原稿！！空调遥控器注塑模具【开题报告+UG+CAD+爆炸图+说明书】.rar

辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 本科毕业设计开题报告本科毕业设计开题报告 题 目 遥控器面板注塑模具设计 指 导 教 师 蒲志新 院（系、部）应用技术与经济管理学院 专 业 班 级 机中职 201 学 号 2021520110 姓 名 李僮 日 期 2024 年 3 月 10 日 一、选题的目的和意义：一、选题的目的和意义：模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。在汽车、电机、仪表、电子、通信、家电和轻工业等行业中，60%80%的零件都要依据模具成形，并且随着近年来这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越迫切，精度要求越来越高结构要求也越来越复杂1。模具设计的应用非常广泛，几乎涉及到所有需要制造工业产品的行业。其主要应用领域包括汽车行业、机械制造业、电子行业、塑料制品行业等。总的来说，模具设计在现代工业生产中扮演着至关重要的角色，它不仅是工业生产的基础和关键，也是提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率的重要手段。本课题要求设计遥控器面盖的注塑模具，注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法 注塑模具由于其专用性和独一性，在设计时主要考虑到工厂现有的设备情况、产品的生产批量及模具的寿命。这遥控器面盖为批量生产，但由于该塑料制件尺寸比较小，模具的结构相对比较简单，模具制造成本比较底，在生产时主要考虑到模具寿命尽量要高，所以对模具材料提出了较高的要求。遥控面盖是一个外形件，尺寸精度要求不高，但对外层的表面粗糙度要求比较高，因此在设计时在能顺利成型出塑料制品的情况下，对模具型腔的表面抛光工艺要求比较高2。从总体结构上来看，该制件是一个尺寸较小，壁厚较薄，整体结构比较简单的塑料件。由于壁厚较薄，脱模时如果受力不均则易会产生变形从而出现制品缺陷，因此对脱模机构及冷却系统的设计要求较高。按照现今注塑模具设计的总体趋势，注塑模具的设计已很少使用手工绘图或完全由二维软件来进行设计，且模具标准件已在注塑模具设计中大量采用。因此本课题将采取使用模具二维软件和三维软件综合使用来进行模具的结构设计，且在模具设计的过程中综合考虑模具制造工艺及注塑成型工艺。二、国内外研究综述：二、国内外研究综述：塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，目前满足率只能达到 70%左右3。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束，造成 模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后，如模具 CAD/CAM 技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效率不高、周期长。总之，是拖了机电、轻工等行业发展的后腿。模具按国家标准分为十大类，其中冲压模、塑料模占模具用量的主要部分。按产值统计，我国目前冲压占 50%-60%4，塑料模占 25-30。国外先进国家对发展塑料模很重视，塑料 模比例一般占 30%-40%。国内模具中，大型、精密、复杂、长寿命模具比较低，约占 20%左右，国外为 50%以上5。我国模具生产企业结构不合理，主要生产模具能力集中在各主机厂的 模具分厂(或车间)内，模具商品化率低，模具自产自用比例高达 70%以上。国外,70%以上是商品化的。注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法,模具是现代化工业生产的重要工艺装备，被称为“工业之母”。而塑料模具又是在整个模具工业中的一枝独秀，发展极为迅速。世界上注塑模的产量约占塑料成型模具总产量的 50%以上,尤其是家电盒型注塑产品需求量不断增加，注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品,适合高效率、大批量的生产方式,以发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工方法，注塑模具的设计与制造主要依赖于设计者的经验和技师的制造技艺,一般需要经过反复调试和修模才能正式投入生产,这种传统的生产方式不仅使产品的生产周期延长,生产成本增加,而且难以保证产品的质量，要解决这些问题,必须以科学分析的方法,研究各个成型过程的关键技术，塑料注塑成型是一个复杂的加工与物理过程,为实现注塑产品的更新换代,提高企业的竞争能力,必须进行注塑模具设计与制造及成型过程分析的 CAD/CAM/CAE 集成技术的研究国外注塑模 CAD/CAM/CAE 技术研究的成果有关统计数据表明:采用注塑模 CAD/CAE/CAM 技术能使设计时间缩短 50%,制造时间缩短 30%,成本下降 10%,塑料节省 7%注塑模计算机模拟技术正朝着与 CAD/CAE无缝整体集成化方向发展6,注塑 CAD 所构造的几何模型为实现注塑模 CAE 技术提供了基本的几何拓扑信息和特征信息,注塑模 CAE 的目标是通过对塑料材料性能的研究和注射成型工艺过程的模拟和分析,为塑料制品的设计、材料选择、模具设计、注射成型工艺的制定及注射成型工艺过程的控制提供科学依据7。现时国际上占主流地位的注射模 CAD 软件有 Pro/E、I-DEAS、UG、SolidWorks等；结构分析软件有 MSC、Analysis 等；注射过程数值分析软件有 MoldFlow 等8；数控加工软件有 MasterCAM、Cimatron 等.现代模具生产中采用集特种加工设备为一体的数控加工中心加工型腔零件，减少工序间的衔接环节，减少多次装夹定位造成的误差，减少经手人员的数量，质量和周期由计算机数据处理人员控制，尽可能避免人为失误，使得生产周期和成本估算的精确性大大提高，生产质量也得到保证。目前注塑模设计方法比较多，但是最常用的设计步骤如下：（1）了解设计任务（2）塑件的结构工艺性分析（3）分型面及浇注系统的设计（4）模具设计方案论证（5）主要零部件的设计计算（6）成型设备的校核计算（7）绘制模具装配图（8）绘制零件图（9）编写设计计算说明书三、设计目标与总体方案三、设计目标与总体方案1.设计目标（1）分析注塑模具的设计原理和工艺流程，了解模具设计的基本要求和技术指标。（2）研究注塑模具的结构特点和材料选择，探索提高模具寿命和耐磨性的技术手段。（3）探索注塑模具的模具流道设计，优化注塑工艺参数，提高产品的质量和生产效率。（4）研究注塑模具的冷却系统设计，降低注塑过程中的能耗和生产成本。2.主要研究内容及方案（1）基本设计思路塑件注塑成型工艺分析：做出零件的三维造型，对塑件进行结构工艺性分析，分析塑件塑料的成型工艺性及确定注塑成型工艺参数。注射机型号的选择：初选注射机并确定注射成型的工艺参数，注射机相关计算的校核和成型设备。模具结构设计方案论证：分型面的选择、浇注系统的设计方案选择、成型部分及其零件设计、排溢系统设计、脱模机构的设计、冷却系统的设计，模体与支撑连接零件的结构。遥控器面盖模具相关结构设计的计算，主要包括浇注系统的计算、成型零件的结构设计和计算、脱模方面的计算以及冷却系统的相关设计计算，模架的确定和标准件的选用和成型设备的校核计算。（2）拟采用的途径（研究手段）主要采用模具 CAD/CAM/CAE 等软件来进行模具的设计，在模具设计过程中要综合考虑到模具制造工艺以及注塑成型工艺，主要包括：1）根据遥控面盖技术要求进行相关的计算、分型面的设计、确定型腔和型芯、模具结构的详细设计、塑料充填过程分析等几个方面。2）利用三维软件确定分型面，生成上下模腔和模芯，进行侧抽芯机构的设计，再进行流道、浇口以及冷却水管的布置。四、研究进度与预期结果四、研究进度与预期结果1 研究进度第 1 周第 4 周：收集资料，撰写开题报告第 5 周第 6 周：总体结构设计第 7 周第 9 周：完成整体尺寸计算第 10 周第 12 周：主要零部件设计、计算、校核第 13 周第 14 周：整理设计说明书、图纸计算，提交全部设计成果第 15 周：毕业设计查重第 16 周：准备毕业设计答辩第 17 周：参加毕业设计答辩2 预期结果绘制工程图：装配图，关键零件图与三维图。编写毕业设计说明书。五、参考文献五、参考文献1 彭建生，模具设计与加工速查手册机械工业出版社 20192 彭建生，秦晓刚模具技术问答机械工业出版社 20203 鄂大辛，成型工艺与模具设计北京理工大学出版社 20174 伍先明，唐浚源接插座注塑模具设计.模具技术，2003(06):25-27.5 李宇新，宋永昌.CAD 技术在塑料模具设计中的应用研究进展J.合成树脂及塑料，2022(05):77-81.6 模具设计与制造工艺研究.梁怀南.太原科技大学 20217 注塑模具结构智能设计技术研究.王静.南京航空航天大学，20208 张巍，朱建康，王婷.基于 CAE 绿色模具设计的可行性研究.南方农机，2021(21):34-35六、指导教师意见六、指导教师意见 指导教师签字：指导教师签字： 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 毕 业 设 计题 目空调遥控器上盖注塑模具设计学 院 名 称应用技术与经济管理学院专 业 班 级机械设计制造及其自动化（中职）20-1学 生 学 号2021520110学 生 姓 名李僮指 导 教 师蒲志新教务处制中文题目：空调遥控器上盖注塑模具设计外文题目：AIR CONDITIONER REMOTE CONTROL COVER INJECTION MOLD毕业设计（论文）共 48 页（其中：外文文献及译文 13 页）图纸共 11 张完成日期 2024 年 5 月 答辩日期 2024 年 6 月辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书本人郑重承诺：空调遥控器上盖注塑模具设计毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在蒲志新指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。学生签名：2024 年 5 月 30 日辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对 李僮 同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。指导教师签名：2024 年 5 月 30 日I摘 要在本次注塑模具的设计阶段，首先对空调遥控器上盖的基础结构和尺寸进行了深入的分析，分析塑件使用环境和性能要求以及对比材料，选取 ABS 为空调遥控器上盖的注塑材料。首先设计了一种注塑模具型腔,考虑到塑料件的具体结构并确定了分型面。接下来，对整个模具型腔进行设计计算和加工制作。基于其结构和生产规模，选择了一模两腔的设计布局。对模具总体布置进行分析研究，确定模具各部分尺寸以及各个零件之间的相互位置关系，从而保证整个模具的结构紧凑合理，便于操作与维护。基于这一布局方案，确立了基础的标准模架型号并进行了模具结构设计，主要包括浇注系统、冷却系统以及导向装置等方面。在基础模具的结构设计基础上，采用侧浇口浇注系统来完成注塑填充工作。为了保证产品的质量，还采用了双滑块机构实现了分型面的切换。基于模具内部的型腔设计，构建了一个既合理又均匀的冷却通道和推进系统。为了保证脱模时能够顺利地从注塑模具取出产品，还采用了斜导柱顶出方式。确定了以双螺杆挤出机为主要设备的注塑机方案。还对 XS-ZY-125 注塑机的几个关键参数，例如锁模力、注射量、注射压力和安装尺寸等进行了详细的校核。经过一系列的校验后达到了注塑制造要求。关键词：注塑模具；单分型面；侧浇口IIAbstractDuring the design stage of this injection mold,first of all,the basic structure and size of the air conditioning remote control cover were deeply analyzed,the use of plastic parts and performance requirements and comparison materials,ABS was selected as the injection material of the air conditioning remote control cover.A cavity of injection mold is designed.Considering the concrete structure of plastic parts,the parting surface is determined.Next,the whole mold cavity is designed,calculated and processed.Based on its structure and production scale,the design layout of one mold and two cavities was chosen.first of all,the overall layout of the mold is analyzed and studied to determine the size of each part of the mold and the mutual position relationship between each part,so as to ensure that the structure of the whole mold is compact and reasonable,easy to operate and maintain.Then,based on this layout scheme,the basic standard mold model is established and the mold structure design is carried out,mainly including pouring system,cooling system and guiding device.On the basis of the structural design of the basic mold,adopt use the side gating system to complete the injection molding filling work.In order to ensure the quality of the product,a double sliding block mechanism is used to realize the switching of parting surfaces.Based on the cavity design inside the mold,a reasonable and uniform cooling channel and propulsion system were constructed.In order to ensure that the product can be removed smoothly from the injection mold,the inclined guide column ejection method is also adopted.The injection molding machine scheme with twin-screw extruder as the main equipment is determined.Several key parameters of XS-ZY-125 injection molding machine,such as clamping force,injection volume,injection pressure and installation size,were checked in detail.After a series of verification,it has reached the requirements of injection molding.Key words:Injection mold；Double parting surface；Point gat目 录摘 要IAbstractII1 绪论12 塑件的工艺性分析42.1 设计任务书42.2 塑件的结构工艺性分析42.2.1 塑件的几何形状分析42.2.2 塑件原材料的成型特性分析52.2.3 塑件的结构工艺性分析52.2.4 初选注射机53 分型面及浇注系统的设计83.1 分型面的选择83.2 浇注系统的设计83.2.1 浇注系统的组成83.2.2 主流道设计93.2.3 分流道的设计103.2.4 浇口设计114 模具设计方案论证134.1 型腔布置134.2 成型零件的结构确定134.2.1 凹模设计144.2.2 型芯设计144.2.3 对于导向机构零部件的设计154.3 模架的确定1625 主要零部件的设计计算185.1 注塑模成型零件工作尺寸计算185.1.1 塑件收缩率185.1.2 成型零件工作尺寸计算185.2 脱模机构设计195.2.1 顶出行程和开模行程的计算215.2.2 脱模力计算215.3 抽芯机构的设计225.3.1 抽芯距的计算225.3.2 斜导柱抽芯的设计225.3.3 滑块的设计246 冷却系统的设计266.1 冷却系统设计原则266.2 参数计算267 注射机有关参数的校核287.1 注射量的校核287.2 注射压力的校核287.3 合模力校核287.4 安装部分相关尺寸的校核287.5 开模行程的校核297.6 工作原理298 技术经济向分析318.1 市场需求318.2 技术性分析318.3 经济性分析319 结论33致谢34参考文献35附录 A：译文36附录 B：外文文献43辽宁工程技术大学毕业设计11 绪论模具被普遍认为是工业发展的根源，其历史变迁与人类历史的各个时期紧密相连。在我国传统文化中，不难发现，在许多器物上都有模制工艺的痕迹。从青铜时代的古代开始铸造铜器，到铁器时代的农具和刀剑，模产品的出现是不可避免的。随着人类文明进步，模具作为一门学科在社会各个领域得到广泛运用。模具是利用特定的原料和技术方法，生产出一种稳定且适合大规模生产的工艺品。在现代社会里，模具被广泛地应用于各个领域，如汽车工业、电子信息产业以及航空航天等领域。伴随着科技的持续进步，模具产业也经历了新的技术革新和突破，如今，我国已经崭露头角，成为全球最大的塑料生产国家之一。塑料制品作为现代工业的重要组成部分，其加工方式多种多样，其中注塑模具就是应用最为广泛的工艺方法之一。注塑模具的核心作用是熔化塑料颗粒，然后通过注塑机进行注入，这样可以在注塑模具内制造出尺寸一致、形状稳定且质量可控的产品。注塑模具分为注塑成型和挤压成型两种方式。除了传统的注塑模具之外，还存在其他多种类型的模具，包括压铸模具、吸塑模具、压缩模具、挤出模具、陶瓷模具以及冲压模具等1。在日常生活中，塑料产品已经变得至关重要。从最初的农舍到现在的汽车零部件，几乎所有的电子产品都是通过使用各种塑料制成的。除了常见的如木材、石材、陶瓷、玻璃和金属等材料外，塑料在日常生活中的占比也在持续上升1。塑料产品可以被广泛地应用于汽车、家具、家电以及其他领域当中。如今，全球塑料生产领域正经历着迅猛的增长，各种塑料制品已经深入到日常生活的各个方面。为了达到塑料产品大规模制造的目标，使用注塑模具变得尤其重要。因此，对于注塑模具的研究就显得尤为重要了。塑料工程融合了高分子材料和机械工程的知识，除了需要深入掌握塑料材料的成型技术外，还必须对机械制造的工艺学和设计学科有深入的了解，这样才能满足注塑模具制造的实际需求2。在现代工业中，随着科技水平不断提高以及人们环保意识日益增强，许多国家都将塑料作为一种新材料广泛应用于各种生产领域。随着全球环境问题不断恶化，人们更加关注绿色环保这一话题，也使得人们在追求生产效益的同时更加注重环境保护，这就为注塑模具提供了巨大的市场空间。因此，注塑模具受到了越来越多人的关注，并被纳入相关研究，旨在推动我国经济与社会的持续、健康和快速增长。本文主要从塑料模具的分类出发，阐述了国内外注塑模具行业现状及其发展趋势。注塑模具与注塑制品已经开始崭露锋芒，它们已经变成了工业制品中不可分割的关键部分3。目前，在许多发达国家都有专门针对不同行业的注塑机制造商，他们生产的各种型号、规格的注塑件已被广泛应用于各行各业中。李僮：空调遥控器外壳注塑模具设计2伴随着材料的优化和注塑模具生产技术的持续进步，这些领域已逐渐成为工业增长的最有前景的路径。同时，注塑模具在整个制造业中所占比重越来越重。模具的制造能力和其未来的发展前景，已逐渐成为评估一个国家工业实力高低的核心标准。同时，由于塑料产品具有质量轻、体积小、便于携带和运输以及易于回收利用等特点，其应用领域越来越广，因此，对于注塑模具和注塑制品的需求也就越大。注塑模具在塑料制品加工领域是关键的工具之一，它在整个工业生产流程中起到了至关重要的角色。特别是在当今社会，模具的使用已经变得更为普遍，几乎触及了所有行业和领域。因此，如何提高注塑模具在市场中的竞争力成为了相关企业重点研究的课题。随着全球工业的飞速发展，人们对于塑料的需求越来越多，因此，塑料产品的产量也不断增加。在这些产品中，很多关键的塑料制品的产量占据了整体产品的 30-50%。因此，可以说注塑模具是一种典型的工业产品，它直接决定着一个国家制造业水平和国民经济水平。因此，注塑模具在一个国家的经济增长中扮演着至关重要的角色4。随着科学技术的不断进步，人们对注塑制品提出更高的要求，即具有良好的力学性能与加工性能、外观质量及尺寸精度。对于一个国家而言，模具技术不只是衡量其综合国力的重要指标，同时也为机械产业的持续发展提供了坚实的支撑。随着新型改性塑料材料的出现，许多传统的传动工业产品已被它们所替代。在这些新的产品当中，塑料材料占据着相当大的比重。例如，在过去，建筑的很多部分都是由金属制成的，但如今塑钢材料逐渐取代了它们。在现代工业生产领域里，塑料材料正在逐步代替钢铁成为主要的原材料之一。在我国，部分企业成功地研发了模块化的塑料建筑技术，这不仅显著提升了生产的效率，还为人们提供了更好的居住环境。另外，塑料还被用来制造各种机械零部件和管道以及其他需要特殊性能的设备，如泵和阀门等。此外，在海洋石油开采过程中，使用耐腐蚀性能好的塑料材料也会大大提高作业的安全性，从而降低事故发生的概率。尤其在海底的桥梁和隧道项目中，采用具有耐腐蚀和抗酸碱特性的塑料材料能有效地延长其使用期限5。注塑成型技术包括将粒状塑料材料置入注塑机的料斗内，接着利用料斗来完成进料过程。当塑料材料进入到熔融状态后，由于其密度较低而容易被挤出。然后，在注塑机的前端螺杆中施加高温和高压，导致固体粒子开始溶解。熔融的物质进入到注塑机的螺杆中之后，被加热至熔化状态并从螺杆上流出，从而完成整个过程。紧接着，注塑机的螺杆开始进行旋转动作，并通过前端喷嘴将熔化的材料注入到注塑机中心的塑料模具里。由于注射压力作用，熔融的熔体从塑料模具中吹出，进入一个充满空气的密闭空间中，并保持一定辽宁工程技术大学毕业设计3时间。注塑过程就是一个由熔融物料向液态塑料转化的复杂物理过程，它是一个从固态到气态或液态再变成固态的连续变化过程。这一流程可以被简明扼要地阐述为：首先是塑料原料颗粒的融化，然后进入成型阶段，接着进入固话状态，最后进行顶出，最后形成最终的产品6。本次设计的主要内容涵盖了以下几个关键领域:（1）为了满足特定任务的需求，完成了空调遥控器上盖产品的 CAD 设计和三维建模，确保达到了尺寸和壁厚的要求，并对塑料部件的结构和制造工艺进行了详尽的分析，以确定最适合的塑料材质。（2）在塑件三维建模的基础上，确定了产品的分型面位置、型腔数量和整体布局方案，完成了浇注系统的设计，并初步确定了模具的成型结构设计，脱模机构的设计，冷却水路的设计等，同时也选择了标准的模架型号。（3）最后，选择合适的注塑设备并对其进行校核。李僮：空调遥控器外壳注塑模具设计42 塑件的工艺性分析2.1 设计任务书本项目通过对某公司的空调遥控器上盖进行注塑模具结构设计和制造，来实现塑件在模具上的快速生产。在这次的设计过程中，塑料部件的图示如图 2-1 展示，该结构设计简洁，壁厚一致，非常适用于注射成型过程。根据此特点，在结构设计时对模具分型面进行了优化，选择合理的浇注系统及冷却系统。适用于其注塑制造过程的材质是 ABS。在结构设计上考虑到了零件尺寸、形状和位置公差以及强度要求等因素。2.2 塑件的结构工艺性分析2.2.1 塑件的几何形状分析通过三维建图，空调遥控器上盖的零件图如图 2.1 所示。图 2.1 空调遥控器上盖的零件图Fig.2.1 Parts of the upper cover of the air conditioner remote control辽宁工程技术大学毕业设计52.2.2 塑件原材料的成型特性分析随着塑料工业的发展，人们越来越关注塑料制品在注射时的流动性能以及制品质量等问题。此项目旨在通过对空调遥控器上盖的注塑模具的结构设计与生产，来加速塑件在模具中的制造过程。在设计过程中，需要确定不同尺寸下的壁厚分布，以及浇口位置与型腔形状之间的关系等重要问题。在这一次的设计阶段，ABS 成为了一个适宜的选项。表 2.1 ABS 物性表7Table 2.1 ABS physical properties名称单位数值密度g/cm31.15材料收缩率%1.4-1.8取材料平均收缩率%1.5材料允许注塑压力MABS50-100(中高)热变形温度4570100缺口冲击强度kJ/m212252.2.3 塑件的结构工艺性分析基于塑件的独特结构属性，我们确定了其基础脱模的斜度范围是 0.5-1。对于那些没有圆角过渡的尖角，建议设置一个倒角 R0.5-R1mm，以避免应力过度集中。对于有圆弧型顶出机构的斜分型面注塑模具，由于塑件型腔内存在较大的流动阻力，所以必须选择适当大小的顶针高度来减小流动阻力。同时，考虑到塑件的壁厚和材料属性，塑件的壁厚应该控制在 1-4mm 的范围内，既不能过薄也不能过厚，因为过薄会导致充填不足，而过厚则可能导致工艺缩水等不良缺陷。因此，对注塑模具来说，如何合理地选择材料及正确地使用这些材料是一个值得研究的课题。在分型的位置上，应优先考虑位于最大的端面位置。2.2.4 初选注射机1 对塑料部件的体积或其重量进行估算在三维模型中，我们能够直接测定塑件的尺寸，而在三维软件环境下，我们可以借助测量体的特性来直接对塑件和流道进行测量，进而确定其体积。本文介绍如何将直接测量所得的数据与其他方法获得的结果进行比较并分析其原因。接下来的图 2.3 呈现了通过直接测量获得的塑料件的体积数据。用建模分析知塑件体积为 5.513，ABS 的密度为1.05/3，所以塑件的质量=1.05 5.51=5.78。李僮：空调遥控器外壳注塑模具设计6图 2.3 塑件体积Fig.2.3 Volume of plastic parts2 注射机的选择零件的体积不大，结合对模具尺寸的初步估计，初步决定使用 XS-ZY-125 注射机，具体的参数如下表 2.2 所示表 2.2 XS-ZY-125 型注射机相关数据8Table 2.2 Data on the XS-ZY-125 injection machine 名称单位数值标称注射量螺杆直径3cmmm12040注射压力MPa120注射行程mm160螺杆转速m(r/min)25,31,39,58,32,89注射时间s2注射方式螺杆式-合模力/KN900 最大成型面积3cm500 模板最大行程mm300模板最大厚度模板最小厚度模板尺寸拉杆空间mmmmmmmm300200428458290290辽宁工程技术大学毕业设计7表 2.2.1 XS-ZY-125 型注射机相关数据8Table 2.2.1 Data of XS-ZY-125 injection machine名称单位数值电动机功率 Kw18.5喷嘴球半径mm12喷嘴孔直径 mm4机器外形尺寸m4.711.815推出形式中心及两侧推出-两侧推出时中心距-合模方式增压式-定位圈尺寸mm-3 型腔数目的确定在确定型腔数量的过程中，首要任务是要考虑到塑料件的具体尺寸以及生产出的数量。当设计出了所需的产品后，就应该进行试模来确定最终型腔数。如果生产量相对较低，那么单腔模具或 2 腔模具是一个可行的选择。当生产出一定数量的产品后，就必须要进行二次分型。对于尺寸较大或者超大的情况，选择单腔模具会更为恰当。对于复杂的塑件抽芯抽芯机构，选择单腔模具的设计和生产是更为理想的，因为它有助于减少模具的复杂性和降低生产成本。使用更大的模具通常会导致制造成本的增加。接下来，在决定型腔的数量时，我们应当考虑到塑料件的浇口设计。对于侧浇口型芯的模具结构，采用对称布置方式可以保证侧模工作稳定可靠，避免因脱模而导致型腔变形。对于大水口模架的侧浇口类型，如果浇口位于塑件的侧壁上，应该考虑浇注系统布局的可行性。另外，要注意分型面和冷却通道布置的合理性。为了提升生产的效率，我们应该尽可能地减少流道的废弃物。在三板模架类的情况下，模具尺寸应作为确定出模数量的依据。最终需要特别指出的是，在决定模具数量的过程中，注塑机的注射量是一个不可忽视的因素。如果注射机无法满足生产需要，则可以适当增大模具数量以保证所需制品的产量。对于那些重量偏大的塑料部件，我们必须确保在注塑机所能接受的最大注射量内，其注射量不应超出注塑机最大注射量的 80%。根据上面提到的设计准则，并考虑到具体的设计要求，我认为这次的设计最适合采用一模两腔的出模方式。李僮：空调遥控器外壳注塑模具设计83 分型面及浇注系统的设计3.1 分型面的选择分型面通常是指在模具中用来固定型腔及浇口位置的形状、尺寸及其它有关信息的平面图形，也就是把整个模具分成若干个部分来确定它们之间的关系。基于模具的构造，可以将其分类为单一分型面的模具和多分型面的模具。由于型腔形状不同，需要选择合适的分型面才能保证浇口位置准确、熔接良好以及冷却均匀等要求。模具的分型面数量越多，其结构设计也就越为复杂，从而导致模具制造的成本相应增加。本文通过对某空调遥控器上盖注塑模具进行改进后的实例分析，采用了一种新型的分体式分型面来实现整个注塑工艺过程中各部位之间的相互联系。这样的分型面不仅有助于型腔内空气的高效排放，其冷却通道的设计也显得十分合适。因此，可以说通过分型面来控制成型工艺和注塑过程是完全可行的。此外，该顶出机构能在产品内部表面上实现均匀分布，确保塑料件能在模具型腔内均匀且平衡地被推出，进一步确保了塑料件外观质量达到了较高的标准要求9。图 3.1 分型面的确定Fig.3.1 Determination of the parting surface3.2 浇注系统的设计浇注系统在确保熔接痕的质量和提升注塑产品外观质量方面起着至关重要的作用。本文介绍了注塑模具中常用的浇注系统结构类型及其特点。浇注系统可以进一步细分为主流道、分流道、浇口和冷料穴，其核心功能是确保融料能在高温和高压力的条件下迅速进入模具型腔，从而迅速完成所需的塑料零件的成型工序。其中，主流道型芯设计对注塑件性能有着重要影响。鉴于熔体的快速流动和良好的流动性，这就要求整个塑料件必须具备较高的抗拉强度。另外，塑料注射成型的工艺流程相当复杂，要想实现优质的塑料制品生产，必须精确控制模具内部的温度和冷却速度等关键参数。3.2.1 浇注系统的组成浇注系统的构成包括：主流道、分流道、浇口以及冷料井。辽宁工程技术大学毕业设计93.2.2 主流道设计由于不同类型的模具对主流道尺寸有一定要求，因此，对于主流道尺寸的选取必须进行优化。考虑到主流道的高度，锥度的数值应当更为显著。对于不同的流道类型，主流道的尺寸也会有所差异。另外，在挑选了标准组件之后，我们可以直接得出主流道的具体数值，并在确定这些数值时，应按照特定的方法进行10。（1）假定模具浇口套的球面半径为 R，而注射机的球面半径为 r，以下是这两者之间的关系公式:SR=SR1+(12)（3-1）SR=SR1+(12)=10+1=11mm （3-2）（2）依据模具的独特性质和设计准则，浇口套的规格应定为 90mm。D=2+1=3mm （3-3）（3）基于预先设定的设计计划和模型型号，我们可以通过直观的图形测量来确定主流道的长度，其推荐的取值范围是 75mm。（4）基于标准部件的浇口衬套选择，主流道的大端直径的测量数据显示为：7.5mm。（5）用于固定主流道的衬垫。鉴于采纳了配备托浇口的套件，所以选择了定位圈与模具面板配合并固定。定圈被视为标准部件，其外部直径为100mm，而内部直径为55mm。它与标准轴配合使用时必须采用螺纹连接的方式将其紧固在轴上。图 3.2 浇口套Fig.3.2 Sprue sleev李僮：空调遥控器外壳注塑模具设计103.2.3 分流道的设计分流道的形态包括圆形、半圆形、矩形、梯形和 U 形等多种。不同的分流道会引起熔体温度分布不均及压力波动，从而影响塑件质量和生产效率。当截面条件保持不变时，方形截面展示了最高的流动阻力、最迅速的传热速率和最大的热量损失。另外，它具有较小的流量系数和较大的传热系数。此外，由于其设计简洁、生产简便且价格实惠，它在工业领域得到了广泛的应用。因此，在采用热塑性塑料注射模具的过程中，不建议使用方形的分流器。在圆形截面上，流动的阻力相对较低，热量的损失也是最小的，同时熔融物的冷却过程也比较缓慢。为了保证制品质量，必须设计出一种合理的模具来满足工艺要求。但是，在制造过程中，模具在移动和固定两种模式下都必须有一个半开口，这导致两者之间的完全对齐变得相当困难。另外，圆形分流器可以减少材料损耗。半圆和矩形的分流通道显示出相对较大的比表面积，即表面积与体积之间的比率，并且使用频率相对较低。圆形横截面的流动阻力大，而在实际生产中，采用圆形槽道时可以减少流体与型腔壁面间的摩擦损耗，提高了成型效率。U 形截面与梯形截面的分流道路设计使得加工变得简单，且其热量损失和流动的阻力都相对较小11。图 3.3 分流道Fig.3.3 RunnersD=0.2654m4L（3-4）式中：D分流道直径 mm；m塑件的质量 5.78g；L分流道的长度，取 21mm；辽宁工程技术大学毕业设计11D=0.26545.78440=5.3mm（3-5）考虑实际加工决定采用 6mm.3.2.4 浇口设计 当处理大型和中型的塑料件，特别是盆状和筒状的塑料件时，推荐采用直接浇口的方式进行浇铸。直接浇口可以减少产品内部的缩松缺陷。对于中小规模的常规塑料件来说，侧浇口被认为是一种有效的填充技术。由于侧流道与主流道之间有较大的间隙，所以容易产生缩孔、疏松等缺陷。对于那些具有复杂结构或框架类型的塑料件，如果需要增加浇口，那么点浇口是一个适当的选择。对于异形结构或特定的浇口类型，应根据塑件的具体要求来设计浇口。不同的分流道会引起熔体温度分布不均及压力波动，从而影响塑件质量和生产效率。浇口设计必须符合塑料件的特定结构需求，并选择最合适的浇口方案。在这次的设计中，根据产品的形态和结构特性以及模具的进一步优化，选择了一个模具和一个腔室，并使用了侧浇口，该浇口位于塑料件的侧面中心。在设计流道的过程中，流动平衡得到了充分的重视。通过分析比较，选定合理的浇注系统及型腔尺寸。图 3.4 浇口形式Fig.3.4 Gate form根据塑料成型工艺及模具设计表 4-10，可得侧浇口的深度h计算公式为李僮：空调遥控器外壳注塑模具设计12=nt（3-6）=nt=0.7 1mm=0.7mm（3-7）式中，t是塑件厚度，这里mmt1；n是塑料成型系数，对于 ABS，其成型系数7.0n。浇口宽度B值的