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摘要:車載藍牙耳機后蓋的模具設計及優化,采用的技術較為先進,是發展較快、精度較高、效率較高且質量高能耗少的一種加工工藝方式。注塑模具加工的技術應用非常廣泛,由于它各方面的特性良好,已得到行業的重視。本文對車載藍牙耳機后蓋的模具設計及優化,分析塑件工藝,對成型設備進行選擇,并對模具進行設計與計算,最終對模具作了模流分析。
關鍵詞:藍牙耳機;注射模;模流分析
0引言
現今工業發展朝著數控化、高精度和先進技術方向發展,落后的工藝方式已被社會所淘汰。在中國經濟快速發展的前提之下,我國生產制造行業在邁向高速度、高精度的路上高速前進。很多產品都能通過模具制造,特別是塑料模加工生產出來,說明模具發展的重要性與日俱增。對車載藍牙耳機后蓋的模具設計及優化,不僅可以使藍牙耳機后蓋成批或大批量生產,縮短產品的生產周期,也保證了產品質量,提高了產品的市場競爭力。注塑模具優勢明顯,自動化程度非常高、生產時效率也很好。一般注塑模為大批量生產,這樣其經濟效益和優勢能更好體現。產品生產時,模具是關鍵,模具的好壞直接決定產品質量。注塑模具設計較為適合大批量生產,因為其結構相對復雜,生產制造時間長,生產成本高,根據此零件的市場需求,適合進行大批量的生產制造,正好符合本文的設計理念。本次設計的內容是對車載藍牙耳機后蓋的模具進行設計及優化。首先,對塑件進行工藝分析,包括塑件的使用性能、原材料的選取、塑件的結構以及塑件尺寸的確定;然后根據塑件在實際生活中的使用情況,對塑件整體結構進行分析設計。該塑件是用于車上使用的藍牙耳機,可以在行車過程中用來接通免提電話,摒棄傳統手接電話或有線耳機的不便,可進行無線通話,此產品可降低因行駛過程中接電話而造成的事故率?,F需在已有的基礎上進行適當的改進與創新,讓其更適應社會的需求。
1塑件成形工藝分析
1.1塑件結構分析
車載藍牙耳機后蓋三維圖,該塑件的模具選用二板模模架進行加工,因為該零件簡單,不用采用復制成本高的其他模架,二板模模架的特點就是結構簡單,成型制品的適應性強,在整個注塑模結構中約占比70%。該車載藍牙耳機的厚度為2.5mm,該塑件為小型件。從模具的總體上考慮其結構,塑件為骨架主體需設置側向分型機構。根據圖1的三維圖,充分利用三維軟件,可以計算該藍牙耳機的體積:V=19930mm3。又由于其密度為:=1.05g/cm3,因此可計算出藍牙耳機質量為:M1=V1×=83.7g,模具中澆注系統的凝料M2=V2×=0.15g,因此塑件加上澆注系統凝料總體質量為:M=M1+M2=83.85g。
1.2塑件的工藝分析
本次車載藍牙耳機選用的是ABS材料加工而成。ABS的外觀為不透明象牙色的粒料,無毒無味、吸水率低,并具有90%的高光澤度。ABS有優良的力學性能,其沖擊強度極好,可以在極低的溫度下選取并使用。模具內的溫度對提升ABS制品表面的質量、減小內應力有著重要的作用。在注射生產過程中,應選用相對較高的注射壓力。ABS材料在塑件時要選擇高壓,選用較低注射壓力時則針對小型壁厚件,一般為70~100MPa;但結構為薄壁且較復雜時,注射壓力應較高,一般選100~140MPa。
2成型設備的選擇與校核
因為已算出M=83.85cm3,因此暫選取SZ30/250的臥式注塑成型機。其相關技術參數如表1所示。初步可計算出閉合時的模具高度H閉=345mm,所選用的注塑成型機的模具厚度最大為Hmax=400mm,模具最小厚度Hmin=230mm,滿足Hmin<H閉<Hmax的條件,因此符合安裝要求。由《注塑成型及設計模具第二版》可得如下公式:(0.8~0.85)W公≥W注,根據前述數據,將其代入上式可得知83cm3<200cm3,因此符合設計需求。
3模具設計與計算
3.1分型面和澆注系統的確定
藍牙耳機模具的分型面。其特點為分型面有2個,開模的距離比較小,側抽芯距也較??;制件采用推件板推出,推出穩定可靠。澆注系統為側澆口澆注,將側澆口與分流道均和小型芯作為一個整體。這樣的結構制造較為簡便,并且尺寸精度好把握。
3.2脫模方法與冷卻系統的確定
由于產品不對稱,其中內部有螺紋,采用一般拔模方式螺紋不到設計效果,所以在動模型腔內,加上螺紋滑塊,在產品成型后,滑塊移動,滑塊的螺紋順著產品的螺紋脫模后,根據前述藍牙耳機的特點和確定的分型面結構,決定為推件板推出。為了更均勻冷卻,該設計選用螺旋水道的冷卻方式,讓模具能有穩定的溫度,減少成型收縮率,減少塑件因溫差過大而變形。冷卻系統的設計如圖3所示,在分型面處和設計小型芯的位置,也可以通過小間隙排氣。
3.3模具的計算
查實用注塑成型模具設計第二卷得出ABS的收縮率平均為0.15%左右。根據塑件尺寸公差的要求,模具選取制造公差為z=△/4。表面粗糙度Ra取值0.4~0.8m。
4模流分析
模流分析是在模具設計完成后,用Moldflow或者Pro/E、UG等軟件進行注射仿真分析的過程。模流分析可以在軟件中選用材料,設定工藝,設置冷卻條件等等。此次設計運用了Moldflow這款分析軟件,分析結果如果出現了不合格的內容就將模具相應的位置做出更改,以減少后期模具的修模量,降低制件的報廢率。在分析結束后可以將所調試的仿真工藝作為試模工藝的參考,縮短試做時間。
5結束語
通過先進的二維、三維和仿真軟件來輔助設計與制造,可以節省大量時間,并且能提高生產效率和準確性,這些軟件有助于解決設計過程中遇到的問題。本文首先分析了車載藍牙耳機后蓋的塑件工藝特點,利用Pro/E軟件對塑件進行實體造型,對塑件結構進行工藝分析,然后根據塑件相關參數來選擇注射機,再則根據產品設計模具,在對塑件進行成型分析的基礎上從原料分析、成型特點、分型面選擇、澆注系統的選擇等多方面闡述車載藍牙耳機的模具設計過程。
參考文獻:
[1]趙蓓蓓.初探塑料模具材料現狀及發展方向[J].科技咨詢,2009.
[2]伍先明,王群.塑料模具設計指導[M].北京:國防工業出版社,2006.
[3]朱光力,萬金保.塑料模具設計[M].北京:清華大學出版社,2003.
[4]李秀蓮.淺談注塑工藝的影響因素[J].商品與質量•前沿觀察,2010.
[5]劉缽,陳利民.熱塑性塑料注塑工藝參數優化設計[J].工程塑料應用,2005.
[6]翁其金.塑料模具成型技術[M].北京:機械工業出版社,2001
作者:王婷 毛中華 單位:武昌工學院