1.3国内外研究现状

1.4选题的意义及主要研究内容

电子产品平均三到六个月完成产品的更新换代，传统的注塑模具模式已经跟不上商品的更新速度。注塑成型技术作为电声产品外形外壳制造的主要生产手段，如何既能满足大规模生产又能满足客户形状尺寸精度要求，电声产品生产数据化规范化成为了以后的研究方向。本文以电声产品夹子盖为研究对象，应用CAE模拟技术，模拟塑件成型过程，预测成型过程中可能出现的一些缺陷，并对缺陷进行优化，获得最优工艺参数，然后再根据模拟与实际结合设计模具，节省了传统模具过程中的修模校模的时间，可节省大量人力物力，缩短产品的开发周期，具体的研究内容如下：

(1)阐明注塑成型原理，选择塑件的原材料并分析成型过程中易发生的缺陷及改善措施；

(2)建立有限元模型，对网格划分和参数设置等关键问题进行处理，并模拟分析确定浇注系统和冷却系统；

(3)基于正交实验法，确定翘曲量最小的参数组合；

(4)根据模拟分析结果进行电声产品夹子盖模具结构设计，包括模架类型选择、浇注系统设计、分型面选择、导向机构设计、脱模机构设计、排气机构设计和冷却系统设计等并绘制模具二维三维图。

第二章制品原材料及注射成型工艺分析

2.1注塑成型过程分析

注塑成型过程可分为填充、保压、冷却、脱模四个阶段。填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到熔融塑料流体充填满模具型腔为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高；但是在实际生产中，注塑速度要受到很多条件的限制。高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低，使熔体可以更好的流动填充型腔，提高塑件的整体成型质量。但是不能一味的追求注塑速度还得考虑到材料本身的属性，应该控制注塑速度以保证材料的剪切速率及剪切应力在极限值以下。

保压阶段指注射压力对模具型芯型腔持续施加压力，压实熔体，并对因塑料冷却体积收缩产生的空隙进行补偿直至柱塞或螺杆在机筒中开始后撤为止。在保压过程中保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大，又因为模腔中已经填满塑料，背压较高，注塑机柱塞或螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动也较为缓慢，这时的流动称为保压流动。在保压的后期，塑件逐渐成型，保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止，此时保压阶段的模腔压力达到最大值。模腔中的压力通过塑料反作用到模具表面，有着撑开模具的趋势，所以注塑机应对应有足够大的锁模力来保证模具整体的整密性。

冷却阶段从浇口冻结时间开始到制品脱模为止。在注塑模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品时容易因为冷却不足而导致刚度不够，脱模时受到外力而产生变形。冷却时间占整个成型周期约70%～80%，因此设计合理的冷却系统可以大幅缩短成型时间，提高生产效率[12]。设计不合理的冷却系统会使成型时间增长，增加成本更严重的是会导致塑件因冷却不均而造成塑料制品的翘曲变形。跟据实验统计，由塑料熔体进入模具的热量大体分两部分发散出去，大约有5%经辐射、对流传递到外界空气中，其余95%从塑料熔体传导到模具模板中，再由动定模板中的冷却水管中的冷却液带走，少数未被冷却水带走的热量则继续在模具中传导，再由模具表面发散到空气中。脱模阶段就是塑件从模具中脱出的过程，脱模方式不当，可能会导致产品在脱模时受力不均，导致塑件顶出变形。脱模的方式主要有两种：顶杆脱模和推板脱模。设计模具时要根据产品的结构特点和集体质量要求选择合适的脱模方式。对于选用顶杆脱模的模具，顶杆的设置应尽量均匀，并且位置应选在脱模阻力最大以及塑件强度和刚度较大的地方，以免塑件变形损坏。而推板脱模则一般用于深腔薄壁容器以及不允许有推出痕迹的透明制品上，这种机构的特点是脱模力大且均匀，运动平稳，无明显的推出痕迹，使用于表面质量要求高的产品上。