中诺电话机听筒模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第 1 章 绪论 1 注射成型模具的地位及发展趋势 1 注射 成型模具的地位 1 注射 成型模具的发展趋势 1 毕业设计选题的背景、设计方法、目的和意义 2 设计选题的背景和设计方法 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 电话机听筒外壳 制品图 3 塑件结构工艺性分析 4 塑件成型工艺条件分析 4 第 3 章 成型设备 6 成型设备的选择 6 注射机基本参数的校核 6 注射量的校核 6 锁模力的校核 7 最大注射压力的校核 7 注射机安装模具部分的尺寸校核 7 开模行程的校核 8 第 4 章 模具的结构设计 9 型 腔数目的确定和排列方式 9 分型面的选择 9 浇注系统的设计 10 主流道的设计 10 浇口的设计 11 成型零部件的设计 11 成型零部件工作尺寸的 计算 11 成型型腔壁厚的计算 14 脱模机构 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 脱模力的计算 15 抽芯机构 16 抽芯机构主要参数的确定 16 抽芯机 构设计要 点 18 调温 系统 18 调温系统的重要性 18 调温系统设计 19 单位时间型腔内的总热量 19 通过自然冷却所散发的热量 19 由冷却系统带走的热量 21 计算冷却回路有关参数 21 导向机构 26 成型部分的导向 26 推出机构的导向 26 排气系统 26 第 5 章 模 具的安装及调试 28 模 具的安装 28 模具总装图 28 模具的开合动作分析 30 试模 30 试模时可能出现的问题和解决办法 31 试模 时 应注意的事项 32 结论 33 致谢 34 参考文献 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 绪 论 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 25001万吨。展望 21世纪，高分子合成材料将进入质的飞跃发展时期。 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 1219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。 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，我买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 一步加强快速原型 制造技术。 业设计选题的背景、设计方法 、 目的和意义 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 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 制各种零件图 ，最后整理设计 说明书，完成整个设计。 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 塑件工艺性及成型工艺条件 话机听筒外壳 制 品 图 电话机听筒上壳 电话机听筒下壳 图 电话机听筒 制品图 C 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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。 件成型工艺条件分析 成型本 零件使用 聚苯乙烯（ ， 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。 表 S 的基本特性参数 项目 参数 密度 （ g/ 缩比 伸弹性模量 （ 松比 型收缩率 吸水率 与钢的磨擦因数 资料来源： 黄虹主编 .塑料成型 加工与 模具 学工业出版社 ,2002，第 302 页） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 荐成型工艺 塑料 项目 聚苯乙烯（ 注射机类型 螺杆式 螺杆转速 /r/0 60 喷嘴 形式 直通式 温度 /C 160 170 料筒温度 /C 前段 170 190 中段 段 140 160 模具温度 /C 20 60 注射压力 /0 100 保压力 /0 40 注射时间 /s 0 3 保压时间 /s 15 40 冷却时间 /s 15 30 成型周期 /s 40 90 （资料来源： 王孝培主编 .塑料成 型工艺及模具简明手册 械工业出版社 ,63页） 本设计中选择注射温度为 160 C。批量较大，成型周期取 20s，即成型周期 =注射时间 2s+冷却时间 合模时间 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 C。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3章 成型设备 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 据 型腔尺寸选定模架型号为 B/ 表 射机基本参数 螺杆直径 /65 注射容量 /00 注射压力 /040 锁模力 /1050 最大注射面积 /000 模具厚度 /大 450 最小 200 模板行程 /00 喷嘴 球半径 /8 孔直径 / 定位孔直径 / 推出 中心孔 径 /50 两侧 孔径 / 孔距 /30 （资料来源： 黄虹 主编 .塑料成型 加工与模具 化学 工业出版社 ,2002，第 305 页） 射机基本参数的校核 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 （ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中 单个塑件容量，用 测得 浇注系统凝料和飞边所需的塑料容量， 40 3 n 型腔数目，在型腔的数目和排列方式中确定为 1； 注射机额定注射量， 250 3 则 ，故注射量符合要求。 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 （ 式中 F 注射机额定锁模力（ N）； 塑料熔体在型腔内的平均压力 ，根据 文献 4第 138页 表 4 25 制品在分型面上的垂直投影面积，经计算得 则 3 2 1 6 9 8 6 7253 5 0 0 0 0 0 ，故锁模力符合要求。 大注射压力的校核 本设计中成型时的注射压力为 60 100射机额定注射压力为 1040注射压力符合成型要求。 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 10型模具取 10 15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 228注射机允许的最大 450小闭合厚度 200间。 故可以安装在注射机上。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 )105(121 m （ 式中 注射机最 大开模行程， 700 S 模具所需开模距离， 抽芯距， 1H 塑件脱模距离， 51 2H 包括浇注系统凝料 在内的塑 件高度， 183 可见，开模行程满足设计要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4章 模具的结构设计 腔数目的确定和排列方式 确定型腔的数目有四种方法：按注射机的最大注射量、注射机的额定锁模力、制品的精度要求以及加工的经济性。 现在根据注射机的最大注射量来确定型腔数目 n （ 式中 注射机最大注射量， 浇注系统凝料量， 单个塑件的 体 积， 查表 ，50设定0上面已算出则： ） C 所以，取 n=2，即采用一模 2腔 形式。 若为多型腔模具，则应使各型腔的排列尽量紧凑和对称，且尽量使用平衡进料方式。 型 面的选择 模具上用于取出 塑 件和（或）浇注系统凝料的可分离的接触面通称为分型面。 通常按分型面的形状，将分型面分为平面型、曲面型和阶梯形三种。常把动定模分开的面称为主分型面。选择分型面的基本原则：便于脱模和简化模具结构；不影响外观；保证尺寸精度；有利于排气；便于模具零件加工；考虑注射机的技术规格；侧向分型应与主分型面协调。 分型面如装配图中所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 注系统 的设计 普通浇注系统由主流道、分流道、 浇口、冷料穴四部分组成，其作用是使熔体顺利而平衡的充模、压实和保压。 流道的设计 主流道与熔体接触，应选用较好的材料制造，还要进行淬火处理，以提高硬度，常设计成浇口套，便于更换。为保证浇口套不被冲出定模，加定位环固定，同时也能让浇口套与喷嘴对中定位。 主流道设计成锥形， 取较小的锥角，本设计中取 =2。 内壁表面粗糙度 m 。 主流道半球形 2R = 1R +（ 12） 设计 1R =182R =18+1=19 小端直径 2d = 1d +()1d =2d = 为了获得更小的截面积，从而有更大的充 型速度，并且减小温降和压力降。 凹 坑深度取 h=4大端过渡圆角半径取 r=2主流道长度根据模板厚度确定，暂取 L=55套和定模采用配合 H7/处理后硬度为 5560 定位环与注射机定位孔采用 合。 图 口套结构 示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 口 的设计 本模具采用 潜伏式 浇口。该浇口流通途径短，压力、能量损失小，易于加工，补缩作用强，有利于充型。为防止冷料进入型腔，在浇口内侧开 壁厚的不明显的冷料穴，主流道长度就尽量短，浇口 直径应尽量小，一般 D2t。 型零部件的设计 型零部件工作尺寸的计算 （ 1) 主型芯参数的确定 主型芯径向尺寸 主型芯径向尺寸按以下公式计算： 0 ( 式中 型芯基本尺寸； 塑件内形基本尺寸； 塑料平均收缩率， x 修正系数，取43； 塑件尺寸公差； z 型芯制造公差，取 3/ 。 主型芯的轴向尺寸 主型芯轴各尺寸按以下公式计算： 0 (式中 型芯基本尺寸； 塑件内形基本尺寸； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塑料平均收缩率， x 修正系数 , 32； 塑件尺 寸公差； z 型芯制造公差，取 3/ 。 则主型芯高度 计算参数如图 图 型芯主要尺寸计算 示意图 （ 2) 型腔参数的确定 型腔径向尺寸 0( 式中 型腔基本尺寸； 塑件外形基本尺寸； 塑料平均收缩率， x 修正系数，取43； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塑件尺寸公差； z 型腔制造公差，取 3/ 。 则型腔大端尺寸为 81 1 8 型腔小端尺寸为 3 型腔轴向尺寸 型腔轴向尺寸按以下公式计算： 0( 式中 型腔基本尺寸； 塑件外形基本尺寸； 塑料平均收缩率， x 修正系数 , 32； 塑件尺寸公差； z 型芯制造公差，取 3/ 。 计算尺寸示意如图 示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 型腔主要尺寸计算 示意图 型 型腔壁厚的 计算 本设计为小型模具，成型零部件的强度问题比较突出，即应力达到许用数值时，弹性变形量与其许用数值之间相差比较大，这种情况下只对成型零部件进行强度校核即可。型腔选用材料为 侧壁厚度 12 Mc （ 式中 侧壁厚度， r 凹模型腔内孔的半 径， 材料的许用应力，一般中碳钢取 200 模腔压力， 25 9 则型腔外轮廓半径为 67可做为选择模架的依据 。 底部厚度 43 2h （ 式中 底部厚度， r 凹模型腔内孔的半径， 材料的许用应力，一般中碳钢取 200 模腔压力， 25 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 模机构 脱模机构设计原则：保证塑件不因顶出而变形损坏及影响外观；尽量将塑件留在动模；推出机构运动要准确、灵活、可靠，无卡死现象，机构本身应有足够的刚度、强度和耐磨性。 因 一模 2腔，为不使塑件变形，可利用成型零件推出。 模力的计算 脱模力按以下公式计算： （ 式中 1 制品的壁厚， 2 E 塑料的弹性模量， 3000 S 塑料平均成型收缩率 , L 制件对型芯的包容长度， 128 模具型芯的脱模斜度， 5； 塑料的泊松比， 2K 无量纲系数，随 f 和 而异，取 f 制件与型芯间的磨擦系数， A 盲孔制品型芯在垂直于脱模方向上的投影面积， 7 8 t a o 0 F 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 芯机构 芯机构主要参数的确定 抽芯距 S 型芯从成型位置到不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离叫抽芯距。一般抽芯距为侧孔或侧凹深0 3 这里0S=2则 S )32(0 =2+2=4 弯销的倾角 倾角 不仅决定开模行程和弯销长度，对弯销的受力状况也会产生重要影响。本设计取倾角 20 。 有效工作长度 L =20弯销和滑块孔之间的 间隙 ，取 工作原理见图 图 弯销工作原理 示意图 弯曲力 F 弯曲力，式中塑料对侧型芯的包紧力。 因 式中 p 塑料制品 收缩对型芯单位 面积的正压力， 一般取 8 12收缩力越大，包紧力越大， p 的取值越大，本设计取 p =9 A 塑料制品包紧型芯的侧面积，这里为 241049.1 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 故 341N 201427N 弯销的截面尺寸 b 、 h 弯销的截面形状为矩形，宽为 b ，高为 h 。抽芯时，弯销受有弯矩 M 的作用，其最大值为 20c o s o s =26.6 由材料力学可知弯销的弯曲应力为 M （ 式中 M 弯销的抗弯截面系数； W 弯销材料的弯曲许用应力，对碳钢可取 (137； 弯销的截面为矩形，其截面系数为 62 ，本设计中取 b = 3 c 9 = 38 20c o =规整取 14则 b = 此为不安装螺钉而满足强度要求时需要的最小尺寸，由于还需螺钉固定，螺钉选用 应加上螺钉导致的缺孔的宽度，取 12 空行程取 5 抽芯行程为 20co s 芯机构设计要点 弯销常采用 45钢、 0钢渗碳淬火， 热处理硬度在 55上，表面粗糙 度.8 m ，弯销与固定板采用 6/7 滑块采用组合式，便于加工、维修和更换，并能节省优质钢材，滑块常用 45钢或硬至 40上，而型芯则要求用 5 钢制造，硬度在 50上。 导滑块槽应使滑块运动平衡可靠，二者 之间上下、左右各有一对平面配合，配合取 H7/余各面留有间隙。滑块的导滑部分应有足够的长度，以免运动中发生偏斜，一般导滑部分长度应大于滑块宽度的 2/3，否则滑块在开始复位时容易发生倾斜。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 导滑槽应有足够的耐磨性，由 5钢制造，硬度在 50上。 滑块应有定位和锁紧装置。锁紧块有于在模具闭合后锁紧滑块，承受成型时塑料熔体对滑块的推力，以免弯销弯曲变形；但开模时，又要求锁紧块迅速让开，以免阻碍弯销驱动滑块抽芯。 温系统 温系统 的重要性 模 具温度对塑 料制 件的质量及生产效率有 极 大 的影响： （ 1） 改善成形性 （ 2） 成型收缩率 （ 3） 塑件变形 （ 4） 尺寸稳定性 （ 5） 力学性能 （ 6） 外观质量 温系统设计 位时间型腔内的总热量 Q（ kJ/h） 1 （ 式中 N 每小时注射次数； G 每次 塑 料的注射量， 1Q 单位热流量， 。 本设计中成型周期为 20s， N =3600/20=180次； 每次 塑 料的注射量包括 塑 件的质量和浇注系统的质量，本设计中 塑 浇注系统质量为 10g，则 G = 查文献 1第 222页图 10 1Q =160.8 Q = = 过自然冷却所散发的热量 由对流所散发的热量 kJ/h） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3422)3 0 03 6 8 7.4 ( 式中 模具平均温度，本设计中为 30C ； 室温，一般取 20C ； 模具表面积， 2m ； 21 ( 式中 1 模具的四个侧表面积，即 100321251143554 =526820 2m ； 2 模具的两个分型面表面积，为模板面积与 塑 件侧面积之和的两倍，即 400003553552 =332050 2m ； 开模率； t 1 ( 式中 t 注射成型周期， 20s； 1t 注射时间， 2s； 2t 制品冷却时间， 故 20 =3 3 2 0 6 8 m , 0030 = 由幅射所散发的热量） 4421 1 0 02 7 31 0 02 7 Q ( 式中 1 模具的四个侧表面积， m ； 辐射率，本设计取 资料 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 模具平均温度，本设计中为 30C ； e 室温，一般取 20C ； 441 0 0202 7 31 0 0302 7 6 8 向注射机工作台所传递的热量） 232 ( 式中3 模具与工作台接触面积， 2355400 =284000 2m ； 2h 传热系数，普通钢取 2h =502 )/( 2 20302 8 2 = 脱模后塑件带走的热量 ） 2 式中 N 每小时注射次数， 180次； G 每次 塑 料的注射量， 2Q 单位热流量， 30C 时取 20 。 冷却系统带走的热量 2Q （ ） 2 = 2 5 6 8 = 2Q 应分别由 凹 模和型芯的冷却回路带走，采用资料 1式（ 10分配方案， 2 5 5 2 = 2 5 5 2 = 算冷却回路有关参数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 模所需冷却水管参数 V c 1 2( 式中 冷却水入口温度，设定 20C ； 冷却水出口温度，本设计要求精度较高，设定出口温度为 21C （精度为3级时进出口温差应小于 2C ） ； 冷却水平均温度时水的密度， ； 1c 冷却水平均温度时水的比热容， / ； 所需冷却水的体积流量， 81 8 0 0= 10 m 则冷却水的平均流速 2152 = = 将冷却管道设计成螺旋形半圆水道，直径 d 设为 则冷却水流速应是计算的一倍，即 。 凹模冷却水道长度 : 模具热阻按以下公式计算 (式中 t 模具的热传导阻力，表现为温差， C ； 进入模具的熔体的总热含量， 水孔中心至型腔的距离，取 9 型腔表面积， 122783 2 模具材料的传热系数，查资料 2 5般钢材取)/(105 4 ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 t = K 可见，冷却水管壁与型腔壁温差几乎为零，即整个型腔温度可视为相等。 则型腔散热面积 )(0 1 3 3 6 05252 (式中G 型腔的散热面积， 2m ； 冷却水平均温度， ； )