蓝牙耳机盒注塑模具设计【任务书+UG+CAD+说明书】.rar

郑州工商学院郑州工商学院本科毕业设计任务书学 院工学院指导教师郭亚娟职 称讲师学 号200506130333学生姓名焦文龙专业班级机械设计制造及其自动化本科 2003 班毕业设计题目蓝牙耳机盒注塑模具设计课题类型理论分析 调查研究 艺术设计研究应用研究 实验研究 软件开发研究 其他选题情况课题来源结合实验教学选题 结合实习教学选题结合工程实践选题 结合社会调查选题 其他主要研究内容、基本目标和要求一、课题研究的主要内容1.对蓝牙耳机盒各个数据进行分析并制定工艺参数；2.注塑模具的结构设计以及注塑系统；3.计算模具，注塑系统所需数据；4.利用 cad 绘制出装配总图；二、课题研究预期达到目标1.完成蓝牙耳机盒的零件图；2.完成注塑系统的主要系统框架，注塑模；3.完成零件各个系统以及零件的尺寸，计算；三、课题研究主要要求1.学生必须掌握和运用机械设计制造及其自动化的基本理论，以及完成课题必须重点研究及攻克的关键问题；2.完成课题所用的研究方案、方法和手段，并熟悉该课题的研究动态；3.按照要求设计自己的题目，并绘制出必要的零件图；4.在大量广泛阅读论文线管文献的基础上，熟悉注塑系统的设计过程，工作过程；5.字数不少于 10000 字，查重率低于 20，严格按照论文模板进行撰写；参考资料要求（1）参考文献数量不低于 15 篇，其中至少 1 篇外文参考文献；（2）参考文献至少 90%以上为近五年的文献资料；（3）参考文献不能全为专著，应包含论文，期刊，书籍等；（4）调研数据应满足采样合理，有效，覆盖面广等要求；（5）所有图纸及设计手册采样最新版国家标准或行业标准；阶段阶段内容起止时间前期准备明确研究目的和意义；收集文献参考资料；拟定研究方案2023 年 10 月 17 日至2023 年 11 月 21 日开题报告撰写开题报告，进行开题答辩2023 年 11 月 22 日至2023 年 12 月 19 日设计初稿完成毕业设计成果2023 年 12 月 20 日至2024 年 2 月 21 日定稿经指导教师审核，完成设计成果定稿2024 年 2 月 22 日至2024 年 4 月 11 日进度安排毕业答辩进行毕业答辩2024 年 4 月 12 日至2024 年 5 月 13 日指 导 教 师（签名）：日期：教研室主任审核（签名）：日期：学 院 审 核（签名）：日期：XXXXX 学院毕业设计说明书毕业设计说明书项目名称：蓝牙耳机盒注塑模具设计蓝牙耳机盒注塑模具设计学院名称：学生姓名：学号专业年级：指导教师：教师职称：目 录目 录摘要.4Abstract.51 前言.61.1 塑料成型模具的发展趋势.61.2 选题的意义与要求.72 成型工艺分析.82.1 产品结构分析.82.2 材料成型工艺性分析.92.3 设计方案确定.103 注射机及注塑模的选取.113.1 塑件的体积和重量.113.2 浇注系统凝料的估算.113.3 注射机的选用及其技术参数.123.4 成型工艺参数.134 模具结构设计.154.1 选择分型面.154.2 浇注系统的设计.164.2.1 主流道设计.164.2.2 分流道设计.174.2.3 浇口选择.184.3 注塑成型结构的设计.194.3.1 型腔、型芯的设计.194.3.2 型腔尺寸的计算.204.3.3 型芯尺寸的计算.214.4 支承零部件设计.234.4.1 固定板、支承板设计.234.4.2 动模座板和定模座板设计.234.5 导向机构的设计.244.6 推出机构的设计.244.7 脱模力计算.254.8 模具侧向分型与抽芯机构设计.264.9 冷却系统与排气系统的设计.284.9.1 冷却水路的设计.284.9.2 冷却水路的计算.294.9.3 排气系统的设计.314.10 模架的选择.315 注射机参数校核.325.1 校验注射压力.325.2 校验锁模力.325.3 校验注射量.335.4 模具安装尺寸校验.335.5 校验开模行程.34模具装配图.36结 论.37参考文献.38致 谢.403摘要摘要模具是工业生产中最基本的工艺设备，它指的是在特定的工艺条件下，将金属或非金属材料加工成所需的尺寸和形状的模型的统称。本文以一款具有代表性的蓝牙耳机盒为例，对其注射成型过程及模具结构设计作一些探讨。首先，依据蓝牙耳机盒的外形和大小进行了塑件的工艺分析，并根据零件的使用需求和环境特性，选择了适合的注塑原料。其次，根据所选原材料，结合相关的标准规范，设计出符合蓝牙耳机盒要求的辅助结构。利用 UG 三维建模软件完成了蓝牙耳机盒的三维建模工作，并根据产品的生产批量和尺寸需求来确定模具的型腔数量。接着，使用 UG 三维软件获取了标准模架，最终完成了辅助结构的三维模具设计。在对蓝牙耳机盒注塑模具所需要考虑因素分析的基础上，制定了该产品的模具结构设计方案。该设计包括了成型组件、脱模构造、浇注系统和冷却系统等多个方面，旨在选择最适合的模具加工材料，并确保模具结构的合理性，以确保生产出的产品能够满足实际生产的需求。在对模具进行详细设计之后，还需要借助专业的数控设备，以保证所制作出来的产品可以符合相关的技术要求。在三维设计完成之后，采用 CAD 绘图工具绘制了模具的组装图和主要成型部分的图示。关键词：蓝牙耳机盒、注射成型工艺、一模四腔、潜伏浇口4AbstractMolds are the most basic process equipment in industrial production.It refers to the general term for processing metal or non-metal materials into the required size and shape under specific process conditions.This article takes a representative Bluetooth earphone case as an example to discuss its injection molding process and mold structure design.Firstly,the plastic part process analysis was conducted based on the shape and size of the Bluetooth earphone case,and the appropriate injection molding material was selected according to the parts usage requirements and environmental characteristics.Secondly,based on the selected raw material and relevant standards,an auxiliary structure that meets the requirements of the Bluetooth earphone case was designed.The Bluetooth earphone cases 3D modeling work was completed using UG three-dimensional modeling software,and the number of mold cavities was determined based on the products production batch and size requirements.Subsequently,the standard mold frame was obtained using UG three-dimensional software,and the three-dimensional mold design of the auxiliary structure was completed.Based on the analysis of the factors that need to be considered for the injection mold of the Bluetooth earphone case,a mold structure design scheme for the product was formulated.This design includes molding components,demolding structures,gating systems,cooling systems,and other aspects,aiming to select the most suitable mold processing materials and ensure the rationality of the mold structure to ensure that the produced product can meet the actual production requirements.After the detailed design of the mold,professional CNC equipment is needed to ensure that the produced products can meet the relevant technical requirements.After the completion of the 3D design,the assembly drawing of the mold and illustrations of the main forming parts were drawn using CAD drawing tools.Key words:Rectangular plug board cover,injection molding process,one mold four cavities,side gate51 前言前言1.1 塑料成型模具的发展趋势随着新型工程塑料的持续研发和广泛应用，成型技术日益完善，注塑模具行业也逐渐展现出“多样化”的发展方向。在我国国民经济中占有重要地位的汽车制造业对注塑模具的需求量很大。它的显著特性是模具产品正在向精密、大规模和复杂的趋势发展，同时也整合了精密加工技术、智能控制、计算机技术和绿色制造的综合应用；模具生产公司正在持续地向数字化管理、技术融合和加工自动化的趋势前进；模具行业正在向数字化、环境友好和可持续发展的趋势前进。观察全球工业领域中的机械与模具生产，我们可以看到注塑模具的设计、制造和生产都应向智能化、大规模化以及精密化的趋势前进。这不仅是注塑行业自身的要求，也对整个行业的发展产生了巨大影响。此外，我们还需努力减少生产过程中的成本，增强生产的经济效益，并努力缩减制造的时间周期。首要任务是朝着智能化的趋势前进：我们应当引入计算书的辅助工具，以达到数字化、数据化和数据库模式的目的，并借助人工智能技术来辅助设计和生产流程，进而减少人工的错误和成本。紧随其后的是模具大型化的发展方向：传统注塑模具的吨位已经超越了1000T，因此被认为是超大规模的模具。由于大型模具制造成本高，一般只有在大型汽车零部件生产企业中才能得以实现。然而，随着全球模具市场的不断变化，其应用的广度也在持续增长。如汽车零部件、电子产品等领域都有大量使用到大型模架系统。随着基建路桥工程、海洋工程和航空航天工程的不断深化，对于大型塑料制品和具有特殊复杂性的大型模具的需求也呈现出持续上升的趋势。另外，由于汽车工业发展迅速，以及对高性能汽车零部件要求的不断提高，这些行业都迫切需要大量的高尺寸精度、高可靠性和低成本的大模数注塑成型设备来满足客户的需求。在某些特定项目中，注塑模具的重量可能会超出 3000T，这表明我们在技术和生产能力上还需进一步加强。随着技术的不断进步，在制造精度方面，塑料部件的尺寸精度需求已经上升到了 0.0001mm。为了实现这一目标，就必须对精密注射模型腔零件进行高精度加工。这一精度要求明确指出，工业级别的机床设备必须具备极高的精度水平，6而传统的人工配合方法已无法满足当前的加工和制造需求。目前国内模具行业对精密注塑模具的需求量也越来越大，但是由于国内模具制造企业自身存在一些问题，导致我国精密注塑模具在质量方面无法与国际先进水平相媲美。因此，为了满足模具制造企业的特定需求，有必要建立专门从事机械机床设备研发的企业。我国模具产业每年都在持续稳健地增长，经过年复一年的不懈努力，已经逐渐朝着这些特定的发展方向前进。1.2 选题的意义与要求这一次的设计焦点主要是围绕蓝牙耳机盒的注塑模具进行的。这类塑料制品被视为满足人类社会需求的关键产品之一，并在市场中拥有相当大的份额。随着人们生活水平的提高和消费能力的提升，人们对此类塑料产品提出了更高的要求。因此，在当前的市场需求环境中，深入研究这种塑料产品的注塑成型技术、模具的设计与制造过程，无疑具有巨大的实际价值。首先，我们需要根据任务的具体需求来构建三维数字模型。根据设计图纸以及产品技术说明书等资料信息对其建模并生成相应的二维工程图或装配图。在构建模型的过程中，对基础工艺的分析是不可或缺的。其次，要对模具的结构以及尺寸进行优化设计。根据模具设计大纲的规定，我们已经完成了模具的整体结构设计，这涉及到浇注、成型、冷却以及模架等核心的结构设计步骤。其次，要对设计方案进行可行性论证。关于这次的选题设计，我们应当逐渐完善以下几个关键领域的内容:（1）对于蓝牙耳机盒这一产品，我们进行了深入的成型技术和结构研究，最后决定采用热塑性塑料作为主要的成型材料。基于产品的独特结构属性，我们制订了基础模具的设计蓝图，并为分型面与型腔确定了具体的结构布局策略。（2）模具的构造设计已经做好，所有的结构协作都不应产生任何干扰，所有的结构组件都必须达到常规的机械加工标准，并满足机械加工的技术要求。（3）我们采用了三维数字软件来为模具创建模型，并借助 CAD 计算机辅助工具来输出二维的设计图纸。每一份工程图纸都必须达到机械绘图的标准规定，确保其尺寸既完整又清楚，并对各种公差和技术规格有明确的规定。（4）按照教学大纲所设定的标准，我们对所有关键的参数和数据进行了准确且明确的验证。72 成型工艺分析成型工艺分析2.1 产品结构分析图 2-1 展示了塑料部件的三维视图，这些部件是日常生活中经常看到的蓝牙耳机盒，它们的表面非常平滑，没有毛刺。图 2-1 蓝牙耳机盒三维图蓝牙耳机盒的总体设计呈现为一个方形的椭圆角壳体，它的最大几何尺寸是58mm24mm35mm，而其壁厚达到了 1mm。为了提高产品外观质量和生产效率，在分析了该结构特点后，采用注塑成型技术进行塑件设计。我们利用 UG 软件绘制了塑件的三维图形，并确定了塑件的实际体积为 7453.7mm3。由于塑件结构复杂且有一定厚度，为了保证其质量并减少模具制造成本，对该塑件进行了注塑模具设计与分析。经过仔细比较和考量产品的工作环境及其需求，最后选择了 ABS塑料作为工程材料。根据模具结构及工艺参数对注塑模具进行设计，确定了主要浇口位置及形状，并在此基础上完成了模具设计与制造。ABS 具有很高的强度，此外，它在抗磨损和化学稳定性上都展现出了卓越的性能，成型后的塑料部件表面呈现出明亮的光泽。2.2 材料成型工艺性分析用于蓝牙耳机盒的注塑材料选择为 ABS 塑料。由于塑件结构复杂且有一定厚度，为了保证其质量并减少模具制造成本，对该塑件进行了注塑模具设计与分析。ABS 塑料由三元共聚物（丙烯晴、丁二烯和苯乙烯）构成，具有出色的光泽度和8相对较硬的质地，同时还具备较高的韧性和钢性，以及良好的机械性能和耐腐蚀性能，其化学性质也相当稳定。根据产品特点，选择了合适的注塑模具方案和模具温度及冷却时间等成型条件。相关的几个参数可以在表 1 中找到。根据以上条件，可以选择合适的注塑机来进行生产。通过对蓝牙耳机盒的尺寸结构和性能要求进行分析，同时考虑 ABS 材料的收缩率和工艺要求，并结合塑件尺寸公差标准，采用了一般精度为 5 级的方法。表 1 ABS 材料性能参数项目参数项目参数密度（g/cm3）1.021.08收缩率/%0.40.7熔点（）130160弹性模量/MPa1.8105泊松比0.394变曲强度/MPa80屈服强度/MPa15.715.9用于蓝牙耳机盒的注塑材料选择为 ABS 塑料。由于该材料本身存在一定问题，因此在生产过程中经常出现翘曲变形等现象，严重影响产品质量，降低了企业经济效益。通常，模具型腔的表面粗糙度会比塑料零件低 12 级。根据产品特点，选择了合适的注塑模具方案和模具温度及冷却时间等成型条件。塑料部件的表面粗糙度 Ra 范围是 0.20.8um。塑料零件在成型过程中，由于树脂流动速度较快、温度高，因此塑料熔体与模具之间存在一定压力差，这种压差是造成塑料零件表面质量下降的主要原因之一。基于塑料部件的大小和形态需求，其表面的粗糙度 Ra 达到了 0.5um。鉴于塑件在冷却时会发生收缩，所以在脱模之前，塑件会将其凸出的部分包裹在中心或内部空间。如果不能正确地选用脱模坡度，就可能使塑件变形、开裂和破裂等缺陷产生。为了确保塑件能从其内部或腔室中被取出，并避免在脱模过程中受损，必须根据脱模坡度的选择准则来设计适当的脱模坡度。本文通过对几种常用塑件进行分析研究，得出了塑件不同部位的最佳脱模坡度。依据常用塑料部件的脱模坡度设计，其脱模坡度达到了 40。塑料部件在模具设计，压力方向等因素作用下，其形状，尺寸，壁厚及有无预置部件等均会影响其部分收缩、浇注系统设计，布置及尺寸对收缩率亦有明显影响。本文根据塑件特点，建立了塑料注塑模具的三维模型，通过有限元分析软件进行数值模拟，得到注塑过程中各工艺参数对收缩量的影响规律。塑料零件的9实际收缩率是其实际收缩率的表示。计算收缩率时可以把实际收缩率乘以系数来得到。实际的收缩率与计算出的收缩率之间的差异并不显著。在注射成型中，由于树脂流动时受到剪切作用，使制品出现了翘曲变形，因此需要考虑收缩问题。收缩率的确定可以基于塑料的种类、塑料部件的外形、大小以及壁的厚度，并可以进一步估算型腔与型芯的尺寸。在模具设计中可以通过对模具温度的调节来控制塑件收缩变形量，从而达到要求的收缩率值。这是一个由 ABS 材料制成的塑料部件，具有 0.5%的收缩率。2.3 设计方案确定蓝牙耳机盒采用了规整的方形壳体塑件设计，尽管其结构相对简洁，但由于零件的尺寸偏大，因此在考虑模具的尺寸后，决定采用一模四腔的设计方案。本文根据塑件特点，建立了塑料注塑模具的三维模型，通过有限元分析软件进行数值模拟，得到注塑过程中各工艺参数对收缩量的影响规律。按照规定，蓝牙耳机盒模具被设计成具有潜伏浇口结构的单分型面注塑模具。103 注射机及注塑模的选取注射机及注塑模的选取利用 UG 三维分析软件，成功地创建了一个塑件模型。由于这个塑件具有不规则的外形，无法通过精确的尺寸来计算他的其体积和质量等参数。不过可以使用 UG 软件中的体积测量工具来直接求得体积数据。图 3.1 塑件的体积3.1 塑件的体积和重量在完成蓝牙耳机盒的模型构建后，我们可以借助 UG 软件的分析工具，也就是测量功能，直接获得数据的体积细节。利用此方法计算出插线孔面积，进而确定其尺寸大小和位置关系。因此:345.7cmV塑通过前章选定的塑件采用 ABS 材料的密度3/05.1cmg，所以可以通过计算得到塑件质量：g82.705.145.7塑塑Vm3.2 浇注系统凝料的估算在浇注系统的应用中，精确地计算凝料的体积是一项具有挑战性的任务，通常是依据过往的经验，以塑件体积的 0.31 倍作为估算依据。为了提高浇口位置精度和减少模具成本，本文提出一种新的计算方法流道法。在这次的设计过11程中，我们选择了一模四腔的策略，确保流道的适宜性。通过对不同注射压力下的充型过程的数值模拟，得到了各时刻的充填情况，从而确定最佳的注压时间。根据 0.3 倍的计算结果，凝料的体积已经达到了 2.24cm3 的数值。注射时由于模具温度较低，导致凝料流动速度较慢。因此，我们能够推算出，每一次注射机向型腔注入的总体积实际上是由塑件体积和凝料体积共同构成的:3cm04.3224.2445.7浇塑总VVnV3.3 注射机的选用及其技术参数基于上述 3.2 的计算，注射机的总注射量应为公称注射量的 80%或更少，这是基于书籍的规定:33cm05.40cm8.0/04.328.0/总公VV考虑到模具的整体高度和之前的计算数据，目前我们选择了公称注射量为125cm3 的注塑机，并决定采用 XS-ZY-125 型号。表 3.1 XS-ZY-125 注塑机参数注塑机型号125-ZY-XS额定注射量3125cm螺杆直径42mm注射压力120Mpa注射行程115mm注射方式螺杆式锁模力900KN最大开合模行程300mm模具最大厚度300mm模具最小厚度200mm喷嘴圆弧半径R12mm12喷嘴孔直径R4.00mm顶出直径出两侧没有顶杆，机械顶定、定模固定板尺寸428X458mm拉杆空间260X290mm合模方式机械液压3.4 成型工艺参数通过查材料的基本成型工艺参数性能，可以确定其主要的注射成型工艺，如下表 3.2 所示表 3.2ABS 塑料的注射成型工艺参数工艺参数规格预热和干燥温度/8085预热和干燥时间/h23料筒温度（后段）/160170料筒温度（中段）/200220料筒温度（前段）/180200温度/170180喷嘴结构直通式注射压力/MPa60100螺杆转速 r/min30模具温度/5080注射时间2090保压时间05成型时间/s冷却时间2012013成型周期50220后处理方法（温度/，时间/s）红外线灯、烘箱（70，24）144 模具结构设计模具结构设计4.1 选择分型面在开始注塑模具的设计阶段之前，首要任务是依据产品的特定结构来确定最合适的分型面。不同类型的注塑模具所使用的分型面上有很大差异，而且每个类型的注塑模具都存在各自独特的优点和缺点。选择合适的分型面对于注塑模具是否能够成功至关重要，因为它会直接决定模具的制作难度和塑料件的成型品质。另外，对于不同类型的塑件而言，其成型方法也有所不同。因此，在挑选分型面的过程中，首先要确保塑件成型的高质量，其次是要考量模具实施的复杂性。本文主要探讨如何通过对注塑模具设计方案进行合理地选择与优化。选择和确定应当基于以下列出的条件:（1）在选择塑料零件的分型面时，应优先考虑其最大的轮廓位置；（2）在注塑过程中，分型面的放置位置应确保浇口能够顺畅地填充，这样可以保证流程的简洁性和填充的迅速性。同时，分型面和浇口的结合不应影响塑料件的外观品质；（3）为了简化注塑模具的制造过程并降低其成本，我们应该在分型面的位置尽量减少抽芯机构的使用，或者最大限度地减少抽芯结构的形成。（4）在明确了分型面的具体位置后，我们必须深入考虑型腔及其机械加工的复杂性，以确保这将有助于实施实际的机械加工技术方案，并保证可以利用机床进行加工，避免产生无法加工的死角。（5）在决定分型面的具体位置时，我们必须确保塑件的内侧表面位于型芯区域，而其外侧表面则应位于型腔区域，这样做有助于保证塑件外观的高质量。在这个设计方案里，部件结构的关键思想是：通过塑料部件的最大形状来进行定型，而分型面则是由 UG 软件负责设计的，正如图 4-1 所展示的。15图 4-1 分型面示意图4.2 浇注系统的设计在塑料模具设计的全过程中，浇注系统被认为是一个至关重要的环节。由于注射模工作时需要加热到一定温度才能进行冷却，因此，其结构形式也就决定了型腔内熔体流动的方向和速度，从而影响塑件的尺寸精度。为了确保成型塑件的质量，选择和设计合适的浇注系统显得尤为关键。本文对影响型腔充填性的因素作了详细论述，并结合生产实例分析了如何选用合适的浇注系统以提高产品成品率。浇注系统的概念定义为，从定位环开始，塑料流向空腔的途径，包括浇口、主流道、分支流道和冷料空腔。由于塑件结构复杂且形状不规则，其浇注系统的确定非常困难，需要通过多次试验才能得出最优方案。在开始成型之前，浇注系统的设计是必不可少的，以确保其能够满足塑料部件的标准。不同类型和规格的塑件，对浇注系统也有相应的规定。浇注系统设计对塑件的多个方面产生了直接的影响。4.2.1 主流道设计注塑机的主流道是喷嘴离开后的第一个部分，通常它会呈现出锥形的形状，这有助于模具的顺利脱模。主流道常位于注塑成型制品和冷却介质之间，其位置决定了最终产品是否能达到预期要求。主流道不应直接设置在注塑模具内，而应通过浇口衬套的标准组件进行连接。浇口衬套包括一个具有一定长度和宽度的通16道以及用于将通道与外界连通的通孔，其主要作用在于防止注塑过程中熔体从浇口衬套上溢出或飞溅出来。在选择浇口衬套时，可以依据模具的具体构造，既可以采用螺丝进行固定，也可以选用台阶式模板进行固定，或者还可以选用活动式的方式。不同类型的产品对其所采用的浇口衬套有不同要求。在选择生产方法时，应首先考虑浇口衬套的标准部件，这有助于有效地减少生产的总成本。此外，还要注意浇口衬套与注塑工艺参数之间的关系。为了确保成型塑件的质量，选择和设计合适的浇注系统显得尤为关键。注塑过程中影响制品外观和性能的因素很多，其中包括了注射压力、熔体温度、保压时间等工艺参数以及型腔内充填情况等。主流道的较小直径需要与注塑机同时使用，以下是计算主流道主要尺寸的方法:（1）mmdd5.45.0415.0(0）注射机喷嘴孔径主流道小端直径（2）mm82tan2dLD主流道大端直径（3）mmSRSR11110210）（喷嘴球面半径主流道始端球面半径主流道的衬套，也常被人们称作浇口套，一般只需要购置标准的组件。由于其结构简单且价格便宜，因此在铸造生产中得到了广泛应用。浇口套与定位圈能够被构建成一个连贯的整体结构。当需要将其拆卸时，可通过拆模工具从模具上拆除这些组件。在某些情况下，为了方便拆卸，它们被设计成两个独立的组件，并与模板紧密结合。浇口套可由多个模具制成，以满足不同产品的需要。浇口套所采用的材质是碳素工具钢，例如 T8A、45 钢或 T10A，并经过适当的热处理，最终达到大约 55HRC 的水平。图 4-2 浇口套4.2.2 分流道设计在设计多型腔模具时，分流道的设计是绝对必要的。而对于单腔模具，当使17用多个进浇口时，同样需要设计分流道，其主要目的是调整溶体的流动方向，确保其能够平稳地流向各个型腔。由于熔液本身具有很大流动性，因此不同类型的流道对溶液流场的影响各不相同，进而影响熔体的填充速度和充填质量。通过优化分流道的尺寸和截面设计，我们可以确保溶体保持稳定的流速和快速充型，从而实现最佳的成型效果。在分流道中，常见的截面形状有梯形、U 形、圆形、半圆形和矩形。根据流体流动规律，在满足一定条件下可选用不同的截面形式来实现能量传递。U 形和梯形的截面是最佳的加工选择，它们的压力和热量损失都相对较小，因此是两种最常被使用的截面。在生产过程中一般用圆角过渡或圆弧过渡来减小阻力，但有时由于工件本身存在着一些问题而不能达到目的。这次的设计选择了梯形的断面。由于梯形通道具有许多优点，所以在工程上被广泛使用。通过以下的经验公式，可以确定参考书籍中提到的梯形截面分流道的尺寸:mmLmb4.172654.04式中，b 为梯形大底边宽度；m 为塑件质量；L 为分流道的长度。4.2.3 浇口选择注塑模具的浇口可以被认为是进料口，它是熔料进入模具型腔后的最后一个小区域，类似于水龙头的开关阀门作用，可以迅速提高注射的压力，这使得熔料射出的距离更远，可以更迅速地填充模具的型腔内部，迅速排出型腔内的空气。在决定浇口的位置时，必须确保它处于塑件外观质量不会受到损害的地方。要保证产品表面光洁度和美观程度，必须将其置于一个合适的温度范围内。另外，浇口应该容易移除，并且不应该留下明显的浇口痕迹。为了减少浇注过程中对模具表面造成的破坏，可采用金属型或塑料型等形式来填充浇口，但这两种方式都存在着一些缺陷。在进行浇口填充的过程中，必须充分考虑到熔料在融化阶段的流动特性，并要确保熔料流动的流畅性，以防止浇口直接撞击到有明显高低落差的塑料部件区域。对于复杂的注塑模具来说，要保证其成型精度必须采用合适的浇口设计方法。浇口的类型和尺寸需要根据塑料件的影响来进行验证。对于具有复杂外形或结构复杂形状的产品而言，应该采用多个不同类型的浇口以达到较好的效果。一般来说，浇口的横截面面积应当尽可能地减小。当浇口较大时，由于熔体与空气接触面积大，容易产生气穴或气泡。然而，在真实的模具实验环境中，18如果观察到浇口尺寸过小，第二次加工时可以考虑增加更大的浇口尺寸，但在首次设计加工阶段，浇口的尺寸不应过大，因为过大的浇口再进行尺寸缩小将会变得极为困难。为此，本文提出一种新型的浇注系统潜伏浇口式浇口结构。基于流体的流动特性，当满足特定条件时，我们可以选择不同的截面设计来完成能量的传输。因此，本文以某型号摩托车为例介绍了采用潜伏浇口结构的模具设计过程，并对其进行了分析和研究。根据设计的详细规定，本次设计决定采用潜伏浇口的模具结构。图 4-4 浇口示意图4.3 注塑成型结构的设计4.3.1 型腔、型芯的设计在模具合模完毕之后，所有与塑料直接接触的模具腔室内的组件都被分类为成型部件，这主要涵盖了型腔、型芯以及镶嵌部件等组成部分。成型零件的尺寸精度要求高，形状复杂，结构复杂且具有一定刚性。模具的整体质量在很大程度上依赖于成型零件的质量，因此，为了提升产品的制造效率，对成型零件的结构设计的重视是不可或缺的。由于注塑件通常采用注塑工艺进行成形，所以其成型过程就是一个复杂的物理化学反应过程，其中包含有多种化学反应以及各种物理变化。在模具成型的过程当中，成型组件和熔料是直接相互接触的，因此它们必须承受由溶体产生的高压和摩擦力。如果其中某个部分出现了缺陷，那么会严重影响到其他部位的正常工作，甚至导致安全事故发生。因此，在保证成型部件拥有高度的尺寸精确性的基础上，它们还需要有充分的机械强度，这使得在模具设19计的全过程中，成型部件的设计显得尤为重要。在这一次的设计方案里，蓝牙耳机盒的外观结构表现得非常平滑，因此我们选择了整体式的型腔设计，而凸模则选择了整体式的构造。4.3.2 型腔尺寸的计算（1）计算塑件型腔长度径向尺寸LM1=1+ScpLs1x+Z0（公式 5-1）LM1型腔长度径向尺寸,mm；Scp塑件平均收缩率，取值0.005；Ls1塑件型腔外形长边尺寸，取59mm；x径向修正系数，取0.75；塑件公差值，取0.74；z塑件制造公差，取0.25；LM1=(1+0.005)590.75 0.74+0.250=58.74+0.250mm（2）计算塑件型腔宽度径向尺寸LM2=1+ScpLs2x+Z0（公式 5-2）LM2型腔宽度径向尺寸,mm；Scp塑件平均收缩率，取值0.005；Ls2塑件型腔外形短边尺寸，取25mm；x径向修正系数，取 0.75；塑件公差值，取 0.50；z塑件制造公差，取0.17；LM2=(1+0.005)250.75 0.50+0.170=24.79+0.170mm（3）计算塑件型腔深度尺寸HM1=1+ScpHs1x+Z0（公式 5-3）HM1型腔深度尺寸,mm；Scp塑件平均收缩率，取值0.005；Hs1塑件型腔外形深度尺寸，取36mm；x径向修正系数，取 2/3；20塑件公差值，取0.56；z塑件制造公差，取0.19；HM1=(1+0.005)362/3 0.56+0.190=35.81+0.190mm图 4-5 型腔图4.3.3 型芯尺寸的计算（1）计算塑件型芯长度径向尺寸LM1=1+ScpLs1+x+Z0（公式 5-4）LM1型芯长度径向尺寸,mm；Scp塑件平均收缩率，取值0.005；Ls1塑件型芯外形长边尺寸，取57mm；x径向修正系数，取0.75；塑件公差值，取0.74；z塑件制造公差，取0.25；LM1=(1+0.005)57+0.75 0.74+0.250=57.85+0.250mm（2）计算塑件型芯宽度径向尺寸LM2=1+ScpLs2+x+Z0（公式 5-5）LM2型芯宽度径向尺寸,mm；Scp塑件平均收缩率，取值0.005；Ls2塑件型芯外形短边尺寸，取23mm；21x径向修正系数，取 0.75；塑件公差值，取 0.44；z塑件制造公差，取0.15；LM2=(1+0.005)23+0.75 0.44+0.150=23.45+0.150mm（3）计算塑件型芯深度尺寸HM1=1+ScpHs1+x+Z0（公式 5-6）HM1型芯深度尺寸,mm；Scp塑件平均收缩率，取值0.005；Hs1塑件型芯外形深度尺寸，取35mm；x径向修正系数，取 2/3；塑件公差值，取0.56；z塑件制造公差，取0.19；HM1=(1+0.005)35+2/3 0.56+0.190=35.55+0.190mm图 4-6 型芯图4.4 支承零部件设计在注塑模具中，支撑件的主要职责是支撑和固定模架，它是模架中最关键的部分。因此，对注塑成型工艺进行分析时就需要考虑到支撑件的影响，从而确保成型零件质量合格。动模座、定模座、固定板和支撑件都是用于提供支撑的组件。本模具采用了整体式结构形式，即由上模块和定模板组成一个整体。接下来，将详细分析和设计本次设计过程中的配套部分。224.4.1 固定板、支承板设计所谓的固定板，正如其名称所示，主要的功能是进行固定操作。该设计的关键在于确保凸模、凹模和动模座能够稳固地结合在一起，同时也要保证固定模座与推杆和推板之间能够无缝对接，这样才能保证其在工作过程中的稳定性。支撑板的核心作用在于提供必要的支持。由于模具温度升高以及模腔内塑料熔体流动速度降低，使得支撑板会承受较大的变形量，导致其出现破裂。在注塑过程当中，会产生相当高的注射压力。支撑板的存在有效地缓解了这种压力，但支撑板本身必须具有适当的强度、刚度和平行度。4.4.2 动模座板和定模座板设计当选择合适的型号时，可采用不同类型的动定模具组合进行注塑生产。根据具体的实际需求，动定模基板的详细规格必须与选定的注塑机进行匹配。由于注塑机的型号、吨位不同，所需的动定模基板尺寸也不相同。在此设计中，选择了XS-ZY-125 螺杆注塑机，因此动定模的底板尺寸定为（350*350*25）mm。4.5 导向机构的设计合模导向机构的核心职责在于确保定模体和动模体这两个组件能够精确地对齐，进而保障塑料部件的成型品质,同时也能有效地防止模具各组件之间的相互干涉。当选择合适的型号时，可采用不同类型的动定模具组合进行注塑生产。在模具操作的全过程中，导向机构必须承受一定的侧向压力，这就要求导向部件必须具有足够的强度和刚度。4.6 推出机构的设计成型过程结束之后，模具将在开模机构的驱动下，按照分型面的方向展开动模和定模。如果型腔内充填有大量的浇口道或熔接线，则型腔内部就形成了一定厚度的凝固层。因为在成型的过程中会发生收缩，所以塑件会被型芯所覆盖，使其无法从模具中分离出来。为了防止型腔内凝固的材料从型芯处溢出，通常采用脱模机构将塑件推入模腔。因此，有必要设计一个专门的推出机构以推动塑件从型芯中剥离出来，同时也需要将浇注系统生成的凝料推出模具的表面，然后手动将塑件取出，以完成模具的开模操作。由于动模体与定模体之间存在间隙，因此23要求导向部件必须具有良好的密封性能，以满足生产需求。在这次的设计过程中，塑件的结构显得相对规整，并使用了最标准的顶针进行推出。为了提高脱模效率，本文对脱模力进行了计算，并通过试验验证了理论分析结果。详细的分布情况如下所示:图 4-7 顶杆分布图4.7 脱模力计算塑料组件在注塑机在模具内形成之后，有必要将这些塑料组件与模具进行分离处理。由于塑件尺寸较大，脱模时间较长，因此必须对其进行脱模力分析计算，以便确定合理的工艺参数，保证产品顺利脱模。在注射成型过程中，塑料可能会收缩，这会在分离时产生夹紧芯的力量和与模具之