收音机后壳注塑模具设计及型腔加工仿真(编辑修改稿)

收音机后壳注塑模具设计及型腔加工仿真(编辑修改稿)内容摘要：

到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式） 的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。 显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。 ． 2 主流道 为使冷料能顺利地从主流道中拔出 , 将主流道设计成锥形 (3176。 锥角 ) , 采用电火花加工成形。 ． 3 分流道设计： 确定分流道的尺寸应考虑以下因素： a. 塑件的形状和壁厚 要能充分填满模腔，充分传递注射压力，保证补缩； b. 浇口和型腔的距离 为了克服流动阻力，应按分流 道的长短决定分流道的粗细； c. 对浇道硬化的考虑 浇道过粗则固化时间过长，影响成型周期； d. 成型材料的种类 按流动性大小决定浇道的断面； e. 加工浇道的工具 应尽可能采用标准刀具的轮廓和尺寸。 本设计 应保证熔融塑料的流动阻力小 , 塑料的温度下降小 , 而且能均匀流入型腔。 将分流道设计成梯形 , 脱模斜度为 10176。 , 便于取出废料。 ． 4 浇口 浇口是连接流道与型腔之间的一段细短的通道。 它是浇注系统的关键部分。 浇口的设计或选择恰当与否 , 直接关系到制品能否被完好的注射成型。 浇口的种类有盐城工学院毕业设计说明书 2020 11 直浇口、侧浇口、扇形浇口、环行浇口及点浇口。 根据制品的结构要求 , 本设计采用点浇口形式。 本制品表面进料口允许有少许的残余痕迹 (如图 3 所示 )。 模具打开时点浇口废料即被自动拉断。 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。 总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则： a. 尽量缩 短流动距离； b. 浇口应开设在塑件壁厚最大处； c. 必须尽量减少熔接痕； d. 应有利于型腔中气体排出； e. 考虑分子定向影响； f. 避免产生喷射和蠕动； g. 浇口处避免弯曲和受冲击载荷； h. 注意对外观质量的影响。 浇口设计一般情况下，如图 32 所示的浇口，其参数通取数值如下： a. d=注射机喷嘴孔直径 +（ ～ 1） mm； b. a=2176。 ～ 4176。 （对流动性差的塑料等情况，也有取 3176。 ～ 6176。 ； c. D≈流道的宽度 mm； d. H 按具体情况选择，一般为 3～ 8mm； e. R=注射机喷嘴的球面半 径 +（ 2～ 3） mm； f. r 按具体情况一般取 1～ 3mm； g. L 应尽量缩短，若 L值大，使塑料降温过多，损耗大，一般不超过 60mm，如需要很长时应采用热延长喷嘴等诸措施。 图 32 浇口参数 ． 5 冷料穴的设计 : 冷料穴的作用是储存因注射间隔而产生的的冷料头及熔体流动的前锋冷料 ,以收音机后壳模具 设计及型腔加工仿真 12 防止熔体冷料进入型腔 ,以影响塑件的质量。 冷料穴设计在主流道的末端，当分流道较长时，在分流道的末端有时也开设冷料穴。 卧式注射机使用的模具的冷料穴设置在主流道正对面的动模上，直径稍大于主流道的大端直径，以利于冷料流入。 本设计采用 带 Z形头拉料杆的冷料穴 ， Z形头拉料杆的冷料穴既起冷料穴的作用，又兼有分型时将主流道的凝料从主流道衬套中拉出并滞留在动模一侧的作用。 开模后 ， 塑件稍作侧向移动，凝料会连同塑件一起从冷料穴拉料杆脱落。 图 3－ 3 冷料穴结构图 分型面 的设计 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。 由于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，从几种方案中优选出较为合理的 方案。 选择分型面时一般应遵循以下几项原则： a. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处； b. 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边； c. 保证塑件的精度要求； d. 满足塑件的外观质量要求； e. 便于模具加工制造； f. 对成型面积的影响； g. 对排气效果的影响； h. 对侧向抽芯的影响。 根据以上原则确定分型面在塑件最底面。 盐城工学院毕业设计说明书 2020 13 在做分型面之前，先进入 Pro/E Wildfire 下的制造模块 ，选择子菜单。 去掉默认选择，选择 mm 为单位。 首先要做的是把塑件的三维造型调入，其次选择型腔工件的大小，这里我们选择一模两 腔，接着制作分流道的制作，选择 [特征 ]→ [型腔组件 ]→ [流道 ]制做完成流道。 制作分型面，首先，复制整个塑件表面，接着对塑件的破孔进行修补，使用 [平整 ]命令，接着和先前复制的塑件外表面进行 [合并 ]，再创建底平面，使用 [拉伸 ]命令分割整个工件，在和先前合并的曲面再次合并，使之成为一个曲面。 接着 [分割 ]整个工件。 完成整个分型面的制作。 之后 [抽取 ]分型面分割的上下两工件（全选），生成凸模（图 34）、凹模（图 35）。 图 34型芯 图 35 型腔 冷却 系统 设计 设计计算 模具设计冷却装置 的目的，一是防止塑件脱模变形；二是缩短成型周期；三是使结晶性塑料冷凝形成较低的结晶度，以得到柔软性、扰曲性、伸长率较好的塑件。 冷却形式一般在型腔、型芯等部位合理地设置通水冷却水路，并通过调节冷却水流量及流速来控制模温。 冷却水一般为室温冷水，必要时也有采用强迫通水或低温水来加强冷却效率。 冷却系统的设计对塑料质量及成型效率直接有关，尤其在高速、自动成型时更应注意。 A. 设计冷却管道考虑因素 ： 收音机后壳模具 设计及型腔加工仿真 14 a. 模具结构形式，如普通模具、细长型芯的模具及脱模机构障碍多的或镶块多的模具 ，对冷却系统设计直接有关 ； b. 模具的大小和冷却面积 ； c. 塑件熔接痕位置 ； B. 冷却水孔的开设原则 ： a. 边离型腔的距离一般保持在 15～ 25mm，距离太近则冷却不宜均匀，太远则效率低。 水孔直径一般在 8mm 以上，根据模具大小（塑件重量）决定 ； b. 孔通过镶块时，应该考虑镶套管等密封问题 ； c. 孔管路应畅通无阻 ； e. 管接头（冷却水嘴）的位置尽可能放置在不影响操作的一侧 ； f. 冷却水孔管路最好不开设在型腔塑料熔接的地方，以免影响塑件强度 ； C. 冷却计算 ： 单位时间内进入模具应除去 的总热量 Q，可以用下式计算： Q=W1 a （ 35） 式中 W1— 单位时间内进入模具的塑料的重量 g a— 克塑料的热容量 (J/g) 查表 6171 得 130 J/g 经计算： Q= 247。 130≈ J 则带走上述热量，所需的冷却水量按下式计算： 134()WaW K T T  （ 36） 式中 W— 通过模具冷却水 的重量 (g/h) T3— 出水温度 ℃ 查表得 ABS 模具温度 40～ 60℃ T4— 入水温度 ℃ 取常温 24℃ K— 热传导系数；凹模板或凸模板钻孔的冷却水道 K= 经计算： W≈ g/h 由下式可以计算出冷却水道的直径： Wd Lp  （ 37） 式中 p — 冷却液容重 g/cm3 L — 冷却水道长度 cm d— 冷却水道直径 cm 经计算： d≈ 取 8mm 冷却流道结构设计 本模具采用一模两 腔结构，为使各个塑件都能均匀冷却，设计如 图 38： 盐城工学院毕业设计说明书 2020 15 图 38 冷却流道 该图是侧浇口冷却回路的布置 ,塑件熔体在填充型腔时 ,模具的浇口处是最热的部分 ,距浇口最远的地方温度越低 ,为了得到等温的型腔表面 ,冷却水的入口宜选在浇口附近 ,出口选在熔体流动的末 端。 推出机构设计 推出机构的作用是塑件成型后，顺利地把塑件及浇道凝料推出模外。 推出机构一般由推杆、推管、推板、推杆固定板等零件组成。 在设置推出机构时，首先需要确定当模具。