话筒前壳模具设计.docx

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话筒前壳模具设计

南京理工大学

塑料模具课程设计

电话受话筒前壳模具设计

姓名：

王锋

学号：

0701500239

2011/1/9

摘要：

该模具模型采用solidworks自带教程中的文件，是电话受话筒的前壳。

该模具采用最常用的上下开模形式，由导向柱导向上下模的开合由注塑机带动上模，下模固定。

在注塑完成后由定出装置定出。

我们把模具的分型面设置为两个，第一次分型使得浇注系统的凝料和塑件分离，并取出凝料。

第二次分型取出塑件。

电话受话筒前壳模具设计

摘要：

该模具模型采用solidworks自带教程中的文件，是电话受话筒的前壳。

该模具采用最常用的上下开模形式，由导向柱导向上下模的开合由注塑机带动上模，下模固定。

在注塑完成后由定出装置定出。

我们把模具的分型面设置为两个，第一次分型使得浇注系统的凝料和塑件分离，并取出凝料。

第二次分型取出塑件。

1引言

模具制造是一切制造之首，被誉为“工业之母”。

塑料模具产业近年来在我国发展很快，随之而来的是日益激烈的市场竞争，加入WTO后，外资模具厂家进入国内市场，要在激烈的竞争中脱颖而出，发展模具标准件、实施模具的专业化生产至关重要。

发展模具标准件对缩短模具设计制造周期、降低模具生产成本、提高模具质量都具有十分重要的意义，如果能够实现模具标准件的专业化生产和商品化供应，将能极大地促进我国模具工业的发展。

国外发达国家模具标准化程度为70%～80%，而我国只有30%左右。

如能广泛应用模具标准件，将会缩短模具设计制造周期25%～40%，并可减少由于使用者自制模具件而造成的工时浪费。

应用模具CAD／CAM技术设计模具已较为普遍，推广使用模具标准件，能够实现部分资源共享，这会大大减少模具设计的工作量和工作时间，对于发展CAD／CAM技术、提高模具的精密度有重要意义。

以往的模具即使只损坏了一个部件，也将无法使用。

由于不是标准件，市场上很难有相应产品，要到生产厂家去更换部件，费时费力。

而如果采用标准件，则可以很方便的维修、更换，这将大大提高模具的使用寿命。

现在，国内企业已认识到了模具标准化的重要性，目前有一定生产规模的模具标准件生产企业增长迅猛，主要产品有塑料模架、侧冲装置、推杆推管等，其中塑料模架已可生产较大型产品，为发展大型精密模具打下了基础。

虽然国内模具产业有了长足的发展，但与国外相比差距仍然很大。

实施标准化、专业化推动了我国塑料模具加工工业的发展，并将继续为我国塑料模具生产企业提高技术水平、增强竞争实力、加快融入国际大市场的步伐提供必要的技术保障。

1．1该模具简介

该模具模型采用solidworks自带教程中的文件，是电话受话筒的前壳。

该模具采用最常用的上下开模形式，由导向柱导向上下模的开合由注塑机带动上模，下模固定。

在注塑完成后由定出装置定出。

2模具结构设计

本模具的主要机构有：

模具型腔、浇注系统、导向机构、推出机构等。

其他还有动定模座板、定位零件、结构零件和紧固件等。

下面详细介绍各个结构部分。

2．1模具型腔设计

模具型腔部分是直接成型塑料制件的部分。

本模具型腔是由凸模、凹模、型芯、行位等组成。

模具型腔部分装配图透视

2.1.1模具分型面的选择和设计

本模具是双分型面模具，两次次分型。

这是考虑到具体的塑料制件，为了塑件能安全顺畅地脱模，而且使模具的加工制造更加简单和易于实现，我们把模具的分型面设置为两个，第一次分型使得浇注系统的凝料和塑件分离，并取出凝料。

第二次分型取出塑件。

这样分型便于塑料件脱模，开模时塑料件留在了定模之中，有利于取出塑件。

2.1.2凹模的结构设计

本模具必须要保证在成形过程中不发生溢料，要保证塑件的精度要求，保证塑料件能顺利脱模。

所以型腔壁壁厚和底板厚度必须要符合要求。

因此有必要通过对型腔和底板的强度和刚度进行计算，由此确定满足刚度和强度要求的壁厚和底板厚度。

本模具为矩形整体式型腔，根据《塑料成形模具设计手册》经验公式

型腔深度：

——塑料件的尺寸，取

=30；

——平均收缩率，取

=0.01

型腔壁厚：

底板厚度：

式中

C——系数，由L/a值决定

C’——常数，由底板内壁边长L/b值选定

P——型腔内熔体的压力，一般取25～45Mpa，本模具取最大裕量计算，

选取P=45Mpa

E——弹性模量，PE塑料取60Mpa

[δ]——允许变形量

a——型腔侧壁受熔体压力部分的高度

b——型腔侧壁受熔体压力的宽度

L——型腔的长度

其中：

a=30b=90L=110

L/a=4.06查表得C=0.90

L/b=1.28查表得C’=0.0209

本产品选用工业中应用最多的低压聚乙烯PE（可用来制造塑料管板材及承

载不高的零件）满足本产品的性能要求。

查表材料为PE时[δ]=0.025～0.04，取[δ]=0.03

基于本模具的结构设计计算得：

h=44mmH=73mm，满足强度和刚度要求。

实物设计图如下：

2.1.3凸模的结构设计

凸模也是型腔的重要组成部分，其主要尺寸就是凸起部分的高度，就是型腔的深度减去塑料制件的厚度，即

Hm＝a－h＝54－2＝52mm

其实物图

2.2浇注系统的设计

本浇道浇注系统是由主浇道、分浇道、浇口和冷料穴四部分组成。

2.2.1主浇道的设计

本模具的主流道直接开设在定模板上，为了便于磨损后跟换，我们使用了主流道衬套。

根据《塑料成型模具设计手册》经验公式，不小于：

D——主浇道大头直径

V——流经主浇道的熔体容积（cm3）

K——因溶体材料而异的常数PE取K=4

计算得：

D=15

根据经验值锥角α=2°～4°，本模具选3°，小端d=3mm。

综合考虑选D=6mm，满足要求。

为了有利于熔料的平稳转向，同时还可减小料流阻力，在主浇道出口处设置圆角，

或

取1mm

为了保证注射机喷嘴头部与浇注系统进料处的良好吻合避免由于积存冷料而影响脱模，一般，要求浇口套凹球面半径R比喷咀球面半径r大1～2mm，即

喷咀球面半径r=2mm，取R=4mm

主浇道的形状一般为圆锥形，并取锥角α=2°～5°。

这个斜度比一般的脱模斜度大，主要是为了减少主浇道凝料的脱模阻力。

主浇道入口直径d1应比喷咀孔径d大些。

避免喷嘴与浇口套之间造成死角而积存冷料，影响浇注系统凝料脱出。

喷咀孔径d=1mm取

=2mm

为了减少浇注系统的凝料消耗，减小熔料的压力损失，同时结构上没有特别需要，主浇道长度应尽可能短些，一般

取H=24mm

主流道表面粗糙度应适当，一般取为

这是因为，表面粗糙度大→熔料的流动阻力大，脱模阻力也大；

表面粗糙度如果太小→熔料的流动阻力会小些，但凝料与主流道之间容易形成真空，反而会使脱模阻力增大。

实物设计图如下：

2.2.2浇口设计

本模具由于有主流道，也有分流道，所以采用主流道型浇口。

这种浇口流动阻力小，有利于补缩，也叫直接浇口。

但容易产生残余应力，料把取出困难，而且会影响塑件外观质量。

根据经验得出

大型塑件

d=6mm

D=10mm

2.2.3冷料穴和拉料杆的设计

本模具的冷料穴为一级冷料穴，即主浇道直对的冷料穴，是带Z型拉料杆的冷料穴。

一般的冷料穴开设在主浇道直对的动模板上（即塑料熔体流动的转向处），其标称直径与主浇道大端直径相同，D=10mm

深度约为直径的1-1.5倍，H=15mm

要保证冷料穴的体积大于冷料的体积。

2.3导向机构设计

导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间准确对合，起定位和定向作用。

导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。

绝大多数导向机构由导柱和导套组成，称之为导柱导向机构，此外也有锥面、销等作定位导向的机构。

导柱导向机构的主要零件是导柱和导套。

2.3.1导柱

导柱的典型形式是如图所示，在一般的简单模具中可以不适用导套，在大批量生产则导向机构中必须含有导套，本模具选用这一种导柱和导套形式。

导柱结构和技术要求：

D=26mmd=20mmS=6mm

长度——导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出8-12mm,以避免出现导柱未导正方向而型心先进入行腔。

形式——导柱前端应做成锥台或半球型，以便能够使导柱顺利的进入导孔。

材料——表面应该坚硬耐磨，不易折断心部，因此应选用20刚经淬火渗碳处理或选用T8、T10a钢经淬火处理，硬度50-55HRC，固定部分表面粗糙度应为Ra0.8um而导向部分应该是Ra0.4um。

数量及设置布局均匀布置在分型面的四周，导柱中心只模边缘应有足够的距离，以保证强度，并采用等直径不对称设置或者是不等直径对称设置。

配合精度导柱的固定部分与模板之间通过H7/m6或者H7/k6的过渡配合形式；导柱的导向部分与相应的导向孔通常采用H7/g6、H8/h7、H8/f7的间隙配合形式。

2.4推出机构设计

在每次注塑完成后，使塑料件从行腔中脱出的机构，称之为推出机构，或脱模机构。

其分类形式有好多种，按驱动形式可以分为：

手动形式、机动推出形式、液压形式、气动形式。

本设计将采用机动推出形式，它是利用注射机的开模动作来推出塑料件，开模时塑料件先随动模一起移动，到达一定位置后，推出机构被注塑机上的固定不懂得顶杆制动而不再运动，而动模继续运动，此时推出机构将塑料件从动模上推出脱落。

汽效率高，但对塑料件会有撞击。

本模具的推出机构为推杆推出机构，其工作过程包括开模、推出、取件、闭模、推出机构复位等。

推出机构的零件有推杆、推杆固定板、推板、复位杆、推出机构的导向装置等。

推杆将塑件制品从型芯推出，复位杆在合模过程中使推杆复位，推杆固定板与推板相连接并固定所有的推杆和复位杆，传递出力同时使整个机构协调工作。

推杆位置的设置

推杆应设在脱模阻力大的地方且推杆部局应该均匀，同时推杆应设置在塑料

强度、刚度较大的地方。

在本次设计中采用型推杆，直径d与模板上的相应的推杆孔采用H8/f7或H8/f8的间隙配合，退干预模板的相应孔应采用基轴制的F8/h7或F8/h8。

由于推杆的工作端面在合模注射时的行腔底面的一部分，如果推杆的端面低于行腔底面，那么就会在塑料相应处流线一个凸台，这样将影响塑料件的使用，因此，通常推杆在装配之后，其端面应与行腔底面相平齐，或者稍微高出行腔底面0.05-0.10mm。

3整体设计效果

3小结

本模具的设计主要是运用solidworks模具设计模块，型腔和型心的设计上完全利用solidworks模具设计的功能完成拔模分析、分型线、分型面的设计。

在模具架的设计上利用solidworks模具设计插件imold生产模具架，然后在此基础上完成整个模具系统的设计。

整个模具设计过程也是一个学习的过程，在完成模具设计中有很多缺陷，因为自身能力有限无法完善，希望老师能指正。