电话机听筒外壳注射模具设计

目录第1章绪论 (1)1.1 注射成型模具的地位及发展趋势 (1)1.1.1 注射成型模具的地位 (1)1.1.2 注射成型模具的发展趋势 (1)1.2 毕业设计选题的背景、设计方法、目的和意义 (2)1.2.1 设计选题的背景和设计方法 (2)1.2.2 设计的目的和意义 (2)第2章塑件工艺性及成型工艺条件 (3)2.1 电话机听筒外壳制品图 (3)2.2 塑件结构工艺性分析 (4)2.3塑件成型工艺条件分析 (4)第3章成型设备 (6)3.1 成型设备的选择 (6)3.2 注射机基本参数的校核 (6)3.2.1 注射量的校核 (6)3.2.2 锁模力的校核 (7)3.2.3 最大注射压力的校核 (7)3.2.4 注射机安装模具部分的尺寸校核 (7)3.2.5 开模行程的校核 (8)第4章模具的结构设计 (9)4.1 型腔数目的确定和排列方式 (9)4.2 分型面的选择 (9)4.3 浇注系统的设计 (10)4.3.1 主流道的设计 (10)4.3.2 浇口的设计 (11)4.4 成型零部件的设计 (11)4.4.1 成型零部件工作尺寸的计算 (11)4.4.2 成型型腔壁厚的计算 (14)4.5 脱模机构 (15)4.5.1 脱模力的计算 (15)4.6 抽芯机构 (16)4.6.1 抽芯机构主要参数的确定 (16)4.6.2 抽芯机构设计要点 (18)4.7 调温系统 (18)4.7.1 调温系统的重要性 (18)4.7.2 调温系统设计 (19)4.7.2.1 单位时间型腔内的总热量 (19)4.7.2.2 通过自然冷却所散发的热量 (19)4.7.2.3 由冷却系统带走的热量 (21)4.7.2.4 计算冷却回路有关参数 (21)4.8 导向机构 (26)4.8.1 成型部分的导向 (26)4.8.2 推出机构的导向 (26)4.9 排气系统 (26)第5章模具的安装及调试 (28)5.1 模具的安装 (28)5.1.1 模具总装图 (28)5.2 模具的开合动作分析 (30)5.3 试模 (30)5.3.1 试模时可能出现的问题和解决办法 (31)5.3.2 试模时应注意的事项 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)第1章绪论1.1 注射成型模具的地位及发展趋势塑料是当今极具活力的一门产业。

塑料是现代主要的工业结构材料之一，广泛应用于汽车、宇航、电子通信、仪器仪表、文体用品、化工、纺织、医药卫生、建筑五金等各个领域。

至2004年，我国塑料制件的年产量已突破2500[1]万吨。

展望21世纪，高分子合成材料将进入质的飞跃发展时期。

1.1.1 注塑成型模具的地位从2003年我国模具进口的海关统计资料可知，塑料模具占了模具进口量的57%，而注射成型模具在整个塑料模具中占据了很大的比例。

注射成型模具设计得好坏，决定着注塑成型制件的质量优劣及成品率高低，也就是说，是否能加工出优质价廉的塑料制件，在很大程度上要靠注塑成型模具设计的合理性和先进性来保证。

现代塑料制件的生产中，合理的注塑成型工艺、先进的注塑成型模具及高精度、高效率的注塑设备是当代塑料成型加工中必不可少的三个重要因素。

尤其是注塑模具对完成塑料加工工艺要求、塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。

高效的、全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其效能，产品的生产和更新都是以模具制造和创新为前提的。

我国注塑模具产品水平自2004年以来也取得了长足的进步。

在大型注塑模具方面，可以生产1219mm电视机的塑料外壳模具、6.5kg大容量洗衣机洗衣桶的模具以及汽车保险杠、整体仪表板等塑料模具；在精密注塑模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔中模数齿轮模具等。

这也显示了目前我国注塑模技术已达到了较高水平，并在国民经济中将发挥越来越重要的作用。

现在考察某个国家的科学与生产技术水平，塑料的生产与应用情况是重要标志之一。

塑料的加工与应用和塑料工业发展的快慢，对国家科技与生产，以及国民经济的发展的巨大影响是不言而喻的。

随着现代化技术的迅速发展，人们生存在“塑料世界”中，注塑模在国民经济发展过程中将处于十分重要的地位。

1.1.2 注塑成型模具的发展趋势我国塑料模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比存在很大的差距。

但在国家产业政策和与之相配套的一系列国家经济政策的支持和改革开放方针引导下，我1国注塑模得到迅速发展，高效率、自动化、大型、微型、精密、无流道、气体辅助、高寿命模具在整个模具产量中所占的比例越来越大。

总体上来看注塑模具发展趋势，注塑成型模具正加深理论研究，加速推进标准化进程，扩大研究各种特殊结构注塑模具，全面推广CAD/CAE/CAM，进一步加强快速原型制造技术。

1.2 毕业设计选题的背景、设计方法、目的和意义1.2.1 设计选题的背景和设计方法本次设计的电话机听筒外壳是一商品，在日常生活中它有很多的应用。

由于它的生产批量大，精度要求高，且材料为塑料PS，适合在塑料模具行业进行生产。

本设计中使用注射模具来生产该产品，其原理是将粒状塑料连续输入到成型机的料筒中加热熔融，然后由注射杆推进，由喷嘴和模具的浇注系统导入模具中，然后保压冷却，使之固化成型。

为了合理而快速的设计出模具，整个设计过程包括工艺条件的分析、方案的确定、模具结构设计、模具二维图的绘制。

通过CAD绘制各种零件图，最后整理设计说明书，完成整个设计。

1.2.2 设计的目的和意义通过这次毕业设计，预期达到以下目的：1）加深对塑料的组成及性能的了解。

2）了解塑料成型的基本原理，学会正确分析成型工艺对模具的要求。

3）掌握一类成型模具的结构特点及设计方法。

4）具有初步分析、解决模具现场技术问题的能力。

注塑成型是一门实践性很强的学问，若想对它融会贯通，还需要长期的生产实践经验。

在毕业设计中，需要对大学四年以来学过的知识进行综合应用，即可以加深对已学知识的理解，又可以从中发现不足同时，也可以加强创新以及动手能力的培养，加强独立分析和解决问题的能力，因此，本次电话机听筒外壳的设计有非常重要的现实意义。

2第2章塑件工艺性及成型工艺条件2.1电话机听筒外壳制品图电话机听筒上壳电话机听筒下壳图2.1.1 电话机听筒制品图C32.2 塑件结构工艺性分析了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，包括结构分析、尺寸精度和表面质量等。

例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。

选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。

此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。

2.3 塑件成型工艺条件分析成型本零件使用聚苯乙烯（PS），该材料为热塑性塑料，比重小，具有高的强度、刚性、硬度，耐腐蚀、性耐热性、电绝缘性优良，可在100℃左右使用。

该塑料为无定形高聚物，注射时一般不需要进行干燥。

流动性好，它的流变特性是黏度对剪切速率的依赖性比温度的依赖性大。

因此，在注射充模时，通过提高注射压力或注射速度来增大熔体的流动性比通过提高温度有利。

其结晶能力较强，提高模具温度将有助于制件结晶度的增加，甚至能提前脱模。

同时，聚苯乙烯质软易脱模，塑件有浅的倒凹模时可强行脱模。

（资料来源：黄虹主编.《塑料成型加工与模具》.北京：化学工业出版社,2002，第302页）4表2.3.2推荐成型工艺（资料来源：王孝培主编.《塑料成型工艺及模具简明手册》.北京：机械工业出版社,2000.6，第63页）本设计中选择注射温度为160 ºC。

批量较大，成型周期取20s，即成型周期=注射时间2s+冷却时间9.3s+开合模时间8.7s。

模温低可以降低收缩率，减小热应力，防止变形，保证表面质量，模温高可以提高尺寸稳定性，综合考虑，取模温30 ºC。

56第3章 成型设备3.1 成型设备的选择选注射机考虑注塑容量、最大成型面积、闭合高度、模具体的截面尺寸、模具的顶出、定位环、浇品套以及成型工艺，现初步确定注塑型号为XS-ZY-500，根据型腔尺寸选定模架型号为A2-355355-58-Z2 GB/T12556-1990。

（资料来源：黄虹主编.《塑料成型加工与模具》.北京：化学工业出版社,2002，第305页）3.2 注射机基本参数的校核3.2.1 注射量的校核根据生产经验，注射机的最大注射量是其额定注射量的80%，按体积表示法，必须gj z V V nV 8.0≤+ （3.1）7式中z V ——单个塑件容量，用Pro/E 测得107.953cm ；jV——浇注系统凝料和飞边所需的塑料容量，403cm ；n ——型腔数目，在型腔的数目和排列方式中确定为1；gV ——注射机额定注射量，2503cm 。

则2002508.095.1474095.1071=⨯<=+⨯，故注射量符合要求。

3.2.2 锁模力的校核为防止模具分型面被胀模力顶开，必须对模具施加足够的锁模力，否则在分型面处将产生溢料现象。

本设计中必须z m A P F ≥ （3.2）式中F ——注射机额定锁模力（N ）；m P ——塑料熔体在型腔内的平均压力，根据文献[4]第138页表4-1，取25MPa ；z A ——制品在分型面上的垂直投影面积，经计算得128.6782cm 。

则3216958.12867253500000=⨯>，故锁模力符合要求。

3.2.3 最大注射压力的校核本设计中成型时的注射压力为60～100MPa ，注射机额定注射压力为1040MPa ，故注射压力符合成型要求。

3.2.4 注射机安装模具部分的尺寸校核定位环尺寸：定位环必须与定位孔呈间隙配合，便于模具安装并使注流道中心线与注射机喷嘴中心线重合，定位环的高度小型模具取8～10mm ，大型模具取10～15mm ，定位孔深度应大于定位环的高度。

模具厚度：确定型腔尺寸后选定标准模架，查资料6得模架的闭合厚度为228mm ，在注射机允许的最大450mm 、最小闭合厚度200mm 之间。

故可以安装在注射机上。

83.2.5 开模行程的校核开模行程应小于或等于注射机的模板行程，按下式校核)10~5(121+++=≥S H H S S maz （3.3）式中max S ——注射机最大开模行程，700mm ； S ——模具所需开模距离，mm ；'c S ——抽芯距，17.37mm；1H ——塑件脱模距离，51mm ；2H ——包括浇注系统凝料在内的塑件高度，183mm 。

mm S 37.2611037.1718351=+++= 可见，开模行程满足设计要求。