的教科部及学院主管领导审批后方可重新填写；4、任务书内有关“教科部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字；5、任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714-87文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；6、有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。毕业设计（论文）任务书1、本毕业设计（论文）课题应达到的目的：（1）能够迅速检索和分析设计相关的文献资料；（2）能够翻译专业相关的外文文献，从中获取对设计有帮助的知识；（3）将大学四年课本所学知识与实践操作相结合并融会贯通；（4）理解塑料模具设计的全过程，熟悉塑料模具中上、下模的设计、模架的选用、模架的设计等学习模具设计的工艺流程，学会使用恰当的方法去设计模具；（5）熟悉Pro/e软件中的基本命令、软件的模具设计、工程图的应用等2、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：内容:（1）完成资料采集分析以及文献翻译和文献综述（2）利用Pro/e进行音箱面壳的实体造型（3）利用Pro/e设计模具上下模（4）上下模尺寸计算和标准件的选择（5）模具浇注系统和冷却系统的设计（6）模架的设计计算和选择（7）注塑机的参数的计算和选用（8）模具上下模运动仿真（9）毕业设计说明书的编写要求：（1）原始数据方面：对于论文中引用的原始数据必须真实，可靠，完整，并具有一定的权威性。（2）技术要求方面：模具设计的尺寸精度，制造精度，公差等级，工件性能，设计要求等必须满足设定标准。（3）工作要求方面：必须在导师的指导下认真完成额定任务，及时向导师汇报工作，积极主动交流，询问不懂的问题并解决。毕业设计（论文）任务书3、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：（1）毕业设计说明书一份（2）音箱面壳三维造型和二维工程图各一份（3）模具上下模三维实体造型和二维工程图各一份（4）模具与模架、注塑机三维装配图和二维工程图各一份（5）各零部件图若干4、主要参考文献： (1)何满才 Pro/ENGINEER模具设计与Mastercam数控加工人民邮电出版社 (2)单泉 Pro/ENGINEER Wildfire中文版模具设计专家指导教程机械工业出版社（3）凯德. 精通Pro/Engineer中文野火版模具设计中国青年出版社（4）张磊 Pro/ENGINEER Wildfire4.0 模具设计视频精讲人民邮电出版社（5）胡仁喜 Pro/Engineer Wildfire中文版模具设计从入门到精通机械工业出版社（6）李翔鹏 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 模具设计中国铁道出版社（7）曹岩 Mastercam X6 数控加工从入门到精通化学工业出版社（8）阮锋模具设计与制造实用教程机械工业出版社（9）杨宁宁 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 模具设计技术与实践清华大学出版社（10）野火科技 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 产品模具设计清华大学出版社（11）王国中注塑模具CAD/CAE/CAM技术北京理工大学出版社（12）周永泰我国塑料模具现状与发展趋势北京市塑料研究所出版社（13）王立华模具制作实训清华大学出版社（14）邓明现代模具制造技术化学工业出版社（15）林慧国模具材料应用手册机械工业出版社（16）王孝培. 塑料成型工艺及模具简明手册. 机械工业出版社（17）邹继强. 塑料模具设计参考资料汇编 . 清华大学出版社16 杨占尧自柳主编塑料模具典型结构设计实例化工公业出版社，200817 申开智主编.塑料成型模具（第二版）中国轻工业出版社 200918 丁浩主编. 塑料加工基础上海科技出版社 199819 李秦蕊主编.塑料模具设计西安工业大学出版社 1997 20 黄毅弘主编.模具制造工艺机械工业出版社 1996毕业设计（论文）任务书5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划起止日期工作内容第13周了解相关知识、完成实习调研，作开题报告第4、5周完成模具结构设计，包括凸凹模具、模架的三维造型第6、7周完成相关的零件图、装配图。中期检查第810周撰写毕业设计说明书第11、12周完善相关资料、答辩所在专业审核意见：负责人：年月日学院意见：院长：年月日扬州大学广陵学院毕业设计（论文）前期工作材料学生姓名：徐文秀学号： 100007135 系部：机电系专业：机械设计制造及其自动化设计（论文）题目：音箱面壳模具设计指导老师：高征兵材料目录序号名称数量备注1毕业设计（论文）选题、审题表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）实习调研报告14毕业设计（论文）开题报告（含文献综述）15毕业设计（论文）外文资料翻译（含原文）16毕业设计（论文）中期检查表1 2014年 2 月 17 日注：毕业设计（论文）中期检查工作结束后，请将该封面与目录中各材料合订成册，并统一存放在“毕业设计（论文）资料袋中（打印件一律用A4纸型）。扬州大学广陵学院毕业设计选题、审题表学院广陵学院选题教师姓名高征兵专业机械设计制造及其自动化专业技术职务讲师申报课题名称课题性质课题来源ABCD课题简介了解注塑模具，对模具的结构认识，使用现代CAD、CAM技术设计模具。设计（论文）要求（包括应具备的条件）1、实习报告2、毕业设计（论文）开题报告3、外文翻译4、设计塑料模具三维造型、模具型腔、模架 5、毕业设计（论文）说明书课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易所在专业审定意见：负责人（签名）：年月日院主管领导意见：签名：年月日说明：1、该表作为本科学生毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，经所在专业有关人员讨论，负责人签名后生效；2、有关内容的填写见背面的填表说明，并在表中相应栏打“”课题一旦被学生选定，此表须放在“毕业设计（论文）资料袋”中存档。实习报告实习单位：连云港康乐药业有限公司实习地点：赣榆华南路2号实习单位简介：连云港康乐药业有限公司是一家新建成投产的原料药生产企业，公司坐落于连云港市赣榆经济开发区，占地面积8万多平方米，建筑面积近2万平方米，总投资8000万元，所选的生产设备均达到国际、国内先进水平、拥有一流的化验仪器及检测设备和一支高学历、高素质的管理团队及员工队伍，于2004年11月正式投入生产。公司的主要产品是原料药对乙酰氨基酚（扑热息痛）,产品主要出口尼日利亚、印度尼西亚、韩国、台湾、新加坡、香港等许多国家和地区作为一家新建的药品生产企业，拥有完全按照GMP标准建立的生产线，先进的检测设备，年生产对乙酰氨基酚（扑热息痛）6000吨，产品质量上乘，并且可以满足客户的各种要求及特殊加工，我公司以良好的售后服务来赢得广大客户的支持。本单位有8个部门，各司其职，保证企业的正常运转，工程部负责企业的各种设备的维护保养，负责企业的整体运转，和企业设备的改造，生产办负责管理车间，负责车间的生产和产量的多少。实验室负责检测产品是否合格，物流部门负责货物的接收和发放，污水负责处理生产产生的污水，QA负责检查各个部门的操作是否规范，车间是否整洁，个人SOP的考核是否达标，财务部负责员工工资的发放，和各个设备的购买批准，综合办负责人事的流动，这8个部门使得企业的运转井井有条。实习内容：我在2014年1月10号应聘到该企业实习，做为一名工程设备管理人员，主要了解各种化工产品如各类水泵，三足式离心机，吊臂式离心机，纯化水，动力车间，贮水罐等一系列设备的IQ,OQ,PQ以及它们的设备维修过程和注意事项，保证纯化水的供应，做好纯化水车间的各种记录，了解纯化水车间的运转流程，并知道纯化水车间的常见问题应该如何进行解决处理实习心得通过在康乐药业的实习，我了解到在学校学不到的知识，用了再学校用不到的知识，更加深刻的体验到将知识应用到实际中这句话的重要性，也体验到知识衔接的不容易，我们公司是制作对乙酰氨基酚。我的实习内容是保证制作流程的纯化水的供应。公司的制作流程是原料通过投料系统传送到酰化车间三楼的反应罐中进行反应，酰化三层主要包括酰化反应罐，终点酸计量罐，淡酸计量罐，冰醋酸计量罐，中酸计量罐，酰化母液回收罐，以及冷却塔，原料经过在反应罐和各种酸加入纯化水进行反应后进入到酰化二层的结晶罐中进行结晶。酰化二层不但有酰化结晶罐，还有圆孔石墨冷凝器，以及酰化母液回收罐。接下来进入到酰化一层进行离心，得到粗成品后进入到精烘包车间进行精制加工，最后得到成品，一部分送往温州的总公司，一部分卖往国内外，在实习期间，我充分了解了纯化水的制作过程，首先是原水箱，也就是饮用水，经过预处理，预处理包括石英砂过滤器，活性炭过滤器，树脂软化器（A/B），生成软化水以后，经过一级RO系统，变为一级纯化水，在经过中间水箱、二级RO系统，生成二级纯水，最后进入纯水箱首先是石英砂过滤器（去除杂质、悬移物），过滤介质为不同直径的石英砂分层填装，较大直接的介质通常位于过滤器顶端，水流自上而下通过逐渐精细的介质层，通常情况下介质床的孔隙率应允许去除微粒的尺寸最小为1040m，介质床主要用于过滤除去原水中的大颗粒，悬浮物，胶体及泥沙等以降低原水浊度对膜系统的影响，同时降低污染指数值，出水度要求小于1，污染指数（SDI）小于5，达到反渗透系统进水要求.其次是活性炭过滤器（小分子有机物、游离氯），主要用于去除水中的游离氯，色度、微生物，有机物以及部分重金属等有害物质，以防止它们对反渗透膜系统造成的影响。过滤介质通常由颗粒活性炭构成的固定层。经过处理后的小、出水余氯应小于0.1还有树脂软化器，软化器通常由装树脂的容器、树脂、阀或调节器以及控制系统组成。介质为树脂。目前主要是用钠型阳离子树脂中有可交换的正极阳离子交换出原水中的钙、镁离子从而降低水的硬度，一防止钙镁等离子在RO膜表面结垢，使原水变成软化水后出水硬度能达到很低软化器配备两个，当一个进行再生时，另外一个可以继续运行，确保生产的连续性。最后是反渗透系统，反渗透的原理是当在膜的盐水侧施加一个压力时，水的流向就会逆转，此时盐水中的水就会流入纯水侧，这种现象叫反渗透，纯水侧的水流入盐水侧，浓水侧的液位上升，当上升到一定的高度后，水通过膜的净流量等于零，此时该过程达到平衡，与该液位对应的压力成为渗透压这个工作，需要不时巡查各个设备的参数是否正常每小时需要记录原水箱和中间水箱的检验数值，每个月清洁一次原水箱和中间水箱，过滤器滤芯的清洗、消毒也是每个月一次而更换是三个月一次，纯化水车间的管道和储罐清洗消毒也是每个月一次，顶端过滤器滤芯的蒸汽消毒是每个月一次，而车间的清洁是每天都需要的，所有的清洁消毒都需要认真记录，参数是每小时记录一次，记录的数据必须及时、真实。这样可以在事故出现时找到原因。经过培训，我已经可以熟练掌握各种仪表仪器的应用，熟悉车间的运转流程，了解了基本问题的解决办法，虽然有时候会很辛苦，但是我觉得工作是一件令人骄傲的事情，我希望我可以把自己的工作做好扬州大学广陵学院毕业设计中期检查表学生姓名学号指导教师高征兵选题情况课题名称难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见：负责人年月日扬州大学广陵学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化设计（论文）题目：音箱面壳模具设计指导老师： 2014年 4 月 06 日开题报告填写要求1、开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审核的依据材料之一。此报告应在指导老师的指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业的教科部审核后生效；2、开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可从本学院网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3、“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4、有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。毕业设计（论文）开题报告1、结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述我国注塑模具现状及发展方向，国外模具发展概况目前,我国模具生产厂点约有3万多家,从业人数80多万人塑料模具发展迅速,注塑模具比例进一步上升,注塑模具在质和量方面都有较快的发展,我国最大的注塑模具单套重量已经超过50吨,最精密的注塑模具精度已经达到2微米模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现,特别是汽车、家电等工业快速发展,使得注塑模的发展迅猛。虽然整体来看我国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步,但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比,差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争激烈,还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。国内外注塑模部分性能指标对比如表1。表1注射速度国内:通常80mm/sec,大型机在65一700mm/sec国外:普遍大于100 mm/sec最高可达450 mm/sec塑化能力国内:通常不超过16g/sec;国外:通常在28g/sec以上,且随预塑马达转速提升和螺杆长径比和螺槽深度的改变,其塑化能力还在不断提升启闭模速度国内:普遍在24m/min国外:普遍已达到50m/min最高可达100m/min螺杆转速国外注塑机的螺杆转速高,比国内机普遍高25%。开模行程、拉杆间距距开模行程大、拉杆间距长、比国内机高15%左右.模板移动速度国内:20一30m/min国外:20一30 m/min所以,我国必须高度重视起塑料模具,尤其是注塑模具的发展我国注塑模的设计制造水平比德、美、日、法等工业发达国家落后，主要是因为1供给不均匀。国内的自配率不均匀,低档的模具供过于求,中高档的模具的自配率不到60%。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,我国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年我国仍然需要大量进口模具。2人才不足,科技及技术投入不够。模具行业是技术密集、资金密集的产业。能掌握和运用新型技术的人才非常少,高级模具钳工及企业管理人才也供不应求。 3工艺装配水平低，虽然国内许多企业从国外购买了先进的加工设备,但总的看来装备水平仍落后许多,特别是设备数控化和CAD/CAM应用范围要比国外企业低得多。4标准化和商品化程度低。许多模具企业观念落后,模具企业专业化生产水平低,专业化分工不细,商品化程度也低目前国内每年生产的模具,大多为自产自用模具企业之间协作不好,难以完成较大规模的模具成套任务,与国际水平相比要落后许多。 5材料及相关技术落后,产业能源消耗大、产出率低导致环境污染严重和对自然资源破坏力大。另外,产业能耗大,产出率低、环境污染严重更是我国急需解决的问题。我国的模具产品应该1向大型,微型,精密化方向发展。2热流道、气辅模具及适应高压注塑成型工艺将得到进一步发展。3节能化和环保化以适应全球发展要求4快速经济模具的前景十分广阔5优质模具材料及先进表面处理技术将进一步受到重视。国外模具设计思想十分明确,模具尽可能以低造价、短周期、高质量去适应自动化生产并符合生产批量的各项要求,从而降低产品成本和价格,以获得最大的利润。国外多工位级进模大多采用镶拼结构,凸模用标准型式进行镶嵌,凹模拼块用环氧树脂结固定,普遍使用气动送料器,通过锁紧进给机构,利用压缩空气推动活塞往复进行送料。国外塑料模向一模多腔方向发展,型腔数量可多达1000个,尺寸精度5微米,并普遍采用热流道塑料模,这种模具的成本虽然比冷流道模具高20、30%,但工件成本却降低3050%在设备上面国外多采用数控(NC)和计算机控制(CNC)等高效自动化设备并且发展电加工技术、采用先进的检侧装置并运用了计算机集成制造及管理系统(CIMS) 再制造方面采用模具专业化和标准化，在材料上多应用新型材料如：粉末高速钢、高速钢基体钢、火焰淬火钢、高热强性耐磨钢、塑料模具钢、超塑性金属模具等新材料本次的设计任务是研究音箱面壳模具设计，做出一副完整的音箱面壳的注塑模具，通过设计能够熟悉和掌握冲压零件盒冲压模具的全过程，掌握模具主要零件的强度计算和每一个零件尺寸的确定，掌握制造工艺知识，通过该设计，能够熟练的运用计算机进行设计和绘图。本课题研究的主要内容和准备采用的研究方案1、本课题需要研究或解决的问题：此次设计的零件体积比较小，设计并不复杂，对模具制造设计的要求较高，对该零件的成型工艺的详细分析，根据它的特点，在模具设计中如何选择最快速的设计方法，最低的设计成本，首先应该选择CAD/CAM，但是要在设计中发挥它的主要优势，则应该选择Pro/Engineer,零件的设计可以运用Pro/E拉伸、拔模、倒圆角、抽壳边界混合等相关命令，因此，这次毕业设计的关键就是Pro/E设计软件在模具设计中的运用，凸凹模的设计是最为关键的部分，为了圆满的完成毕业设计，我对Pro/E的几个模块特别是零件、曲面、工程图和模具模块进行了深入的学习，希望可以圆满完成我的模具设计任务二、研究手段（途径）（一）、音箱面壳三维造型应用Pro/E中拉伸、拔模、倒圆角、抽壳、边界混合等相关命令生成的相机面壳，如下图所示。（二）、模具设计1、上、下模的设计（1）根据音箱面壳工程图利用Pro/e进行其三维造型并生成零件图。（2）模具型腔的布局；（3）拔模检测（4）按比例收缩；（5）手动工件；（6）复制法生成分型面；（7）分模产生上下两个体积块（8）创建镶件体积块；（9）抽取实体：（10）铸模2、模架的选用（3）、模架的设计（1）新建模架并装配模具（2）型腔布局；（3）设计浇注系统（4）创建顶杆基准点；（5）准备原件；（6）加载标准模架；（7）载入标准件；（8）固定型腔组件；（9）设计推出机构：（10）创建冷却水道（四）注射机选用后基本参数的校核毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1、对“文献综述”的评语：2、对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导老师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日音箱面壳模具设计专业：机械设计制造及其自动化学生：指导教师：完成日期：2014年5月28日扬州大学广陵学院摘要近年来，我国的模具发展迅速，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求，最近几年，塑料模具在整个模具行业所占的比例上升到30%左右，相信在未来的时间里，中国塑料模具工业还将保持年均增长速度达到10%以上较高速度的发展，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大。将来注射模具发展的方向向更精密、更高效、复合和多功能、更大型、更精密、更复杂、更绿色及更经济的方向发展，模具产品的技术含量将不断提高，模具制造周期将不断缩短。注射成型是塑料成型的一种重要的方法，它主要适用于热塑料的成型，可以一次成型简单或复杂的精密塑件。本课题是将音箱作为设计模型，将注塑模具的相关知识作为依据，介绍塑件结构形状，塑件的材料选择，及塑件的结构工艺性，注射机成型的设备组成分类及型号规格。本课题通过对音箱外壳成型工艺的分析，设计了一副一模两腔的塑料模具。设计成型零部件时，根据塑料的特性、塑件的结构和使用要求，确定型腔的总体布局，选择分型面，确定脱模方式，设计浇注系统、冷却系统。计算成型零部件的工作尺寸。运用Pro/E软件完成音箱外壳模具的整体设计；应用Pro/E中的塑料顾问模块（Plastic Advisor），对塑料制品进行注射仿真分析。最后对三维造型使用Pro/Engineer形同转出dwg文件进行出图。关键词：注塑模具；注射机；Pro/Engineer；EMX（模架设计专家）Abstract. In recent years, Chinas rapid development of the mold, especially the plastic mold of the increasingly high demand, in recent years, the plastic mold in the mold industry the proportion of up to 30% jobs, I believe in the coming years, China plastic mold industry will maintain an average annual growth rate of more than 10% high speed development, the domestic market to plastic mold injection mold greatest demand. The future development direction of injection mold to more sophisticated, more efficient, complex and multi-purpose, larger, more sophisticated, more complex, more green and more economic development, mold the technical content of the product will continue to improve, the manufacturing cycle of the die will shorten ceaselessly.Plastic molding injection molding is an important method, which is mainly applied to the thermal plastic molding, molding can be a simple or complex precision plastic parts. This topic is the speaker as a design model, the injection mold related knowledge as the basis, elaborates the structure process of plastic products, injection molding machine equipment composition classification and specifications.Through proper analysis of the speaker molding process, I designed a double-cavity plastic mould.While designing molding components, based on the characteristics of plastic, plastic parts of the structure and use requirements, the overall layout of the cavity, the joint face, the stripping methods, design of gating system, exhaust system should be determined. the working size of the molded parts is calculated. Then use Pro / E software to complete the overall design hair dryer shell mold; and finally the plastic module consultant (Plastic Advisor) in Pro / E is applied for plastic injection simulation analysis. finally the3D modeling using Pro / Engineer DWG file is transferred out of a map.Key words: Injection molding; injection machine; Pro/Engineer; EMX (formwork design expert)目录摘要Abstract 第一章绪论11.1模具及模具工业的发展与现状11.2塑料成型模具的及其分类11.3注射模具的发展趋势1第二章塑料成型工艺22.1 塑件材料的选择22.2确定成型方法22.3注塑成型工艺过程32.3.1 成型前的准备32.3.2 注塑成型过程32.3.3、塑件的后处理42.4塑件的结构工艺性42.5 塑件成型工艺参数52.5.1 温度52.5.2 压力62.5.3 成型周期7第三章音箱面壳模具设计93.1注塑成型设备93.1.1注塑机结构组成93.1.2 注塑机的分类93.1.3 注塑机的型号规格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103.3音箱模具的结构设计123.3.1分型面的设计123.3.2型腔数目的确定133.3.3 浇注系统的设计143.3.4 成型零件设计163.3.5 合模导向机构的设计193.3.6 推出机构设计203.3.7 模具温度调节系统设计223.3.8 标准模架的选用243.4 注射模具与注射机的关系253.4.1 选择注塑机253.4.2最大注射量的校核263.4.3 注射压力的校核263.4.4 锁模力的校核273.4.5 安装部分尺寸校核273.4.6 开模行程的校核273.4.7 推出装置的校核273.4.8 喷嘴的校核28第四章音箱面壳模具三维设计294.1音箱面壳三维造型及模具设计294.2 模架设计304.2.1 定义模具模架304.2.2 添加设备314.2.3 设计顶出机构334.2.4 设计冷却系统334.2.5 动画模拟开模35第五章音箱面壳模具注射仿真分析365.1 Pro/e塑料顾问的简介365.1.1注射仿真分析的优点365.1.2注射仿真分析的缺点365.2塑料顾问模块的进入365.3分析功能应用375.4分析结果385.4.1注射压力385.4.2注射温度385.4.3塑料熔体温度395.4.4熔接痕395.4.5气泡40第六章小结与展望416.1小结416.2展望41致谢42参考文献43附录44- 43 - 音箱面壳模具设计第一章绪论1.1模具及模具工业的发展与现状在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。在模具生产方面，国内已经能够生产精度达21 m的精密多T位级进模、新轿车的部分覆盖件模具、48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，还有照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模等精密塑料模具。1.2塑料成型模具及其分类塑料模具分为：注塑模，挤出模，吹塑模及注吹模如：可乐瓶那种。以注塑模具为最大的份额占70%，说有市场上面见到的塑料成型件绝大多数是注塑出来的产品。吹塑模，主要生产瓶子，水箱等中空产品。挤出模，生产管材类，门窗，塑料板材，塑料瓦等截面为连续线型产品。注吹模比较特别，由于材料不能一次成型，要先注塑瓶胚后再加热把它吹成瓶子。以饮料瓶为代表如：可乐瓶，茶饮料等底部有个点的。1.3注射模具的发展趋势模具产品发展重点主要有如下几类： (1) 车覆盖件模具：属于冲压模具，主要为汽车配套的覆盖件模具。大都是大中型，结构复杂，技术要求高。 (2) 大型精密塑料模具：包括为汽车和家电配套的大型注塑模具，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模等。模具设计与制造行业的发展趋势：模具设计与制造：向更精密、更高效、复合和多功能方向发展模具产品：更大型、更精密、更复杂、更绿色及更经济的方向发展，模具产品的技术含量将不断提高，模具制造周期将不断缩短模具软件：CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展，快速原型制造技术和快速经济制模技术及逆向工程技术得到越来越多的重视。第二章塑料成型工艺塑料成型是将塑料原材料转变为所需形状和性能的塑件的一门工程技术。在设计模具时不仅要了解塑料制作的技术要求和注射成型的工艺过程，还必须了解注射机的技术规范，以保证设计的模具与使用的注射机相适应。2.1 塑件材料的选择结合音箱面壳壁薄的特点，本课题选流动性较好的材料：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）。1、该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。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、ABS的主要性能指标见表2-1。表2-1 ABS的部分性能指标密度/(gcm-3)1.281.08计算收缩率/%0.30.82.2 确定成型方法塑料模塑成型的方法中，注塑成型是它的一种重要方法，其在生产中已广泛应用。它具有以下几方面的特点：1、成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑件。2、对成型各种塑料的适应性强。目前，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此种方法成型，某些热固性塑料也可采用注塑成型。3、生产效率高，易于实现自动化生产。4、注塑成型所需设备昂贵，模具结构比较复杂，制造成本高，所以注塑成型特别适合大批量生产因此，本课程设计采用注塑成型2.3 注塑成型工艺过程所谓注塑成型，是指将树脂在加热熔融的同时，与其他添加剂均匀地混合在一起，再使其注射人模具中，经冷却、固化后得到具有所要求形状的制品(塑件)的操作过程。其原理与金属的铸造相似。但在注塑成型过程中，仅仅把塑料原料熔融;并使之靠重力自然流入模具中固化，是不可能得到完整的塑件的。这是因为树脂的熔融粘度极高，靠其自然流入模具中成型是不可能的。为了使熔融料能够充分地流入模具型腔的各个角落而获得形态饱满、其表面没有缩痕，内部没有空洞的制品，必须在成型时对熔料施加很高的压力才行。一般来说，注射成型工艺过程主要包括:成型前的准备、注塑成型过程和塑件的后处理等三个过程。2.3.1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。 2.3.2注塑成型过程注塑过程如图2-1，首先将准备好的塑料加入注塑机的料斗，然后送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成粘流态塑料，在注塑机的柱塞或螺杆的高压推动下经喷嘴压入模具型腔，塑料充满型腔后，需要保压一定时间，使塑件在型腔中冷却、硬化、定型，压力撤消后开模，并利用注塑机的顶出机构使塑件脱模，最后取出塑件。这样就完成了一次注塑成型工作循环，以后是不断重复上述周期的生产过程。由上面的说明可以知道，注塑成型过程包括加料、塑化、注射、脱模等几个步骤。塑化是颗粒状塑料在注射机料筒中经过加热达到粘流状态并且具有良好可塑性的过程。对塑料的塑化要求是：塑料熔体在进入型腔之前，既要达到规定的成型温度，并要在规定的时间内提供足够量的熔融塑化料各处的温度尽量均匀一致，不发生或极少发生热分解以确保生产的顺利进行。螺杆式注塑机对塑料的塑化比柱塞式注塑机好得多。不管是何种形式的注塑机，注射过程均可分为充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却四个阶段。充模阶段是从柱塞或螺杆开始向前移动起，到塑料熔体经过喷嘴及模具浇注系统充满型腔时为止。图2-1 注塑成型原理示意图1-料斗 2-螺杆 3-注塑模具。塑料熔体充满型腔后，熔体开始冷却收缩，但柱塞或螺杆继续保持施压状态，料筒内的熔料会向模具型腔内继续流入进行补缩，以形成形状完整而致密的塑件。这一阶段称为保压阶段。倒流阶段是柱塞或螺杆开始后退保压结束时开始的，这时型腔内的压力比流道内的高，因此会发生塑料熔体的倒流，从而使型腔内的压力迅速下降，直到浇口处熔料冻结倒流才结束。如果保压结束之前浇口已经冻结或者在喷嘴中装有止逆阀，则倒流阶段就不会存在。浇口冻结后的冷却是从浇口的塑料完全冻结时开始，这一阶段型腔内塑料继续进行冷却，没有塑料从浇口处流进或流出，但型腔内还可能有少量的流动。应该指出，塑料从注入型腔后即被冷却，直至脱模时为止。脱模是塑件冷却到一定温度后开模，在推出机构的作用下将塑料制件推出模外的过程。 2.3.3塑件的后处理为改善和提高塑件的性能和尺寸稳定性，塑件经脱模或机械加工后应进行适当的后处理。后处理主要是指退火和调湿处理。（1）退火处理退火处理是将塑料制件放在定温的加热液体介质中（如热水、热的矿物油、甘油、乙二醇和液体石蜡）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。目的是减少或消除塑件的内应力。（2）调湿处理调湿处理是将刚脱模的塑件放在热水中隔绝空气进行防止氧化的退火，同时加快达到吸湿平衡的一种后处理方法。目的是使塑件的颜色、性能、尺寸得到稳定。聚酰胺类塑料制件通常需要进行调湿处理。2.4塑件的结构工艺性要想获得合格的塑料制件，除合理选用塑件的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性。塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，只有塑件结构设计满足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构，以防止成型时产生气泡、缩孔、凹陷及开裂等缺陷，达到提高生产率和降低成本的目的。塑件结构工艺性设计的主要内容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形状、壁厚、脱模斜度等。1、脱模斜度ABS型腔的脱模斜度为，型芯的脱模斜度为。2、壁厚制品最小壁厚的确定原则：（1）脱模时受顶出零件的推力不变形；（2）能承受装配时紧固力。壁厚因制品大小和塑料品种的不同而异。热塑性塑料制品的最小壁厚可达到0.25mm，但一般在（0.60.9）mm之间。常用壁厚为（24）mm。本课题音箱的壁厚为1mm。3、制品的精度塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。而模具的某些结构特点又在相当大程度的影响塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度应尽量选择的低些。对于本产品，图纸未注明尺寸精度，我们取IT8级精度。IT8=0.72mm.塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成工艺、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。该零件的表面要求无凹坑等缺陷外，表面无其它特别的要求，故比较容易实现。2.5 塑件成型工艺参数2.5.1温度在注塑成型时需控制的温度有料筒温度、喷嘴温度、模具温度等。（1）料筒温度料筒温度应控制在塑料的粘流温度Tf（对结晶型塑料为熔点Tm）和热分解温度Td之间。料筒温度直接影响到塑料熔体充模过程和塑件的质量。料筒温度高，有利于注射压力向模具型腔内传递，另外，使熔体粘度降低，提高流动性，从而改善成型性能，提高生产率，降低制品表面粗糙度。但料筒温度过高，时间过长时，塑料的热降解量增大，塑件的质量会受到很大影响。一般取210280，建议温度：245。（2）喷嘴温度选择喷嘴温度时，考虑到塑料熔体与喷孔之间的摩擦热能使熔体经过喷嘴后出现很高的温升，为防止熔体在直通式喷嘴可能发生的“流涎现象”，通常喷嘴温度略低于料筒的最高温度。但对于热固性塑料一般都将喷嘴温度的取值高于料筒温度，这样一方面使其自身具有良好的流动性，另一方面又能接近硬化温度的临界值，即保证了注射成型，又有利于硬化定型。（3）模具温度模具温度主要影响塑料在型腔内的流动和冷却，它的高低决定于塑料的结晶性、塑件的尺寸与结构、性能要求以及其他工艺条件（熔料温度、注射压力及注射速度、成型周期等）。如对于熔体粘度高的非结晶型塑料应采用较高的模温；塑件壁厚大时模温一般要高，以减小内应力和防止塑件出现凹陷等缺陷。对于热塑性塑料模具温度一般较高，通常控制在5070 度范围，另外动模温度有时还需要比定模高出1015 ，这样会更有利于塑件硬化定型。模具温度根据不同塑料的成型条件，通过模具的冷却（或加热）系统控制。对于要求模具温度较低的塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS塑料、聚氯乙烯等应在模具上设冷却装置；对模具温度要求较高的塑料，如聚碳酸脂、聚砜、聚甲醛、聚苯醚等应在模具上设加热系统。 2.5.2压力注塑成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种。（1）塑化压力塑化压力又称背压，是注塑机螺杆顶部熔体在螺杆转动后退时受到的压力。增加塑化压力能提高熔体温度，并使温度分布均匀，但增加塑化压力会降低塑化速率、延长成型周期，甚至可能导致塑料的降解。一般操作中，塑化压力应在保证塑件质量的前提下越低越好，具体数值随所选用的塑料品种而变化，通常很少超过6 MPa。如聚酰胺塑化压力必须较低，否则塑化速率将很快降低。注射热固性塑料时一般塑化压力都比热塑性塑料取的小，约为3.45.2 MPa，并在螺杆启动时可以接近于零。但要注意的是，背压力如果过小，物料易充入空气，使计量不准确，塑化不均匀。（2）注射压力注射压力是指柱塞或螺杆头部注射时对塑料熔体所施加的压力。它的作用：一是克服塑料熔体从料筒流向型腔时的阻力，保证一定的充模速率；二是对塑料熔体进行压实。注射压力的大小，取决于塑料品种、注射机类型、模具浇注系统的结构、尺寸与表面粗糙度、模具温度、塑件的壁厚及流程大小等多种因素。近年来，采用注塑流动模拟的计算机分析软件，可对注射压力进行优化设计。总的来说，确定注射压力的原则是：对于热塑性塑料，注射压力一般在40110 MPa之间。熔体粘度高，冷却速度快的塑料以及成型薄壁和长流程的塑件，采用高压注射有利于充满型腔；成型玻璃纤维增强塑料时采用高压注射有利于塑件表面光洁。其他均应选用低压慢速注射为宜。但要提醒的是，如果注射压力过高，塑件易产生飞边使脱模困难，另外使塑件产生较大的内应力，甚至成为废品。注射压力过低则易产生物料充不满型腔，甚至根本不能成型等现象。对于热固性塑料，由于熔料中填料较多，粘度较大，且在注射过程中对熔体有温升要求，注射压力一般要选择大一些，常用范围约为100170 MPa。在其他条件相同的情况下，柱塞式注塑机作用的注塑压力应比螺杆式的大，因为塑料在柱塞式注塑机料筒内的压力损失比螺杆式的大。为了保证塑件的质量，对注射速度（熔融塑料在喷嘴处的喷出速度）常有一定的要求。一般高压注射时注射速度高，低压注射时速度低。塑件的壁厚对注射速度取值的影响很大，一般厚壁塑件采用较低的注射速度，反之则相反。型腔充满后，注射压力的作用在于对模内熔料的压实。在生产中，压实时的压力等于或小于注射时所用的注射压力。如果注射和压实的压力相等，往往可使塑件的收缩率减小，尺寸波动较小，但会造成脱模时的残余应力较大，成型周期过长。对结晶型塑料如聚甲醛，压实压力大可以提高塑料的熔点，使脱模提前进行，因而成型周期不一定增长。如压实压力小于注射压力，则塑件的性能及脱模与上述情况相反。 2.5.3成型周期完成一次注塑过程所需的时间称为注塑成型周期。它包括以下几部分：（1）注射时间注射时间包括充模时间、保压时间和合模冷却时间。其中保压时间和冷却时间合计为总的冷却时间。充模时间直接反比于充模速率，生产中约为35 s。保压时间就是对塑料的压实时间，在整个注射时间中所占比例较大，约为20120 s。冷却时间以保证塑件脱模时不引起变形为原则，一般约为30120 s。生产中注射时间一般在0.52min，厚大件可达510 min。（2）其他时间（辅助时间）包括开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件、合模等时间。成型周期直接影响劳动生产率和设备的利用率，因此，在生产中，在保证塑件质量的前提下，应尽量缩短成型周期中各阶段的时间。其中，注射时间和冷却时间对塑件质量起着决定性的作用，要根据实际情况合理选择。第三章音箱面壳模具设计 3.1注塑成型设备注塑机是利用塑料成型模具将热塑性塑料或热固性塑料原料制成塑料制件的注射成型设备，也是应用最广的塑料成型设备。3.1.1注塑机结构组成注射成型机通常由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统等组成，如图3-1所示。注射装置使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的速度和压力将一定量的熔料注射进模具型腔。合模装置也称锁模装置，保证注射模具可靠地闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件。液压和电器控制系统保证注射机按预定工艺过程的要求（如压力、温度、速度和时间）和动作程序准确有效工作。图3-1 注塑机的基本组成1-合模装置 2-注射装置 3-液压传动系统 4-电器控制系统3.1.2注塑机的分类注塑机的分类方法很多，目前使用较多的是按注塑机外形特征分类，这种分类方法主要是根据注塑机的合模装置和注射装置的相对位置进行分类的。1、卧式注塑机合模装置与注射装置的运动轴线呈一线水平排列，具有机身低，操作、维修方便，自动化程度高等特点。所以这种形式应用最广，对大、中、小型都适用，是目前注塑机最基本的形式。2、立式注塑机合模装置与注射装置的运动轴线呈一线并垂直排列，具有占地面积小，模具拆装容易，模具内安放嵌件方便等优点。但制品顶出后不易脱落，不易实现全自动化操作，且机身高，加料、维修不方便。目前小型注塑机常采用这种形式。3、角式注塑机合模装置和注射装置的运动轴线互成垂直排列，其优缺点介于立式和卧式之间，使用也较普遍，大、中、小型注塑机均有3.1.3注塑机的型号规格注塑机型号规格是用来表示注塑机加工能力的，而反映注塑机加工能力的主要参数是公称注射量和锁模力。公称注射量是指注塑机在注射螺杆（或柱塞）作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的对空注射量。锁模力是由合模机构所能产生的最大模具闭紧力决定的，它反映了注塑机成型制品面积的大小。一般用注塑机的公称注射量和锁模力同时来表示注塑机的加工能力，并以此作为注塑机的系列规格。国产注塑机的型号表示为：XS-ZY-125/90，型号中：X表示（成）形（机），S表示塑料，Z表示注射，Y表示预塑式，125表示公称注射量为125 cm3，90表示最大锁模力为9010 kN。3.2注射模具分类及典型结构3.2.1注射模分类注射模具的分类方法很多。按其所用注射机的类型可分为卧室注射机用的模具、立式注射机用的模具、角式注射机用的模具；按所成型的塑料制品材料分，可分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模。按注射模的整体结构分，可分为单分型面注射模、双分型面注射模、垂直分型面注射模、有侧面分型和抽芯结构的注射模、定模有定距推板结构的注射模、直角注射成型机上用的专用注射模、有活动向镶件的注射模等。按浇注系统的结构分，可分为浇注系统为热流道结构的注射模、浇注系统为绝热流道结构的注射模、浇注系统为温流道结构的注射模。3.2.2注射模典型结构1、单分型面注射模单分型面注射模也称二板式注射模。它是注射模中最简单的一种结构形式。这种模具只有一个分型面。单分型面注射模具可以根据需要，既可以设计成单型腔注射模，也可以设计成多型腔注射模，应用十分广泛。其工作原理为：合模时，在导柱的导向定位下，动模和定模闭合。型腔由定模板上是凹模与固定在动模板上的凸模组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注射机开始注射，塑料熔体经定模板上的浇注系统进入型腔，待熔体充满型腔并经过保压、补缩和冷却定型后开模。开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从分型面分开，塑料件包在凸模上随动模一起后退，同时拉料杆将浇注系统的主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动一定距离后，注射机的顶杆接触推板，推出机构开始动作，使推杆和拉料杆分别将塑件及浇注系统凝料从凸模推出，塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下，至此完成一次注射过程。推出机构靠复位杆复位并准备下一次注射。2、双分型面注射模双分型面注射模具有两个分型面。第一个分型面是定模板与中间板的分型后浇注系统凝料由此脱出，第二个分型面是中间板与推件板之间的分型，分型后塑件由此脱出。与单分型面注射模具比较，双分型面注射模具在定模部分增加了一块可以局部移动的中间板，所以也叫三板模（动模板、中间板、定模板）注射模具。双分型面注射模常用于点浇口进料的单型腔或多型腔的注射模具，开模时，中间板在定模的导柱上与定模板作定距离分离，以便在这两模板之间取出浇注系统凝料。其工作原理为：开模时，注射机开合模系统带动动模部分后移。由于弹簧的作用，模具首先在第一个分型面分型，中间板随动模一起后移，主流道凝料随之拉出。当动模部分移动一定距离后，固定在中间板上的限位销与定距拉板左端接触，使中间板停止移动。动模继续后移，第二个分型面分型。因塑件包紧在型芯上，这时浇注系统凝料在浇口处自行拉断，然后在第一个分型面之间自行脱落或由人工取出。动模部分继续后移，当注射机的推杆接触推板时，推出机构开始工作，推件板在推杆的推动下将塑件从型芯上推出，塑件在第二个分型面之间自行落下。3、斜导柱侧向分型与抽芯注射模当塑件侧壁有通孔、凹穴或凸台时，其成型零件必须制成可侧向移动的，否则塑件无法脱模。带动型芯滑块侧向移动的整个机构称侧向分型与抽芯机构。斜导柱侧向抽芯的注射模，其中的侧向抽芯机构是由斜导柱和侧型芯滑块所组成的，此外还有楔紧块、挡块、滑块拉杆、弹簧等一些辅助零件。其工作原理为：开模时，动模部分向后移动，开模力通过斜导柱作用于侧型芯滑块，迫使其在动模板的导滑槽内向外滑动，直至滑块与塑件脱开，完成侧向抽芯动作。这时塑件包在型芯上随动模继续后移，直到注射机顶杆与模具推板接触，推出机构开始工作，推杆将塑件从型芯上推出。合模时，复位杆使推出机构复位，斜导柱使侧型芯滑块向内动复位，最后由楔紧块锁紧。斜导柱侧向抽芯结束后，侧型心滑块应有准确的位置，以便在合模时斜导柱能顺利插入滑块的斜导孔中使滑块复位。定位装置是由挡块、滑块拉杆、螺母和弹簧组成的。楔紧块是防止注射时熔体压力使侧型芯滑块产生位移而设置的，其上面的斜面应与侧型芯滑块上斜面的斜度一致，在设计时应留有一定的修正余量，以便装配时修正。4、带有活动镶件的注射模有些塑件上虽然有侧向的通孔及凹凸形状，但还有更特殊的要求，如模具上需要设置螺纹型芯或螺纹型环等。这样的模具有时很难用侧向抽芯机构来满足侧向抽芯的要求。为了简化模具结构，将不采用斜导柱、斜滑块等机构，而是在型腔的局部设置镶件。开模时，这些活动镶件不能简单的沿开模方向与塑件分离，而是必须在塑件脱模时连同塑件一起移出模外，然后通过手工或专门的工具将它与塑件分离，在下一次合模注射之前，再重新将其放入模内。采用活动镶件结构形式的模具，其优点不仅省去了斜导柱、滑块等负责结构的设计与制造，使模具外形缩小，大大降低了模具的制造成本，更主要的是在某些无法安排斜滑块等结构的场合，必须使用活动镶件形式。这种方法的缺点是操作时安全性差，生产效率较低。开模时，塑件包在型芯和活动镶件上，随动模部分向左移动而脱离动模板，分型到一定距离，推出机构开始工作，设置在活动镶件上的推杆将活动镶件连同塑件一起推出型芯脱模，由人工将活动镶件从塑件上取下。合模时，推杆在弹簧的作用下复位，推杆复位后动模板停止移动，然后人工将活动镶件重新插入定位孔中，再合模后进行下一次的注射动作。3.3音箱面壳模具的结构设计3.3.1分型面的设计分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，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、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作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。1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3）保证塑件的精度要求。4）满足塑件的外观质量要求。5）便于模具加工制造。6）对成型面积的影响。7）对排气效果的影响。8）对侧向抽芯的影响。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3-2 分型面方案方案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 型腔数目的确定为了使模具与注射机的生产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：根据经济性能确定型腔数目；根据注射机的额定锁模力确定型腔数目；根据注射机的最大注射量确定型腔数目；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/cm3 V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。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浇注系统的设计1、浇注系统的组成所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统，它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响。对浇注系统进行设计时，一般应遵循以下基本原则。（1）了解塑料的成型性能（2）尽量避免或减少产生熔接痕（3）有利于型腔中气体的排出（4）防止型芯的变形和嵌件的位移（5）尽量采用较短的流程充满型腔（6）流动距离比和流动面积比的校核2主流道设计主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为：主流道圆锥角=2o6o，对流动性差的塑件可取3 o6o，内壁粗糙度为Ra0.63m。主流道大端呈圆角，半径r=13mm，以减小料流转向过渡时的阻力。图3-3浇口套在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用H9/h9间隙配合。主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为5256HRC。根据设计手册查得 XS-ZY-1000型注射机喷嘴有关尺寸如下：喷嘴前端孔径：d0=7.5mm 喷嘴前端球面半径：R018mm主流道的小端直径：Dd+(0.51)mm=7.5+0.58mm主流道始端球面球面半径： R=18+(12)mm=20mm 主流道的半锥角通常为12过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大，此处的锥角选用43分流道的设计分流道布置形式图3-4流道分布示意图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。流道分布如图所示。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分流道的形状及尺寸图3-5 分流道分流道表面粗糙度由于流道中于模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想，因此分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.631.6微米，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，是中心层具有较高的剪切速率，此处Ra=0.8分流道就是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。多型腔模具必定设计分流道，单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。分流道的尺寸：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，常用塑料的分流道直径推荐值如下表一。分流道的布置：分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类，这里我们选用的是平衡式的布置方法。3.3.4 成型零件设计1 成型零件的结构设计凹模的设计图3-6凹模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。凸模和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。图3-7凸模对于此制件来说，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出相应的孔或槽来成型。成型零件钢材的选用选用钢种时，应按塑件制品生产批量、塑料品种及塑件精度与表面质量要求来确定。对本设计来说，凹模和凸模均采用20Cr，型芯与镶件采用T10A，零件热处理到HRC54-58。2 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。影响塑料制品的形状和尺寸精度的因素有：塑件收缩率，成型零件的制造误差，成型零件的磨损以及模具安装配合的误差等。对于小型塑件来说，成型模具的制造误差是主要影响因素，而对于大塑件，成型收缩率则是主要影响因素。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IT8(GB1800-79)。型腔和型芯工作尺寸的计算型腔径向尺寸和横向尺寸成型零件平均收缩率:音箱面板的壁厚为1.5-2.5，音箱面板的横向尺寸为100,。跟据塑件的精度等级查得其上下壳公差值都为：大0.28，小0.26。根据经验公式() 0(1+平)0，因为听筒是用ABS材料注射成型的，因此取塑件的平均收缩率平（0.30.7）20.5。0(1+0.5)1000.700.2800.093100.5500.093现在分析音箱面板的径向尺寸，它们分别为200，查手册得公差值为0.74。其它定义同上 0(1+0.5)2000.560.74200.68600.247200.6200.247型芯径向尺寸和横向尺寸根据经验公式() 0(1+平)0，现对型芯径向和横向尺寸尺寸进行计算：横向尺寸：0(1+0.55)97.70.700.2800.09397.578 00.093径向尺寸：0(1+0.55)198.50.560.7400.247198.17800.247型腔深度尺寸和型芯高度尺寸根据经验公式()0(1+平)X0()0(1+平)X0型腔深度：()0(1+0.55)29.10.630.1600.053 29.692900.053型芯高度：()0(1+0.55)27.70.630.1600.05327.78100.053中心距尺寸可根据经验公式计算：(C) 2(1+平)C2，其中3。C2(1+0.55)1800.252160.0230.123根据以上的大概计算，再对模具尺寸的计算结果进行规范化其主要尺寸的标注情况见零件图。3.3.5 合模导向机构的设计1、导柱结构的技术要求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。材料导柱应具有硬而耐磨的的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用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=0.80.4m。数量及布置导柱应合理均匀布置在模具分型面的四周，导柱中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具强度（导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的11.5倍）。为确保合模时只能按一个方向合模，导柱的布置可采用等直径导柱不对称布置或不等直径导柱对称布置的方式。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。图3-8 导柱2导向孔的设计形状为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔最好做成通孔，以利于排除孔内的空气。如果模板较厚，导孔必须做成盲孔时，可在盲孔侧壁上打一小孔排气或在导柱的侧壁磨出排气槽。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1、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=6mm推杆的应力校核式中：推杆应力 -推杆钢材的屈服极限强度（合金钢42000）满足条件。推杆选A型推杆，2、复位杆的设计复位杆与顶杆安装在同一固定板上，工作端面低于动模表面，选用沉头内六角螺钉。数量为4，采用45钢，顶部淬火处理，硬度为HRC4348，表面粗糙度为左右。3、推板尺寸的设计式中： H推板厚度（cm） L-推杆间距（cm），初选L22cm. 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H4cm 所以，推板的尺寸为550X370X25，推杆固定板的厚度是25mm。图3-9 推出装置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。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却，以保证制件的充分固化定型。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，a 塑料热扩散系数（m2/s）； S 制品壁厚（mm）；现我们根据已知条件知道ABS的TS=260，TM=60，TE=100，而塑件的厚度为2mm： =4.5s2、冷却系统设计原则1）尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡2）冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。3）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。4）浇口处加强冷却。5）应降低进水与出水的温差。6）合理选择冷却水道的形式。7）合理确定冷却水管接头位置。8）冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。9）冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。3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：4冷却系统的计算设ABS塑料的密度=1.05，且流量为30.6，Qs=590。现有公式可得：图3-10冷却水道Q = n G Qs式中，Qs 塑料熔体的单位热流量 N 每小时的注射次数 G 制品包括浇注系统在内的质量（Kg） G = nG件 + G浇 = 2 54.5 50+ 2000= 500 （g） Q = 30 7.45 590 = 131865（Kj）其中，1/3的热量被凹模带走，2/3由型芯带去。3.3.8 标准模架的选用模具标准化的重要意义1、使设计规范化并使设计人员摆脱大量重复的一般性设计，能专心于从事创造性劳动，解决模具中的关键技术问题2、改变模具制造行业“大而全、小而全”的生产局面，转为专业化生产。模具标准件和标准模架由专业厂家大批量生产和供应，各模具厂家主要完成型腔部分的加工和装配。3、模具的标准化是采用CAD/CAM技术的先决条件。4、有利于模具技术的国际交流和组织模具出口，打入国际市场。因此，模具标准化对提供模具设计和制造水平、提供模具质量、缩短制模周期、降低成本、节约金属和采用新技术都有重要意义。注塑模模架国家标准有两个，即GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技术条件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。前者适用于模板尺寸为BL560mm900mm；后者的模板尺寸BL为（630mm630mm）（1250mm2000mm）。结合工件尺寸（300160140）选定标准模架为550mm600mm。模架的尺寸规格见表3.1模架尺寸模板名称模板尺寸模板名称模板尺寸定模座板50060040支承块500500100定模定板50050040推杆固定板50050063定模板50050080推板34060030动模板50050040动模座板50060040由表3.1可计算出模架的高度为70+40+110+70+110+70+35=5053.4 注射模具与注射机的关系注射模具是安装在注射机上使用的。在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺过程外，还应对所选用注射机的有关技术参数有全面的了解，才能生产出合格的塑料制件。下面讨论它们的相互关系。3.4.1选择注塑机1、注塑件材料性能：ABS热塑性材料：=1.031.07 g/cm3，取1.05g/cm32、零件体积及质量估计体积、质量：应用Pro/E中的“分析”/“模型质量属性”命令求得： =49249.73mm3 =49.25cm3 m=v=49.25x1.05=51.71g在分型面上的投影面积：应用Pro/E 中的“分析”/“测量”/“区域”命令求得：A=64622.63、由公称注射量选定注射机由上可知， =49.25cm3 m=51.71g流道凝料（流道凝料的体积（质量）是个未知数，根据手册取0.5v（0.5m）来估计，塑件越大则比例可以取的越小。）实际注射量体积为： V实=49.25x1.5=73.88实际注射量为： m实=51.71g x1.5=77.57g根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则，即： V公=92.354、由锁模力选定注射机 =64622.6 x10-6 x30 x106=1938.68KN由1、2选择注射机XS-ZY-1000主要参数如表3.2所示。注射机XS-ZY-1000主要参数螺杆直径/mm85 注射容量/cm31000注射压力/MPa121锁模力/KN4500最大注射面积/cm21800最大模具厚度/mm700最小模具厚度/mm300模板最大距离/mm300最大开模行程/mm700拉杆空间/mm650550推出（两侧）孔径/mm20孔距/mm350定位孔直径/mm喷嘴圆弧半径/mm18喷嘴孔径/mm7.53.4.2最大注射量的校核注射模内的塑件及浇注系统凝料的总容量应在注射机额定注射量的80%以内，即式中：Vs单个塑件的容积（cm3） Vj浇注系统和飞边所需塑料的容积 Vg注射机额定注射量 n模具的型腔数目由上述知， V实为92.35cm3 因为92.351000，所以符合要求。3.4.3注射压力的校核注射机的最大压力应大于塑件成型所需的压力即式中 Pz注射机最大注射压力（MP） Pch塑件成型所需的注射压力（MP） ABS所需的注射压力为60100又由上表3.2知Pz为121 因为12160100，符合要求。3.4.4、锁模力的校核注射模从分型面脱开的力（锁模力）应小于注射机额定锁模力即式中F注射机额定锁模力（KN） As、Aj分别为塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积（mm2） Pm塑件熔体在模腔内的平均压力，通常为2040MPa n型腔个数由上表3.1知F为4500KN，因为450 KN1938.68KN，符合要求。3.4.5 安装部分尺寸校核模具设计时，应使模具的总高度位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模厚之间。因为300505模型基准偏移平面”命令创建3个基准平面。然后以这三个平面为参照对象，创建坐标系。设计滑块机构。在EMX工具栏中单击“Define/modify slider”按钮，按程序提示选取刚才建立的坐标系作为滑块的定位坐标，创建滑块机构。修改滑块机构元件从加载的滑块机构可以看到，滑板与侧向滑动定模块相抵触，导致定模无法完成侧向抽出运动，此时只要将滑板剪切掉一部分，定模就能正常工作了。打开模型树中的滑块组建，通过拉伸工具对滑块进行剪切。创建自动工件滑块机构中的紧固螺钉和定位销钉的位置已有EXM给出，止需使用EXM中提供的命令即可将它们调入到模架中。执行菜单栏中的“EXM4.1螺钉装配自动螺钉”命令，按程序提示选取相应点，程序会在自动工件中自动装配上螺钉。执行菜单栏中的“EXM4.1定位销装配自动销”命令，选择滑块机构中的左右压块，程序会在机构中自动装配上销钉。3 设计限位机构开模时，滑块随着动模向后退，斜导柱与滑块之间产生相对滑动，滑动到一定距离后，斜导柱与滑块脱离接触。此时需要将滑块进行准确定位，以保证再次合模时斜导柱可以准确的插入滑块里的斜孔内，而用于定位的装置就是限位机构。限位机构包括限位挡块、拉簧、紧固螺钉等。4.2.3设顶出机构由于塑料杯制品是深腔、薄壁且不允许有顶杆痕迹的塑料件，所以采用推板形式来脱模。这种结构的脱件具有平稳、推力均匀、推出面积大的特点。1、创建动模切剪特征及推件板在模型树中选择动模特征并打开，通过“拉伸”等工具完成动模的切剪。通过“在组件模式下创建元件”的方法，创建推件板。推件板厚度为20mm。2、设置顶杆参数在EMX工具栏中单击“Define ejector pin on existing point”按钮，选择动模板上的基准点，程序弹出“顶杆”对话框，从中选择相应的参数（顶杆直径为12mm），结束顶杆参数的设置。同理，设置另外3根顶杆的参数。4根顶杆的参数都设置完成后，在菜单栏中选择“EMX4.1/模具基体/装配元件”命令，在弹出的对话框中勾选“顶杆”复选框，再单击“确定”按钮，程序自动加载顶杆元件。3、在支承板上创建沉头螺孔并加载在支承板的适当位置创建4沉头螺孔并在其中心位置上创建4个准点。在EMX工具栏中单击“Define screw on existing point”按钮，选择基准点，程序弹出“螺钉”对话框，从中选择相应的参数，最后单击“确定”按钮，结束螺钉的定义。4.2.4设冷却系统注射机往模具中注入黏流状塑料后，模具经过冷却水道内的水流急速降温，塑料件在很短时间内凝固，被顶出机构推出而不至于变形或翘曲。音箱模具的冷却水路为多个冷却水路，也是在进料口附近通入冷却循环水流的循环冷却回路。1、设计水线在模型树种分别选择动模、定模垫板、定模板零件，在选中的模型上建立基准平面，并用“草绘工具”创建水线。2、创建喷嘴、接头和密封塞单击EMX工具栏中的“Create cooling bore”按钮，程序弹出“冷却装置”对话框，在该对话框中通过分别单击“喷嘴”按钮、“接头”按钮、“盲孔”按钮及“密封塞”按钮，在弹出的对话框中选择相应的参数完成喷嘴、接头和密封塞的创建。3、加载所有组件图4-6 模架在菜单栏中选择“EMX4.1/模具基体/装配元件”命令，在弹出的对话框中勾选全部复选框，单击“确定”按钮，程序自动加载其他未加载的组件。完整的模具结构如图4.11所示。音箱模架的主要零件如图4-7到4-14所示。图4-7 定位环图4-8 浇口衬套图4-9 定模座板图4-10 动模座板图4-11 定模垫板图4-12 动模垫板图4-13 定模板图4-14 动模板 4.2.5动画模拟开模单击EMX工具栏中的“Define moldbase opening” 按钮来定义动画模拟开模，弹出“开模模拟”对话框，选中“对所有模型做干涉检查”复选框，设置开模基体及步长，单击“确定”按钮，此时模型处于打开状态。单击EMX工具栏中的“Simulate moldbase opening”按钮，弹出“动画”对话框，单击“播放” 按钮，模型开始动画开模模拟，此时可以观察模型中是否有干涉现象产生，单击“关闭”按钮，结束动画模拟开模第五章音箱外壳注塑模具注射仿真分析5.1 Plastic Advisor的简介Pro/e中的塑料顾问模块（Plastic Advisor）是一个分析模块，它是专门用来对塑料制品进行

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