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摘要：车载蓝牙耳机后盖的模具设计及优化，采用的技术较为先进，是发展较快、精度较高、效率较高且质量高能耗少的一种加工工艺方式。注塑模具加工的技术应用非常广泛，由于它各方面的特性良好，已得到行业的重视。本文对车载蓝牙耳机后盖的模具设计及优化，分析塑件工艺，对成型设备进行选择，并对模具进行设计与计算，最终对模具作了模流分析。
关键词：蓝牙耳机；注射模；模流分析
0引言
现今工业发展朝着数控化、高精度和先进技术方向发展，落后的工艺方式已被社会所淘汰。在中国经济快速发展的前提之下，我国生产制造行业在迈向高速度、高精度的路上高速前进。很多产品都能通过模具制造，特别是塑料模加工生产出来，说明模具发展的重要性与日俱增。对车载蓝牙耳机后盖的模具设计及优化，不仅可以使蓝牙耳机后盖成批或大批量生产，缩短产品的生产周期，也保证了产品质量，提高了产品的市场竞争力。注塑模具优势明显，自动化程度非常高、生产时效率也很好。一般注塑模为大批量生产，这样其经济效益和优势能更好体现。产品生产时，模具是关键，模具的好坏直接决定产品质量。注塑模具设计较为适合大批量生产，因为其结构相对复杂，生产制造时间长，生产成本高，根据此零件的市场需求，适合进行大批量的生产制造，正好符合本文的设计理念。本次设计的内容是对车载蓝牙耳机后盖的模具进行设计及优化。首先，对塑件进行工艺分析，包括塑件的使用性能、原材料的选取、塑件的结构以及塑件尺寸的确定；然后根据塑件在实际生活中的使用情况，对塑件整体结构进行分析设计。该塑件是用于车上使用的蓝牙耳机，可以在行车过程中用来接通免提电话，摒弃传统手接电话或有线耳机的不便，可进行无线通话，此产品可降低因行驶过程中接电话而造成的事故率。现需在已有的基础上进行适当的改进与创新，让其更适应社会的需求。
1塑件成形工艺分析
1.1塑件结构分析
车载蓝牙耳机后盖三维图，该塑件的模具选用二板模模架进行加工，因为该零件简单，不用采用复制成本高的其他模架，二板模模架的特点就是结构简单，成型制品的适应性强，在整个注塑模结构中约占比70%。该车载蓝牙耳机的厚度为2.5mm，该塑件为小型件。从模具的总体上考虑其结构，塑件为骨架主体需设置侧向分型机构。根据图1的三维图，充分利用三维软件，可以计算该蓝牙耳机的体积：V＝19930mm3。又由于其密度为：＝1.05g/cm3，因此可计算出蓝牙耳机质量为：M1=V1×=83.7g，模具中浇注系统的凝料M2=V2×=0.15g，因此塑件加上浇注系统凝料总体质量为：M=M1+M2=83.85g。
1.2塑件的工艺分析
本次车载蓝牙耳机选用的是ABS材料加工而成。ABS的外观为不透明象牙色的粒料，无毒无味、吸水率低，并具有90%的高光泽度。ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下选取并使用。模具内的温度对提升ABS制品表面的质量、减小内应力有着重要的作用。在注射生产过程中，应选用相对较高的注射压力。ABS材料在塑件时要选择高压，选用较低注射压力时则针对小型壁厚件，一般为70~100MPa；但结构为薄壁且较复杂时，注射压力应较高，一般选100~140MPa。
2成型设备的选择与校核
因为已算出M＝83.85cm3,因此暂选取SZ30/250的卧式注塑成型机。其相关技术参数如表1所示。初步可计算出闭合时的模具高度H闭＝345mm，所选用的注塑成型机的模具厚度最大为Hmax=400mm，模具最小厚度Hmin=230mm，满足Hmin＜H闭＜Hmax的条件，因此符合安装要求。由《注塑成型及设计模具第二版》可得如下公式：（0.8~0.85）W公≥W注，根据前述数据，将其代入上式可得知83cm3＜200cm3，因此符合设计需求。
3模具设计与计算
3.1分型面和浇注系统的确定
蓝牙耳机模具的分型面。其特点为分型面有2个，开模的距离比较小，侧抽芯距也较小；制件采用推件板推出，推出稳定可靠。浇注系统为侧浇口浇注，将侧浇口与分流道均和小型芯作为一个整体。这样的结构制造较为简便，并且尺寸精度好把握。
3.2脱模方法与冷却系统的确定
由于产品不对称，其中内部有螺纹，采用一般拔模方式螺纹不到设计效果，所以在动模型腔内，加上螺纹滑块，在产品成型后，滑块移动，滑块的螺纹顺着产品的螺纹脱模后，根据前述蓝牙耳机的特点和确定的分型面结构，决定为推件板推出。为了更均匀冷却，该设计选用螺旋水道的冷却方式，让模具能有稳定的温度，减少成型收缩率，减少塑件因温差过大而变形。冷却系统的设计如图3所示，在分型面处和设计小型芯的位置，也可以通过小间隙排气。
3.3模具的计算
查实用注塑成型模具设计第二卷得出ABS的收缩率平均为0.15%左右。根据塑件尺寸公差的要求，模具选取制造公差为z=△/4。表面粗糙度Ra取值0.4~0.8m。
4模流分析
模流分析是在模具设计完成后，用Moldflow或者Pro/E、UG等软件进行注射仿真分析的过程。模流分析可以在软件中选用材料，设定工艺，设置冷却条件等等。此次设计运用了Moldflow这款分析软件，分析结果如果出现了不合格的内容就将模具相应的位置做出更改，以减少后期模具的修模量，降低制件的报废率。在分析结束后可以将所调试的仿真工艺作为试模工艺的参考，缩短试做时间。
5结束语
通过先进的二维、三维和仿真软件来辅助设计与制造，可以节省大量时间，并且能提高生产效率和准确性，这些软件有助于解决设计过程中遇到的问题。本文首先分析了车载蓝牙耳机后盖的塑件工艺特点，利用Pro/E软件对塑件进行实体造型，对塑件结构进行工艺分析，然后根据塑件相关参数来选择注射机，再则根据产品设计模具，在对塑件进行成型分析的基础上从原料分析、成型特点、分型面选择、浇注系统的选择等多方面阐述车载蓝牙耳机的模具设计过程。
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作者:王婷 毛中华 单位:武昌工学院
