音响面板注塑工艺及其模具设计.docx
《音响面板注塑工艺及其模具设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《音响面板注塑工艺及其模具设计.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
音响面板注塑工艺及其模具设计
音响面板注塑工艺及其模具设计
摘要
塑料模具的根据成型方法有着以下几种：
注射模、压缩模、压注模、挤出模以及启动成型模。
本课题主要研究的是注射模。
注射模的成型方法是原粒塑料原料经过料筒的加温变成熔融状态下进行的。
本次设计零件是一款音箱面板产品，因此围绕这款音箱面板产品进行模具相关参数和结构的设计，通过对零件的尺寸进行测量，在三维软件上准确地绘制三维零件的外形和内部结构，以及对零件的结构进行分析，做出成型方法的设计与计算，对注塑模具的开模以及成型结构做出进一步的思考，通过三维软件以及二维软件CAD，对相关零件进行绘制以及计算的工作。
本次关于音箱面板的模具设计包含了注射成型的基本过程，并对音箱面板的注塑生产提出了对应的基本设计原则；同时详细的写出了音箱面板塑件成型的工艺设计的分析，包括对塑件和ABS材料的分析；采用一模2腔的结构设计，并选择使用海天160XB型注射机；采用普通流道多浇口的浇注系统设计；采用水冷却多管道的冷却系统设计；采用整体式的钢制成型零件的结构设计；采用推件板推出的脱模推出机构的设计。
经过这次设计，我明白和理解掌握了关于注塑模具设计的全过程及其重难点和注意事项，在此同时也提高了CAD绘制的能力，尤其是对于复杂装配图的绘制能力。
本课题通过对音箱面板的结构与工艺进行合理的分析，设计出合适的模具，设计出音箱面板的浇注系统、成型系统、机构推出系统等等。
因为塑料制品成本与其他材料制品来说相对低，而且制作简单，性能优良。
它成为了人们生活中不可缺少的新兴产品，在各个行业中都充当一个重要的角色。
关键词：
音箱面板；注射模具；工艺性；结构分析；推出装置；冷却系统
引言
模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，62%~91%的工业产品都需要使用模具，特别是机械设计、汽车配件、生物医学、轨道交通、电子产品、航空等行业领域十分突出，因此，模具工业是工业发展的基础，许多新产品的研发都需要模具的生产。
模具作为一种高附加值和技术密集型的产品，其技术水平的高低可以作为衡量一个国家的制造水平的重要标志之一[1]。
自中国加入WTO以来，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业，模具工业的发展关键是模具技术的进步，在经济全球化的竞争下，我国的技术人员不断改革和创新，模具制造设备及机床技术越来越成熟，模具工业地位日发重要。
第一章绪论
1.1我国塑料模具工业现状
在如今的制造业中，注塑模具制造被各行各业广泛的使用，覆盖了工业、农业、交通、文教卫生、日常生活等各个方面，小到纽扣塑料盖、大到汽车飞机，都有注塑模具的身影。
据调查分析，我国的塑料模具工业的进步速度是数一数二的。
在模具水平有了很大提高，在家家户户基本上都能看到的大屏彩电，它的外表塑壳就是以塑料模具形式制造而成，这些大型模具方面和精密塑料模具方面现在在我国生产的塑料备件尤为突出。
利用这些模具生产出来的一些塑料制品虽与国外同类产品不相伯仲，但与国外的总体水平仍有较大差距。
随着工业化的推动，我国塑料模的设计、制造等技术发展尤为迅速。
放眼世界的时代面前，注塑模具是一种给塑料制品完整结构和精确尺寸并且用来快速生产制造塑料制品的工具。
通过注塑模具生产出的塑料制件一般为大批量制造，而注塑成型正是注塑产品在进行批量制造生产一些形状较为复杂的零部件时用到的一种加工方法。
注塑成型具体指的是将受塑料加热成溶体，然后经过配套的注塑机高压射入模腔之中，等待溶体塑料冷却之后，就会得到相应的塑料成形品。
成品形色不一，商业化的系列化仍要按比例缩放；CAD、CAE、CoolFlow软件和许多中小企业甚至个人等生产中的应用率不高；自力的模具工厂少，毕竟成本过高，很少达到精英求精的效果，成品质量不高；有没有计划相关的专业和灵活的结合，但大多数企业都是劳动密集型企业，没有实现机械自动化体系。
因此提高我们自身技术水平迫在眉睫。
1.2塑料模发展趋势
由于塑胶模具成品的尺寸标准、复杂度和需要高精度的原因，以及对长远发展需要高生产力，在未来，我们需要集中在提高设计水平和比例的大型，精密，复杂和长寿命死亡等这些方面。
短短几十年的时间，我国的塑料工业从无到有，从小到大，从强到弱取得了较为明显的进步和较大的成就。
目前，中国已进入塑性的艺术世界。
特别是近年来，生产品种数量大大增加。
中国的塑料机械生产在世界上是最大的，塑料行业在国民经济中发挥着越来越重要的作用，这导致了塑料成型机械、塑料模具的自动化效率越来越高以及产品体积越来越小、精度越来越高，而且整个模具生产规模的模具寿命有了飞跃的发展，但与发达国家相比，还存在着一定差距，如生产周期长，主要是因为我国的塑料成型设备，塑料加工设备生产效率慢，相关的设备零件旧，无法满足快速精度生产的要求，并且种类少，无法满足多种开模的技术，以及塑料的材料性能相对较差，无法满足现代各种行业的生产要求和使用要求。
为了赶上世界先进水平，改变目前我国的塑料工业相对落后状况，一定要努力地发展注塑模具和注塑成型技术，这也是我制作塑料模具的主要原因之一。
此次的毕业设计（音箱面板注塑模具设计）采用在UG同步建模环境下完成设计，
第二章塑料材料分析
2．1塑料材料的基本特性
（1）使用性能
ABS塑料材料具有优良的综合性能，例如抗冲击能力好、尺寸耐磨性比较稳定、而且耐化学性、染色性、加工性也比较好。
常用于机械行业，点击壳、水表壳、加热器、电器元件和家具制造等，因此也适用于电器按钮的制造。
（2）成型特点
1 非结晶性塑料，吸湿性，要充分干燥；
2 流动性中等，和溢出价值约为0.04mm；
3 它适用于使用材料温度高，模具温度高，模具温度一般控制在50°70°，注射压力高；
4 模具浇注系统对材料流动阻力较小，应注意选择浇口的位置和形式，脱模斜度取1°或者以上
（3）ABS的主要性能指标具体见如下表（表2-1）
表2-1ABS主要性能指标
密度/g.cm-3
1.05
屈服强度/Mpa
50
比体积/cm3.g-1
0.86~0.98
拉伸强度/Mpa
38
吸水性（%）
0.2~0.4
拉伸弹性模量/Mpa
1400
熔点/℃
130~160
抗弯强度/Mpa
80
计算收缩率（%）
0.4~0.7
抗压强度/Mpa
53
比热容/J.（Kg.℃）-1
1470
弯曲弹性模量/Mpa
1400
2.2ABS的注塑工艺参数
表2-2ABS的注塑工艺参数
1、注塑机类型：
螺杆式
7、保压压力/MP
50~70
2、喷嘴温度/C
180~190
8、注射时间/s
3~5
3、螺杆转速（r/min）
30~60
9、保压时间/s
15~30
4、模具温度
50~70
10、密度（g/cm3）
1.05
5、料筒温度/C
料筒：
前200~210
中210~230
后180~200
11、冷却时间/s
15~30
6、注射压力/MP
70~90
12、成型周期/s
40~70
2．3塑件材料主要用途
ABS的机械工业制造应用于电脑塑料罩壳、音箱上下盖、把手、管道、管件、电池容器，冷库、汽车ABS制造业挡泥板、扶手、空调热水管等，也可用于汽车ABS夹层板系统。
ABS也可以用来使水表壳、纺织设备、电器配件、玩具、电子琴、收音机外壳、食品包装容器、农药喷雾器、家具等，总之，广泛应用于现代很多产品中。
第三章塑件的工艺分析
在模具设计必要结构技术以前，如形状、尺寸、精度品级和表面质量必需举行细心的钻研，只有如许才能肯定适当的精密产物所需的模具布局构造和模具，塑料按钮如图所示。
图3-1塑料件3D视图
3．1塑件的结构设计
（1）脱模斜度
在脱模斜度的考虑以及设计上，根据ABS的材料性能以及成型收缩率较小的特点，我们可以相对给定的模具拔模斜度与其他的一般材料的斜度要小一点。
在制件内部表面和外部表面设置一个特定的角度，这称为脱模斜度，一般来说，塑料件的脱模角度约为0.5至1.5，塑料件的模具型腔脱模角度为35～1°30/，脱模角度为30/～1°，参考《模具设计与制造简明手册》表2—10来进行选择，最终确定该塑件上型芯凹模的脱模斜度为1度。
（2）塑件的壁厚
注射成型的生产中，塑料产品的壁厚有着重要的用途，由于塑料制品的壁厚和模具成型的熔体活动、冷却和凝集的定型时间，成型质量和生产成本有密切的干系。
塑件的壁厚通常取1～5，经常使用的数值取2～3。
该塑件壁厚均称，在包管强度和质量的前提下，周边和底部壁厚均为1.5。
（3）塑件的圆角
为避免零件的应力集中，对模具填充模型的改进，适当增加一些过渡的角度，在塑件有角度的地方采取过渡圆角的方法。
在一般情况下，塑件的各个连接角度处均设有半径大于等于0.5～1的圆角。
外圆弧半径应大于壁厚的塑料的0.5倍，圆角半径为壁厚的0.5倍。
据观察，表面的塑料件的半径的角落和角落的内部角落的较大，以满足要求的塑料零件圆角。
3．2塑件尺寸及精度
根据任务书和图纸要求，选用常用的MT3级精度，未标注的均选用低精度公差MT5。
3．3塑件表面粗糙度
由于模具在使用过程中的磨损腔和表面粗糙度的增加，它应根据一个给定的周期加工抛光回收周期，提高塑料件的表面粗糙度。
据图纸要求可看出，此次设计的塑料产品的外表面的粗糙度明显比起内表面的粗糙度要高，故为Ra0.2，内部为0.4。
3．4塑件的重量
本次设计中，塑件的质量和体积采用3D测量，在UG软件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（ABS的密度为1.05），即可以得出该塑件制品的体积为292.14质量为306克。
第四章注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定
4．1注射成型工艺过程分析
根据塑料件的材料、结构和质量，确定塑料件的成型工艺过程为：
为了让注射模充模的过程和产品质量的保证，应该对使用的设备和原料件作好下面几项准备工作。
（1）、成型前对原材料的预处理
检测原料的水量多少，明显的质量是完整的，适当的预热和干燥的原料，由于低吸水性的吸附材料的材料，所以一般不需要干燥处理。
如有必要，可在70～80℃的范围内下进行干燥处理2～4h。
（2）、料筒的清洗
在准备用某些塑料之前，在实际生产中发现塑料中如果有分解现象时，都必须对注射机进行清洗。
（3）、脱模剂的选用
4．2浇口种类的确定
从注塑机喷嘴开端，在注塑模具中，经过进程端腔的塑料流道为浇注系统。
。
浇口是用来加添模具型腔的塑料熔体和注射压力来模具零件的。
浇注体系由主流道、分流道、浇口及冷料点。
浇口的设计和选择恰当的或不直接相干的零件可以在杰出的外形.
因为本计划中音箱面板塑件外表面质量请求较高，是以选择了侧浇口。
侧浇口直接在中间的一端的音箱，音箱盖总成，浇口被堵住了。
侧浇口流道和需要设置挂钩，连接，顶部的产品含有流动起来。
4．3型腔数目的确定
由于在本设计中采取侧浇口，而且塑件的尺寸大，为了提升塑件成功概率，从生产效益来说，并从经济型的生产角度开始，节约生产成本以及提高生产效率，复杂程度一般，故采用一模二腔，进行加工生产。
4．4注射机的选择和校核
因为本次的模具设计是应用在工业工厂大批量的生产过程中，因此对于模具的温度，模具的使用压力，以及模具高度等因素都要考虑齐全，才能保证生产效率和生产效果，通过查看《模具设计与制造简明手册》附录D（塑料成型工艺与模具设计），初步初步选择使用注射机海天HTF160XB
表4-1海天HTF160XB
海天注塑机技术参数HTF160XB
技术参数
单位
160×B
螺杆直径
mm
45
理论注射容量
cm3
320
注射重量PS
g
2
升级会员 