毕业论文：防震收音机的塑料件设计

使幸存者赢得更多的主动被营救的机会。

本产品的设计尽量小巧结构更加紧凑，这样可以让使用者可以随身携带，产品图如图所示图多功能防震收音机的整体外形第章塑料件的设计要求与关键技术塑料件的设计要求要把塑料件设计得既符合产品的功能要求美学要求人因工程学要求，又符合塑模成型的工艺要求，其难度非常大。

所以，在设计的过程中要和电器工程师进行功能方面的交流，又要和模具加工部门进行协调，同时和经销商之间进行及时的沟通。

通过协调好各个方面的要求，经过许多次的反复实验论证和修改，最终才能使合格的塑料件组装成个完美的产品。

当然，塑料件的设计要求非常多，在本节对各种设计要求加以整理，最终归纳为主要的三类强度设计要求工艺要求用于特定产品的要求。

强度设计要求塑料件的耐用性取决于塑料件强度。

根据塑料件承受负荷条件不同，可把所承受的负荷分为短期负荷长期负荷循环负荷冲击负荷温度负荷等五类。

在设计塑料件时，首先要考虑的是强度设计，从以下五方面入手短期应力应变行为短期负荷是指塑料件在搬运组合和使用时施加的负荷。

例如，搬运时受到的冲击力，各种连接机构在调整时所承受的载荷等。

和金属零部件的设计类似，其设计般参考材料的应力应变图。

但与金属材料相比，塑料在高温下的抗应变能力非常低。

在设计时主要考虑以下两点按照材料的应力应变曲线进行强度设计应充分考虑零部件的使用环境温度加工方法化学环境对机械性能的影响。

长期力学性能长期力学性能是指在比例极限以内，塑料件长时间承受外力载荷，以及塑料件在成型和组合过程中造成内应力和残留应力。

主要失效形式表现为蠕变和应力松弛。

在本机型多功能防震收音机上的摇动臂，如下图所示由于长时间受到重力的作用，会发生径向蠕变，使直径有所增加各种转轴的挠曲会随着时间的增加而增大。

设计此类塑料件时主要考虑以下四点向材料供应商索取蠕变模量，和松弛模量分别利用式和式计算出应变和应力。

图摇动臂的结构外型，ε，式中为初始应力，是常数ε，是与时间和温度有关的应变值ε式中ε为应变值，是常数，为应力值，是时间和温度的函数如果条件允许，尽量设计成压合连接或搭扣连接组合，以减少组装造成的应力。

使用固定组件以减低应力，强化结构。

设计塑料件与塑料件的接合时，保留安全裕度，以防止过度紧密配合。

循环负荷当塑料件承受反复或循环载荷作用时，应重点考虑在其寿命内预计承受循环负荷的次数。

特别是各种皮带轮皮带活塞环等，在设计时必须充分考虑材料的疲劳强度。

塑料件承受循环负荷时，重点考虑以下三点承受短间距和长期间距的反复性负荷，应使用疲劳曲线进行设计注意圆角的设计以避免应力集中承受高频或高振幅的周期性负荷时，会因生热而缩短寿命，改用薄壁设计和耐疲劳的导热性材料可以改善塑料件的散热功能。

冲击载荷冲击负荷的加载速度比其他机械负荷的加载速度要快得多。

零件设计时应尽量避免在高应力区施加高速负荷和冲击性负荷。

设计塑料件时需要考虑使用较大的圆角及较和缓的厚度变化，以避免应力集中。

温度负荷与金属件相比，塑料件的性能对温度更加敏感，温度的变化对尺寸机械性能等有显著的影响。

这里所指的温度负荷包括高温和低温，高温负荷容易使塑料软化低温负荷容易使塑料变脆。

对于塑料件来说，要考虑承受相对高温和相对低温的情况。

要使零部件适应使用的温度环境，设计时应注意遵循材料的模量温度曲线尽量避免将不同热膨胀系数的材料进行组合，而且应该在自由端面保留允许塑料件膨胀的余量。

根据以上的论述，本文将强度设计的五种负负荷条件和设计者应考虑的材料性质以及对应设计时应遵循的主要准则列于表表强度设计准则归纳负荷条件典型零部件应考虑的材料性质主要设计准则短期负荷扳手紧固螺钉等应力应变行为应力应变曲线长期负荷球头压板等蠕变应力松弛蠕变模量松弛模量循环负荷齿轮等疲劳特性疲劳曲线冲击负荷底座等冲击强度避免局部应力集中温度负荷手持型的上下壳体热应力应变行为模量温度曲线工艺设计要求可制造性的设计要求这里的制造主要指注塑成型过程。

产品设计将最终决定塑料件塑模的难易程度，塑料件生产的可行性，模具的复杂性和产品的成本。

在不影响产品性能的情况下，适当地修改产品的结构可能会大大降低模具的难度，从而降低产品成本。

影响制造工艺性的因素很多，如拔模的斜度术。

结构及基本零件组成吹塑模铸塑模和热成型模的结构较为简单。

压塑模注塑模和传塑模结构较为复杂，构成这类模具的零件也较多。

基本零件有成型零件，包括凹模凸模各种成型芯，都是成型制品内外表面或上下端面侧孔侧凹和螺纹的零件。

支承固定零件，包括模座板固定板支承板垫块等，用以固定模具或支承压力。

导向零件，包括导柱和导套，用以确定模具或推出机构运动的相对位置。

④抽芯零件，包括斜销滑块等，在模具开启时用以抽出活动型芯，使制品脱模。

推出零件，包括推杆推管推块推件板推件环推杆固定板推板等，用以使制品脱模。

注塑模多推广采用标准模架，这种模架是由结构形式和尺寸都已标准化和系列化的基本零件成套组合而成，其模腔可根据制品形状自行加工。

采用标准模架有利于缩短制模周期。

作用定模座板面板它的作用是将前模固定在上面。

流道板水口板它的作用就是在开模时把流道中的料去除。

定模固定板它的主要作用是和板起成型产品。

推板它的主要作用是在开模时将产品从模具中脱出。

动模固定板它的主要作用是和板起成型产品。

垫板它的作用是加强板的强度和固定板上的些零件。

垫块模脚，方铁等。

它的作用是让顶板有足够的活动空间。

顶板它的主要作用是固定顶针并在开模时通过注射机的顶杆推动顶针。

动模座板下夹板，底板等。

它的主要作用是将后模固定在上面。

导柱和导套它们的主要作用是起导向作用，使前后模可以顺利完成所有的动作。

顶针它的主要作用是在开模时将产品从推出。

材料要求塑料模具的工作条件与冷冲模不同，般须在下进行工作，除了受到定压力作用外，还要承受温度影响。

现根据塑料成型模具使用条件加工方法的不同将塑料模具用钢的基本性能要求大致归纳如下足够的表面硬度和耐磨性塑料模的硬度通常在以下，经过热处理的模具应有足够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。

模具在工作中由于塑料的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力，要求模具保持形状的精度和尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。

模具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理硬度，因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。

优良的切削加工性大多数塑料成型模具，除加工外还需进行定的切削加工和钳工修配。

为延长切削刀具的使用寿命，提高切削性能，减少表面粗糙度，塑料模具用钢的硬度必须适当。

良好的抛光性能高品质的塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。

例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小于的水平，光学面则要求，型腔须进行抛光，减小表面粗糙度值。

为此选用的钢材要求材料杂质少组织微细均无纤维方向性抛光时不应出现麻点或桔皮状缺陷。

良好的热稳定性塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的，当模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。

牌号的碳素钢具有定的强度与耐磨性，经调质处理后多用于模架材料。

高碳工具钢低合金工具钢经过热处理后具有较高的强度和耐磨性，多用于成型零件。

但高碳工具钢因其热处理变形大，仅适用于制造尺寸小形状简单的成型零件。

随着塑料工业的发展，塑料制品的复杂性精度等要求愈来愈高，对模具材料也提出更高要求。

对于制造复杂精密和耐腐蚀性的塑料模，可采用预硬钢如耐蚀钢如和低碳马氏体时效钢如，均具有较好的切削加工热处理和抛光性能及较高强度。

此外，在选择材料时还须考虑防止擦伤与胶合，如两表面存在相对运动的情况，则尽量避免选择组织结构相同的材料，特殊状况下可将面施镀或氮化，使两面具有不同的表面结构。

塑料模具设计过程设计步骤虽然与其他模具设计步骤大体致，但注塑模具设计有自己的特点，有着套严格的设计程序。

即按塑件设计原则设计产品图。

般由设计单位提供并由加工单位审核。

指定设计的内容和要求。

由加工单位和设计单位共同研究决定。

理论设计，验证模具实现的可能性验证是否可以进行模具的设计和加工。

设计者根据塑件形状对模具结构进行构思，对零件进行分模，设计出模仁和滑块，进步设计出总体装配三维图，模具零件的干涉检测，绘制装配总图及零件图。

模拟分析流变学设计和力学设计的验证，校验设计是否正确，修改三维装配。

加工方案的拟定主要是工艺的合理性。

利用软件进行模具设计模型图型芯型腔等加工零件图，工艺图。

利用软件编制加工的数控程序，并在计算机上模拟。

据审核项目进行审核。

尺寸校对，数控加工。

试模，记录修模部位和修改图纸尺寸。

设计思路模具设计是为了在规定的成本和时间内，获得所需规格的合格成型产品，将模具方案进行具体化的种思考性工作。

需要的设计内容可分为以下几个要素。

流变学设计探讨流道浇口等浇注系统的结构，保证成型产品的尺寸。

力学设计定模动模的变形与损坏模座的变形等强度要求。

表面质量设计外观质量探讨光亮表面梨皮花纹凸凹花纹等。

热设计对模具吸放热的探讨，温度控制方法和成型零件的冷却方法的探讨。

安全设计吊装螺栓强度探讨，锁模结构的探讨。

维护设计维修配件结构备用零件可拆装性复原性能等。

成本设计模具成本成型零件成本标准件使用等。

模具设计并不是单纯的构造出成型产品的模具空间，流变学设计和力学设计是技术核心，这两项技术关系到模具设计成败。

以下两节将对这两项技术进行详细论述。

第章结论为期三个多月的毕业设计终于结束了。

在这次设计中我学到了不少东西，也到了很多的锻炼，同时也是对自己大学四年所学的知识做的个综合运用。

在本次设计中我的主要任务是基于完成了整个多功能收音机的建模和装配。

完成了设计文件和工艺文件的编写。

完成了多功能收音机的关键件的模具设计。

运用软件，完成自动调用模架，加快模具成型的周期。

同时由于能力和时间的有限，还有很多方面没有做，如果有时间的话，我希望能继续完成以下方面的任务。

例如完成整个零件的建模和装配后，可以运用对