Setwell型电话听筒下盖板模具设计

14张CAD图纸，模流分析，RPEO零件图，39页17000余字 [资料来源：http://www.THINK58.com]

目  录 I
摘要: III
ABSTRACT: IV
1选题背景 1
1.1塑料精密模具的发展状况及地位 1
1.2选择SETWELL电话听筒下盖板的背景 2
1.3.选择SETWELL电话听筒下盖板选材及性能分析 2
1.3.1物理性能 2
1.3.2机械性能 3
1.3.3热电性能 3
1.3.4 电性能 3
1.3.5化学性能 3
1.4  设计内容 3
2塑件成型工艺性分析 4
2.1 塑件材料 4
2.2 表面质量 4
2.3  尺寸和精度 5
2.4 结构特点 5
2.4.1圆角 5
2.4.2壁厚T 6
2.4.3 加强筋 6
2.5 塑件注射工艺性 6
2.5.1 温度T 6
2.5.2压力P 7
2.5.3 时间T 7
3塑件的造型和模拟分析 8
3.1塑件的造型 8
3.2 运用MOLDFLOW模拟分析 9
3.2.1 MOLDFLOW网格处理 9
3.2.2 最佳浇口位置的分析 9
3.2.3 充填缺陷分析 10
4塑件模具设计 12
4.1 面选择 12
4.2型腔数确定 13
4.3 浇注系统设计 14 [资料来源：http://www.THINK58.com]
4.3.1 浇口的设计 14
4.3.2 主流道的设计 15
4.3.3 分流道的设计 15
4.3.4 冷料穴和拉料杆的设计 16
4.4 成型零件结构设计 17
4.4.1 模仁尺寸的确定 17
4.4.2主要成型零件的尺寸计算 17
4.5脱模机构的设计 20
4.5.1 脱模机构的设计原则 20
4.5.2 脱模阻力的计算 20
4.5.3 推杆脱模机构 21
4.5.4 推管脱模机构 22
4.6导向、定位机构设计 22
4.6.1 导向机构的作用 22
4.6.2 导向机构结构及设计 23
4.7 模具冷却系统设计 24
4.7.1 设计原则 24
4.7.2 冷却时间的确定 24
4.7.3 其他冷却参数的计算 25
4.8 选用 26
5注射机的选用及其参数校核 27
5.1 塑件基本参数 27
5.2.最大量 28
5.3  锁模力校核 28
5.4  模具与机安装部分相关尺寸校核 29
5.4.1  喷嘴尺寸的校核 29
5.4.2  定位圈尺寸校核 29
5.4.3  模具闭合高度校核 29
5.5  开模行程的校核 29
6模具装配图及零件图绘制 29

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7总结 32
致谢 33
参考文献 34

Setwell型电话听筒下盖板注射成型工艺与模具设计
摘要:

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模具是目前所有中使用最广泛的模具之一，能够成型复杂、高精度的塑料制品。本文介绍了注射模具的特点及发展趋势，并对setwell电话机听筒下盖板这种典型的盖板塑件进行模具设计并分析加工工艺。
本模具考虑塑件的精度要求，选择一模两腔结构。以制品的外形曲面为面。主流道采用带Z形头拉料杆的冷料穴，脱模时方便将主流道凝料和塑件带出。分流道采用平衡对称式分布, 确保熔融塑料几乎能同时到达每个型腔的进料口。为了使动、定模能够准确地动作, 导向定位机构采用导柱与导套的配合。
采用Pro／Engineer、MoldFlow来实现setwell电话听筒的三维设计及模具成型零件设计，分析制件的成型质量和完成面的设计。在设计过程中制定了合理的工艺方案，满足了中批量生产要求。

关键词： 模具；注射成型；电话机下盖板；Pro/E；MoldFlow;

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Process and design of injection mold on setwell phone receiver downer cover
Abstract:
Injection mold is one of the most widely used tools capable of forming complex high-precision plastic products. This paper introduces the characteristics of injection molds and development trends. Take   Setwell phone receiver as an example, the cover mold design and analysis process were introduced.
Considering plastic parts of the mold, we have selected a two-cavity mold. Using Surface as plastic-injection-mold Dividing Face. Mainstream Road with a Z-shaped puller. Remolding convenient to the mainstream condensate and plastic parts is expected to bring out.  Balanced symmetric distribution of Shunt is required, to ensure that the molten plastic at the same time reach the cavity of each feed. In order to accurately action-oriented institutions move and set mode make use of positioning guide columns and with the introduction sets.
We used Pro / E to construct the three-dimensional shaped of Setwell phone receiver downer cover and then by using Moldflow software for design and analysis of mold parts. Finally, plastic-injection-mold Dividing Face was determining.  We develop a reasonable program to meet the requirements of mass production.

Key words: Injection mold; Injection forming; phone receiver downer cover; Pro / E; MoldFlow;
1选题背景
1.1塑料精密模具的发展状况及地位
精密注射成型具有注射压力大，注射速度快和对温度控制精确、严格等特点，一般从塑料材料、设备、模具及精密注射成型工艺四个方面进行控制以达到精密制品的精度要求。
精密注射成型用塑料原料要求成型收缩率小，且收缩率波动较小，塑料分子量分布范围必须较窄；我国目前生产的塑料分子量分布都比较宽，因此，精密注射成型的塑料原料一般都靠进口。为了满足精密注射成型的高速高压要求，设备必须采用精密，目前国内的精密主要有张家港神舟机械有限公司、广州博创机械有限公司、广东东华塑料机械有限公司、常州武进精密机厂等生产的精密塑料；国外的厂商主要有德国的克劳斯玛菲、德玛格、阿博格以及日本的日精、日钢、东芝机械和住友重机等。
在工艺方面，精密注射成型的工艺参数必须准确控制并保持稳定，以保证成型出的塑件具有高精度。我国现已研究开发了多种用于精密塑料制品成型的新技术，较成熟的有：①注射压缩成型(ICM)技术；②高速注射成型技术；③无保压的注射成型技术；④智能控制技术，如统计过程控制(SPC)技术、PID技术、模糊逻辑控制(FCC)方法、中枢网络控制(NNC)方法和基于逆向加工模型的中枢网络尺寸控制等。国外更注重精密注射成型工艺控制的研究，如：①物料塑化、充模流动、注射成型工艺参数（压力—时间—温度）优化等方面的实验研究；②精密塑件注射成型工艺的数值模拟分析，如Moldflow公司的“中型面模型”模拟方法比较适用于精密薄壁注射制品的成型分析。

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在精密模具方面要求：模具制造精度高比普通注射模高2-3级；模具成型零件应具有高硬度、高刚度和高寿命；完善的模具温度调节系统等。因此，模具设计应注意以下几点：①模具的结构形式以组合式为主，以便于保证加工精度；②提高模具的合模定位精度；③增强模具的总体刚度；④模具温度的调节应有效控制并保持模温均匀。目前国外模具的精度可达0.005-0.01mm。而国内精密塑料注射模的制造技术较国外还有一定的差距，特别是在制造周期和模具使用寿命上差距较大。
1.2选择Setwell电话听筒下盖板的背景
模具是现在所有中使用最广的模具，能够成型复杂的高精度的塑料制品。精密塑料成型模具的发展方向包括：①模具CAD/CAE/CAM技术应用的普及，以提高模具制造精度，缩短制造周期；②模具零件加工和装配朝着“零公差”要求发展；③模具结构设计往“免试模”方向发展；④精密注射成型设备向超高速、全电动、智能化等方向发展。本课题是对Setwell电话机听筒下盖板进行模具设计并分析成型工艺。
1.3.选择Setwell电话听筒下盖板选材及性能分析
 
图1.1  制件的二维外形图
本课题是普通日常用品，产品外形尺寸为 （mm）。外形如图1.1所示。该产品对材料没有什么特殊要求，因此选用ABS即可。根据参考文献[5]对ABS的性能进行分析。 [资料来源：http://THINK58.com]
1.3.1物理性能
ABS树脂无毒、无嗅、坚韧、质硬、呈刚性，有较好的耐低温性和耐蠕变性。ABS树脂不透脱水，常温下吸水率＜1 ％，表面可抛光。ABS的密度为1.02-1.16g/cm3
1.3.2机械性能
冲击强度:ABS树脂有极好的冲击强度，而且在低温下强度下降不多。冲击强度的大小主要与橡胶含量和橡胶形态等因素有关。
拉伸强度ABS树脂的拉伸强度一般为35-50MPa
压缩强度:ABS的压缩强度比拉伸强度大。标准ABS树脂在14.1MPa压缩负荷下，50℃经24小时，尺寸变化不超过0.2-1.7 ％。
 弯曲强度ABS树脂的弯曲强度可达28-70MPa。
耐磨性ABS树脂扽爱模型能很好，虽不能作自润滑材料，但由于有良好的尺寸稳定性，故可做中等负荷的轴承。
抗蠕变性ABS树脂的抗蠕变性视品种不同而异，超高冲ABS制品可承受7MPa负荷，而尺寸不变化。
1.3.3热电性能
一般ABS的热变形温度为93℃，耐热级可达115℃，脆化温度可达-7℃，通常在-40℃时仍有相当强度。ABS制品的使用温度为-40-100℃.ABS的热稳定性差，250℃时既能分解产生有毒的挥发性物质。一般ABS易燃，无自熄性。
1.3.4 电性能
ABS有良好的电绝缘性，且很少受温度、湿度影响，能在很大频率范围的保持恒定。
1.3.5化学性能
ABS树脂对水、无机盐、碱及酸类几乎完全呈惰性，能溶于酮、醛、酯和氯化烃，而不溶于大部分醇类和烃类溶剂，但与烃类长期接触后软化和溶胀。ABS表面受冰醋酸、植物油等化学品的侵蚀能引起应力开裂。
1.4  设计内容
毕业设计课题要求完成电话听筒下盖板注射成型工艺与模具设计，要求完成以下任务：
     （1）查阅相关文献资料，了解电话听筒塑件的使用要求、材料成形性能、成型工艺、模具及设备情况分析；
     （2）电话听筒塑件下盖板的3D造型设计及充填模拟分析；
     （3）电话听筒下盖板塑件模具设计，含模具装配图，模具部分零件图；
     （4）编写电话听筒下盖板注射模模具设计说明书。
2.塑件成型工艺性分析
2.1 塑件材料
(1) 材质：丙烯睛－丁二烯－苯乙烯三元共聚物（ABS,白色）
(2) 工艺参数：
成型收缩率：0.4 %-0.7 % ；
成型温度：前段：160-180℃ ;中段：180-210℃; 后段：210-230℃
喷嘴：230℃；
模温：40-80℃（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）；
注射压力：100-150MPa
熔化温度：210-280℃；建议温度：245℃； [资料来源：http://www.THINK58.com]
注射速度：中高速度
干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80-90℃下最少干燥2小时；
(3) 成型性能：在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，尺寸稳定性好，制品表面光泽度高，具有良好的涂装性和染色性，而且绝少出现塑后收缩。

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