电话机听筒前盖注射模具设计【三维+说明书+PPT】.rar

本科生毕业论文（设计）(2024 届)题 目：题 目：学 院：学 院：专 业：专 业：班 级：班 级：学生姓名：学生姓名：学号：学号：指导教师：指导教师：职称：职称：完成时间：完成时间：年 年 月 月 日日 本科生毕业论文（设计）诚信声明本科生毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师的指导下取得的成果，论文（设计）写作严格遵循学术规范。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人对所写的内容负责，如有违规行为发生，自愿承担一切责任。毕业论文（设计）作者签名：日期：年 月 日 本科生毕业论文（设计）使用授权声明本科生毕业论文（设计）使用授权声明本人完全了解学校有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，同意海南科技职业大学保留并向有关部门或机构送交毕业论文（设计）的书面版和电子版，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权海南科技职业大学将本设计（论文）的全部或部分内容网上公开或编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等方式保存和汇编本设计（论文）。对于保密毕业论文（设计），按保密的有关规定和程序处理。毕业论文（设计）作者签名：指导教师签名：日期：年 月 日 日期：年 月 日 I摘 要摘 要塑料行业由于资源非常多，生产简便，成本低廉，金属部件的塑料化得到了迅速的发展，在机械电子，国防，运输，通信，建筑，农业；由于其在轻工及日用消费品中的使用越来越多，因此，对塑胶模的需求量也在不断增长。所以，对注射模进行研究，对于理解塑胶制品的加工工艺，改善制品的品质，具有十分重要的作用。当今世界，模具加工的发展十分迅猛，已经是当今工业生产中不可缺少的一部分。例如：模具 CAD/CAM、激光快速成形、高精度模具制造等。本文论述了一种电话机壳注塑模具的设计和制作。介绍了采用热流道技术、气辅注射成形技术及高压注塑技术的原理，并对其进行了改进。利用该工艺进行注塑成型，不仅可以提升制品的产量、品质，而且可以极大地节约塑胶制品的原料，同时还可以降低塑胶制品的能耗，因此，该工艺的推广使用将是一次巨大的革新。手机的受话器的壳体是由一种特殊的塑胶制成。研究了塑料零件的工作特性。根据塑胶零件的构造特点，探讨了塑胶零件的成形技术，并根据产品的需要进行了相关的模具设计。给出了注射成型制品的一些基本原理。在对导流片支撑技术进行了合理的分析后，进行了一套一模、两个空腔的塑胶模的设计。重点介绍了该模制件的构成：前模口模、前模仁和后模口模；后模仁，后模镶件，斜导柱；滑块等的设计和制造技术流程，对关键部件进行工艺参数的选取和计算，推出机构和浇注系统等结构的设计流程，对制品外形和浇口位置和模具的关系进行全面的解决。此外，还对模具及制品的质量问题进行了说明。关键词：关键词：电话机外壳；注射模具；塑胶制品IAbstractPlastics industry due to very many resources,simple production,low cost,plastic metal parts have been rapidly developed in mechanical and electronics,national defense,transportation,communications,construction,agriculture;Due to its increasing use in light industry and consumer goods,the demand for plastic molds is also growing.Therefore,the study of injection mold has a very important role in understanding the processing technology of plastic products and improving the quality of products.In todays world,the development of mold processing is very rapid,and it is already an indispensable part of todays industrial production.For example:mold CAD/CAM,laser rapid prototyping,high-precision mold manufacturing,etc.This paper discusses the design and manufacture of an injection mold for telephone casing.The principles of hot runner technology,gas-assisted injection molding technology and high pressure injection molding technology are introduced and improved.The use of this process for injection molding,not only can improve the output of products,quality,and can greatly save the raw materials of plastic products,but also can reduce the energy consumption of plastic products,therefore,the promotion of the use of the process will be a huge innovation.The case of the receiver of the mobile phone is made of a special plastic.The working characteristics of plastic parts are studied.According to the structural characteristics of plastic parts,the forming technology of plastic parts is discussed,and the related mold design is carried out according to the needs of products.Some basic principles of injection molding products are given.After a reasonable analysis of the supporting technology of the guide plate,a set of plastic mold with one mold and two cavities is designed.The composition of the die is introduced emphatically:front die,front die kernel and back die.Rear die kernel,rear die insert,inclined guide post;The design and manufacturing technology flow of the slider,the selection and calculation of the process parameters of the key components,the design flow of the structure such as the mechanism and the pouring IIsystem,and the relationship between the shape of the product and the position of the gate and the mold are comprehensively solved.In addition,the quality problems of mold and products are also explained.Key Words:telephone shell;Injection mold;Plastic product目 录本科生毕业论文（设计）诚信声明.i本科生毕业论文（设计）使用授权声明.i摘 要.IAbstract.I目 录.III1 绪论.11.1 研究背景.11.2 研究意义.11.3 国内外研究现状.21.3.1 国外研究现状.21.3.2 国内研究现状.21.4 理论依据.32 塑件分析.32.1 电话机听筒外形分析.32.2 塑件材料分析.42.3 成型设备的分析.53 模具结构设计.63.1 电话机听筒设计的模具.63.2 分型面的设计.83.3 排气槽的设计.143.4 主流道的设计.143.5 浇口的设计.153.6 冷却系统的设计.163.7 总体设计图纸.184 电话机听筒前盖零部件尺寸的计算.194.1 型腔数量.194.2 型腔设计.204.3 型芯设计.214.4 主型芯参数的确定.224.5 主型芯的轴向尺寸计算.224.6 成型型腔壁厚的计算.234.7 最终成果.245 总结.25参考文献.26致 谢.2811 绪论1.1 研究背景根据 2003 年中国海关的统计数据，进口模具中塑料模具占比高达 57%，而在塑料模具类别中，注射成型模具占据显著位置。注射模具设计的品质直接影响注塑制品的质量和生产效率，优质的塑料制品往往依赖于高效先进的注射模具设计。自 2004 年起，中国注塑模具的制造水平有了显著提升。在大型模具制造上，已能生产 1219mm 电视塑料外壳、6.5kg 大容量洗衣机内桶和汽车保险杠、整体仪表板等；在精密模具领域，成功制造了相机塑料模具和多腔中模数齿轮模具。这些成就展示了中国注塑模技术的高水平，并在国民经济中扮演着日益关键的角色。一个国家的科技和生产能力，往往可以从其塑料生产和应用状况中反映出来。塑料加工和应用的快速发展对科技进步和经济增长有着不可忽视的影响。随着技术的飞速进步，我们生活在一个“塑料化”的世界里，注塑模具在经济发展中的作用至关重要。尽管中国的塑料模具工业起步晚，基础薄弱，但得益于国家政策支持和改革开放的推动，注塑模具产业迅速壮大，高效、自动化、大型、微型、精密、无流道、气体辅助、高寿命模具的比例日益增长。展望注塑模具的未来趋势，理论研究将进一步深化，标准化进程将加速，各种特殊结构注塑模具的研究会拓宽，CAD/CAE/CAM 技术将全面普及，快速原型制造技术也将得到加强。本设计的电话听筒外壳是一个日常生活中的常见商品，由于其大量生产需求和高精度要求，以及采用塑料 PS 作为原料，非常适合在塑料模具行业中制造。本设计采用注射模具生产该产品，原理是将塑料颗粒加热熔融后，通过注射杆和浇注系统送入模具，再进行保压冷却，最终形成固化制品。设计流程包括分析工艺条件、确定设计方案、进行模具结构设计以及绘制二维模具图。通过 CAD 软件绘制各个部件图，并编制设计说明书，从而完成整个设计。1.2 研究意义电话机作为通信设备的重要组成部分，其外观质量和尺寸精度对产品整体质量和用户体验有着重要影响。而注射模具作为电话机听筒前盖生产的关键工具，其设计和制造质量直接关系到产品的制造效率和质量稳定性。2本研究的理论意义在于：推动模具设计理论的发展：（1）通过研究电话机听筒前盖注射模具设计，可以拓展和完善模具设计理论体系，促进模具设计理论的进步和创新。（2）丰富注射模具设计知识：该研究可以为注射模具设计领域增添新的案例和经验，丰富注射模具设计的知识体系，为相关领域的研究提供借鉴和参考。本研究的意义在于：（1）提高生产效率：通过设计合理的注射模具，可以实现电话机听筒前盖的快速、准确注射成型，提高生产效率，降低生产成本。（2）优化产品质量：通过优化注射模具的结构和工艺参数，可以控制产品的尺寸精度和外观质量，提高产品的一致性和稳定性。（3）推动模具设计技术的发展：本研究将运用先进的模具设计理论和技术，结合电话机听筒前盖的特点和需求，推动注射模具设计技术的发展，为相关领域的研究和实践提供新的思路和方法。1.3 国内外研究现状1.3.1 国外研究现状在国外，注射模具设计领域也得到了广泛的研究和应用。一些国际知名的模具设计公司和研究机构在该领域取得了显著的成果。他们的研究主要集中在模具设计的创新性和高效性方面。国外的研究者注重模具设计的创新性，提出了一些新颖的设计理念和方法。例如，采用可变形模腔设计，通过调整模具内部结构来适应不同产品的注射成型需求1。另外，还有一些研究关注模具的高效性，通过优化注射工艺参数和模具结构，实现快速注射和循环，提高生产效率。此外，国外的研究者还注重模具制造的数字化和智能化2。他们运用 CAD/CAM 技术，实现模具设计的三维建模和模具制造的数控加工，提高设计和制造的精度和效率3。还有一些研究关注模具制造中的质量控制和监测，通过传感器和数据分析技术，实时监测模具制造过程中的参数和质量指标，提高模具的制造质量和稳定性4。1.3.2 国内研究现状国内在注射模具设计领域积累了丰富的研究经验和应用案例。一些学术机构和企业在电话机听筒前盖注射模具设计方面进行了一系列的研究和实践5。主要的研究内容包括模具结构设计、模腔布置、冷却系统设计、模具材料选择等。在3模具结构设计方面，国内研究者提出了各种模具结构形式，如单腔、多腔、翻转模、滑动模等，以满足不同生产需求6-9。同时，还有一些研究关注模具的冷却系统设计，通过合理布置冷却水路，提高注射成型过程中的冷却效果，缩短循环周期。此外，模具材料的选择也是研究的重点之一10-12。国内的研究者通过对不同材料的比较和分析，选择适合电话机听筒前盖注射模具的材料，以提高模具的使用寿命和耐磨性13-15。1.4 理论依据注射成型理论：注射成型是一种常用的塑料制品生产工艺，其理论基础包括熔融流动、冷却收缩、模具设计等方面的知识。在电话机听筒前盖的注射模具设计中，需要运用注射成型理论，合理确定材料的熔融温度、注射速度、压力等工艺参数，以实现良好的注射成型效果。模具设计理论：模具设计是注射成型工艺中至关重要的一环。通过运用模具设计理论，可以确定模具的结构形式、模腔布置、冷却系统设计、排气系统设计等关键参数，以实现对电话机听筒前盖的准确注射成型。CAD/CAM 技术：计算机辅助设计与制造技术在模具设计领域的应用已经非常成熟。通过运用 CAD/CAM 技术，可以实现对注射模具的三维设计、模具结构的优化、模具制造的数控加工等，提高设计和制造的精度和效率。2 塑件分析2.1 电话机听筒外形分析本研究关注的核心部分是电话机听筒底座的设计，随着社会进步和制造工艺的革新，消费者对产品的需求已超越基本功能，转向追求新颖的外观和美学感受。我所设计的电话听筒正是运用先进的 UG 造型技术打造的一款现代感十足的新型产品，其三维形态如图 1 所示。在设计过程中，我们兼顾了功能性和审美价值，确保其操作便捷，造型优雅，握感舒适，紧跟市场潮流。听筒由上壳和下壳构成，相比之下，上壳结构较为简洁，壁厚仅为 1.5 毫米，其内壁两侧设有便于组装的凹槽，模具设计需充分考虑抽芯的顺畅性。下壳壁厚为 2.5 毫米，内部结构和曲面设计更为精细复杂，配有用于上下壳紧密配合的卡扣，以及容纳接线头和扬声4器的内部结构，这些部分对尺寸精度有严格要求。作为一款小型塑料制品，听筒对外观表面光洁度有较高期待，需达到 Ra0.4或更高水平，而内表面则无需特殊处理。成型后的塑件需经过喷涂处理，提升光泽度，以符合美观设计的标准。考虑到听筒的功能特性，它需要具备耐磨、耐温、耐寒的性能，同时尺寸稳定性也至关重要。基于上述考量，我们将听筒的尺寸精度定为 4 级（SJ1372-78），外表面粗糙度设为 Ra0.4，内表面为 Ra1.6。整个产品三维造型和模具设计工作均借助 Unigraphics V18.0 软件实现。通过计算机对三维模型的深入分析，我们获得了详细的数据：上壳体积为15.53 立方厘米，质量为 16.16 克，开模方向投影面积为 9.55 平方厘米；而下壳体积则为 38.18 立方厘米，质量为 39.70 克，开模方向投影面积为 95.5 平方厘米。尽管电话机生产规模相对较大，但造型设计和模具制造成本仍然占据了产品价格的显著份额。因此，在满足使用需求和外观品质的同时，我们力求在设计和制造成本方面寻求最佳平衡。图 2-1 听筒下壳模型5图 2-2 听筒下壳图纸2.2 塑件材料分析ABS 具有良好的机械性能，包括强度高、耐磨性好、抗冲击性强等特点，适合作为电话听筒塑件材料，能够承受长时间的使用和频繁的操作。因此选择 ABS作为电话听筒塑件材料。ABS，即苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物，它是由三种单体聚合而成的非结晶型高聚物，具有三种组合物的综合性能，且无毒、无味，塑件成型后有较好的光泽。ABS 的密度为 1.021.05g 每立方厘米。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、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 ABS 几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化膨胀。ABS 塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70左右，热变形温度为 93左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据 ABS 中组分之间的比例不同，其性能也有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。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、6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、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。ABS 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；ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少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极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060 度，要求塑件光泽和耐热时，应控制在 6080 度。ABS 材料具有良好的耐热性和耐化学性，不易受热变形，能够在一定温度范ABS 材料易于加工和成型，具有良好的流动性和成型性，适合注塑成型等加工工艺 ABS 材料表面光滑，易于进行喷涂、印刷和表面处理，可以实现不同颜色和图案的定制，满足电话听筒外观设计的需求。ABS 材料符合环保要求，可回收利用，符合现代社会对环保和可持续发展的重视，选择 ABS 作为电话听筒塑件材料也符合绿色制造的理念。综上所述，选择 ABS 作为电话听筒塑件材料的原因是其优异的机械性能、耐热性和耐化学性、良好的加工性能、表面处理效果以及环保性和可回收性，使其成为适合用于电话听筒的塑件材料。2.3 成型设备的分析在选择电话机听筒塑件成型设备时，需要考虑以下因素：注塑成型机是生产电话机听筒塑件的关键设备之一。选择注塑成型机时，需要考虑其注射压力、射出量、射出速度、模具尺寸适配性等因素。优质的注塑成型机能够保证产品的成型质量和生产效率。电话机听筒塑件成型设备还需要配备适合的模具。模具的设计和制造需要考虑到产品的形状、尺寸、结构复杂度等因素，以确保塑件的精准成型。为提高生产效率和降低人力成本，可以考虑配备自动化设备，如自动上料系统、自动取料系统等，实现生产线的智能化和自动化。控制成型温度是保证产品质量的关键因素之一。选择具有良好温控系统的设备可以确保塑件成型过程中的温度稳定性，避免产品缺陷。在设备选择中也需要考虑能耗和环保因素。选择节能型设备和环保型材料可以降低生产成本，同时符合环保政策要求。如图 2-37所示，选择适合的电话机听筒塑件成型设备可以提高生产效率、保证产品质量，同时降低生产成本，促进生产线的智能化和可持续发展。为确保注射过程的优质效果并最大化利用设备潜力，依据模具一次成型的塑料总量即塑件与流道固化部分的合集，该值应处于注塑机理论注射能力的10%至 80%范围内。同时，需考虑塑件的尺寸、型腔的数量及其布置方式。参照模具设计与制造简明手册中的表 240，我们初步选定的注射机型号为 XSZY250。其关键的技术参数如表 2-4 所示。图 2-3 模型表 2-4 XSZY250 型注射机主要技术参数螺杆直径 mm50模板行程 mm350注册容量 cm3250球直径 mm18注射压力 MPa130喷嘴孔直径 mm4锁模力 KN1800定位孔直径 mm1258最大注射面积 cm3500中心孔径 mm最大350孔径 mm40模具厚度mm最小250顶出两侧孔距 mm2803 模具结构设计3.1电话机听筒注射模具的设计流程需求分析是模具设计的起点，它决定了后续设计的方向。在这一阶段，设计团队需要与客户充分沟通，明确产品的各项要求。除了基本的尺寸和形状要求外，还需要了解产品的使用环境、承受的力学载荷、外观要求以及成本预算等。这些信息将直接影响模具的结构设计、材料选择以及加工精度等方面。结构设计是模具设计的核心环节。在设计过程中，需要综合考虑产品的成型工艺、生产效率以及模具的寿命等因素。确定模具的整体布局时，需要考虑到模具的开合方式、型腔的排列以及操作的便捷性。分型面的选择直接关系到产品的脱模效果，需要避免产生毛刺或拉伤等问题。此外，浇注系统的设计也是关键，它影响着熔融塑料的流动性和填充效果，直接关系到产品的质量。模具材料的选择直接关系到模具的使用寿命和生产效率。常见的模具材料包括各种钢材和铝合金等。在选择材料时，需要考虑到材料的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及加工性能等因素。此外，还需要根据产品的特性来选择适合的热处理工艺，以提高模具的性能。冷却系统是模具设计中不可或缺的一部分。合理的冷却系统可以有效地控制模具在工作过程中的温度分布，确保产品冷却均匀，避免产生变形或开裂等问题。在设计冷却系统时，需要考虑到冷却管道的布局、直径以及冷却介质的选择等因素。同时，还需要对冷却系统进行优化，以提高冷却效率并降低能耗。顶出系统是确保产品顺利脱模的关键。在设计顶出系统时，需要考虑到顶出位置的选择、顶出方式以及顶出力的大小等因素。顶出位置的选择应避免对产品造成损伤或留下痕迹。顶出方式的选择可以根据产品的形状和结构来确定，常见的顶出方式包括顶针顶出、滑块顶出等。同时，还需要对顶出力进行合理计算，9以确保产品能够顺利脱模。模具的加工与装配是模具设计的重要环节。在这一阶段，需要根据设计图纸进行精确的加工和装配。加工过程中需要采用合适的工艺和设备，确保加工精度和表面质量。装配过程中需要严格控制各部件的配合间隙和定位精度，以确保模具的整体性能。试模与调试是检验模具性能和效果的关键环节。在试模过程中，需要观察产品的成型效果、尺寸精度以及表面质量等方面，并根据试模结果进行必要的调整和优化。调试过程中可能需要对模具的结构、冷却系统或顶出系统等进行改进，以提高产品的质量和生产效率。3.2 分型面的设计为了实现有效且便捷的模具拆卸，模具构造被巧妙地划分为几个相互独立但又能在必要时分离的组件。这些组件在分离时需确保塑件及浇注系统的残留物能轻松取出，同时在成形过程中又能紧密贴合。这种在分离时起关键作用的界面被称为模具的分型面。分型面的选择对于模具的总体结构、制造工艺以及塑料熔体填充特性、塑件脱模性能等方面具有深远影响，因此，在注射模设计中，它扮演着核心角色。在挑选分型面时，需要综合考虑多个复杂因素，包括塑件在模具内的定位、浇注系统的布局、塑件工艺性和精度需求、嵌入件的位置、形状以及推出策略，以及模具的制造难度、排气条件和操作流程等。基于这些考量，通常遵循以下基本原则：1.选择在塑件最大外轮廓处设置分型面。2.确保留模方式的便利性，以利于顺畅的脱模过程。3.保证符合塑件精度规格。4.符合塑件美观性的要求。5.考虑模具的加工制造可行性。6.尽可能减小合模平面上塑件投影面积，提高效率。7.促进模具内的气体排放。8.保证侧向型芯放置的方便和抽芯机构动作的流畅。10 然而，在实际设计中，不可能完美兼顾所有原则，需要根据特定的工程特点，如听筒模具，其上、下壳结构的独特性和曲面特性，限制了分型面的选择。在这种情况下，分型面被设定在壳体边缘的最大截面，并采用呈圆弧形的曲面分型面，上壳和下壳的分型面弯曲方向恰好相反。具体的分型面形状可在凸模和凹模图中清晰看到。螺旋传动是通过螺旋与螺纹牙面的旋合来实现回转运动与直线运动的转换一种传动方式。因为螺旋传动具有精度高，效率高等特点，所以我选择螺旋传动的方式。接下来我需要计算出它的许用应力跟螺纹尺寸。3.2.1 许用应力的计算 通过翻阅课本和同学探讨最终确定下来选用 45 钢作为螺杆和螺母的材料，接下来就需要对 45 号钢进行调质处理使其洛氏硬度达到 HCR241-286 的范围,S=360/mm 根据公式计算得出：=3.5=72120/（3.1）在上面求出这个范围内选择一个合适的数值，在这里我选择=90/结合计算结果确定出螺母的型号为ZQA110Fe3，经查表选出如下数值 =4060N/mm 所以 =50N/mm =3040N/mm 所以 =35N/mm 经计算得出线速度0.05m/s后。则许用应力的大小就应该是 P=10N/mm 3.2.2 求螺纹中经 查资料得出 =2.1 所以 2=0.8=0.878002.2 10=16.20mm （3.2）再翻阅资料结合耐磨性得出螺母的型号为 rT20X47H/7e11 P=5.0 ,2d=2D=19,4D=21.5,3d=16.5,1D=17.0 然后根据这些数值可算出螺母高为 H=4d=2.1 19=39.9 查表得螺母的高H=40.0mm由 H 与 P 的比值得出螺孔的圈数 N=H/P=40/4=10 3.2.3 校对螺纹自锁性因为螺纹导程取值为s=p=4mm 所以可以计算出螺纹的升角 =arctan2=arctan4 18=42436 因为铜和铁的摩擦因数范围f=0.150.18 结合实际情况取一个最小值=0.15。=arctan2 =arctan0.1515=51923 （3.4）我们得出，查书可知自锁性符合要求，因而符合设计条件。3.2.4 螺纹刚度的校对 在这里我选择的是单头梯形螺纹，与其他的螺纹相比较单头梯形螺纹具有工艺性好的特点，因为单头梯形螺纹的牙根强度很高，不会产生松动滑动，所以它还具有不易松动的特点。它的弹性模量和切变模量：E=206.0Gpa，G=85.0Pa，a=0.30，由 S=P,M1=122 Ftan(+)=12x18x7800tan9.78=12100N =423=4 8000 7800 4 206 103 15.52=0.8m =2=16243=16 12100 4243=0.064 m S=+=0.864m 103=0.8644=216 55 通过计算与比较发现刚度远超预期，不符合设计要求。需要重新选择丝杠。55 1477rTHe。(3.3)12若要使所换丝杠满足要求，/10 12,nH P就要符合以下条件：P=14,d2=D2=48,D4=57,d3=39,D1=41,d=55所以：55 1477rTHe rT指台阶的螺纹，7H7e 是中级精度再由计算可得螺母高度H=42d=2.3 55=122mm 查表可取螺母型号为H=120.0mm。由以上数据可以算出丝杠的螺纹圈数N=H/P=120.0mm/14=8.56圈。3.2.5 对于自锁性的验算单头螺纹导程是S=P=14mm，由此可以计算出升角为：=arctansd2=arctan14 48 =5.3 （3.5）在课本中查找铜和钢铁的摩擦因数在 =.之间之间，可取值=.，就可以算出，=arcsincos2=arctan0.09cos15 （3.6）=51923 又因为 ，所以自锁性是可以的，符合本次设计要求。在螺旋传动中的螺杆需要有一定的强度和耐磨性。对螺母的要求可不仅仅是强度和耐磨性这么多，他还要其螺母的摩擦因数要比螺杆的摩擦因数小很多。并且螺母厚度的最大值不能超过螺纹公称直径的二倍。3.2.6 计算螺杆强度 经查表算出螺纹的摩擦力为：M1=12 2 Ftan(+)（3.7）=12 48 102 tan(518+51923)=4500104.9Ngmm 则由公式可以求出：=43922+3(0.233)=4 78003922+3(450014.90.2 393)（3.8）13 =65.3+4316.5 =6619MPa 通过计算的结果得出结论：此螺杆符合设计要求。3.2.7 计算螺母强度 在螺母与螺杆的强度计算中，因为螺杆的强度普遍高于螺母的强度，所以我们只需要算出螺母的强度即可。我在机械设计手册 中找到计算的公式，把梯型螺纹的所有数据代入公式：其中p=9.10 10.57HP=4=78000 57 9.1 8.57=5.59 =3142=3 78000 7 57 9.1 8.57=12.9MPa 图 3-2 螺母设计图 3.2.8 螺杆强度的验算上面讲到我所选择的螺杆的材料是 45 钢，针对 45 钢有以下数值：弹性模量为GpaE0.206，变模量为GpaG40.79，泊松比为30.0。14因为我选择的是单头螺纹则 S=P=14有了上边的数据就可以算出轴方向上的导程的变形量的数值为：=423=4 7800 14 206 103 392=0.00044 （3.9）由转矩的因素所引起的导程改变大小的数值是：=2=162243=16 450014.9 14285 103 394=0.000073mm （3.10）S=+=0.00044+0.000073=0.518m （3.11）103=0.51814 103=37 55 图 3-3 螺杆3.3 排气槽的设计在电话机听筒塑件的设计中，排气槽的设计是非常重要的，可以有效避免气泡和缺陷的产生，提高塑件的成型质量。排气槽设计的关键点包括以下几个方面：排气槽的位置应该选择在塑件最厚部位或最难填充的部位，通常位于产品的角部或壁厚较大的区域，以便排出气体并保证整个模腔内的充填均匀。排气槽的形状通常选择为圆形或楔形，可以有效地排出气体并防止气泡产生。排气槽的设计应考虑到气体易于排出且不易留存。根据塑件的结构和尺寸，确定合适的排气槽数量。通常需要设置多个排气槽以确保在成型过程中能够充分排出气体。排气槽与15模腔的连接部分需要光滑无缺陷，以确保气体顺利排出，避免漏气或产生缺陷。排气槽的尺寸应根据实际情况进行合理设计，既要保证有效排气，又要避免过大造成痕迹或破坏产品外观。排气槽的设计对于塑件的成型过程至关重要，需要在注塑模具设计中充分考虑和优化。3.4 主流道的设计电话机听筒塑件主流道主要作用是将熔融的塑料材料从注塑机的喷嘴输送到模具腔内，确保塑料均匀充填模腔，保证塑件的成型质量。主流道的形状通常选择为圆形或矩形，具有一定的倾斜角度，以便于塑料材料顺利流动。设计时需要考虑流道的宽度和高度，以确保足够的流动空间和充填压力。主流道的长度应根据模具结构和塑件形状进行合理设计，过长或过短都会影响塑料的充填效果。合适的长度能够有效提高塑件成型的效率和质量。在主流道与模腔连接处可以设置分支流道，用于引导塑料流向不同部位，分支流道的设计需要考虑流动阻力和流动速度，确保塑料能够充分填充模腔。本设计的主流道锥角设定为 a 在 2至 4之间。对于 ABS 塑料，最佳角度选择为 a=3，以防止流动紊乱并确保熔料顺利脱模。流道表面的粗糙度需严格控制在 Ra 小于 0.8 微米的光滑级别。主流道的入口直径 d 通常比喷嘴直径 d1 略大，比如当选用 4 毫米喷嘴时，d 会设定为 4 毫米加 1 毫米，即 5 毫米。为了确保注射过程中的紧密贴合，避免熔体倒流，入口处的凹弧球面半径 R 应比喷嘴球面半径 R1 多出约 2 毫米，即 R 等于 18 毫米加上 2毫米，即 20 毫米。主流道的大端直径 D 计算公式为 D=d+2L*tg(a/2)，这里 d=5毫米，a=3，所以 D=6.5 毫米，同时大端的圆角半径 r 设置为 2 毫米。主流道的具体形态和尺寸如图 3-2 所示，设计精细且考虑了工艺需求。16图 3-4 主流道的设计3.5 浇口的设计电话听筒的设计注重美学，要求外观光滑无瑕，不能显现任何注塑痕迹。鉴于听筒的独特造型和构造，以及所选塑料的成型工艺特点，选择使用潜伏式浇口是理想的方案。这种浇口实际上是点浇口在特定情况下的变体，继承了点浇口的所有优势。潜伏式浇口隐藏在分型面的一侧，沿着倾斜方向进入型腔。如此一来，在模具开启时，浇口能自动断裂，且其断口可以被安置在隐蔽的背面，确保产品表面不留任何注塑印记。此外，利用这种浇口的模具设计，还能将原本的三板式模具简化为两板式模具。17图 3-5 浇口设计3.6 冷却系统的设计冷却系统的设计在电话机听筒前盖注射模具制作过程中起着至关重要的作用，它直接影响着产品的成型质量、生产效率以及模具的使用寿命。以下是关于冷却系统设计的详细论述：冷却系统的设计首先需要遵循一些基本原则，如确保冷却均匀、提高冷却效率、减少冷却时间等。同时，设计目标应明确，即要满足产品的尺寸稳定性、外观质量以及生产效率等要求。冷却水道的布局是冷却系统设计的关键。水道应尽可能靠近模具表面，但又不能过于接近模腔，以免影响冷却效果。同时，水道应均匀分布，覆盖整个模具表面，以确保冷却均匀。此外，水道的形状和尺寸也需要根据具体情况进行设计，以达到最佳的冷却效果。冷却介质的选择对冷却效果有着直接影响。常用的冷却介质包括水、油等。在选择冷却介质时，需要考虑其热传导性能、流动性以及成本等因素。对于电话机听筒前盖这样的产品，由于其尺寸较小，结构复杂，通常选择水作为冷却介质。冷却回路的设计需要确保冷却介质能够顺畅流动，且流速适中。回路中的阻力应尽可能小，以避免产生过大的压力损失。同时，回路的布局应合理，避免出现死角或短路现象，以确保冷却效果的均匀性。冷却系统的密封性至关重要，必须确保冷却介质不会泄漏到模具内部或外部。在设计过程中，需要采用合适的密封结构和材料，如密封圈、密封槽等。同时，还需要对冷却系统进行定期检查和维护，以确保其18长期稳定运行。为了方便对冷却系统的温度进行监控和调节，可以在模具上设置温度传感器和温控装置。通过实时监测模具温度，并根据需要调整冷却介质的流量和温度，可以实现对冷却过程的精确控制。图 3-6 冷却系统设计图193.7 总体设计图纸总体设计图纸如下所示：图 3-7 总体设计图纸4 电话机听筒前盖零部件尺寸的计算204.1 型腔数量从话筒前盖的整体相对来看，其结构比较简单，而且年生产量需求较大，为了提高生产效率，降低生产成本，如下图 3-5 型腔排列，在本次设计研究中采用了 1 模 2 腔的形式进行生产。图 3-54.2 型腔设计型腔是指直接和产品接触的轮廓部分，如图 3-6 所示。型腔的结构大小是和产品的形状、大小使用要求，生产方式密切联系，目前常见的注塑模型腔有整体式瓣21合式、嵌入式、组合式、瓣合式，这 4 种形式的型腔各有长短板，在本次研究的电话机听筒前盖注塑型腔选择整体式，如下图所示。选择整体式型腔其优点有：结构简单、牢固不易变形，不会由于拼接而在产品表面产生溢料的痕迹，并且整体式型腔