2.1 塑料工艺性分析
收音机在日常生活中被人们广泛使用，它随着社会的变迁而不断改进﹑完善，无论是从加工工艺﹑功能完善，还是外观设计都在不断突破。最引人关注的还是在造型外观设计上的改变，一款新颖的设计很容易吸引人们的关注，成为大家购买的主要原因之一，可以极大程度上引领消费潮流。收音机的外壳则是直接刺激消费者的视觉，因此从外观和实用性能上都是非常重要的。
本次设计的内容是要收音机外壳注射模具。首先它属于壳类，经测量属于薄壁制件，整体结构比较规则，但是成型部分比较复杂，且是不对称结构，所以需要对很多尺寸逐一进行分析。制件两个侧表面上有孔需要成型，要使用侧抽芯结构，上表面有有很多小孔且中心距比较小，也不易成型。收音机外壳除了美观在使用性能上也有一定的要求。因此材料选用HIPS（改性聚苯乙烯）。 HIPS的性能:
HIPS为PS的改性材料，分子中含有5-15%橡胶成份，其韧性比PS提高了四倍左右，冲击强度大大提高(高抗冲击聚苯乙烯）,已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高冲击强度级、玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等。标准HIPS的其它重要性能:弯曲强度13.8～55.1MPa；拉伸强度13.8—41.4MPa；断裂伸长率为15—75％；密度1.04—1.06 g／ml；它具有PS具有成型加工、着色力强的优点。HIPS制品为不透明性。HIPS吸水性低，加工时可不需预先干燥。 2 .HIPS的工艺特点:
因HIPS分子中含有5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都宜高一些。其冷却速度比PS慢，故需足够的保压压力、保压时间和冷却进间。成型周期会比PS稍长一点，其加工温度一般在190-240℃为宜。HIPS树脂吸收水分较慢，因此一般情况下不需干燥。有时材料表面的水分过多会被吸收，从而影响最终产品的外观质量。在160°F下干燥2－3h就可去掉多余的水分。HIPS制件中存在一个特殊的“白边”的问题，通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善，产品中夹水纹会比较明显。
基于以上理由，结合成本费用问题的考虑，选用HIPS料比较合适。
2.1.1 注塑成型的工艺参数
1、因有为HIPS容易产生“白边”问题，所以要适当提高模温和锁模力。 2、在外形设计上避免容易长生“白边”的因素 3、预热：（1）温度80-100℃ （2）时间：1-2s 4、料筒温度： （1）后段：210-230 （2）中段：230-250 （3）前段：250-270
5、模具温度：80-90℃
6、注射压力：70-100 MPa 7、成型时间：
（1）注射时间20-60s （2）高压时间：0-3s
（3）冷却时间：20-90s （4）总周期：50-160s
8、螺杆转速：48r/min 9、适用注射机类型：螺杆、柱塞均可
2.2 塑件工艺性分析
2.2.1 塑件的工艺性分析是指对塑件的结构形状、材料的成型特点等方面去考察塑件。
塑件工艺性分析的内容有以下几个方面：
（一）制品的几何形状 （二）制品的技术要求
（三）制品的尺寸,公差及设计基准
（四）制品所用的塑料名称、牌号及成型特征 （五）制品的表面要求
塑件工艺性分析的目的有以下几点：
（一）了解塑件的基本结构形状 （二）了解塑件材料的成型特点
（三）根据塑件及其材料的特征初步确定大体的成型方案
图1 塑件三维图
2.2.3 塑件的基本结构形状分析
该制件为收音机外壳，它的形状基本规则，属于不对称结构，结构复杂程度中等，有两个侧抽芯机构。制件颜色为不透明色，需要和收音机后盖有配合要求，表面要求光滑，外形美观，避免毛刺。大批量生产。 1、脱模斜度
由于塑件在模腔内产生冷却收缩现象，使塑件紧包模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困难，强行取出会导至塑件表面擦分，拉毛，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的
脱模斜度，一般1°——1°30`。
一般型芯斜度要比型腔大，型芯长度及型腔深度越大，则斜度不减小。本制件的设计便于脱模。 2、 壁厚
根据塑件使用要求（强度，刚度）和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定。壁厚太小，强度及刚度不足，塑料填充困难，壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等 。
要求壁厚尽可能均匀一致，否则由于冷却和固化速度不一样易产生内应力，引起塑件的变形及开裂。该制件的平均壁厚为1.5mm
3、圆角
塑件所有转角处都以圆角（圆弧）过渡，因尖角容易应力集中。塑件有圆角，有利于塑料的流动充模及塑件的顶出，塑件的外观好，有利于模具的强度及寿命。
2.2.3 尺寸精度及表面粗糙度
1、影响塑件尺寸精度的因素十分复杂，主要有模具制造的精度、模制时由于工艺条件的变化引起成型收缩率的波动，同时由于磨损等因素会造成模具尺寸不断变化，活动配合间隙的变化以及模制件脱模斜度都会影响塑料制件的精度。塑件精度的确定应该合理，在满足使用要求前提下尽可能选用低精度等级。本制件根据材料的特性及成型制件的要求，公差等级选用MT4,未注公差尺寸等级选用MT6. 2、塑料制品的表面状态的改善除了成型工艺上尽可能避免冷疤、云纹等缺陷外，模具型腔的粗糙度起着决定性作用。模具使用中由于型腔磨损而使表面变粗糙，应随时予以维护。透明制品要求型腔和型芯的粗糙度相同。对于本设计中的制品，不透明制件应该根据情况分别考虑，非配合表面和隐蔽的面可取较大的表面粗糙度。
2.2.4 塑件的基本尺寸 密度ρ=1.05 g/cm3 零件平均壁厚 t =1.5mm
由软件算出体积 V=16.95cm3 质量M=ρ*V=17.798258g
图2 塑件CAD图
2.2.5 注塑模成形方案分析
由以上制品工艺性分析得到，该制件的外表面不允许有顶杆的推出痕迹，并要保证产品表面质量，颜色靓丽。
所以在以上基础上产生以下模具设计方案，如下：
方案一：一模一腔，收音机外壳外表面由型芯型腔组成，内部由型芯完成。两侧壁上的孔采用斜导柱进行侧向抽芯，浇道点浇口，使用推杆推出，复位杆复位。
方案二：一模两腔，收音机外壳外表面由型芯型腔组成，内部由型芯完成。制件相对放置，两侧壁上的孔采用斜导柱进行侧向抽芯，侧浇口进浇，使用推杆推出。
方案三：一模两腔，收音机外壳外表面由型芯型腔组成，内部由型芯完成。制件对称放置，两侧壁上的孔采用斜导柱进行侧向抽芯，浇道点浇口进浇，使用推杆推出，复位杆复位。
该制品几何形状比较简单，对表面要求比较高，其它方面无特殊。 采用方案一收音机外壳外部由型芯型腔组成，内部由型芯完成，一模一腔的模具制造简单，成本比较低，虽然生产效率不是很高，但是能满足该制件的生产要求，且模具修理方便，因此合理。
第二个方案中，一模两腔，收音机外壳外表面由型芯型腔组成，内部由型芯完成。制件相对放置，两侧壁上的孔采用斜导柱进行侧向抽芯，侧浇口进浇，使用推杆推出。这样设计虽然生产效率会提高，但是模具复杂，提高生产成本，若一个型腔出现问题修理比较麻烦，且进浇处容易产生毛刺等，使其配合面出现问题。所以不采用。
第三个方案中，除了采用方案二中的成形方法。进浇位置有所改善，但是该模具的开模行程会增大，是整个模具加大，对于这样的一个制件是不必要的。 在该制件的模具设计中若采用一模多腔设计，虽然生产效率比较高，但是由于该制件需要外形两侧同时分型抽芯，故设计模具较为复杂，且模具造价费用较高，不宜采用。
经过以上分析，综合考虑选用方案一的各种机构设计的模具是最合理的，故安第一方案进行设计。采用三板式结构：
图3 三板式模具结构
3 所选成型设备
由上述的材料的工艺性能和塑件的基本尺寸等，所选的设备为海天
HTF90W1注塑机
4 确定模具结构
第一节 确定分型面
如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：
分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
1) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
2) 保证塑件的精度要求。
3) 满足塑件的外观质量要求。 4) 便于模具加工制造。 5) 对成型面积的影响。 6) 对排气效果的影响。 7) 对侧向抽芯的影响。
其中最重要的是第5）和第2）、第8）点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。如图所示
图4-1 分型面的选择
显然分型面要在A、B两面中选择。A面和B面均为平面，可以做分型面，但是考虑到制件的工艺性和分型的难易程度，A面为最大轮廓面且容易分型，因此选择A为分型面。
第二节 确定浇注系统形式
一、 主流道尺寸
主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。在本次设计中，设计主流道位置垂直于分型面，为了便于流道凝料的脱出设计成具有2°-4°锥角的圆锥面内壁有Ra =0.4μm以下的粗糙度，在内壁研磨和抛光时应注意抛光方向，不形成垂直于脱模方向的划痕，否则会发生脱出困难而造成成型中断。
主流道与喷嘴接触处多做成半球形凹坑，二者紧密配合，避免高压塑料融体溢出。凹坑球半径R2应比喷嘴球头半径R1大1-2mm，主流道小端直径应比注塑