[机械毕业设计论文]麦克风外壳注塑模具设计说明书

1、目录目录 第 1 章 绪论.3 1.1 塑料成型在工业生产中的重要性 .3 1.1.1 塑料及塑料工业的发展 .3 1.1.2 塑料在成型工业生产中的重要性.4 1.2 塑料的组成及其特性 .4 1.3 设计程序 .9 1.3.1 调研、消化原始资料.9 1.3.2 选择成型设备 .10 1.3.3 拟定模具结构方案 .10 1.3.4 方案的讨论与论证.11 1.3.5 绘制模具装配草图.11 1.3.6 绘制模具装配图 .12 1.3.7 绘制零件图 .12 1.3.8 编写设计说明书 .12 第 2 章 模具方案设计.13 2.1 塑料模具的分类 .13 2.2 方案的确定 .14 第

2、3 章 麦克风手柄注塑模具设计.18 3.1 制件塑料的选择以及麦克风塑料制件的市场前景分析 .18 3.2 注塑机的选择 .20 3.2.1 选择注塑机的相关计算：.22 3.3 麦克风手柄工艺分析 .25 3.4 模具结构设计 .30 3.4.1 分型面的选择 .30 3.4.2 浇注系统设计 .31 3.4.3 成型零部件的设计与计算.33 3.4.3.1尺寸的转换.33 3.4.3.2 关于凹模工作部分尺寸的计算： .35 3.4.3.3 关于凸模工作部分尺寸的计算 .37 3.4.3.4 螺纹型环尺寸的计算 38如需要图纸等资料，联系 QQ1961660126 研究成果的严肃态度以及

3、向读者提供有关信息的出处，正文之后一般应列出参考文献表引文应以原始文献和第 一手资料为原则。所有引用别人的观点或文字，无论曾否发表，无论是纸质或电子版，都必须注明出处或加以 注释。凡转引文献资料，应如实说明。对已有学术成果的介绍、评论、引用和注释，应力求客观、公允、准确。 伪注、伪造、篡改文献和数据等，均属学术不端行为致谢一项科研成果或技术创新,往往不是独自一人可以完成 的,还需要各方面的人力,财力,物力的支持和帮助.因此,在许多论文的末尾都列有致谢1) 著录参考文献可 以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据，也反映出该论文的起点和深度。 2) 著录参考文献能方便地把论文作者的

4、成果与前人的成果区别开来。 3) 著录参考文献能起索引作用。 4) 著录参考文献有利于节省论文篇幅。 01 Brown, H. D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Language PedagogyM. Prentice Hall Regents, 1994. 02 Brown, J Set al. Situated Cognition and the Culture of LearningJ. Educational Reasercher, 1, 1989. 03 Chris, Dede. The Evolution o

5、f Constructivist Learning Envi-ronments: Immersion in Distributed Virtual WorldsJ. Ed-ucational Technology, Sept-Oct, 1995. 学位申请者如果能通过规定的课程考试，而论文的审查和答辩合格，那么就给予学位。如果说学位申请者 的课程考试通过了，但论文在答辩时被评为不合格，那么就不会授予他学位。 有资格申请学位并为申请学位所写的那篇毕业论文就称为学位论文，学士学位论文。学士学位论文既如 需要图纸等资料，联系 QQ1961660126 是学位论文又是毕业论文 中华人民共和国国家标准

6、VDC 001.81、CB 7713-87号文件给学术论文的定义为： 学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解的知识和科现象、 制定新理论的一种手段，旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。 ” （斯蒂芬梅森）因此，没有创造性， 学术论文就没有科学价值。 三、三、创造性 学术论文在形式上是属于议论文的，但它与一般议论文不同，它必须是有自己的理论系统的，不能只是材料的 罗列，应对大量的事实、材料进行分析、研究，使感性认识上升到理性认识。一般来说，学术论文具有论证色 彩，或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史唯物主义和唯物辩证法，符合“实事求是” 、 “有的放

7、矢” 、 “既 分析又综合” 的科学研究方法。 一般普通刊物（省级、国家级）审核时间为一周，高质量的杂志，审核时间为14-20天。 核心期刊审核时间一般为4个月，须经过初审、复审、终审三道程序。 3.期刊的级别问题。 国家没有对期刊进行级别划分。但各单位一般根据期刊的主管单位的级别来对期刊划为省级期刊和国家级 期刊。省级期刊主管单位是省级单位。国家级期刊主管单位是国家部门或直属部门。 如需要图纸等资料，联系 QQ1961660126 3.4.3.5 模具型腔侧壁的计算 .39 3.4.3.6 模架的选取 .39 3.4.3.7 模具导向机构的设计 .39 3.4.3.8.侧向分型与抽芯机构的设

8、计 .40 3.4.3.9 温度调节系统的设计与计算 .42 凹模的造型.44 凸模的造型及加工仿真.47 结论.51 致 谢.52 摘摘 要要 随着塑料工业的飞速发展，塑料模具对人们的生活影响越来越大了，已成为衡量一个国家 制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。我 国的模具水平在近几年也得到了很大的发展。 在本次设计过程中，主要设计了麦克风外壳的注射模具。分析了塑件的形状尺寸，拟订了 模具的总体结构设计方案，并选定了所需的注射机的型号，设计了模具的成型部分，浇注系统 和冷却系统等，并对模具进行了分模。重点设计了模具的成型部分，并绘制了模具的装配图和

9、动模定模图。 关键词关键词：注射模 麦克风外壳 抽芯模具 Abstract Along with the rapid development of plastic industry，mold effects the lifing of people more and more vast.,and has become the important signs measuring of a national manufacturing and to a extent determines the quality of products, efficiency and new product dev

10、elopment capability.Chinas mold levels in recent years have also gotten a lot of development . In this design process ，mainly design process on the Microphone housing.Analysis the shape and size pieces of the Plastic .Developed the overall structural designed of the mold, and selected the necessary

11、injection machine model,design of the forming part of die、gating system and the cooling system as well as do part of the mold parting. Focus is on the design of the forming die and the mapping of the die assembly map and dynamic simulation model will map.w Keywords : Injection mold Microphone housin

12、g Pulling the mold 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.11.1 塑料成型在工业生产中的重要性塑料成型在工业生产中的重要性 1.1.11.1.1 塑料及塑料工业的发展塑料及塑料工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物，一般相对分子量都 大于 1 万，有的甚至可达百万级。在一定温度和压力下具有可塑性，可以利用模具 成型为一定几何形状和尺寸的塑料制件。 塑料制件在工业中的应用日趋普遍，这是因为他们有其特殊的优点所决定的。塑 料密度小、质量轻，大多数塑料密度在 0.92.3g/cm3 之间，相当于钢材密度的 0.11 和铝材密度的 0.5 左右，即在同样体积下

13、，塑料制件要比金属之间轻得多，这 就是“以塑代钢”的优点。根据美国 80 年代的统计，汽车在采用塑料零件后，平均 每辆汽车的重量可减轻 180kg，这样每升汽油可使汽车多行 0.4km，美国每年可节约 1400 万桶汽油。塑料比强度高、绝缘性能好、化学稳定性也高；此外，塑料减摩、 耐磨及减震、隔音性能也较好。因此，塑料以代替部分金属、木材、皮革及无机材 料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料。并跻身于金属、纤维材料和硅酸盐 三大材料之列。 塑料工业是一门新兴的工业，它的发展大致经历了以下几个阶段。 1初创阶段 上世纪 30 年代以前，科学家研制成了酚醛，硝酸纤维素及醋酸纤维 素等塑料，它们的

14、工业化特征值是间歇性、小批量生产。 2发展阶段 上世纪 30 年代至 50 年代，低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和 聚酰胺等热塑性塑料相继工业化，奠定了塑料工业的基础，为其进一步发展开辟了 道路。 3. 飞跃发展阶段 上世纪 50 年代中期至 60 年代末，石油工业的高速发展为塑料工 业提供了丰富而廉价的原料。这一阶段，塑料的产量和品种不断增加，成型加工技 术更趋完善。 4. 上世纪 70 年代至今，由于石油危机和资本主义经济危机周期性的出现，原材料 价格猛涨，塑料的增长速度显著下降。这一阶段塑料工业的特点是通过各种技术， 如共聚、复合、增强和发泡等来改进塑料的性能，提高产品的质量，扩大应用

15、领域， 生产技术更趋合理。 我国的塑料工业起步较晚，40 年代才开始起步，50 年代末的聚氯乙烯装置的投产 和 70 年代初是由化工装置的建成投资，塑料工业有两次跃进，与此同时，塑料成型 加工机械和工艺方法也得到迅速发展，各种加工工艺都已齐全。 塑料作为一种新的工程材料，由于其不断开发与应用，加之成型工艺不断成熟与 完善，极大地促进了塑料成型模具的开发与制造。 1.1.21.1.2 塑料在成型工业生产中的重要性塑料在成型工业生产中的重要性 模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是各部门发展的重要基础之一。塑 料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。 模具设计水平的高低、加工设备

16、的好坏、制作力量的强弱、模具质量的优劣，直 接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提 高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” ，日本则称“模具是促进社会繁 荣富裕的动力” 。而更具最新的数据统计，各发达国家，如日本、美国、新加坡、韩 国等国家的塑料模具与其它模具的占有量基本持平甚至有些国家塑料模具需求量要 更大一些。可见，塑料模具在模具行业中占有举足轻重的地位。 近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视。在重点支持技术改造的产业 和产品中，把模具制造业列为机械工业技术改造序列的第一位。确定了模具工业在 国民经济中的重要地位。提高模具工业的整体技术水平

17、并迎头赶上发达国家的模具 技术水平。从上世纪 80 年代末至今，我国模具行业取得了巨大的成就，但还远远不 够，还需要我们更加的努力，取得更大的成绩。 1.21.2 塑料的组成及其特性塑料的组成及其特性 一、塑料的组成一、塑料的组成 塑料是以相对分子质量的合成树脂为主要成分，并加入其他添加剂，可以在一 定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。 1.树脂 树脂是肉热时软化，在外力作用下有流动倾向的聚合物。它是塑料中起粘 结作用的成分，也叫粘料。树脂主要决定塑料的类型和基本决定塑料的主要性能。 2.添加剂 为了改变塑料的性能而加入的添加剂有： （1）填料 填料在塑料中主要起增强作用，有时还可使塑料具

18、有树脂所没有的新性 能。正确使用填料，可以改善塑料的性能，扩大其使用范围，也可以减少树脂含量。 对填料的一般要求是：易被树脂浸润，与树脂有很好的粘附性，本身性质稳定， 价格便宜，来源丰富。 （2）增塑剂 增塑剂是为改善塑料的性能和提高柔软性而加入塑料中的一种低发挥 性物质。 对增塑剂的一般要求是：能与树脂很好的混融而不起化学变化，不易从制件中 析出和挥发，不降低制件的主要性能，无毒、无害、成本低。 （3）稳定剂 稳定剂是指能阻缓材料变质的物质。常用的稳定剂有二盐基性亚磷酸 铅、三盐基性硫酸铅、硬脂酸钙、硬脂酸呗等。 二、塑料的特性二、塑料的特性 塑料品种繁多，性能也各不相同。归纳起来，塑料的主

19、要特性如下： （1）质量轻 塑料的密度一般在 1.92.3g/cm3 ，约为铝的 1/2，铜的 1/6。 （2）比强度和比刚度高 塑料的强度和刚度虽然不如金属好，但由于其密度小，所 以其比强度和和比刚度相当高。 （3）化学稳定性能好 塑料对酸、碱等化学药物具有良好的抗腐蚀能力。因此，在 化工设备以及日用工业品中得到广泛的应用。 （4）绝缘性能好 塑料具有优越的电绝缘性能和耐电弧特性，所以广泛用于电机、 电器和电子工业智能功做结构零件和绝缘材料。 （5）耐磨和减摩性能好 塑料的摩擦系数小，耐磨性强，可以作减摩材料，如用来 制造轴齿轮等零件。 （6）消声和吸震性能好 塑料制成的传动摩擦零件，噪声小

20、，吸震性好。 根据以上介绍，显示出了塑料的优良性能，使其在国民生产生活中起着巨大的作用。 三、三、热固性塑料和热塑性塑料热固性塑料和热塑性塑料 塑料按其所表现出来的性能不同可分为热固性塑料和热塑性塑料。 热固性塑料热固性塑料 常用的热固性塑料有酚醛、氨基聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯塑料等， 它们主要用于传递、压缩和注射成型。 一、工艺特性 （一）收缩性 塑件从模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩，这种性能称为收缩性。由于 树脂本身不仅产生热胀冷缩，而且收缩还与各种成型因素有关，所以成型后塑件的 收缩称为成型收缩。 1.成型收缩的形式及其特点 （1）塑件的线尺寸收缩：由于热胀冷缩，塑件脱模时的弹性

21、恢复、塑性变形等 因素，会导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小。因此，在设计模具型腔、型芯时 应予以补偿。 （2）收缩方向性：成型时塑料分子按方向排列，使塑件呈现各向异性，沿料流 方向则收缩大、强度高，与料流垂直方向则收缩小、强度低。因此在设计模具时应 考虑收缩方向性，按塑件形状、料流方向来选取收缩率。 （3）后收缩：塑件成型后，由于各种成型因素的影响，塑件内存在残余应力， 塑件脱模后残余应力发生变化，使塑件发生再收缩，称为后收缩。 （4）后处理收缩：有时塑件按其性能及工艺要求，在成型后需要进行热处理， 热处理后也会导致塑件尺寸发生变化，称为后处理收缩。在模具设计时，应考虑以 上因素。 2.影响

22、收缩性的因素 （1）塑料品种：每种塑料的收缩性不同，同类塑料由于填料、相对分子量及配 比不同，其收缩情况及方向性也各不相同。 （2）塑件特性：塑件的形状、尺寸、大小、对收缩性也有很大影响。 （3）模具结构：模具分型面及加压方向、浇注系统的形式及尺寸对塑件的收缩 及方向性影响也较大。 （4）成型工艺：传递和注射成型工艺一般收缩较大，方向明显。 （二）流动性 塑料在一定温度与压力填充型腔的能力称为流动性。这是模具设计时必须考虑 的一个重要的工艺参数。流动性好的塑料，在成型时易形成溢料过多，填充型腔不 密实，塑件组织疏松，硬化过早等缺陷；流动性差的塑料则会填充不足，不易成型。 所以在进行模具设计时要

23、根据具体情况选择塑料，设计浇注系统和选择分型面及进 料方向等。 （三）硬化特性 热固性塑料在成型过程中，在加热受压的条件下软化转变成可塑性粘流状态， 随之流动性增大，可迅速填充型腔，与此同时发生缩合反应，密度不断增加，流动 性迅速下降，熔料逐渐固化。在模具设计时对硬化速度快，保持流动状态时间短的 塑料则应注意要便于装料，便于装卸嵌件，并且选择合理的成型条件，以免过早硬 化或硬化不足，导致塑件成型不良。 二、成型特性 热固性塑料的成型特性与塑料的品种有关，也与所含填料品种和粒度及颗粒均匀 度有关。如细料流动性好，但预热不易均匀，充入空气多不易排出，传热不良，成 型时间长。粗料则易使塑料件不光泽，

24、表面不均匀。塑料过粗或过细均直接影响比 容及压缩率和模具加料室容积。 常用热固性塑料的成型特性见表 1-1 表 1-1 常用热固性塑料的成型特性 塑料名称成型特性 酚醛塑料1.成型性较好，适用压缩成型，部分适用于传递成型，个别用于注射成 型 2.含水分、挥发物、应预热、排气 3.模具对流动性影响较大，一般超过 160时流动性迅速下降 4.收缩及方向性较大 氨基塑料1.常用压缩和传递成型 2.含水分及挥发物多，易吸潮及结块，使用时要预热干燥，要注意排气 3.成型温度对塑料制品影响较大 4.流动性好，硬化速度快 5.性脆=嵌件周围以应力集中，尺寸稳定性差 有机硅塑 料 1. 流动性好，硬化速度慢，

25、适用于压缩成型 2. 压制温度较高 3. 压缩成型后塑料制品要经高温固化处理 环氧树脂1. 常用于浇注成型，低压传递成型，封装电子元件等 2. 流动性好，收缩小 3. 硬化速度快，装料后应立即加压。硬化时一般不需排气 4. 一般预热温度为 140170，成型压力为 1020MPa，保压时间为 36s/mm 热塑性塑料热塑性塑料 常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯-丁二烯-丙 烯腈（ABS 塑料） 、聚苯醚、聚四氟乙烯等。 一、工艺特性 （一）收缩性 热塑性塑料成型收缩的形式与热固性塑料类似。影响热塑性塑料成型收缩的因 素主要有以下几个方面： (1)塑料品种：与热固性塑料相比较，

26、热塑性塑料在成型过程中由于存在结晶化引 起的体积变化，内应力强，塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此收缩 率后较大，方向性更加明显。另外，脱模后收缩和后处理收缩也比热固性塑料大。 （2）塑料特性：塑件的形状、尺寸、大小、对收缩性也有很大影响。 (3) 浇口形式和尺寸：这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成 型时间。采用直接浇口，浇口截面大则收缩小，但方向性明显。 （4）成形条件：模具温度、注射压力、保压时间等成型条件对收缩均有直接影响。 （二）流动性 流动性的大小，可以从塑料的相对分子量、熔融指数、阿基米德螺旋线长度、 表观粘度及流动比等进行分析。按模具设计要求，可将常用

27、塑料的流动性分为三类： （1） 流动性好：有尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维等。 （2） 流动性中等：有 ABS、AS、有机玻璃、聚甲醛、氯化聚醚等。 （3） 流动性差：有聚碳酸酯、聚硬氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。 影响流动性的主要因素有温度、压力、模具结构。 （三）结晶性 热塑性塑料按其冷凝时有无出现结晶现象可分为结晶形塑料和非结晶形塑料两 大类。 塑料的结晶现象是指塑料由熔融状态到冷凝的过程中，分子由无次序的自由运 动状态而逐渐排列成伪证规模性倾向的一种现象。 结晶形塑料在模具设计和选择注塑机时应注意以下几点： 1）料温上升到成型温度所需的热量多，要用塑化能力大的设备。 2）冷

28、凝时放出热量大，模具要充分冷却。 3）塑件成型后收缩大，易发生缩孔、气孔。 4）塑件壁薄，冷却快，结晶度低，收缩小，反之则相反。 5）塑料各向异性明显，内应力大，脱模后易发生变形翘曲。 除以上工艺特性外，热塑性塑料还具有热敏性和水敏性、应力开裂和熔融破裂、 热性能和冷却速度等工艺性能的要求。 二、成型特性 常用热塑性塑料的特性和用途见表 1-2 表 1-2 热塑性塑料的特征与用途 用 途 品名特 征 电 气机 械建 筑日 用 品 其 他 聚氯乙烯 （PVC） 强度、电器绝缘性、 耐药品性、加可塑 电线被覆、 电线管、绝 车用座垫 、化学工 水管、塑 料地板、 手提袋、皮带、 塑料鞋。 玩具、农

29、 业用薄皮、 剂会软化、耐热性。 缘材料、胶 带。 厂配管。屋顶材料、 隔热材料。 涂料。 聚二氯乙 烯 （PVDC） 比 PVC 耐药品性大。车用 座垫。 防虫网、 家俱表层 皮涂膜。 防湿纸、帐篷、 唱片、发泡体、 软水管。 渔网、成 型品、发 泡体。 ABS 乳白色半透明，冲 击性比 PS 差，流 动性佳，化学电镀 密着性佳，耐热性 佳。 电气零件、 收音机外壳。 机械之构 造体、金 属化用品。 数组橱。文具、容器、 吸尘机械零件。 1.31.3 设计程序设计程序 1.3.11.3.1 调研、消化原始资料调研、消化原始资料 收集整理有关制件图设计、成型工艺、成型设备、机械加工、特种工艺等

30、有关 资料以备设计模具时使用。 消化塑料制件图，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求， 如：塑件的原材料表面形状、颜色与透明度、使用性能与要求；塑件的几何结构、 斜度、镶件等情况；熔接痕、缩孔等成型缺陷出现的可能与允许程度；浇口、顶杆 等可以设置的部位；有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工等，此类情况对塑件设 计均有相应要求。选择塑件精度最高的尺寸进行分析，查看估计成型公差是否低于 塑件的允许公差，能否成型出符合要求的制件。若发现问题，可对塑件图纸提出修 改意见。 分析工艺资料，了解所用塑料的物化性能、成型特性以及工艺参数，如材料与 制件必须的强度、刚度、弹性；所用塑件的结晶性、

31、流动性、热稳定性；材料的密 度、粘度特性、比热容、收缩率、热变形温度以及成型温度、成型压力、成型周期 等。并注意收集如弹性模量 E、摩擦因素 f、泊松比 等与模具设计计算有关的资 料与参数。 1.3.21.3.2 选择成型设备选择成型设备 模具与设备必须配套使用，因为多数情况下都是根据成型设备的种类来进行模具 设计，为此，在设计模具之前，首先要选择好成型设备，这就需要了解各种成型设 备的规格、性能与特点。以注塑机来说，如注射容量、锁模压力、注射压力、模具 安装尺寸、顶出方式与距离、喷嘴直径与喷嘴球面半径、定位孔尺寸、模具最小与 最大厚度、模板行程等，都将影响到模具的结构尺寸与成型能力。同时还应

32、初估模 具外型尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装与使用。 1.3.31.3.3 拟定模具结构方案拟定模具结构方案 理想的模具结构应能充分发挥成型设备的能力（如合理的行腔数目和自动化水平 等） ，在绝对可靠的条件下使模具本身的工作最大限度地满足塑件的工艺技术要求 （如塑件的几何形状、尺寸精度、表面光洁度等）和生产经济要求（成本低、效率 高、使用寿命长、节省劳动力等） ，由于影响因素很多，可先从以下方面做起： （1） 塑件成型 按塑件形状结构合理确定其成型位置，因成型位置在很大程度 上影响模具结构的复杂性； （2） 型腔布局 根据塑件的形状大小、结构特点、尺寸精度、批量大小以及模 具制造的难易

33、、成本的高低等确定行腔的数量与排列方式； （3） 选择分型面 分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱气、脱模、塑件 的表面质量及工艺操作等； （4） 确定浇注系统 包括主流道、分流道、冷料穴、浇口的形状、大小和位置， 排气方法、排气槽的位置与尺寸大小等； （5） 选择脱模的方式 考虑开模、分型的方法与循序，拉料杆、推杆、推管、 推板等脱摸零件的组合方式，合模导向与复位机构的设置以及侧向分行与 抽芯机构的选择与设计； （6） 模温调节 模温的测量方法，冷却水道的形状、尺寸与位置，特别是与模 腔壁间的距离及位置关系； （7） 确定主要零件的结构与尺寸 考虑成型与安装的需要及制造与装配的可能， 根据

34、所选材料，通过理论计算或经验数据，确定型腔、型芯、导柱、导套、 推杆、滑块等主要零件的结构与尺寸以及安装、固定、定位、导向等方法； （8） 支承与联接 如何将模具的各个组成部分通过支承块、模板、销钉、螺钉 等支承与连接零件，按照使用与设计要求组合成一体，获得模具的总体结 构。 结构方案的拟定，是设计工作的基本环节。它既是设计者的构思过程，也是设 计对象的胚胎，设计者应将其结果用简图和文字加以描绘与记录，作为方案设计的 依据与基础。 1.3.41.3.4 方案的讨论与论证方案的讨论与论证 拟定初步方案时，应广开思路，多想一些办法，随后广泛征求意见，进行分析 论证与权衡，选出最合理的方案。 1.3

35、.51.3.5 绘制模具装配草图绘制模具装配草图 总装配图的设计过程比较复杂，应先从画草图着手，经过认真的思考、讨论与 修改，使其逐步完善，方能最后完成。草图设计过程是“边设计、边绘图、边修改” 的过程，不能指望所有的结构尺寸与数据一下就能定的合适，所以在设计过程中往 往需反复多次修改。其基本做法就是将初步拟定的结构方案在图纸上具体化，最好 是用坐标纸，尽量采用 1:1 的比例，先从行腔开始，由里向外，主视图与俯视图同 时进行： 型腔与型芯的结构； 浇注系统、排气系统的结构形式； 分型面及分型脱模机构； 合模导向与复位机构； 冷却或加热系统的结构形式与部位； 安装、支承、连接、定位等零件的结构

36、、数量及安装位置； 确定装配图的图纸幅面、绘图比例、视图数量布置及方式。 1.3.61.3.6 绘制模具装配图绘制模具装配图 绘制模具装配图时应注意做到以下几点： 认真、细致、干净、整洁地将修改已就的机构草图，按标准画在正式图纸上。 将原草图中不细不全的部分在正式图上补细补全；此过程在 CAD 上实现。 标注技术要求和使用说明，包括某些系统的性能要求（如顶出机构、侧抽芯 机构等） ，装配工艺要求（如装配后分型面的贴合间隙的大小、上下面的平 行度、需由装配确定的尺寸要求等） ，使用与装拆注意事项以及检验、试模、 维修、保管等，达到要求； 全面检查，纠正设计或绘图过程中可能出现的差错与遗漏。 1.

37、3.71.3.7 绘制零件图绘制零件图 绘制零件图时应注意做到以下几点： 凡需自制的零件都应画出单独的零件图； 图形尽可能按的比例画出，但允许放大或缩小。要做到视图选择合理， 投影正确，布置得当； 统一考虑尺寸、公差形位公差、表面粗糙度的标准方法与位置，避免拥挤与 干涉，做到正确、完整、有序，可将用得最多的一种粗糙度以“其余”的形 式标于图纸的右上角； 零件图的编号应与装配图中的序号一致，便于查对； 标注技术要求，填写标题栏； 自行校对，以防差错。 1.3.81.3.8 编写设计说明书编写设计说明书 第第 2 2 章章 模具方案设计模具方案设计 2.12.1 塑料模具的分类塑料模具的分类 塑料

38、模具的分类方法很多，按照塑料制件的成型方法不同可分为以下几类。 一、注射模 注射模又称注塑模，注射成型是根据金属压铸成型原理发展起来的，首先将粒状 或粉状的塑料原料加入到注射机的料筒中，经过加热熔融成粘流态，然后再注射或 螺杆的推动下，以一定的流速通过料筒前端的喷嘴和模具的浇注系统注射入闭合的 模具型腔中，经过一定的时间后，塑料在模内硬化定型，接着打开模具，从模内脱 出成型的塑件。这就是注塑模。它主要用于热塑性塑料制件的成型。 二、压缩模 压缩模又称压塑膜。压塑成型是塑料制件成型中较早成型的一种。首先将预热过 的塑料原料直接加入敞开的、经加热的模具型腔内，然后合模，塑料在热和压力的 作用下称熔

39、融流动状态充满型腔，经一段时间够硬化定型。该方法生产周期长，生 产效率低，多用于热固性塑料制件的成型。 三、压注模 压注模又称传递模。压注模的加料室与型腔由浇注系统连接。首先将预热过的塑 料原料加入预热的加料室内，然后通过压柱向加料室内塑料原料施加压力，塑料在 高温高压下熔融并通过模具浇注系统进入型腔，最后发生化学交联反应逐渐硬化定 型。压注模主要用于热固性塑料的成型。 四、挤出模 挤出模常称挤出机头。挤出成型是利用挤出机筒内的螺杆旋转加压的方式，连续 地将塑化好的、呈熔融状态的成型物料从挤出的机筒中挤出，并通过特定断面形状 的口模成型，然后借助牵引装置将挤出后的塑料制件均匀的拉出，并同时进行

40、冷却 处理。 这类模具能连续不断得生产断面形状相同的热塑性塑料得行材，例如管材、棒材等。 五、气动成型模 气动成型模包括吹塑成型模、真空成型模和压缩空气成型模等。吹塑成型是将挤 出机挤出或注射机注出的、处于高弹性状态的空心塑料型坯置于闭合的模腔内，然 后向其内部通入压缩空气，使其胀大并贴紧模具型腔壁，经冷却定型后成为具有一 定形状和尺寸精度的中空塑料容器。真空成型时将加热的塑料片材与模具型腔表面 所构成的封闭空腔内抽真空，使片材在大气压力下发生塑性变形而紧贴于模具型腔 成为塑料制件的成型方法。压缩空气成型是利用压缩空气，使热软化的塑料片才发 生塑性变形并紧贴在模具型腔上称为塑料制件的成型方法。

41、 除上述介绍的类塑料模具外，还有泡沫塑料成型模、搪塑膜、浇铸模、回转成型 模等。 2.22.2 方案的确定方案的确定 热塑性塑料的注塑成型特点：热塑性塑料的注塑成型特点：热塑性塑料注塑成型这种方法即是将塑料材料熔融， 然后将其注入膜腔。熔融的塑料一旦进入模具中，它就受冷依模腔样成型成一定形 状。所得形状往往就是最后的成品，在安装或作为最终成品使用之前不再需要其它 的加工。许多细部，诸如凸起部。肋、螺纹，都可以在注射模塑一步操作中成型出 来。 注射模塑机有两个基本部件：用于熔融和把塑料送人模具的注射装置与合模装置。 合模装置的作用在于：（1）使模具在承受住注射压力情况下闭合；（2）将制品取 出。

42、 注射装置在塑料注入模具之前将其熔融，然后控制压力和速度将熔体注入模具。 目前广泛应用的合模装置设计包括：肘杆式合模装置、液压式合模装置和液压- -机械式合模装置。肘杆式合模装置鉴于其设计在制造时成本低，适用于小吨位设 备。其特点包括闭锁作业的高机械效益、内设锁模减慢装置、模具损坏慢以及快速 的合模操作。 合模油缸把横顶板推向前，使连肘伸长并使压板朝前运动。合模装置 关闭时，机械利益降低，促使压板迅速移动。当压板到达模具关闭的位置时，连肘 由高速一低机械利益转为低速一高机械利益。低速是保护模具的关键，而高机械利 益是形成大吨位所需要的.一旦连肋充分伸展，液压就不再是保持吨位所必须的了。 为了开

43、启合模装置，将液压施加于合模柱塞相反的一面，为了防止成型好制品被损 坏，要缓慢开启模具。通过整个连肘装置的移动和压板装置沿拉杠的移动（移到连 肘装置充分伸展开前模具闭合处），来调节合模装置以适应于不同的模具高度。肘 杆式合模装置的优点包括：快速的合模操作、降低了能耗和较低的设备成本。缺点 是较之液压式合模模具复杂，连接销和衬套要经常维修。不过肘杆设计的发展已经 可减少了肘杆合模装置的维修，这些发展包括无油衬套，大大减少了强制性润滑。 进展之一是全部电机采用目前已有的精密滚珠丝杠机床技术和先进的交流伺服电动 机相结合，用以代替液压动力机组。这些电动机只提供完成机器功能所需要的动力， 它们大大降低

44、了生产每一制品的总能耗。 塑料加工中的重要因素包括：温度、稠度、色料分布和熔体密度。机筒温度产 生之传导热量和螺杆转动产生的机械热二者都有助于加工出优质熔体。最常见的情 况是，大多用于熔融塑料的能量，通过螺杆转动获得。 随螺杆转动混炼在螺纹之间发生，塑性粒料表面被熔融塑化。当物料沿螺杆前进时， 就重复着混合和剪切作用，直至塑料被完全熔融。 热固性塑料的注塑成型特点：热固性塑料的注塑成型特点：热固性塑料注塑利用一螺杆或一柱塞把聚合物经一 加热过的机筒（120260F）以降低粘度，随后注入一加热过的模具中（300 450F）。一旦物料充满模具，即对其保压。此时产生化学交联，使聚合物变硬。 硬的（即

45、固化的）制品趁热即可自模具中顶出，它不能再成型或再熔融。 注塑成型设备有带一用以闭合模具的液压驱动合模装置和一能输送物料的注射装置。 多数热固性塑料都是在颗粒态或片状下使用的，可由重力料斗送入螺杆注射装置。 当加工聚酯整体模塑料（BMC）时，它有如“面包团”，采用一供料活塞将物料压入 螺纹槽中。 采用这种工艺方法的加工聚合物是（依其用量大小排列）；酚醛塑料、聚酯整体模 塑料、三聚氰胺、环氧树脂、脲醛塑料、乙烯基酯聚合物和邻苯二甲酸二烯丙酯 （DAP）。 多数热固性塑料都含有大量的填充剂（达 70重量份），以降低成本或提高其低收 缩性能，增加强度或特殊性能。常用填充剂包括玻璃纤维、矿物纤维、陶土

46、、木纤 维和炭黑。这些填充物可能十分有磨损性，并产生高粘度，它们必须为加工设备所 克服。 工艺过程 热塑性塑料和热固性塑料在加热时都将降低粘度。然而，热固性塑料的粘度却随 时间和温度而增加，这是因为发生了化学交联反应。这些作用的综合结果是粘度随 时间和温度而呈 U 型曲线。在最低粘度区域完成充填模具的操作这是热固性注射模 塑的目的，因为此时物料成型为模具形状所需压力是最低的。这也有助于对聚合物 中的纤维损害最低。 注射模塑工艺过程利用一螺杆使物料流经加热过的机筒，机筒 则以水或油循环于机筒四周的夹套中。螺杆可按每种材料的不同类型加以设计，稍 加压缩以脱除空气并加热物料获得低粘度。大多数热固性物

47、料在此处的流动都是相 当好的。 使物料进入模具的操作是中止螺杆转动和用液压把螺杆高速推向前，使被 塑化的低粘度物料压入模具中。这种快速流动要求在 05 秒的时间里填满模腔，压 力需达到 193MPa。一旦填满膜腔时物料的高速流动产生更大的摩察热以加速化学反 应。模腔一旦被填满，注射压力就将降到保压压力 34.568.9MPa。这种保压压力 维持在物料上 510 秒，随后卸压，然后开始下一个周期塑化阶段。这种物料被保 持在热的模具中，直至变硬，然后打开合模装置，顶出制品。制品刚顶出时可以是 轻度未固化和有点柔软，在取出后 1 分钟或 2 分钟内利用制品内部保留的热量完成 最终固化。热固性制品的整

48、个生产周期为 10120 秒钟，这取决于制品厚度和原材 料的类别。 最早应用于热固性塑料成型的另一种工艺方法是压塑法（compression moulding）和压铸法（transfer Moulding）与它们相比，注塑法（Injection Moulding）的优缺点如下： 注塑法比压塑法优越处是：较快的成型周期（23 倍）过程自动化；制品变化较 少；较低的人工费；高的生产能力。 注塑法相对于压塑法的缺点是：较高的设备和模具投资；压塑法可以得到较高的制 品强度和较好的表面光洁度。 压铸法的优点一般介于注塑法和压塑法之间。 设备 选择热固性塑料注塑用设备的重要因素包括：合模装置能力和注塑能力

49、；控制系统 和机筒温度。 闭合压力以吨计的合模装置，其选择应根据制品和流道的确定投影成型面积。所需 吨位可由 1.55tin2，这取决于模塑制品的复杂程度和所用的原材料。设备大小 在 303 000t 间，大多数常见设备在 100600t 之间。钢板的厚度和机器的刚性至 为重要。使注料时尽可能少产生弯曲变形，导致溢料去除困难。机器的注射能力， 需要根据充填模具所需最大注射压力和模腔与流道体系内物料体积进行分析。所需 注射压力由聚酯整体模塑料所需的 96.5MPa 直到一些特种酚醛塑料所需的 207MPa。 机器的注射能力往往是以理论体积量来标志（螺杆或活塞注射的面积乘以其冲程）。 一般情况下，

50、设备的能力按该设备所能生产的制品体积的 85确定。当设备以聚 苯乙烯生产能力来标志时，在确定制件重量计之生产能力时必须考虑到它和热固性 塑料密度上的差异。 目前流行的控制系统是计算机控制，可选择注射速度、合模装置的负荷。工艺操 作的程序、侧模芯至移入模具中的运动、顶出装置的工作周期以及机筒和模具温度 的控制。一个特定模具和特定原料依次加料的调定和记录的方法是极有价值的。因 为在工艺过程中有大量的变量。 机筒温度的控制是通过流经包覆机筒之夹套的热水 进行的。模具温度控制最普遍的是利用插入式加热器进行，但也可以采用蒸汽或循 环热油进行。 高度可控的模具温度是获取均匀制品最重要的。 常用设备的选择包

51、 括：整体模塑料所用的供料器、快速更换模具系统、为快速注射用的液压流体储料 缸、模具滑动用的连接于液压系统上的侧模芯、机械手式取件系统以及空气喷气装 置（去除每成型周期中产生的溢料）。 由于聚合物的低粘度，它流入分模线上形成 一层薄的膜状物，因此，热固性塑料成品常常需修整去除飞边。模塑制品的飞边去 除往往是通过将制品进行滚光或将它们通过一台设备，在这台设备中，高速状态的 塑料粒敲掉了脆的飞边层。 根据该零件的特点，通过几种塑料成型的比较以及上面所介绍的注塑成型的优点， 我最终选择了注塑成型。 第第 3 3 章章 麦克风手柄注塑模具设计麦克风手柄注塑模具设计 3.13.1 制件塑料的选择以及麦克

52、风塑料制件的市场前景分析制件塑料的选择以及麦克风塑料制件的市场前景分析 如上图所示：我们所做的制件为麦克风手柄塑料零件，选择材料为 ABS。根据前 面所讲，我们对塑料有了基本的了解。现在对 ABS 塑料进行详细的介绍如下： ABS 塑料 化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene 比重:1.05 克/立方厘米 成型收缩率:0.4-0.7% 成型温度：200-240 干燥条件：80-90 2 小时 特点： 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与 372 有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬

53、,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比 HIPS 差一点，比 PMMA、PC 等好，柔韧性好。 用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 成型特性： 1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热 干燥 80-90 度,3 小时. 2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270 度).对精度较高的塑件, 模温宜取 50-60 度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取 60-80 度. 3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位 等方法。 4、如成形耐热级或阻燃级材料，生

54、产 3-7 天后模具表面会残存塑料分解物，导致模 具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 ABS 树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将 PS，SAN，BS 的各种性能有 机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS 是丙烯腈、丁二烯和 苯乙烯的三元共聚物，A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯，S 代表苯乙烯。 ABS 工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的 特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂 气味，但无熔融滴落现象。 ABS 工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性

55、能、 耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS 树脂耐水、无机 盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代 烃中。 ABS 工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。 与其它塑料相比 ABS 具有以上特点，我们最终决定选择 ABS 塑料。 市场前景：市场前景： 随着居民收入的增长和生活水平的提高，人们的消费观念改变，购物、休闲、 娱乐人群越来越多。据统计：去年在城镇居民所有消费支出项目中居首位，文化娱 乐消费总量达 7000 亿元左右。 在娱乐方面，人们对 K 歌也越来越热爱。随之而来 的是，近年来 KTV 场所也大量增加，也就大大增加

56、了对麦克风的需求，这样也带动 了许多行业的发展。 我们首先来了解一下麦克风的市场动态：目前麦克风的市场需求非常大，据估 计光是家用 手机、行动 手机中所使用的麦克风，每年至少就有 7 亿个以上的 需求。以传统方式所制造的麦克风，一般而言，体积较大，忍受恶劣环境能力较差， 无法承受较大声压，且产品质量控制不易，故虽具有价格低廉、发展历史悠久、技 术层次较低等优点，但对于较特殊的工作环境与系统整合要求较高时就无法适用。 而一般较高级的麦克风，则由于制造程序繁杂，成本过于昂贵，亦无法满足业界的 要求。目前国内麦克风制作厂商颇多，多属传统产业，主要以制造驻极体式麦克风 为主，应用对象为一般消费性电子产

57、品，如家用 手机、录音机等。价格方面亦以 价廉为主要诉求，质量稳定性也不错。国外的麦克风大厂则多以制造高价麦克风为 主，单价可至人民币万元以上，主要用在录音室、精密仪器等要求高质量的输入场 合。另外，由于未来助听器市场商机潜力，欧美日麦克风大厂亦多兼研发助听器。 由于助听器系统整合要求度高且在市场趋势(轻薄短小)要求下，各零件亦相对地希 望能微小化与质量提升；理论上，麦克风亦是越小越好，可避免高频失真。 麦克风的应用范围广泛，在医疗器材方面可应用在：助听器、电子耳；在计算 机通讯产业上则可应用于：手机、数字相机、免持听筒、笔记型计算机.等。随着 电子产业的蓬勃发展以及制程及封装技术的进步，麦克

58、风产品的设计上更朝向多功 能化的需求发展，为求达到短、小、轻、薄、省电、便宜的诉求，我们就必需发展 可以和半导体制程所做出之芯片做整合的微小麦克风，这是未来麦克风发展的一大 趋势。 既然麦克风每年都有如此大的生产量，我们有理由相信固定好麦克风的塑料制件 同样具有广阔的发展空间。用塑料来制着麦克风手柄具有以下几个优点： 1.塑料具有电绝缘性能 2.塑料的价格便宜 3.塑料具有抗腐蚀性强 4.塑料制件在市场上具有很强的竞争力 鉴于麦克风塑料制件有这样好的市场前景和诸多优点，故本人毕业设计选择了做一 个有关麦克风手柄的塑料制件。 3.23.2 注塑机的选择注塑机的选择 注塑机的主要参数有公称注射量,

59、注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装 置的基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机 的主要依据. (1)公称注塑量；指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程 时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力.。 (2)注射压力；为了克服熔料流经喷嘴，流道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对 熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力.。 (3)注射速率；为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还 必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度.。 常用的注射速率如表3-1所示。 表3-1

60、 注射量与注射时间的关系 注射量/cm 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000 3 注射速率/cm/s 125 200 333 570 890 1330 1600 2000 注射时间/s 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5 卧式注塑机型号见表3-2 表3-2 卧式注射机主要技术规格 国际通用规格 60/3290/40250/80 国内型号 SZ-30/32SZ-68/40SZ-160/80SZ-250/1250 技术参数单位 理论注射容积 cm3 37，4958，77125，163 257 实际注射量 g 33，4453，68，110