---PAGE10-耳機(jī)外殼的注塑模設(shè)計(jì)及其模流分析摘要本文設(shè)計(jì)以耳機(jī)外殼作為設(shè)計(jì)的對(duì)象，使用CAD和UG等設(shè)計(jì)工具繪出耳機(jī)外殼的二維和三維圖，并根據(jù)Moldflow的模流分析作為參考，其中包括Moldflow對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行鎖模力校核通過對(duì)已有的相關(guān)數(shù)據(jù)和研究分析，根據(jù)實(shí)際生活中的試點(diǎn)調(diào)查，針對(duì)大眾用戶需求，對(duì)耳機(jī)外殼的材料選用進(jìn)行了初步的判斷，采用ABS材料作為耳機(jī)外殼材料，采用SXZY-500型柱塞式注射機(jī)，然后對(duì)每個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算和檢查，對(duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并計(jì)算成型零件，并利用UG和CAD對(duì)零件進(jìn)行圖紙繪畫。并用UG的模擬裝配功能對(duì)零件進(jìn)行模擬裝配，用以減少誤差，提高效率。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)減少了模具的失誤率，并且用Moldflow提前處理可以在模具初期發(fā)現(xiàn)漏洞。通過本文設(shè)計(jì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬的方式將模具設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫結(jié)合，減少了實(shí)際生產(chǎn)中的誤差，提高了加工精度，與傳統(tǒng)方式相比，計(jì)算機(jī)模擬可以多次設(shè)計(jì)，減少浪費(fèi)，甚至可以一次成型，文中詳細(xì)介紹了耳機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)的過程。關(guān)鍵詞耳機(jī)外殼；澆注系統(tǒng)；側(cè)向抽芯；模具設(shè)計(jì)；MoldflowDesignandanalysisofinjectionmoldforearphoneshellAbstractThedesignofthispapertakestheearphoneshellasthedesignobject,usesCAD,UGandotherdesigntoolstodrawtwo-dimensionalandthree-dimensionaldrawingsoftheearphoneshell,andaccordingtotheMoldflowanalysisofMoldflowasareference,includingMoldflowtochecktheclampingforceoftheearphoneshell.Throughtheexistingrelevantdataandresearchanalysis,accordingtotheactualpilotinvestigation,Accordingtotheneedsofthepublicusers,thematerialselectionoftheearphoneshellwaspreliminaries.ABSmaterialwasusedastheearphoneshellmaterial,SXZY-500plungerinjectionmachinewasused,andtheneachsystemwascalculatedandchecked.Thedesignofthegatingsystemwascalculatedandtheformingpartswerecalculated.WiththesimulationassemblyfunctionofUGtosimulatetheassemblyofparts,inordertoreduceerrorsandimproveefficiency.Theerrorrateofthedieisreducedbycomputeraideddesign,andtheloopholescanbefoundintheearlystageofthediebyearlyprocessingwithMoldflow.Throughthedesignofthispaper,theuseofcomputersimulationwillbecombinedwiththemolddesignanddatabase,reducetheerrorintheactualproduction,improvetheprocessingaccuracy,comparedwiththetraditionalway,computersimulationcanbedesignedformanytimes,reducewaste,orevenamolding.Thedesignprocessofearphoneshellmoldisintroducedindetail.KeywordsGatingsystem,Sidecorepulling,Moulddesign,Moldflow目錄摘要 =1\*ROMANIAbstract =2\*ROMANII第1章緒論 11.1課題研究意義 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀 11.2.2國外研究現(xiàn)狀 21.3研究主要內(nèi)容及方法措施 3第2章耳機(jī)外殼塑件的工藝性 52.1耳機(jī)外殼的外形結(jié)構(gòu)分析和選擇的材料 52.1.1耳機(jī)外殼外形特征 52.1.2材料的選擇及其基本特性 52.2耳機(jī)外殼的工藝性分析 62.2.1耳機(jī)外殼的結(jié)構(gòu)分析 62.2.2耳機(jī)外殼的尺寸精度 72.2.3耳機(jī)外殼的表面粗糙度 72.2.4耳機(jī)外殼的質(zhì)量分析 72.3成型設(shè)備注射機(jī)的選取 82.3.1注射量的計(jì)算 82.3.2鎖模力的計(jì)算 82.3.3注射機(jī)的選取 92.4本章小結(jié) 10第3章耳機(jī)外殼模具結(jié)構(gòu)的計(jì)算和設(shè)計(jì) 113.1型腔的數(shù)目確定 113.2澆注系統(tǒng)的計(jì)算和設(shè)計(jì) 113.2.1主流道的設(shè)計(jì) 113.2.2分流道的設(shè)計(jì) 123.2.3澆口設(shè)計(jì) 133.2.4冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì) 133.3成型零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 143.4底板厚度的計(jì)算 153.5脫模機(jī)構(gòu)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 163.5.1脫模力 163.5.2推桿的計(jì)算與設(shè)計(jì) 163.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 173.7排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 183.8冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 183.9側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 193.10標(biāo)準(zhǔn)模架的選取 213.11本章小結(jié) 22第4章耳機(jī)外殼注射機(jī)參數(shù)校核以及模具總裝圖 234.1注射機(jī)參數(shù)的校核 234.1.1注射量的校核 234.1.2鎖模力的校核 234.1.3開模行程的校核 234.1.4閉合高度的校核 234.2模具總裝圖及工作過程 244.2.1模具總裝圖 244.2.2模具的介紹 254.3本章小結(jié) 25第5章耳機(jī)外殼Moldflow分析 265.1注塑過程仿真分析 265.1.1導(dǎo)入塑件 265.1.2網(wǎng)格的劃分 265.1.3網(wǎng)格缺陷的修復(fù) 275.1.4澆口位置 275.2Moldflow最終分析結(jié)果 285.2.1填充時(shí)間 285.2.2成型溫度 295.2.3注射位置處壓力 295.2.4剪切速率 295.2.5頂出時(shí)的體積收縮率 305.2.6凍結(jié)層因子 305.2.7熔接痕 315.2.8翹曲分析（變形量分析） 315.3本章小結(jié) 32結(jié)論 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35附錄A 37附錄B 54緒論課題研究意義隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和寬帶設(shè)施的建設(shè)，消費(fèi)電子行業(yè)逐年增長(zhǎng)。智能手機(jī)和筆記本電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品已成為該行業(yè)的一個(gè)重要增長(zhǎng)引擎。在現(xiàn)實(shí)生活中，耳機(jī)無處不在。因?yàn)殪o音的需求，無論是在家里，還是在外面耳機(jī)都是必不可少的。耳機(jī)發(fā)展的比較快，從最初的立體聲揚(yáng)聲器到現(xiàn)在的微型耳機(jī)，變化越來越大，技術(shù)也越來越成熟。隨著耳機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)音質(zhì)和舒適性的把控也越來越高。其中耳機(jī)外殼對(duì)音質(zhì)的影響尤其重要[1]。隨著對(duì)耳機(jī)成品把控要求的提高，資金投入也逐漸加大。對(duì)于傳統(tǒng)方法加工模具的方法逐漸被計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法所取代，加工的精度也隨著計(jì)算機(jī)輔助而逐漸提高，樣品模具的精度決定了模具的精度[2]。根據(jù)材料的調(diào)查可知，現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，主要以效率、工藝和精準(zhǔn)度為中心。而在傳統(tǒng)工藝下效率和精準(zhǔn)度是要花費(fèi)大量時(shí)間和經(jīng)濟(jì)的。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，節(jié)約傳統(tǒng)工藝所需的大量的時(shí)間和金錢。其中使用Moldflow對(duì)塑件進(jìn)行澆口位置的分析[3]，對(duì)材料冷卻進(jìn)行分析等可以大大的在工程初期對(duì)塑件進(jìn)行調(diào)整[4]，通過優(yōu)化以及參考數(shù)據(jù)可以對(duì)工程的總體順序和工藝參數(shù)有良好的把控，使用Moldflow強(qiáng)大的模流分析功能對(duì)傳統(tǒng)工藝上來說是接近里程碑的一步[5]。Autodesk還擁有Moldflow軟件，可以幫助企業(yè)優(yōu)化注塑工藝，從而縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過這些軟件企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的設(shè)計(jì)。綜上所述，在工程初期使用計(jì)算機(jī)模擬是目前最好的方式。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、仿真與制造的一體化(CAD/CAE/CAM)是現(xiàn)代模具制造中最先進(jìn)、最合理的生產(chǎn)方式[6]。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)是產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造過程中優(yōu)化整體質(zhì)量的必要過程。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀近幾年來，模具在高效率的自動(dòng)化方面走得越來越遠(yuǎn)，通過計(jì)算機(jī)的輔助使模具進(jìn)行優(yōu)化主要分為以下幾個(gè)方面：1.目前，為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)的多樣化需求，工業(yè)國家一直在采用計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)技術(shù)作為CAE/CAD/CAM，以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。也就是說，對(duì)于設(shè)計(jì)完成的工業(yè)產(chǎn)品的制造過程，首先，它的原型是由原始概念設(shè)計(jì)的。接下來，通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)工具完成初步設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)分析技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助工程進(jìn)行測(cè)試和修改。2.以數(shù)字圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)的視覺技術(shù)為醫(yī)學(xué)目的提供了觀察手段。另一方面[7]，廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造為復(fù)雜形狀的精密加工提供了有效的方法。針對(duì)模具CAD/CAM設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)的主要部分[8]。3.用計(jì)算機(jī)進(jìn)行原型設(shè)計(jì)的仿真分析是CAE最有幫助的功能。在制造和設(shè)計(jì)階段發(fā)生的所有可能的問題和故障都可以提前找到。為了降低成本和時(shí)間，在產(chǎn)品制造前設(shè)計(jì)的診斷和修改是方便的?；贛ANFIS的逆向模型確定注塑模具的最佳制造參數(shù)提高質(zhì)量[9]。這些現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在制造中起著重要的作用，確定所需匹配產(chǎn)品的最佳制造參數(shù)的問題，可以有很多方法去解決如統(tǒng)計(jì)回歸計(jì)算，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和遺傳算法，灰色關(guān)聯(lián)分析，模糊理論。4.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型被廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的計(jì)算機(jī)輔助工程或有限元分析(FEA)系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)需要一個(gè)最優(yōu)的網(wǎng)格作為其幾何形狀的函數(shù)[10]。它將CAD模型分割成不同的子部分，目標(biāo)是獨(dú)立網(wǎng)格化分。5.按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)制定我國零件標(biāo)準(zhǔn)[11]。其次，要逐步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高銷售水平，提高標(biāo)準(zhǔn)零部件質(zhì)量，降低成本。同樣，必須添加標(biāo)準(zhǔn)部件的品種規(guī)格。國外研究現(xiàn)狀在現(xiàn)代世界，從耳機(jī)外殼到塑料桌椅，幾乎每一件功能性制造產(chǎn)品都采用了注射成型的部件。這種多用途的工藝使我們能夠在完全自動(dòng)化的基礎(chǔ)上高速生產(chǎn)高質(zhì)量、簡(jiǎn)單或復(fù)雜的組件，這些材料在過去50年左右的時(shí)間里改變了制造技術(shù)的面貌[12]。用于熱固性塑料螺桿注射成型的模具設(shè)計(jì)類似于用于轉(zhuǎn)移或螺桿轉(zhuǎn)移成型的模具設(shè)計(jì)[13]。當(dāng)加熱的化合物在壓力下被迫進(jìn)入模腔時(shí)，模具處于關(guān)閉狀態(tài)。在這種情況下，轉(zhuǎn)移模具中使用的位于中心的罐被一個(gè)“澆口襯套”所取代。襯套由注塑機(jī)噴嘴收縮，化合物通過它流入流道系統(tǒng)。模具由壓板、護(hù)板、墊板、支柱構(gòu)成。所有的成型部件，如腔體，流道塊，澆口襯套，和滑板都是由優(yōu)質(zhì)的工具鋼，硬化，高度拋光，硬鍍鉻耐磨，良好的脫模和提供優(yōu)良的模壓零件光潔度[14]。機(jī)器設(shè)計(jì)仍然很大程度上與壓鑄技術(shù)有關(guān)。現(xiàn)代工藝已經(jīng)發(fā)展和成熟到完全自動(dòng)化，閉環(huán)，微處理器控制的機(jī)器是“標(biāo)準(zhǔn)”的水平，盡管在原則上注射成型仍然是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的過程。熱塑性塑料注射成型需要將粉末或顆粒狀的高分子材料從進(jìn)料漏斗轉(zhuǎn)移到加熱的桶中。在桶中，熱塑性塑料被熔化，然后注入一個(gè)帶有某種柱塞安排形式的模具。模具在壓板安排的壓力下被夾緊關(guān)閉，并保持在遠(yuǎn)低于熱塑性熔點(diǎn)的溫度。熔融的熱塑性塑料在模具內(nèi)迅速凝固，允許在一段預(yù)先確定的冷卻時(shí)間后彈出部件。直到20世紀(jì)50年代，在德國才出現(xiàn)了大規(guī)模的注塑機(jī)械設(shè)計(jì)。熱塑性材料不容易產(chǎn)生熔體混合或均質(zhì)化。對(duì)于注射筒的一個(gè)深v螺旋螺桿安排。這臺(tái)機(jī)器后來被稱為“往復(fù)式螺桿”注塑機(jī)。模具是關(guān)閉在壓板安排和夾具使用必要的力量保持模具關(guān)閉在塑料注射周期，從而防止塑料泄漏超過模具的表面?，F(xiàn)在的造型機(jī)范圍從15到4000公噸的可用夾緊力(150到4000kN)。許多系統(tǒng)可用于模具的開啟/關(guān)閉和夾緊，盡管通常它們有兩種一般類型。直接液壓鎖是一個(gè)系統(tǒng)，移動(dòng)的機(jī)器壓板是由液壓活塞安排，也產(chǎn)生所需的力量，以保持模具關(guān)閉注射操作[15]。另外,較小的輔助活塞可用于執(zhí)行滾筒和機(jī)械阻塞的主要運(yùn)動(dòng)安排用于鎖定壓力轉(zhuǎn)移增壓器在機(jī)器的后面,只有幾毫米,通過滾筒和工具。第二種類型的一般夾緊安排是稱為撥動(dòng)鎖。在這種情況下，一個(gè)機(jī)械肘桿裝置，連接到移動(dòng)壓板的后部，由一個(gè)相對(duì)較小的液壓缸驅(qū)動(dòng)，這提供壓板運(yùn)動(dòng)和夾緊力，當(dāng)肘桿關(guān)節(jié)最終鎖定時(shí)，類似于一個(gè)關(guān)節(jié)安排[16]。利用Moldflow軟件對(duì)塑料零件的注射過程進(jìn)行了模擬，確定了最佳注射位置。研究主要內(nèi)容及方法措施本文研究對(duì)象為耳機(jī)外殼注塑模具的設(shè)計(jì)與模流分析，通過對(duì)耳機(jī)外殼的體積和外形進(jìn)行分析得壁厚為0.68mm。一、主要內(nèi)容：1.查閱網(wǎng)上的相關(guān)資料，與實(shí)際相結(jié)合得出零件結(jié)構(gòu)；2.使用UG的分析功能對(duì)耳機(jī)外殼的體積和重量進(jìn)行分析；3.對(duì)零件的尺寸計(jì)算合理性；4.對(duì)整體成型的計(jì)算，計(jì)算分析模具各個(gè)零件；5.通過Moldflow對(duì)耳機(jī)外殼的澆口、冷卻、翹曲等進(jìn)行分析；6.繪制耳機(jī)外殼裝配圖及零件圖。二、方法及措施：1.通過對(duì)零件的工藝性分標(biāo)將模具設(shè)計(jì)分為總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2.利用UG軟件分別對(duì)各個(gè)部分的零件進(jìn)行設(shè)計(jì)；3.繼續(xù)對(duì)各個(gè)部分的零部件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)；4.利用UG的裝配功能對(duì)各部分零件進(jìn)行虛擬裝配。耳機(jī)外殼塑件的工藝性耳機(jī)外殼的外形結(jié)構(gòu)分析和選擇的材料耳機(jī)外殼外形特征本文設(shè)計(jì)的塑件是曲面塑件，外表規(guī)則且表面光滑，塑件具有圓形的側(cè)孔，所以要使用側(cè)向抽芯的技術(shù)，在厚度的選擇上，因?yàn)槎鷻C(jī)需要輕便，如果厚度過大會(huì)影響耳機(jī)的大小，也會(huì)導(dǎo)致線路無法正常安裝，所以壁厚為0.68mm且使用一模兩腔[17]的形式。耳機(jī)外殼塑件的立體圖如圖2-1所示。圖2-1耳機(jī)外殼塑件的立體圖材料的選擇及其基本特性通過查閱資料可知，外殼類塑料件一般采用熱塑性ABS材料制成，是*性能較高的工程塑料。大多應(yīng)用于家電、顯示器等領(lǐng)域。作為一種印刷工藝優(yōu)良的透明性、高耐熱功能材料具有綜合性能好[18]，尺寸穩(wěn)定性的優(yōu)異表現(xiàn)。ABS是丙烯腈、聚丁二烯和苯乙烯三元共聚物，使其具有“堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性”的特性[19]。與其他塑料相比，ABS耐熱性低，硬化快，所以成型產(chǎn)品的成型效率很高，可以節(jié)省成本。ABS材料價(jià)格便宜，成型加工容易，而且成型后的強(qiáng)度和耐磨性非常高，用于各種成型加工。其具體的性能如表2-1所示。表2-1ABS材料的性能性能指標(biāo)數(shù)值密度，g/cm31.07拉伸彈性模量，GPa1.8彎曲彈性模量，GPa1.4拉伸強(qiáng)度，MPa35-49彎曲強(qiáng)度，MPa80壓縮強(qiáng)度，MPa18-39缺口沖擊強(qiáng)度，kJ/m211-20硬度，HR62-86熔點(diǎn)，℃130-160熱變形溫度，℃93-118收縮率，%0.4-0.7體積電阻系數(shù)，Ω·cm耳機(jī)外殼的工藝性分析耳機(jī)外殼的結(jié)構(gòu)分析耳機(jī)外殼的零件圖如圖2-1所示。a)耳機(jī)外殼主視圖b)耳機(jī)外殼側(cè)視圖c)耳機(jī)外殼俯視圖d)耳機(jī)外殼3維圖圖2-1耳機(jī)外殼外殼零件圖1.零件的壁厚選擇應(yīng)當(dāng)合理均勻，否則零件的冷卻會(huì)導(dǎo)致收縮不均勻、彎曲、開裂等缺陷。該產(chǎn)品壁厚選擇為0.68mm；2.塑料部件的圓角應(yīng)使用，以防止塑料部件在圓角上填充，以便在過渡過程中填充角。同時(shí)降低了角力集中現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的效用；3.零件厚度較薄且為與肌膚相接處物品，要求表面光滑；4.塑件側(cè)面使用側(cè)向抽芯的方式抽出圓孔。耳機(jī)外殼的尺寸精度本設(shè)計(jì)中，查閱資料可得ABS塑料零件的公差等級(jí)為MT2至MT5。按塑件要求，外表面是使用的表面，盡量保證光滑，無明顯劃痕。但是，高精度增加了模具制造的難度和成本，所以一般選用MT3精度等級(jí)，對(duì)塑件的內(nèi)表面沒有特殊要求。耳機(jī)外殼的表面粗糙度設(shè)計(jì)耳機(jī)外殼的設(shè)計(jì)應(yīng)在外表面光滑，又因?yàn)閮?nèi)表面接觸線路，人體無法觸碰，所以在經(jīng)濟(jì)性與外觀和舒適感相結(jié)合，決定采用Ra0.6μm作為外表面，Ra0.8μm作為內(nèi)表面。耳機(jī)外殼的質(zhì)量分析采用UG軟件對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行質(zhì)量分析可以簡(jiǎn)潔的展示出耳機(jī)外殼的參數(shù)，如圖2-2所示。圖2-2塑件的質(zhì)量分析通過使用UG分析得：V=4.1408cm3，查表2-1，ABS塑料ρ=1.07，根據(jù)質(zhì)量等于體積乘密度可得質(zhì)量為M=V×ρ=4.1408×1.07g/cm3=4.5g。根據(jù)塑件的制作方式與經(jīng)濟(jì)性，決定采用一模兩腔的方式。又由V總=1.3nV塑(2-1)將數(shù)據(jù)代入式2-1得V總=10.77cm3成型設(shè)備注射機(jī)的選取注射量的計(jì)算注射機(jī)按照外形可以分為立式、臥式以及直角式三種，它由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成[19]。計(jì)算公稱注射量：即V公=V總/0.8V公=13.46cm3鎖模力的計(jì)算鎖模力要求：(2-2)式中：A耳機(jī)外殼的投影面積，mm2F模具的鎖模力，kN；P耳機(jī)外殼成型時(shí)的壓力，MPa；K通常取1.1-1.2；查《塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)》[13]表4-5可取P=30MPa耳機(jī)外殼相對(duì)投影面積為：澆注系統(tǒng)投影面積為：所以A=2786.4mm2將數(shù)據(jù)帶入式2-2可得F=86.95KN注射機(jī)的選取通過對(duì)以上結(jié)果進(jìn)行整合并通過查閱《塑料模具設(shè)計(jì)參考資料匯編》表6-2[16]，在查閱資料后選擇的注射機(jī)的型號(hào)為SX-ZY-500，注射機(jī)的加工參數(shù)如表2-2所示。表2-2注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)序號(hào)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)1最大注射量/cm35002注射壓力/MPa10403鎖模力/kN14004動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸/（mm×mm）620×5205最大模具厚度/mm4506最小模具厚度/mm3007最大開模行程/mm5008噴嘴前端球面半徑/mm129噴嘴孔直徑/mm410定位圈直徑/mm125本章小結(jié)本章主要分析了塑料零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)。因?yàn)樗芰暇哂袡M向開口，所以可以使用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。利用UG軟件對(duì)產(chǎn)品體積和重量進(jìn)行了測(cè)量，并進(jìn)行了材料選擇、ABS熱塑性材料質(zhì)量和塑件、尺寸精度和表面粗糙度的測(cè)量計(jì)算。耳機(jī)外殼模具結(jié)構(gòu)的計(jì)算和設(shè)計(jì)型腔的數(shù)目確定對(duì)于本文設(shè)計(jì)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的注塑機(jī)型號(hào)及其技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)要求，來計(jì)算和選擇的型腔數(shù)。雖然模具尺寸小，但是需求大，而且外精度高于內(nèi)精度。對(duì)塑料件的體積結(jié)構(gòu)進(jìn)行總結(jié)。同時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率，定腔數(shù)為兩個(gè)型腔，選擇一模兩腔。澆注系統(tǒng)的計(jì)算和設(shè)計(jì)主流道的設(shè)計(jì)主流道是模具中連接注射機(jī)射嘴至分流道或型腔的一段通道，用圓錐形的形狀以便于使熔體容易流動(dòng)，熔體的流動(dòng)速度與充模時(shí)間被主流道的大小所影響。將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形可以方便的將凝料從流道拉出。1.主流道長(zhǎng)度根據(jù)耳機(jī)外殼的結(jié)構(gòu)，取主流道的長(zhǎng)度為57mm。2.主流道進(jìn)口直徑主流道進(jìn)口直徑應(yīng)比噴嘴大0.5mm到1mm，這樣可以保證噴嘴和主流道的安裝良好使熔體可以良好的進(jìn)入噴嘴既：(3-1)式中：噴嘴的直徑，mm。由表2-1可以查得，選用的注射機(jī)噴嘴直徑為4mm由式3-1可求得主流道的進(jìn)口直徑為d=5mm。3.主流道圓錐角錐角一般為，取圓錐角主流道出口應(yīng)做成圓角，圓角半徑mm，取r=1mm。4.主流道襯套球面半徑襯套球面半徑要比噴嘴球面半徑要多1-2mm所以取主流道球面半徑為R=14mm。5.主流道襯套襯套與定模板采用過渡配合，此處選用。主流道襯套結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。圖3-1主流道結(jié)構(gòu)圖分流道的設(shè)計(jì)分流道是模具中連接主流道和型腔的通道，分流道應(yīng)在鑄型上等距對(duì)稱布置，以使各型腔以相同的速度充入熔融物質(zhì)。從成型噴嘴，澆口引導(dǎo)到流道，然后引導(dǎo)熔體通過澆口進(jìn)入模腔。小的流道允許緩慢填充，所以一個(gè)大的流道是可取的，典型的直徑從3到6毫米。當(dāng)然，一個(gè)大的流道意味著相對(duì)較少的子彈進(jìn)入部分腔。圓形流道設(shè)計(jì)是可取的，因?yàn)檫@減少了摩擦和熱損失填充，但其他設(shè)計(jì)造價(jià)較低。多腔模具需要平衡設(shè)計(jì)，所以給料流長(zhǎng)度是相同的對(duì)于每個(gè)腔。查閱資料可知分流道的推薦直徑為4.8到9.5mm，所以分流道直徑取8mm，據(jù)此，該模具的分流道設(shè)計(jì)如圖3-2所示。圖3-2分流道截面圖澆口設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)采用加工具有經(jīng)濟(jì)性，工藝簡(jiǎn)單的重疊澆口澆口，重疊澆口在一模多腔的應(yīng)用中比較頻繁，重疊澆口的形狀類似長(zhǎng)方形，因?yàn)殚L(zhǎng)方形形狀較為簡(jiǎn)單，所以重疊澆口的加工工藝簡(jiǎn)單，并且取料也簡(jiǎn)單。本文設(shè)計(jì)的塑件結(jié)構(gòu)為曲面的殼狀，綜上所述，本文設(shè)計(jì)采用重疊式澆口。厚度：h=nt式中t耳機(jī)外殼的壁厚，mm；nABS的系數(shù)；查《塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表5-4可知，n=0.6-0.9將數(shù)據(jù)代入，可得h=0.6mm澆口寬度：w=nA1/2/30式中A制品外表面積，mm2；可得w=4mm考慮點(diǎn)澆口可以在耳機(jī)外殼脫離的時(shí)候留下微小甚至可以忽略不計(jì)，有利于耳機(jī)外殼和廢料的分離，可以保持耳機(jī)外殼的外觀光滑，有利于產(chǎn)品的使用，所以根據(jù)上述要求以及考慮到型腔的分布，選用如圖3-3所示的點(diǎn)澆口。圖3-3點(diǎn)澆口截面圖冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì)Z形頭拉料桿可以將凝料留在動(dòng)模上，有利于工藝的簡(jiǎn)便，并且可以提高生產(chǎn)的效率，將拉料桿放置在主流道的末端，可以使這種配合起到冷料穴的作用，由上述可知冷料穴應(yīng)采用帶Z形頭拉料桿的冷料穴，如圖3-4所示。圖3-4拉料桿成型零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算對(duì)于計(jì)算成型零部件尺寸，材料收縮率的影響較大，一般使用平均收縮率表示，根據(jù)《中國模具設(shè)計(jì)大典》表8.3-10可知ABS的收縮率為0.3-0.8%，既平均收縮率S=0.55%。1、型腔尺寸徑向尺寸： (3-2)式中：LM注塑機(jī)的凹模最小尺寸，mm；Ls耳機(jī)外殼的最大尺寸，mm；X修正系數(shù)；Δ允許公差；δz制造公差；1)凹模長(zhǎng)度：凹模制造偏差取制品公差的1/3，δz=0.028L1=[13.4×(1+0.005)-×0.084]=13.5182)凹模寬度：凹模制造偏差取制品公差的1/3，δz=0.028L2=[11.6×(1+0.005)-×0.084]=11.8273)凹模直徑：凹模制造偏差取制品公差的1/3，δz=0.013L3=[-×0.04]=1.984)深度尺寸：(3-3)式中：HM凹模深度最小的大小，mm；Hs耳機(jī)外殼高度最大的大小，mm；X′修正系數(shù)；將數(shù)據(jù)代入式3-3可得H1=[33.4×(1+0.005)-5]=33.5452.型芯尺寸的計(jì)算1)徑向尺寸： (3-4)式中：lM型芯的尺寸，mm；ls塑件孔的尺寸，mm；2)型芯長(zhǎng)度：L1=[26×(1+0.005)+]=26.1923)型芯寬度：L3=[18×(1+0.005)+]=18.1544)高度尺寸： (3-5)式中：Hm型芯尺寸，mm；hs塑件尺寸，mm；將數(shù)據(jù)代入式3-5可得：H2=[21×(1+0.005)+×0.12]=21.184底板厚度的計(jì)算(3-6)式中：c1底板的短邊與長(zhǎng)邊比值所決定的，《塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)》[15]得；p型腔壓力，取30MPa；L2底版短邊長(zhǎng)度，L2=18mm；E模具材料的彈性模量，MPa，E取2.1×10；剛度條件，即允許變形量，mm，取=0.04；把數(shù)據(jù)帶入式3-6可得hs=15.325mm脫模機(jī)構(gòu)的計(jì)算與設(shè)計(jì)脫模力脫模機(jī)構(gòu)有推桿、推管以及推件板推出等機(jī)構(gòu)，本文設(shè)計(jì)塑件的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，所以采用推桿推出。而脫模力是設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)的重要數(shù)據(jù)。首先根據(jù)式3-7判斷厚壁制品或者薄壁制品：t/d=0.68/11.6=0.049<0.05(3-7)所以本文設(shè)計(jì)為厚壁制品，且截面為矩形，所以采用如下公式進(jìn)行計(jì)算：(3-8)式中：E材料的拉伸彈性模量，MPa；L型芯在制品中的長(zhǎng)度，mm；t制品厚度，mm； 該塑件的底部為空，故A=0通過查閱資料ABS材料的特性為E=1800MPa，S=0.55%。查《塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)》[15]K2=1.007，查附錄C可知=0.21，將數(shù)據(jù)帶入式(3-15)可得F=53.448KN推桿的計(jì)算與設(shè)計(jì)推桿的端部因?yàn)橐瞥龆鷻C(jī)外殼所以要使用較大硬度，本文使用T10A碳素工具鋼，保證了推桿的硬度與剛度，對(duì)推桿端部進(jìn)行淬火處理加強(qiáng)了推桿的剛性，選用直徑為40mm。通過壓桿穩(wěn)定原則推出推桿公式如下：(3-9)式中：K安全系數(shù)，可取=1.5；L推桿的長(zhǎng)度，mm；F脫模力的大小，N；n推桿的數(shù)量；將各相關(guān)數(shù)值代入式(3-9)可得d=2.15。對(duì)于強(qiáng)度： (3-10)式中：推桿所承受的應(yīng)力，MPa；推桿材料的許用應(yīng)力，MPa；既強(qiáng)度合理。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱是用來為模具閉合時(shí)起到固定方向的作用，因此，導(dǎo)柱要具有足夠強(qiáng)的硬度，這樣可以在閉合時(shí)承受足夠大的壓力，以此來幫助模具進(jìn)行導(dǎo)向。由此可見對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行淬火處理可以加強(qiáng)導(dǎo)柱的硬度，并且將導(dǎo)柱進(jìn)行H7/m6配合，這樣可以保證模具的配合完整具有足夠的強(qiáng)度。本文的零件較小并未設(shè)計(jì)排氣孔，所以講導(dǎo)柱孔設(shè)計(jì)為通孔，這樣有助于模具的排氣。導(dǎo)柱的二維圖如圖3-5所示。圖3-5導(dǎo)柱排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本文零件是耳機(jī)的外殼，零件大小較小，因此排氣量少，并且在導(dǎo)柱上設(shè)計(jì)通孔，有助于排氣，可以通過分型面的縫隙進(jìn)行正常排氣，所以本文并沒有進(jìn)行排氣孔的設(shè)計(jì)，降低了工藝難度，提高了經(jīng)濟(jì)性。冷卻系統(tǒng)的計(jì)算注入模具中的單位時(shí)間的熔體質(zhì)量W塑件壁厚為0.68mm，根據(jù)《中國模具設(shè)計(jì)大典》[16]查注射周期t=100s。每小時(shí)注射次數(shù)N=(3600/100)次=36次。此模具采用一模兩腔，一次注射量m為：m=1.07×36×2+18×0.5×1.07=60g塑料熔體的總質(zhì)量為W=Nm(3-11)將以上數(shù)據(jù)代入公式（3-11）可得W=36×30=1.08kg/h冷卻水體積流量通過《塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)》[15]查得其計(jì)算公式為：(3-12)式中：Q每千克注塑熔料凝固時(shí)所釋放出的熱量，；冷卻系統(tǒng)所選擇冷卻液的密度，kg/m3；冷卻系統(tǒng)所選的冷卻液的比熱容，kJ·kg-1·℃-1；冷卻水出水口的溫度，℃；冷卻水進(jìn)水口的溫度，℃；根據(jù)《塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)》[15]查Q取值范圍在310-400kJ/kg之間，故取400kJ/kg。查水的密度，比熱容=4.187kJ/(kg)。設(shè)冷卻水道入水口的溫度為=20，出水口溫度為=85。將數(shù)據(jù)代入公式（3-12）可得qv=0.0013m3.冷卻水在冷卻通道內(nèi)的流速V(3-13)將上述數(shù)據(jù)帶入式（3-13）可得V=0.77m/s冷卻水管道如圖3-6所示。圖3-6冷卻水道側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一．抽拔力與抽芯距離的計(jì)算：1)抽拔力的計(jì)算(3-14)(3-15)式中：P1耳機(jī)外殼對(duì)型芯的力，N；P0耳機(jī)外殼對(duì)型芯的壓強(qiáng)，MPa；θ脫模斜度；查《塑料注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)》[15]附錄可知，=0.21將參數(shù)帶入公式(3-14)和公式(3-15)可以得到Q為614.35N。2)抽芯距的計(jì)算抽芯距為測(cè)面深度S0加上2-3mm：S=S0+(2-3)mm將數(shù)據(jù)代入可得S=7mm。二．斜導(dǎo)柱的計(jì)算：1)傾斜角本設(shè)計(jì)按經(jīng)驗(yàn)選取=20°。2)彎曲力的計(jì)算(3-16)式中：Q抽芯力；將數(shù)據(jù)代入可得F=653.78N3)斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算(3-17)式中：H對(duì)于斜導(dǎo)柱的有效長(zhǎng)度，mm；取[σ]彎=137MPa，代入上式可得d=9.16mm，取d=9mm，則斜銷大端直徑D=12mm4)斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度(3-18)式中：h定模板的厚度，mm；S抽芯的距離，mm；D大端的直徑，mm；將數(shù)據(jù)代入式3-18得L=65mm，斜導(dǎo)柱如圖3-7所示。圖3-7斜導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架的選取通通過上述分析，對(duì)于耳機(jī)外殼的曲面選擇分型面為接觸面積最小的側(cè)面，且因?yàn)槎鷻C(jī)外殼的側(cè)面有圓孔，所以要使用側(cè)向抽芯的技術(shù)來抽出圓孔，綜上所述，通過閱讀《塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件級(jí)設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)》[21]選擇CI-2335-A40-B40-C80型的模架作為標(biāo)準(zhǔn)模架。基本結(jié)構(gòu)如下：在CI模架中A板是定模板，設(shè)計(jì)尺寸為40mm；在CI模架中B板是型芯固定板。按標(biāo)準(zhǔn)取B=70mm；在CI模架中根據(jù)行程+厚度+(5-10)=80mm如圖3-8所示。圖3-8模架圖本章小結(jié)本章對(duì)模具進(jìn)行了校核計(jì)算，根據(jù)耳機(jī)外殼的特征，對(duì)主流道、澆口、冷料穴等進(jìn)行了校核計(jì)算，通過對(duì)耳機(jī)外殼重量與形狀作為條件，對(duì)推桿的強(qiáng)度和加工工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且通過脫模力等對(duì)脫模機(jī)構(gòu)進(jìn)行了校核，最后通過抽拔力，抽芯距對(duì)側(cè)向抽芯進(jìn)行了設(shè)計(jì)。對(duì)耳機(jī)外殼的生產(chǎn)過程，工藝，進(jìn)行了完整的設(shè)計(jì)。耳機(jī)外殼注射機(jī)參數(shù)校核以及模具總裝圖注射機(jī)參數(shù)的校核注射量的校核單個(gè)制品的體積V=17996.2mm3=18cm3；對(duì)于耳機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)是一模兩腔求得體積為V總=36cm3；本文選擇的注塑機(jī)如表2-2所示容積為500cm3；由于V<500×80%，滿足要求。鎖模力的校核對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行注塑的注塑機(jī)鎖模力為800kN，符合式2-2的需求，經(jīng)計(jì)算校驗(yàn)合格。開模行程的校核選用注射機(jī)的最大開模行程與塑件壁厚無關(guān)，具體如3-3所式：(4-1)式中：S開模行程取得S=280mm；H1耳機(jī)外殼的頂出長(zhǎng)度取得H1=100mm；H2耳機(jī)外殼高度H2=25mm；閉合高度的校核閉合高度在注射機(jī)允許的最大厚度與注射機(jī)允許的最小厚度之間，即：式中：注射機(jī)允許的最大模厚，mm；最小模厚，mm；本文設(shè)計(jì)的注塑模閉合厚度為200mm，而選擇的注射機(jī)最小為150mm，最大為350mm；所以，校驗(yàn)合格。模具總裝圖及工作過程模具總裝圖模具的主視圖、左視圖以及俯視圖如圖4-1所示。a)主視圖b)左視圖c)俯視圖1-動(dòng)模座板2-推板3-推桿固定板4-墊塊5-動(dòng)模板6-型芯固定板7-定位螺絲8-滑塊9-型腔10-定模板11-定模座板12-內(nèi)六角螺絲13-斜導(dǎo)柱14-定位圈15-澆口套16-內(nèi)六角螺絲17-導(dǎo)套18-導(dǎo)柱19-拉料桿20-推桿21-水嘴22-型芯23-彈簧24-復(fù)位桿圖4-1模具裝配圖模具的介紹本文模具是耳機(jī)外殼的注塑模，因?yàn)槎鷻C(jī)外殼是不規(guī)則的曲面，所以使用UG對(duì)耳機(jī)的分型面進(jìn)行分析，選出了投影面積最小的地方作為分型面，因?yàn)槎鷻C(jī)的側(cè)面和頭部都有圓孔，所以對(duì)耳機(jī)進(jìn)行側(cè)向抽芯可以得到耳機(jī)的外殼。本章小結(jié)本章對(duì)注塑機(jī)的主要流程進(jìn)行了校核，并對(duì)耳機(jī)外殼模具加工的流程進(jìn)行了介紹和描述，對(duì)注射量、鎖模力、開模行程等進(jìn)行了計(jì)算，通過計(jì)算可以知道本文所選的注塑機(jī)SX-ZY-500是符合標(biāo)準(zhǔn)的。對(duì)于注塑機(jī)的選用，通過計(jì)算進(jìn)行校核，提高了工程的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。耳機(jī)外殼Moldflow分析注塑過程仿真分析導(dǎo)入塑件將耳機(jī)外殼塑件通過UG在編輯另存中將耳機(jī)外殼保存為STL格式，通過Moldflow對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行分析，如圖5-1是導(dǎo)入后的圖像。圖5-1耳機(jī)外殼塑件網(wǎng)格的劃分根在Moldflow中對(duì)物體進(jìn)行網(wǎng)格劃分有三種形式，本文對(duì)耳機(jī)進(jìn)行網(wǎng)格劃分使用的是雙層面的形式，劃分如圖5-2所示。圖5-2耳機(jī)外殼塑件的網(wǎng)格劃分網(wǎng)格缺陷的修復(fù)通過Moldflow對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行網(wǎng)格劃分后形成實(shí)體模型，可以通過網(wǎng)格分析來對(duì)形成的模型擬合度進(jìn)行分析，其中縱橫比是重要的因素，通過對(duì)縱橫比的分析可以的出結(jié)論，其中縱橫比最好在20以下，如果沒有，可以通過顯示縱橫比然后對(duì)縱橫比進(jìn)行分析，選出偏紅的進(jìn)行修改，一般是通過與鄰近的進(jìn)行合并，經(jīng)修復(fù)如圖5-3。圖5-3耳機(jī)外殼網(wǎng)格縱橫比的診斷澆口位置利用Moldflow分析澆口的最佳位置如圖5-4所示。圖5-4澆口位置的選擇在Moldflow中選擇澆口分析，通過分析可以知道中心位置是澆口的最好位置，但實(shí)際加工的是小型物件，所以為了簡(jiǎn)化工藝，實(shí)際的澆口位置如圖5-5所示。圖5-5實(shí)際澆口的位置Moldflow最終分析結(jié)果填充時(shí)間填充時(shí)間如下圖5-6所示。型腔填充時(shí)間為0.3490s，不會(huì)在未填充完時(shí)凝固，符合要求。圖5-6塑件的填充時(shí)間成型溫度成型溫度如圖5-7所示通過Moldflow的分析耳機(jī)外殼的最高溫度為235.7℃。圖5-7成型溫度注射位置處壓力由圖5-8可知，注射壓力隨時(shí)間達(dá)到最大注射壓力45.5MPa時(shí)迅速降低。圖5-8注射壓力剪切速率通過Moldflow對(duì)剪切速率進(jìn)行分析，剪切速率不宜過大。由圖5-9可知，耳機(jī)外殼的剪切速率較低，質(zhì)量較好。圖5-9剪切速率頂出時(shí)的體積收縮率通過Moldflow對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行體積收縮率進(jìn)行分析如圖5-10所示。本文注塑過程中耳機(jī)外殼的體積收縮率符合成型要求。圖5-10體積收縮率凍結(jié)層因子通過Moldflow對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行凍結(jié)層因子分析如圖5-11所示。凍結(jié)層因子值不能過高，過高表示凍結(jié)層越過厚，由Moldflow分析凝固時(shí)間為0.349s，耳機(jī)外殼凝固時(shí)澆口并未凝固，符合工藝要求。圖5-11凍結(jié)層因子熔接痕通過Moldflow可以分析經(jīng)過注塑后，耳機(jī)外殼的表面存在的凝料結(jié)合痕跡，熔接痕會(huì)影響耳機(jī)外殼的美觀性和光滑性，在本文設(shè)計(jì)中，熔接痕并未在重要位置，不影響耳機(jī)的外觀光滑與美觀，熔接痕所在位置如圖5-12所示，因此，本次工藝設(shè)計(jì)合理。圖5-12熔接痕翹曲分析（變形量分析）通過Moldflow可以分析出耳機(jī)外殼在每個(gè)方向的收縮率，耳機(jī)外殼的變形會(huì)受到耳機(jī)外殼相對(duì)于澆口的位置不同而收縮率不同，通過本次分析塑件總變形量是0.1825mm，多數(shù)集中于0.0949mm左右。0.13mm以下。X方向的最大變形值為0.0824mm，Y方向的最大變形值是0.1761mm，Z方向最大變形值為0.0800mm。a)總變形示意圖b)X方向變形示意圖c)Y方向變形示意圖d)Z方向變形示意圖圖5-13翹曲分析圖本章小結(jié)本章使用Moldflow對(duì)耳機(jī)的外殼進(jìn)行了加工工藝上的分析，對(duì)耳機(jī)外殼的澆口位置、成型溫度、熔接痕等進(jìn)行了分析，對(duì)耳機(jī)外殼在工藝成型上有了較好的把控，使用Moldflow對(duì)澆口的位置進(jìn)行了調(diào)整，并對(duì)其進(jìn)行分析，提高了生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和效率。結(jié)論本文對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行了注塑模設(shè)計(jì)，并對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行了模流分析，通過模流分析耳機(jī)外殼的澆口位置、翹曲變形、熔接痕等，優(yōu)化了耳機(jī)外殼成型時(shí)的表現(xiàn)，并對(duì)耳機(jī)外殼設(shè)計(jì)了一套完整的工藝流程，結(jié)論如下：1、對(duì)耳機(jī)外殼的大小，形狀進(jìn)行分析，選取了ABS材料作為耳機(jī)外殼的材料，因?yàn)槎鷻C(jī)外殼是與耳朵相接處，所以外表面粗糙度較低，設(shè)計(jì)為Ra0.4μm，內(nèi)表面與線路相接觸粗糙度值為Ra0.6μm。然后使用UG對(duì)耳機(jī)的外殼進(jìn)行體積分析與質(zhì)量分析選擇了型號(hào)SX-ZY-500的注射機(jī)。并通過一模兩腔的方案，提高了耳機(jī)外殼的生產(chǎn)效率，增加了耳機(jī)外殼的經(jīng)濟(jì)性。2、在對(duì)耳機(jī)外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)槎鷻C(jī)外殼的側(cè)面有圓孔，所以對(duì)耳機(jī)外殼的模具設(shè)計(jì)中采用了側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使用斜導(dǎo)柱完成側(cè)向抽芯，并根據(jù)耳機(jī)外殼的體積與形狀決定不去設(shè)計(jì)排氣槽，利用模具間隙進(jìn)行排氣。3、使用Moldflow對(duì)耳機(jī)外殼的填充時(shí)間、成型溫度、剪切速率、體積收縮率、熔接痕等進(jìn)行分析，其中剪切速率與熔接痕都對(duì)外觀與光滑度有影響，經(jīng)校核本文的設(shè)計(jì)滿足要求。綜上所述，本文通過對(duì)耳機(jī)外殼的形體進(jìn)行分析，并結(jié)合Moldflow的早期判斷對(duì)耳機(jī)外殼注塑模具進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有了加工的工藝性，經(jīng)濟(jì)性，并增加了加工效率。致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我了解到了專業(yè)知識(shí)的重要性，只有打好基礎(chǔ)，才能走得更遠(yuǎn)，首先我要感謝我的指導(dǎo)老師于彥東教授，正是在她的幫助下，我才能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在她的幫助下，有很多技術(shù)性難題都迎刃而解，在疫情期間，她仍然不辭辛苦，悉心教導(dǎo)，此外，我還想要感謝我的同學(xué)們，感謝班集體良好的學(xué)習(xí)氣氛，最后，我想感謝所有前輩，之前在這個(gè)課題上所花費(fèi)的心血，正是前人為后人鋪平了道路，人類的研究事業(yè)才能越走越遠(yuǎn)！時(shí)光荏苒，大學(xué)四年的時(shí)光轉(zhuǎn)瞬即逝，感謝在這過程中老師的教誨，同學(xué)的陪伴，天下沒有不散的宴席，祝愿老師們工作順利，同學(xué)們皆有好前程！參考文獻(xiàn)楊占堯．塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件及設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)[M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2008:80-120[2]陶巖．注塑模具發(fā)展綜述[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015,42(2):111-112[3]萬傳偉．ABS材料零件的注塑工藝和模具設(shè)計(jì)[D].上海交通大學(xué)碩士論文，2008:6-14[4]YeZhou.ResearchofdesignandoptimizationforinjectionmoldbasedonCADtechnology[J].AtlantisPress,2018,8(2):68-71G.ToselloandCosta.HighprecisionvalidationofmicroinjectionMoldingProcesssimulations[J].JournalofManufacturingProcesses,2019,48(3):16-22房鑫卿.塑料模具加工工藝探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用2019,8(8):98-99魯大偉．型腔模側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)及其壽命分析[D]．齊魯工業(yè)大學(xué)碩士論文，2012:5-8談桂春，趙志鴻，呂召勝，欒維濤．2014年我國工程塑料加工技術(shù)進(jìn)展[J]．工程塑料應(yīng)用，2015,42(5):30-45AlineLuisaBandeiraDotta,CarlosAlbertoCosta,MaríaCristinaMoréFarias.Tribologicalbehaviorofaluminaobtainedbylow-pressureinjectionmoldingusingfactorialdesign[J],TribologyInternational,2017,5(1):114-115付偉，陳碧龍．注塑模具設(shè)計(jì)原則、要點(diǎn)及實(shí)例解析[M]．機(jī)械工業(yè)出版社2012:162-166于力偉．塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問題[J]．現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2015,1(5):40-56李建軍，李德群．模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及模具CAD[M].機(jī)械工程出版社，2005:106-192李德群．塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009:52-196[14]孫禮勇．熱流道塑料模具設(shè)計(jì)[J]．模具技術(shù)，2001,10(5):34-60[15]李德群，黃志高．塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013:52-53夏巨諶，李志剛．中國模具設(shè)計(jì)大典[M]．江西科學(xué)技術(shù)出版2003:478-482SteinDavidE.TheDaytheMusicDied：APerspectiveonClosingaSurgeryDepartment[J].Diseasesofthecolonandrectum,2020,63(3):267-269ShiWL,ParkSJ,GermanRM.Issuesandtrendsinpowderinjectionmoldingressearchandapplications[C].InternationalConferenceonAdvancedTechnologyofDesign&Manufacture.2011BenjaminD,Harris,SannaNilsson,ChristopherM.Poole.AfeasibilitystudyforusingABSplasticandalow-cost3Dprinterforpatient-specificbrachytherapymoulddesign[J].AustralasianPhysical&,EngineeringSciencesinMedicine,2015,38(3):399-412張碧清．以UG為基礎(chǔ)的塑料模具數(shù)控加工技術(shù)分析[J]．現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019,25(11):164-165附錄AComputer-AidedOperationPlanningSystemforAutomaticMachiningofInjectionMoldDieJoon-SeongLEEandMyon-WoongPARKAbstract:Inthispaperwedescribeanoperationplanningsystemforprocessplanning.Anoperationplanningsystemcalledthecomputer-aidedoperationplanningsystem(COPS)whichgeneratorscuttingparameters(toolsize,depthandwidthofcut,cuttingspeed,andfeedrate.hasbeendeveloped.Thefunctionalfeaturessignedtomachineryoperationsarecategorizedinto8machineryfeaturessuchasfacemilling,pocketmilling,soltmilling,holemaking,tapping,counterboring,andcountersinking.Algorithmstocarryoutoperationplanningforthosecategoriesaccordingtotheshapeofeachfeature,thecapacityoftheselectedmachinetool,theworkpiecematerialandthecuttingtool,wereestablishedandimplemented.Forsupportingthissoftware,fivedatafileshavebeendesignedmaterialfile,machinetoolfile,cuttingtoolfile,samplecuttingfile,andcuttingtechnologyfile—andasoftwareprogramfilehasbeenmadeforthemaintenanceofthosedatafiles.Theoutputoftheestablishedsystemhasbeenprovedtobepracticalbymeansofthemetalcuttingtest.KeyWords：ProcessPlanning,OperationPlanning,MachiningOperation,MachiningFeature,MachiningTool,CuttingToolIntroductionComputerintegratedmanufacturing(CIM)isinherentlyregulatedasasolutionformaximumproductioncapacitysinceCAD/CAMimplementationhasbeenwidelyachievedinmostindividualdiscussionsofinteraction.Processplanningisanimportantpartofmanufacturingsystemsandplansakeyroleindeterminingtheoverallmanufacturingefficiency.However,processplanningautomationisstillthebottomcheckforuninterruptedflowofinformationfromthedesignstagetothemachiningprocessinaCIMenvironment.Variousresearch(1)-(16)hasbeenperformed,suchasfeaturerecognition(1)andoperationplanning.Accordingtoasurveyoncomputeraidedprocessplanning(CAPP)morethan160systemshavebeendevelopedinthelastdecade.Mostofthesystems,however,weredevelopedforlimitedpartsshapesandmachiningoperations.Amongthem,thereisawell-knownprocessplanningsystem,EXAPT,whichwasdevelopedmorethantwentyyearsago.TheEXAPTwastheaimedatproducingaprogrammingsystembasedonautomaticallyprogrammedtools(APT)fordrilling,turningandmillingwork.TheprocessormachinevariablemethodhasbeenutilisedtoproduceprocessplansandpapertapeforNCmachinetools.TheEXAPT,however,isnotintendedtoproduceautomaticprocessplanningforparts.Furthermore,theEXAPThasnotindicatedthatamodelsuitablefortheprocessplanningofprismaticpartscanbetransferredfromastandardCADdatabase.Inaccordancewiththedramaticprogressofcomputertechnology,theusageofcomputersoftwarehasincreased,andtheirintegration,ratherthantheirinterface,isrealizedtobeofimportance.Generally,processplanningcanbedividedintoprocessdesignandoperationplanning.Intheformerthemachiningprocessandmachinetoolsareselected,thesequenceofoperationsisdecided,andcapacityplanningisperformed.Inthelatter,inwhichthemachineoperator'sexperienceiscrucial,themachiningparametersaredecided：toolsize,depthandwidthofcut,cuttingspeed,andfeedrate.Therehasbeenmuchworkonthedeterminationofcuttingconditions.However,inreality,lessworkdirectlyrelatedtothedesignofamoduleforthedeterminationofcuttingparametersusedinapracticalCAMsystemhasbeendone.Documentationandutilizationofreadilyavailableinformationsuchashandbookdataandtechnicalnotesinindustryarethefirstthingstobeconsideredforavoidingexcesscomplexity.Theproposedoperationplanningsystemcomplementtoprocessplanningofmolddiecomponentsprovidesamediumforutilizingcomprehensivehandbookdataintheformofrecommendedcuttingconditionsstoredinmanageablefiles.Thecontentsofthefilecanbeeditedusingfilemaintenancesoftwarespecificallydevelopedforthepurpose.ThepresentsystemisanelementofCIMforthemolddieindustry.Amolddieisatypicalexampleofone-lotmanufacturingwherethepreparationformachiningconsumesalargeportionofmanufacturingtime.Quickpreparationofmachiningparametersbasedonreasonablelogicisnecessaryforrapidandreliablemachining.Ratherthananovelmathematicaltheory,simpleandproperutilizationofpracticalknowhowandhandbookdataisadoptedfortheproposedsystem.Operationplanningisthelinkbetweenprocessplanningandmachining.Theprocessplanningsystemtakesthedesigninformationfromthemolddiedesignsystem.Theoperationplanningsystemreceivesprocessdatafromtheprocessplanningsystemandgeometrydatafromthedesignsystem.Thesystemgeneratesmachiningdatarequiredforeachoperationforindividualmachiningprocesses.FigureFig.1InformationflownentsoftheinjectionmolddiearedesignedbyaparametricdesignsystemcalledMOLDSYS(19)Asurfacemodelerhasbeendevelopedseparatelyfordesignandtoolpathgenerationofa3-Dsurfacewhichhasacoreandcavity.Usingthecommercialpackage,themoldflowisanalyzedandsubfeaturessuchasribsandbossesaredesignedbyanexpertsystem.Othersubfunctionsthecoolantsystemrunnerandgate—arealsodefinedbythesys