电话机听筒注射模设计毕业设计

1、摘 要 本次毕业设计简单介绍了注射模具的相关特点及其在国内外的发展趋势，重点叙述了 机听筒注射模具设计与计算的详细过程。首先，对塑件进行了结构分析，塑件的相关尺寸进行了计算，介绍了该塑件成型工艺、成型材料的选取、注射模具的结构特点与工作过程；然后，进行总体方案设计，对模具型腔和型芯的结构进行设计同时进行型腔和型芯的布局设计, 介绍了浇口的设计并分析了分型面的选取，同时设计排气槽，进行了浇注系统的设计，对模架进行选取与设计，对合模导向机构也进行了设计，阐述了在有斜滑块抽芯的注射模设计中应注意的事项并同时设计相应的斜滑块；最后对脱模机构进行设计并同时对温度调节系统进行了设计与计算，对选取的注射机进

2、行了相关校核。关键词：听筒；注射模；侧向分型；分型面；型芯AbstractThis paper briefly describes the relevant characteristics and injection mold trends in China and abroad, focusing on account of telephone handset injection mold design. The designing and calculating of injection mould of telephone handset were stated in detail. F

3、irstly, the structural analysis performed plastic parts, plastic parts relevant dimensions were calculated, introduced the plastic molding process, molding material selection, injection mold and structural characteristics of the work process. Then, the overall design of the mold cavity and core desi

4、gn of the structure of simultaneous cavity and core layout design, a brief introduction to the design and analysis of gate parting selection, while the design of exhaust ducts, conducted gating system design, to select and mold design, mold design guide mechanism also been expounded in a oblique inj

5、ection mold. The points must be paid attention to in the design of the injection mould for the parts with lifters were stated. Finally stripping agencies designed and while the temperature regulating system is designed and calculated for the selected injection machine for the relevant check.Key word

6、s: microphone, injection mould; core pulling; divides the profile; the core 目 录摘 要IAbstractII1 绪 论11.1 模具工业在国民经济中的地位11.2 各种模具的分类和占有量21.3 国内外模具制造业的状况21.3.1 国外模具制造业的状况21.3.2 国内模具制造业的状况32 注塑件的设计52.1 功能设计52.2 塑件设计52.3 塑件材料的成型特性与工艺参数72.3.1 ABS基本特性72.3.2 ABS成形特性72.3.3 ABS主要用途83 成型设备的选择93.1 型腔数量及排列方式93.2 注

7、射容量的的估计计算93.3 注射机的选定及其技术参数94 分型面和排气槽的设计114.1 分型面的设计114.2 排气槽设计115 浇注系统的设计135.1 主浇道的设计135.2 分浇道的设计155.3 浇口的设计155.3.1 浇口的形式与尺寸165.3.2 浇口位置的选择165.3.3 冷料穴的设计176 成型零部件的设计与计算186.1 成型零件的结构设计186.1.1 凹模的结构设计186.1.2 凸模的结构设计186.2 成型零件钢材的选用186.3 成型零件的工作尺寸计算196.3.1 型腔和型芯工作尺寸的计算196.3.2 型腔深度尺寸和型芯高度尺寸206.3.3 中心距尺寸2

8、06.4 模具型腔侧壁和底板厚度的计算206.4.1 按强度条件计算216.4.2 按刚度条件来校核217 模架的选取228 合模导向机构的设计239 侧向分型与抽芯机构的设计259.1 确定抽芯形式与结构259.2 确定抽芯机构的结构尺寸2510 脱模机构的设计2810.1 脱模力的计算2810.2 脱模机构的结构形式2810.3 脱模机构的导向与复位3011 温度调节系统的设计与计算3111.1 冷却水道回路的布置3111.2 冷却时间的计算3212 注射机的校核3312.1 工艺参数的校核3312.1.1 注射量校核3312.1.2 锁模力校核3312.2 安装参数校核3312.2.1

9、模具厚度校核3312.2.2 开模行程校核34结 论35致 谢36参考文献37附录A38附录B471 绪 论1.1 模具工业在国民经济中的地位模具是制造业中的一种基本工艺设备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使其形成为所需要的形体。用模具所制造的零件以其效率高，产品的质量好，材料的消耗低，生产的成本低而广泛应用于制造业中1。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上所公认的关键性工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量和性能、效益。振兴和发展我国的模具工业，正逐渐受到人们的关注和重视。早在中国政府颁布的关于当前产业政策要点

10、的决定中，就已经将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业中的一个重要组成部分，又是高新技术产业化的一个重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空航天等工业领域中，逐步成为使用率最广泛的主要工艺设备，它承担了在这些工业领域中的6090的产品零件、组件和部件的生产加工。模具制造业的重要性主要体现在市场需求上，仅以汽车、摩托车行业的模具市场需求为例。汽车、摩托车行业是模具需求量最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场的一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业的重点是发展其零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展的重点，已在汽车工业产

11、业的政策中得到了明确。汽车基本车型正在不断增加，2005年已经达到170种。一个型号的汽车所需的模具达几千副，价值上达亿元。为了满足市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80的模具需要更换。中国摩托车的产量位列全球前列，据不完全统计，中国摩托车大约有14种排量80多个车型，1000多个型号。单辆摩托车约有零件2000种，共计5000多个，其中一半以上是需要模具生产的。一个型号的摩托车生产需1000副模具左右，总价值为1000多万元。其他行业，例如电子及通讯业，家电、建筑业等，也存在着巨大的模具市场2。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国、日本、法国、瑞士等发达国家。中国的模具出

12、口数量很少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本比较低，只要配备一些先进的数控加工设备，提高模具的加工质量，缩短所需生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大的发展前景。研究和发展先进模具技术，提高国民模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义3。1.2 各种模具的分类和占有量模具的主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等等4。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔来进行材料成型。（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，

13、切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态状态下进行体积成型时所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑

14、料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。1.3 国内外模具制造业的状况1.3.1 国外模具制造业的状况 从20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离

15、出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。由于日本、美国、德国等全球模具生产强国的国内需求逐渐衰退以及成本的增加，使得这些国家的模具制造商开始转移生产，并逐步开拓中国市场5。希望藉由中国廉价的劳动力和材料采购成本来增加利润。但是这些国家的模具生产企业一旦东进，那么势必会使得其国家的模具设计及制造技术无形外流。这样就必须再次投入大笔的研发费用来加强其模具产品的竞争力，从而拉开其与中国模具产品的差异。而从另一方面来看，虽然国外模具企业的进驻会在一定程度上加剧国内模具的竞争，但是这些高端模具企业的入驻也从另一个角度促进了国内模具的竞争意识，从而会加大技术改良提高整体模具制造水平。

16、在市场规模上，不论产值或国内需求以日本衰退最为明显。日本模具厂商在技术上较重视抛光与研磨加工制程，德国模具厂商则由提高机械加工与放电加工的精度与效率着手，以降低手工加工的时间。 1.3.2 国内模具制造业的状况改革开放以来，我国的模具工业的发展也十分迅速。近年来，基本以每年15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视模具技术的发展。逐步加大用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要源头和动力。此外，许多科研机构和高等院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造业的强国，仍将依赖于模具工业的迅速发展，争取成为模具制

17、造业的强国。中国的塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大的发展，模具水平有了较大的提高。在大型模具方面已能生产48（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，已经能够生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，与模具CAD/CAE/CAM技术结合，模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面都取得了显著的进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了杰出的贡献6。尽管我国的模具工业有了明显的进步，部分模具也已经达到国际的先进水平，但无论是数

18、量还是质量都还是满足不了国内外市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型、精密模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有很大的差距。今后，我国模具工业应在以下几个方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。（1）注重开发精密、复杂的模具；随着我国轿车、家电等工业的快速发展，成型零件的大型化与精密化要求越来越高，模具设备也将日益趋向大型化和精密化。（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件既能够缩短模具的制造周期，降低模具的制造成本而且也能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。（3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的

19、一个重要的里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的重要发展方向，可以明显地提高模具设计与制造的水平。（4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造的周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。2 注塑件的设计2.1 功能设计功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能，并达到一定的技术指标.该塑件是日用家电产品，承受外力的几率较大，如冲击载荷，振动，摩擦等情况比较多，塑件的工作温度是室温，这使得在材料选择时对热变形温度,脆化温度，分解温度的要求降低；作为一种家电

20、产品，塑件所使用的材料必须要有良好的电绝缘性，同时其生产批量应该属大批大量生产，这样,就必须考虑生产成本和模具寿命，在材料的选择时要综合各种因素；此外，塑料都会老化,所以还应该考虑材料氧化的问题。2.2 塑件设计本次设计中的产品零件是家用程控 机听筒。随着生活水平的提高和制造技术的发展，人们对产品的要求也越来越高，不仅仅满足于功能，还越来越注重其外型的新颖和美观。本人设计的 听筒即是采用UG造型开发的流线型新款产品，听筒三维造型图如图2.1所示。图2.1 听筒三维模型此听筒的设计综合考虑了其功能性和外形美观性，其功能实用，外型美观，手感舒适，符合市场潮流。听筒分为上壳（图2.2）和下壳（图2.

21、3），相比较而言，上壳的结构比较简单，壁厚为1.5。在上壳的内壁两端设有用于装配的侧凹，设计模具时应考虑其开模时的抽芯问题。下壳壁厚为2.5，内部结构和外型曲面都比较复杂。下壳内两端外侧设有用于上、下壳配合的卡钩，内部有用于安装标准件接线头和杨声器的结构，其尺寸都有一定的精度要求。听筒属于小型塑件，其外表面粗糙度有较高的要求，达Ra0.4以上，内表面无特别要求。塑件注射成型后，要对其表面进行喷涂处理，以达到一定的光度和亮度，从而满足美观设计的需要。根据听筒的功用，要求塑件有一定的耐麿性和耐热、耐寒性，并且尺寸相对稳定。综合以上分析，取听筒的尺寸精度为4级（SJ1372-78），外表面粗糙度为R

22、a0.4，内表面Ra1.6。本次设计的产品三维造型及其模具的设计是利用UG软件完成的。通过计算机对产品三维模型的分析，可得到产品的如下相关信息：上壳的体积为，质量为16.16g，开模方向投影面积为；下壳的体积为，质量为39.70g，开模方向投影面积为。 机的生产属于较大批量的生产，但其造型设计及其模具设计与制造成本仍占产品价格的较大比例。因此，听筒的设计应在考虑其使用要求和外观质量等要求的前提下，尽量降低设计与制造成本。图2.2 听筒上壳模型图2.3 听筒下壳模型2.3 塑件材料的成型特性与工艺参数通常，选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求，以及原材料厂家提供的材料性能数据，

23、对于常温工作状态下的结构件来说，要考虑的主要是材料的工艺性能，如基本性能，成型特性，表面硬度等；根据该塑件对材料的要求，我所选用的塑胶材料为ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene 。2.3.1 ABS基本特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽,ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、奶油性、耐水性、化学稳定性和电气性能7。ABS

24、在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，要求塑件光泽和耐热是，应控制在6080。，苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特

25、性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件，专动零件和电信结构零件。2.3.2 ABS成形特性（1）无定形料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。（2）吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应长时间干燥。（3）流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但是比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。（4）比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高

26、），料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度在250左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模具温度宜取5060，要求光泽及耐热型塑件宜取6080，注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射机时料温为180230，注射压力为100140MPa，螺杆式注射机则取160220，70100MPa为宜。ABS的主要性能指标见表2.1。表2.1 ABS主要技术指标和工艺参数密度31.021.16注射机类型螺杆式比容30.860.98预热和干燥温度8095吸水率0.20.4时间45收缩率0.40.7料简温度后段150170熔点130160中段165180热变形温度0.45MPa90108前段1

27、802001.8MPa83103喷嘴温度170180抗拉屈服强度MPa50模具温度5080拉伸弹性模量MPa1.8103注射压力MPa60100弯曲强度MPa80成型时间S高压时间05硬度HB9.7保压时间1530后处理方法红外线、烘箱冷却时间1530温度70成型周期4070时间24螺杆转速r/min0.40.72.3.3 ABS主要用途ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可以用来制作水表壳、纺织器材、

28、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收音机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。3 成型设备的选择在设计模具时，首先应根据现有的设备选择合适的注射机。初选注射机的主要依据是成型所需的注射容量，因此，必须计算出塑件的体积或质量，初步确定型腔数目以及浇注系统的体积。3.1 型腔数量及排列方式模具中的型腔数目的确定是一项综合项目，首先要考虑的是制品的精度要求，模具制造费用等因素。 听筒分为上壳和下壳两部分，最主要的要求是外型美观，表面光洁，色泽均匀。综合考虑各因素，这一类塑件的成型多半采用一模两件，在一次注射中完成上壳和下壳的同时成型，即一次注射动作可得到一个完整的听筒产品。这样设计的主要目的是

29、保证上壳和下壳的成型工艺条件相同，从而保证上、下壳在色泽上均匀一致，在产量上也可以相匹配。综上所述，初步确定型腔数为2。为了避免塑件尺寸的差异、应力形成及脱模等问题，型腔布局采用平衡式，其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、截面形状及尺寸均对应相同，可实现均衡进料和同时充满型腔的目地。3.2 注射容量的的估计计算由前面分析知，上下壳的总体积为15.5638.7154.27，总质量16.1639.7055.86g。另外，估计浇注系统凝料体积约为10，即初步估计成型所需注射总量约为64。3.3 注射机的选定及其技术参数为了保证注射质量和充分发挥设备的功能，根据注射模一次成型的塑料体积（塑件与

30、流道凝料之和）应在注射机理论注射量的1080之间，并结合塑件尺寸大小、型腔数量及其布局，查模具设计与制造简明手册，可初选注射机型号为：XSZY250。其主要的技术规格见表3.1表3.1 XSZY250型注射机主要技术参数螺杆直径mm 50模板行程mm350注射容量cm3250喷嘴球半径mm18注射压力MPa130孔直径mm4锁模力KN1800定位孔直径mm1250+0.06最大注射面积cm3500顶出中心孔径mm模具厚度mm最大350两侧孔径mm40最小250孔距mm2804 分型面和排气槽的设计 4.1 分型面的设计 将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分

31、开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为模具的分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切的关系，并且直接影响着塑料熔体的充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键8。如何选择分型面，需要考虑的因素比较复杂，比如说要考虑塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件的位置、形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等，因此，在选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：.分型面应选在塑件外形最大轮廓处.确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模.保证塑件的精度要求.满足塑件的外观质量要

32、求.便于模具的加工制造.尽量减小塑件在合模平面上的投影面积.应有利于排气.保证侧向型芯的放置容易及抽芯机构的动作顺利以上阐述的是选择分型面时的一般原则，在实际设计中，不可能全部满足上面所述的原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。对听筒的模具设计来讲，因为听筒上、下壳结构及曲面的特殊性，决定了其分型面的选择只能是在壳体边缘的最大截面处，分型面为圆弧形的曲面分型面，且上壳的模具分型面与下壳的模具分型面弯曲方向相反（如图4.1所示）。分型面的形状见凸模和凹模图纸。4.2 排气槽设计从某种角度而言，注塑模也是一种置换装置。即塑料熔体注入模腔同时，必须置换出型腔内空气和从物料中逸出的挥发

33、性气体。排气系统是注塑模具设计的重要组成部分。通常，选择排气槽的开设位置时，应遵循以下原则9：1）排气口不能正对操作者，以防熔料喷出而发生工伤事故；2）最好开设在分型面上，如果产生飞边易随塑件脱出；3）最好设在凹模上，以便于模具加工和清模方便；4）开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的终端；5）开设在靠近嵌件和制件壁最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕；6）若型腔最后充满部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或活动的型芯时，可在型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块，以供排气；7）高速注射薄壁型制件时，排气槽设在浇口附近，可使气体连续排出；由于塑件的体积不大，且属于薄壁件，型腔

34、不深，分型面较长，顶杆和小型芯有较多，故不需另外增设排气槽，利用分型面、顶杆以及小型芯等的配合间隙排气即可，其间隙约为0.03mm，试模后若排气不顺则可另外增设排气槽。图4.1 分型面图4.2 排气槽5 浇注系统的设计浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统的设计是注射模具设计中最重要的问题之一，它对于获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接影响，是模具设计工作者十分重视的技术问题。浇注系统一般由主浇道、分浇道、浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响很大，而且还与塑件所用塑料的利用率、成型

35、生产效率等相关，因此，浇注系统的设计应能使冲模过程快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，且凝料易于与制品分离或切除。5.1 主浇道的设计主浇道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。其截面成圆锥形，锥角为a24，为避免产生湍流或涡流，且使凝料容易脱模，对ABS塑料来说，取a2是合适的。流道表面粗糙度为Ra=0.8；主浇道入口直径d大于喷嘴直径d1大约3左右，根据所选的注射机喷嘴直径为4，则d437。为了使注射时喷嘴与流道口贴合良好不产生熔体反喷，取入口凹球面半径比喷嘴球面半径1大约2，即R18220。主浇道大端直径计算见式(5.1)。Dd2L

36、tga/2 (5.1)故D6.5，大端口圆角r取2。主浇道形状和尺寸如下图5.1所示。图5.1 主浇道（浇口套）5.2 分浇道的设计 分浇道是熔料从主流道进入型腔前的过渡部分，其设计要求是塑料熔体在流动中压力和热量损失尽量最小，同时使流道中的塑料尽量少。分浇道的设计，从压力传递角度考虑，要求有较大的流道截面积，从散热少考虑应有小的比表面S。由理论分析可知，圆形截面分浇道最理想，但其加工工艺性不佳，成本高，在生产实际中不常使用。梯形截面分浇道容易加工，且塑料熔体的热量散失及流动阻力均不大，综合考虑，选用梯形截面的分浇道，截面尺寸可根据经验公式计算。 (5.2)式中 B梯形的大底边长度（）；m塑件

37、的质量（）；l分流道的长度（）；H梯形的高度（）。所以B0.26544.576，H2B33.05，根据ABS塑料的流动性、浇口形式及成型工艺要求，将估算结果圆整后，取H4，B6，R2，a10，Ra1.6m。分浇道截面形状和尺寸见图5.2。图5.2 分浇道截面形状5.3 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。它的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量有着决定性的影响。浇口尺寸经常要通过试模，按成型情况酌情修正。5.3.1 浇口的形式与尺寸 听筒要求外型美观，表面处处光洁，不能留有浇口痕迹。因此，根据听筒的外形特征及结构形式，并结合其所用塑料的成型工艺特性，选用潜伏式浇口较为合适。它是点

38、浇口在特殊场合下的一种应用形式，具备点浇口的一切优点。潜伏式浇口潜入分型面的一侧，沿斜向进入型腔。这样在开模时，不仅能自动剪断浇口，而且其位置可设在背面隐蔽处，使制品外表面无浇口痕迹。采用潜伏式浇口的模具结构，还可将三板式简化为两板式模具。浇口形状及尺寸见图5.3。图5.3 潜伏浇口5.3.2 浇口位置的选择模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模之后有时还需修改浇口尺寸。浇口的位置对塑件的成型性能及成型质量影响较大。其位置的确定，需要根据塑件的结构工艺及特征、成型质量和技术要求，并综合分析塑料熔体在模内的流动特性、成型条件等因素。此设计中的听筒上下壳均为薄壁壳体塑件，由于采用的是一

39、模两件成型，综合分析后，可将浇口设在上下壳的对称中心线上。由于上壳的体积远小于下壳的，故为了达到浇口位置的平衡，加工浇口时可将下壳的浇口做的比上壳的浇口略大0.2，经多次试模后再修正。 5.3.3 冷料穴的设计冷料穴的作用是容纳冷料，并在开模时将主流道和分流道的冷凝料勾住，使其保留在动模一侧，便于脱模10-13。根据设计塑件时所选用的材料ABS性能，设计带凝料推杆的倒锥形冷料穴，这样，在凝料被推出后不需人工取出而能自动脱落，其结构形式及尺寸如图5.4所示。图5.4 冷料穴6 成型零部件的设计与计算所谓成型零件，指的是模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件，它包括凹模、凸模、镶块以及各种成型杆和成型

40、环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生磨擦，因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。6.1 成型零件的结构设计6.1.1 凹模的结构设计凹模是成型塑件外表面的成型零件。分析听筒的上下壳，其外部结构并不复杂，只是有较多的曲面，考虑各方面因素，采用整体嵌

41、入式凹模，它能节约优质模具钢，嵌入模板后有足够的强度与刚度，使用可靠且置换方便。6.1.2 凸模的结构设计凸模和型芯都是用来成型塑料制品的内表面的成型零件。对于听筒的上下壳来讲，它们的结构有所不同，因此其凸模和型芯结构也不同。在此，分别对上下壳进行分析。对于听筒的上壳来说，其内部结构比较简单。它有两个带盲孔的圆柱形凸台，其成型需要用型芯跟推管一起共同完成。 对于听筒的下壳来说，其内部也有三个带盲孔圆台，其成型零件与上壳的基本相同。因此，设计方法也相同。不论是听筒的上壳还是下壳，其凸模的总体结构均采用组合式。对于听筒内部的多处凸起，则可通过数控铣在凸模上加工出相应的孔或槽来成型。 6.2 成型零

42、件钢材的选用选用钢种时，应按塑件制品生产批量、塑料品种及塑件精度与表面质量要求来确定。对本设计来说，凹模和凸模均采用40Cr，型芯与镶件采用T10A，零件热处理到HRC42-48。6.3 成型零件的工作尺寸计算成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸(包括矩形和异形零件的长和宽)，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。影响塑料制品的形状和尺寸精度的因素有：塑件收缩率，成型零件的制造误差，成型零件的磨损以及模具安装配合的误差等。对于小型塑件来说，成型模具的制造误差是主要影响因素，而对于大塑件，成型收缩率则是主要影响因素。经分析知，

43、机的听筒与 机的面板之间无严格的配合要求，只是它的上下壳之间有一定的配合要求，其里面的局部结构之间的位置有一定的要求，因此取塑件精度为4级(SJ1372-78)，查手册知对应的模具精度应为IT8(GB1800-79)。6.3.1 型腔和型芯工作尺寸的计算.型腔径向尺寸和横向尺寸听筒的上壳壁厚为，下壳壁厚为，并且上下壳的头尾尺寸不一样。听筒上壳大小端的径向尺寸为，而上壳大小端的径向尺寸为，。跟据塑件的精度等级查得其上下壳公差值都为：，。根据经验公式： （6.1）因为听筒是用ABS材料注射成型的，因此取塑件的平均收缩率。另外，听筒的尺寸较小，所以取，X跟据具体的尺寸查相关的手册。下面进行计算。大端

44、：；小端：。 现在分析听筒上下壳的横向尺寸，它们分别为，查手册得公差值为，故。. 型芯径向尺寸和横向尺寸根据经验公式（6.2），一些相关参数的选择定义如上。由于听筒上下壳的出壳尺寸大小不一样，因此，有多个尺寸计算。 (6.2)首先计算径向尺寸。大端（分为上下壳）：；。小端（分为上下壳）：；。横向尺寸（分为上下壳）：；。6.3.2 型腔深度尺寸和型芯高度尺寸根据经验公式(6.3)，(6.4)： (6.3) (6.4)上壳：，。下壳：，。6.3.3 中心距尺寸可根据经验公式(6.5)计算： (6.5)其中。上壳：，。下壳：，。下壳型芯内凸台或中心线到侧壁的距离：可根据经验公式进行计算： (6.6)

45、其中。故计算得。根据以上的大概计算，再对模具尺寸的计算结果进行规范化，其主要尺寸的标注情况见零件图。6.4 模具型腔侧壁和底板厚度的计算塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚。模具型腔壁厚的计算，应以熔体充满型腔的瞬间产生的最大压力为准。理论分析和生产实践表明，大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾，型腔壁厚应以满足刚度条件为准；而对于小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形前，其内

46、应力往往超过了模具材料的许用应力，因此强度不够是主要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。经分析，听筒的上下壳的型腔属于小尺寸模具型腔，因此，该项计算以强度条件为准。由于话筒的型腔为不规则型腔，因此，在计算中，把它简化为规则的矩形型腔进行大概的计算。6.4.1 按强度条件计算整体式矩形型腔侧壁厚度S为 (6.7)型腔底板厚度T为 (6.8)式中：P模腔内最大熔体压力（）b矩形型腔矩边长度（mm）模具强度计算的许用应力（）h型腔深度（）在这里，取P50，b46，160 。所以S35.01，T25.15。经圆整后，取S35，T25。 6.4.2 按刚度条件来校核根据经验公式(6.9)和(6.10)来

47、计算。 (6.9) (6.10)式中，h30，0.6，E2.1105，1.498，代入相关数据得：S6.7935，T2.7725。所以刚度满足要求14-18。7 模架的选取模架的选取应综合考虑型腔的大小与布置、浇口形式、凸凹模结构形式、推出机构形式、合模导向机构等方面，尽量选用标准模架。在本次设计中，模具设计成一模两腔，采用潜伏式浇口，利用斜滑块内外抽芯。另外，采用推杆和推管推出。综合以上分析，查相关手册，初步确定选用模架型号为：A235540035Z1，其中A板为63，B板为40，C板为100。L为355400。如图7.1所示。图7.1 模架8 合模导向机构的设计导向机构是保证动定模或上下模

48、合模时，正确定位和导向的零件。导向具有如下功能：定位作用：模具闭合后，保证动定模或上下模位正确，保证型腔的形状和尺寸精确；导向机构在模具装配过程中也起了定位作用，便于装配和调整。导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。承受一定的侧向压力：塑料熔体在充型过程中可能产生单向侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，以保证模具的正常工作19。在此设计中，采用的导向机构为带头导柱与带头导套的配合导向。导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出812，在此次设计中取10，以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔。导柱的前

49、端做成锥台形，以使导柱顺利地进入导向孔。所选的导柱导套材料为T8A，淬硬后硬度为5055HRC。导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的11.5倍，在此次设计中取1倍。导柱固定端与模板之间采用H7/m6的过渡配合；导柱的导向部分采用H8f7间隙配合20。结合所选模架，确定导柱、导套结构与尺寸如图8.1、图8.2所示。图8.1 导柱图8.2 导套9 侧向分型与抽芯机构的设计侧向分型与抽芯机构简称为侧抽机构，用来成型塑件外侧凸起、凹槽和孔以及壳体制品的局部凸起、凹槽和盲孔。因为有侧抽机构的注射模，其可动零件多，动作复杂，因此，侧抽机构的设计应以可靠、简单、灵活和高效为准。9.1 确定抽芯形式与结构由

50、前面分析可知，听筒上壳两端内侧有用来与下壳相扣合用的局部凹槽，下壳的两端外侧各有与上壳相对应的倒钩，故需要设计侧抽芯机构才能完成塑件的成型。 机的生产属于大批量的，故设计的侧抽芯机构应首先考虑可靠耐磨，灵活方便。根据模具的结构形式、抽芯部位的结构特点（抽芯距、抽芯成型面积等），综合分析比较后，对于上壳，采用斜滑块（斜顶杆）内抽芯较为合适；对于下壳的外侧抽芯，采用斜导柱抽芯和斜滑块抽芯都可以，但在次模具结构中，为使模具结构简单，便于加工制造，采用与上壳相同的斜滑块抽芯较合适。9.2 确定抽芯机构的结构尺寸在确定斜滑块结构尺寸之前，应了解其设计要点：斜滑块的导向斜角一般取515，斜滑块的推出高度必

51、须小于导滑槽总长的2/3。斜滑块在导滑槽内的活动必须顺利。内抽芯斜滑块的端面不应高于型芯端面，而应在零件允许的情况下低于型芯端面0.050.10。对于话筒上壳，其内侧抽芯侧凹深度为：大端5.7，小端6.9。考虑安全系数后，确定抽芯距为：大端5.8，小端7.0，斜滑块顶出距离与推杆相同，应高于凸模端面一定距离，以下壳的设计为准，取35较合适。由此可计算出凸模导滑斜孔的最大斜角为，即11.3，经圆整为12。为了制造方便，对于大端抽芯距为5.8的斜滑块斜角也取12。话筒下壳两端倒钩深度为2.0，故取抽芯距为3，顶出距为35，则4.9，经圆整后，取5较为合适。斜滑块的三维实体见图9.1、9.2、9.3

52、。图9.1 内抽芯斜滑块图9.2 斜滑块图9.3 斜滑块10 脱模机构的设计注射完成后，塑件由于收缩产生包紧力会留在型芯上，这就需要设置脱模机构。要可靠地脱模，让固化的成型塑件完好的从模具中顶出，取决于脱模机构的合理设计。在设计脱模机构时一般要综合考虑以下选用原则：.尽可能让塑件留在动模，使脱模机构易于实现；.不损坏塑件，不因脱模而使塑件质量不合格；.塑件被顶出位置应尽量在塑件内侧，以免损伤塑件外观； .脱模零件配合间隙合适，无溢料现象； .脱模零件应有足够的强度和刚度；.脱模零件要工作可靠，运动灵活，制造容易，配换方便。另外，为实现注塑生产的自动化，必要时不但塑件要实现自动坠落，还要使浇注系

53、统凝料能脱出并自动坠落。塑件在成形时，由于有尺寸上的收缩，所以对模具的凸出部位有包紧力。而脱模机构的负荷就是这种包紧力对脱模方向上形成的阻力。10.1 脱模力的计算脱模力是注塑件从动模边的主型芯上分离时所需施加的外力。通常包括型芯包紧力、真空吸力、粘附力和脱模机构本身的运动阻力。对大多数的塑件来说，对脱模力的精确计算和测量较为复杂，因此，只能通过简单的估算法对听筒上下壳的脱模力进行分析计算，采用的经验公式(10.1)。 (10.1)计算得。10.2 脱模机构的结构形式脱模机构有很多种，简单脱模机构有推杆机构、推管机构、推件板机构，及这些机构的组合。困为推杆位置的设置有较大的自由度，因而用于推顶箱体等异型制品，以及塑件局部需较大脱模力的场合。而对于中心有孔的圆形套类