三鍵鼠標(biāo)外殼注射模設(shè)計-注塑模具說明書

三鍵鼠標(biāo)外殼注射模設(shè)計-注塑模具說明書,鼠標(biāo),外殼,注射,設(shè)計,注塑,模具,說明書,仿單 三鍵鼠標(biāo)外殼注射模設(shè)計 摘 要 塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年業(yè)，人們對各種設(shè)備和用品輕量化要求越來越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場。 本設(shè)計對 “螺旋齒輪”進行研究和討論，分析了其工藝特點，介紹其壓縮模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程，系統(tǒng)闡述了模設(shè)計過程，對齒輪塑料制件結(jié)構(gòu)和成型工藝進行分析。采用solidwork的數(shù)值模擬技術(shù)和經(jīng)驗設(shè)計計算相結(jié)合的方法優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化了工藝方案及工藝參數(shù)，降低了缺陷出現(xiàn)的可能性。利用參數(shù)化實體造型的方法，為更加高速、快捷的造型、生產(chǎn)提供了一種切實可行的辦法。{0>首先對電視機后罩塑料制件結(jié)構(gòu)和成型工藝進行充分的分析，了解其整個成型過程，為模具設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)，保證模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。設(shè)計中對壓縮模結(jié)構(gòu)尺寸進行相關(guān)的計算，確定模具的最佳方案，并對主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計進行相關(guān)的參數(shù)校核。 本設(shè)計方案結(jié)構(gòu)緊湊，滿足制品大批量生產(chǎn)、高精度、外形復(fù)雜的要求，設(shè)計參考了以往注射模具的設(shè)計經(jīng)驗，并結(jié)合制件性能，簡化設(shè)計機構(gòu)，并且運用AutoCAD等軟件進行二維和三維繪圖，縮短了生產(chǎn)周期，獲得良好的經(jīng)濟性能。 關(guān)鍵詞：螺旋齒輪；塑料壓縮模；Solidworks的數(shù)值模擬 目 錄 引言………………………………………………………………………1 1 概論…………………………………………………..………………1 1.1 螺旋齒輪壓縮模設(shè)計總體方案…..…………………………………………………. 1 1.2設(shè)計基本過程……………………………….…………………………….………………2 2 塑料工藝規(guī)程的分析…………...…………………………………………..3 2.1 設(shè)計源材料…………..…………………………………………………………………3 2.2 塑件制件設(shè)計的工藝分析………………..………………………………………………5 2.2.1 設(shè)計尺寸和精度的要求…………….………………………….………….……………5 2.3 計算塑件的體積和重量……………………………………………………….6 3 模具設(shè)計過程…………………………...…………………………………..6 3.1 壓力機的參數(shù)校核………………..……………………………………………6 3.1.1 成型總壓力的校核型腔數(shù)量的確定和校核……………………………………….6 3.1.2……………..…………………...……………………….….……………….8 3.1.3………………………………………………………..………………8 3.1.4……………………………………………………………9 3.1.5………….…………………………………………….10 3.2 分型面的設(shè)計…………………………………………………………………….……...10 3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計……………………………………………………………………12 3.3.1主流道設(shè)計……………………………………………………………………………..12 3.3.2澆口設(shè)計………………………………………………………………………………..13 3.4 排溢系統(tǒng)的設(shè)計……………………………………………………………….…...15 3.5 成型零件工作尺寸的計算…………………………………………………..……...15 3.5.1按鍵型腔和型芯的計算………………………………………………………………17 3.6 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………...23 3.7 推出機構(gòu)設(shè)計與計算…………………………………………………………………...24 3.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計…………………………………………………………………...25 3.9注塑機各項行程校核…………………………………………………………………….27 3.9.1注塑機開模行程的校核…………………………………..……………………………27 3.9.2注塑機固定板及厚度的校核…………………………………………………………27 4 模架設(shè)計………………………………………………………….…………28 5 結(jié)論………………………………………………………………….………28 謝 辭………………………………………………………...………………..30 參考文獻……………………………………………………………...………..31 附 錄……………………………………………………...…………………..32 22 引言 塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年業(yè)，人們對各種設(shè)備和用品輕量化要求越來越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展。汽車、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來都高位運行，發(fā)展迅速，塑料模具也快速發(fā)展。 通過對設(shè)計課題“螺旋齒輪”的研究和討論，分析其工藝特點，介紹其壓縮模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程。分析和闡述模具型芯零件的選材、熱處理工藝，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質(zhì)量的計算方法。模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計是對我們所學(xué)知識的一項綜合性的訓(xùn)練，在設(shè)計的過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從而提高自身的設(shè)計能力以及模具開發(fā)能力。 本次設(shè)計中，主要用到所學(xué)的壓縮模設(shè)計，以及機械設(shè)計等方面的知識。著重說明了壓縮模的一般設(shè)計過程，即壓縮成型的分析、壓力機的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、壓縮模具設(shè)計的有關(guān)計算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計既是重點又是難點，主要包括成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和加熱系統(tǒng)和加料腔的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，推出機構(gòu)的設(shè)計，拉料桿的形式選擇，排氣方式設(shè)計等。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我更加了解模具設(shè)計的意義，懂得如何快速、有效的查閱相關(guān)資料以及怎樣解決在實際工作中遇到的實際問題，這為我們以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 1 概論 1.1 螺旋齒輪壓縮模設(shè)計總體方案 在實際生產(chǎn)中，由于塑料制品的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、尺寸大小、精度高低、生產(chǎn)批量以及技術(shù)要求等各有不同，所以模具的設(shè)計是不可能一成不變的，應(yīng)該根據(jù)具體情況，結(jié)合實際生產(chǎn)條件，綜合運用模具設(shè)計基本原理和基本方法，設(shè)計出合理、經(jīng)濟性能好的成型模具。塑料制品設(shè)計時候應(yīng)該要保證制品質(zhì)量要求，盡量減少后加工，模具應(yīng)具有最大的生產(chǎn)能力，而且經(jīng)久耐用，制造方便，價格合理。 在設(shè)計中要明確設(shè)計者的對塑件制品的要求，明確任務(wù)。并根據(jù)任務(wù)書提出的要求設(shè)計模具的設(shè)計方案，有條件可以進行實地調(diào)研，下面就以任務(wù)書的要求和自己的實際情況編制模具設(shè)計的基本過程。 (1).課題調(diào)研、獲取相關(guān)的資料，包括：酚醛塑料工藝分析、成型零件的計算方式、壓力機參數(shù)的選擇和壓縮機的選用。以及國內(nèi)外相關(guān)模具設(shè)計的能力，并能掌握其中有用的技術(shù)，作為設(shè)計的依據(jù)。 (2).確定成型工藝規(guī)程，并根據(jù)工藝規(guī)程進行注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對模具設(shè)計展開有關(guān)計算，確定模具設(shè)計的方案、總體設(shè)計和及其主要零件設(shè)計，注射機有關(guān)參數(shù)的校核，在設(shè)計中要明確模具在實際運用中的使用情況，熟悉成型工藝的流程，認(rèn)真仔細(xì)每一個細(xì)節(jié)的設(shè)計。 (3).繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖。 1.2設(shè)計基本過程圖1.2.1：帶球頭的鏡座 圖1所示塑料制品為一左旋斜齒輪，其使用性能決定了塑件強度、外觀、質(zhì)量要求較高。齒輪材料為聚甲醛(POM)。齒形螺旋角為7o，凸緣直徑47.0mm，其連接處寬度僅有3.5mm，而且凸緣的最薄處為2.0mm，制品極易產(chǎn)生變形或損壞。齒輪的表面粗糙度不需要太高一般在2.5～～3.6之間；而精度要求也不是很高一般在IT5～～IT6之間 (1).課程設(shè)計的要求 ①零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，制品外表面不得有拉白的縮水、披鋒等不良外觀。材料為酚醛塑料，各項具體的技術(shù)要求均按所給出的零件圖進行； ②該零件屬于簡單零件，在深入分析零件的結(jié)構(gòu)和工藝的基礎(chǔ)上，給出不同的工藝方案，經(jīng)方案比較后擇優(yōu)； ③設(shè)計相應(yīng)的模具及其主要部件。 ④繪制模具總裝圖和主要零件圖，圖紙要求符合有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)； (2).設(shè)計總體方案 根據(jù)設(shè)計要求，為了提高生產(chǎn)效率，保證塑件的成型質(zhì)量，理想的模具設(shè)計結(jié)構(gòu)要滿足塑件成型工藝技術(shù)要求和生產(chǎn)經(jīng)濟性能要求，技術(shù)要求是要保證塑料制品的幾何形狀、尺寸公差及表面粗糙度；生產(chǎn)經(jīng)濟性能要求是要使生產(chǎn)的成本低，生產(chǎn)效率高，模具壽命長，操作簡單、安全、方便。 設(shè)計采用單腔設(shè)計，由于零件有內(nèi)孔，因此應(yīng)設(shè)置型芯。塑件表面有精度要求，厚度較小，在脫模是容易產(chǎn)生變形，所以設(shè)置推桿推出機構(gòu)時，采用的推桿盡可能的大，并且要求推桿的布置在塑件的對稱位置，使塑件在推出的過程中受力均勻，推出迅速，保證塑件在推出過程中不發(fā)生變形。為使設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，設(shè)計中零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以便減少加工工序和加工成本。為了更好的設(shè)計出螺旋齒輪壓縮模，本論文將進一步對設(shè)計進行分析說明，以下是設(shè)計的具體步驟： ①成型工藝分析：為壓縮所用的材料提供選擇依據(jù)，分析塑件成型工藝以便合理的選擇成型設(shè)備 ②壓縮模結(jié)構(gòu)分析：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定加熱道的布局以及模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。 ③模具設(shè)計的有關(guān)計算：塑料件在模具內(nèi)加壓方向的確定，凸、凹模各組成部分作用及設(shè)計，凸、凹模配合的結(jié)構(gòu)形式，凹模加料室尺寸的計算。 ④模具系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)校核： 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算、模具閉合高度的確定、注射機有關(guān)參數(shù)的確定。 ⑤壓縮模設(shè)計與液壓機技術(shù)規(guī)格的關(guān)系 2塑料工藝規(guī)程的分析 2.1 設(shè)計源材料 酚醛塑料 比重:1.5-2.0克/立方厘米 成型收縮率:0.5-1.0% 成型溫度：150-170℃ 物料性能?：酚醛塑料是一種硬而脆的熱固性塑料，俗稱電木粉。機械強度高，堅韌耐磨，尺寸穩(wěn)定，耐腐蝕，電絕緣性能優(yōu)異適于制作電器、儀表的絕緣機構(gòu)件，可在濕熱條件下使用 成型性能1.成型性較好，但收縮及方向性一般比氨基塑料大，并含有水分揮發(fā)物。成型前應(yīng)預(yù)熱，成型過程中應(yīng)排氣，不預(yù)熱則應(yīng)提高模溫和成型壓力。 　　2.模溫對流動性影響較大，一般超過160度時，流動性會迅速下降。 3.硬化速度一般比氨基塑料慢，硬化時放出的熱量大。大型厚壁塑件的內(nèi)部溫度易過高，容易發(fā)生硬化不均和過熱。 2.2 塑件制件設(shè)計的工藝分析 2.2.1尺寸和精度要求 尺寸： 這里的尺寸是指塑料制件的總體尺寸大小。由于受塑料流動性的影響，對流動性差的塑料或薄壁制件，在壓縮成型時塑件的尺寸不能太大，以免塑料容體充不滿模具型腔或使產(chǎn)生的熔接痕強度過差，從而使塑件不能正常成型或?qū)λ芗耐庥^和強度產(chǎn)生影響。此外，塑件尺寸還受現(xiàn)有的成型設(shè)備規(guī)格，參數(shù)等的影響。 尺寸精度：本人根據(jù)所選塑件材料，故定塑件的等級為：5級精度。 形狀：塑件的幾何形狀除應(yīng)滿足使用要求外，還應(yīng)盡可能使其所對應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)簡單，便于加工。而本塑件的形狀具備了以上的優(yōu)點，故為模具設(shè)計帶來了方便。 壁厚：塑件的壁厚應(yīng)根據(jù)塑件的使用要求，如強度，剛度，尺寸大小，電氣性能及裝配要求等確定，塑件壁厚一般在1－4mm范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)產(chǎn)品壁厚將決定材料的流動性能和制件模量。最小壁厚應(yīng)滿足：具有足夠的強度和剛度；脫模時能經(jīng)受脫模機構(gòu)的沖擊和振動；裝配時能承受緊固力。壁厚過大：浪費材料，增加了壓塑時間或冷卻時間；也影響產(chǎn)品質(zhì)量。同一個塑料零件的壁厚應(yīng)盡可能一致。否則因冷卻速度或固化速度不一致產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力?！　? 2.3 計算塑件的體積和重量 計算塑件的重量是為了選用注射機及確定模具型腔數(shù)。各數(shù)據(jù)由pro/e軟件計算而得。這樣計算更加精確又更加方便。 鼠標(biāo)按鍵體積和重量： (1).計算塑件的體積：V = 3916.82 (2).計算塑件的重量：ABS的密度ρ =2 ㎏/ 所以塑件的重量為：W = V×ρ = 3916.82×2㎏/× =7.88 g (3)計算塑件所需原料的體積： =（1+K）k =（1+0.788）x2x3916.82 =14006.5 3 模具設(shè)計 塑料壓縮成型模具主要用于成型熱固性塑料制件。由于塑料壓縮成型模具對塑料的適應(yīng)性比較廣，而且用這種方法成型塑料制件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量均較好，生產(chǎn)效率特別高（與塑料的其他成型方法相比），所以壓縮成型模具日益引起人們的重視。作為成型塑料制件的重要工藝裝備之一，其結(jié)構(gòu)的合理性，將直接影響塑件的成型質(zhì)量、生產(chǎn)效率、勞動強度、模具壽命及成本等。 3.1 壓力機的參數(shù)校核 壓力機的選用，包括兩方面的內(nèi)容：一是成型總壓力的校核。二是開模力和脫模力的校核。三壓縮模合模高度和開模行程的校核。四工作臺面有關(guān)尺寸的校核。五模具推出機構(gòu)與壓力計關(guān)系確定。在選擇壓力機時，主要考慮其塑化率、壓縮量、鎖模力、安裝模具的有效面積、容模量、頂出形式及頂出長度。 3.1.1 成型總壓力的校核型腔數(shù)量的確定和校核 成型總壓力是指p243： 式中 ——用模具成型塑件的成型總壓力（N） ——修正系數(shù)，一般取0.75~0.90； ——壓機的公稱壓力（N） 模具成型塑件時所需總壓力如下 式中 n——型腔數(shù)目 A——每一型腔加料室的水平投影面積； P——塑料壓縮成型時所需的單位壓力； 當(dāng)選定壓機即確定壓機壓縮成型能力后，可確定型腔數(shù)量 (1)按鍵型腔數(shù)量校核： 在PRO/ENGINEER下，經(jīng)過估算求出單個塑件的體積約為5.89；且估算出澆注系統(tǒng)所需塑料體積約為5.89，查表得注射機允許的最大注射量為，分別代入上式得： 雖然由上式得出型腔數(shù)的取值范圍，但是還必須考慮注射機安裝模板尺寸的大?。苎b多大的模具）、對稱性、成型塑件的尺寸精度及模具的生產(chǎn)成本等?！阏f來，型腔數(shù)量越多，塑件的精度越低（經(jīng)驗認(rèn)為，每增加一個型腔，塑件的尺寸精度便降低4%～8%），模具的制造成本越高。綜合考慮以上因素，最終確定型腔數(shù)量為2。 綜合考慮，最終確定型腔數(shù)量為2。 3.2 塑件在模具內(nèi)加壓方向的選擇 3.3加料腔尺寸的計算 3.4導(dǎo)向機構(gòu) 3.5 分型面的設(shè)計 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。 為了保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求，使其易于脫模，鼠標(biāo)注塑模具主分型面如下圖所示。 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置、形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時要綜合分析比較。本塑件的分型面選擇在塑件外形最大輪廓處，并且有利于留模方式的選擇，便于塑件順利脫模，保證了塑件的精度要求，滿足塑件的外觀質(zhì)量要求，便于模具加工制造，這樣可以減少塑件（型腔）在合模分型面上的投影面積，可靠地鎖模，避免漲模溢料現(xiàn)象的發(fā)生，與型腔充填時塑料熔體的料流末端所在的型腔內(nèi)壁表面重合。 分型面的選擇是整個模具設(shè)計的關(guān)鍵部分，本文設(shè)計時參考了一些其它塑模的分型面設(shè)計，大概需要注意以下幾個問題： a.分型面應(yīng)取在塑件尺寸最大處。 b.分型面應(yīng)使塑件留在動模部分。 c.拔模斜度小或塑件較高時，為了便于脫模，可將分型面懸在塑件的中間部位。 d.分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 e.分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 f.分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。 3.7加熱系統(tǒng)設(shè)計 在設(shè)計本塑件的澆注系統(tǒng)時，主要考慮了塑料的成型性能和塑料熔體的流動特性，以保證塑料制件的質(zhì)量；設(shè)計盡量短的流程，同時還應(yīng)控制好流道的表面粗糙度，以減少熱量與壓力損失，克服塑料熔體因熱量損失和壓力損失過大所引起的成型缺陷，縮短填充時間和成型周期，提高成型質(zhì)量，減少澆注系統(tǒng)的凝料量；有利于良好的排氣，使塑件獲得良好的成型質(zhì)量；盡量避免塑料熔體直沖細(xì)小型芯和嵌件，以防止熔體沖擊力使細(xì)小型芯變形或使嵌件位移；使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件易于分離，且澆口痕跡易于清除修整；保證在同一時間內(nèi)塑料熔體充滿各型腔，并且使型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總重心與注射機鎖模機構(gòu)的鎖模力作用中心相重合；對其注射成型時的流動距離比或流動面積比進行校核，避免充填不足現(xiàn)象的發(fā)生。 3.3.1主流道設(shè)計 ①主流道的截面形式通常采用比表面積（表面積與體積之比）最小的圓形截面。在臥式或立式注射機上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為讓凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為2°～6°，過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣；錐角過小的話凝料會脫模困難。錐孔內(nèi)壁必須光滑，其表面粗糙度Rα＜0.8 μm。 ②主流道較小端的直徑d根據(jù)塑件重量，填充要求及所選的注射機規(guī)格而定，通常d = 2～8 mm，為了與注射機噴嘴相吻合，主流道的始端也應(yīng)設(shè)計成球面凹坑狀，球面半徑R 根據(jù)注射機噴嘴球面半徑確定。球面深度一般取3 ～ 5 mm或（1/3～2/5）R。主流道長度L 根據(jù)定模座板厚度確定，在能夠?qū)崿F(xiàn)成型的條件下應(yīng)盡量短，以減少壓力損失和塑料耗量。 根據(jù)設(shè)計手冊查得XS-ZS-22型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑：d0 = 2 mm； 噴嘴前端球面半徑：R0 = 12 mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R = R0＋（1～2）mm d = d0＋（0.5～1）mm 取主流道球面半徑R = 14 mm； 取主流道的小端的直徑d = 3 mm； 為了便于將凝料從主流道中撥出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為1°～3°，經(jīng)過換算得到主流道大端直徑D =6 mm。為了使熔融塑料順利進入分流道，可以在主流道出料端口設(shè)計半徑r = 5 mm的圓弧過渡。 根據(jù)設(shè)計手冊查得XS-ZS-22型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑：d0 = 4mm； 噴嘴前端球面半徑：R0 = 12 mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R = R0＋（1～2）mm d = d0＋（0.5～1）mm 取主流道球面半徑R = 14 mm； 取主流道的小端的直徑d = 5 mm； 為了便于將凝料從主流道中撥出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為1°～3°，經(jīng)過換算得到主流道大端直徑D =8 mm。為了使熔融塑料順利進入分流道，可以在主流道出料端口設(shè)計半徑r = 5 mm的圓弧過渡。 3.4 排溢系統(tǒng)的設(shè)計 當(dāng)塑料熔體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦（褐色斑紋），同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。有時在注射成型過程中，為保證型腔充填量的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強度，還需在塑料最后充填到的型腔部位開設(shè)溢流槽以容納余料，也可容納一定量的氣體。 在本塑件模具的設(shè)計過程中，利用配合間隙排氣。利用推桿、型芯以及模板的配合間隙進行排氣，其間隙為0.05mm。 3.5 成型零件工作尺寸的計算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。在設(shè)計模具時，根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素相當(dāng)復(fù)雜，這些影響因素是作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。在設(shè)計時，考慮塑件收縮率的影響，但是確定準(zhǔn)確的收縮率是很困難的，因為所選取的計算收縮率和實際收縮率有差異，因此只能估計其收縮率；模具成型零件的制造誤差影響，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8級作為模具制造公差；模具成型零件的磨損影響，脫模時塑件對成型零件的摩擦磨損是主要的，為簡化計算起見，凡與脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面應(yīng)考慮磨損；模具安裝配合的誤差影響。 (1).型腔的尺寸的計算 圖3.5.1：模具成型零件工作尺寸與塑件尺寸的關(guān)系 ABS收縮率=0.005，根據(jù)附表1 精度等級的選用。選5級精度。 ①型腔徑向尺寸 塑件的基尺寸是最大尺寸，其公差為負(fù)偏差，如果塑件上原有的公差的標(biāo)注與此不符，應(yīng)按此規(guī)定轉(zhuǎn)換為單向負(fù)偏差，因此，塑件的平均徑向尺寸為。模具型腔的基本尺寸是最小尺寸，公差值為正偏差，型腔的平均尺寸則為。型腔的平均磨損量為，根據(jù)附表2塑料制件公差數(shù)值表查得公差值。式中前的系數(shù)x在塑件尺寸較大、精度較低時，x=0.5；塑件尺寸較小、精度較高時，x=0.75?？紤]平均收縮率后，則可用如下等式計算： 和是和有關(guān)的量； ——模具成型零件制造公差； ——塑料的平均收縮率，這里查表取0.005； ——塑件尺寸公差。 ②型腔深度尺寸 在型腔深度和型芯高度尺寸計算中，由于型腔的底面或型芯的端面磨損很小，所以可不考慮磨損量，由此可以推出： 上兩式中修正系數(shù)，當(dāng)塑件尺寸大、精度要求低時取小值；反之取大值。計算如表3.5.1。 (2).型芯的徑向尺寸的計算 ① 型芯徑向尺寸 塑件孔的徑向基本尺寸是最小尺寸，其公差為正偏差，型芯的基本尺寸是最大尺寸，制造公差為負(fù)偏差，工件尺寸根據(jù)附表2 查得起公差經(jīng)過與上面型腔徑向尺寸相類似的推導(dǎo)，可得： ②型芯高度計算公式： ③型芯之間或成型孔之間中心距的計算： 3.5.1按鍵型腔和型芯的計算 計算如表3.5.2 圖3.5.2：按鍵型腔 圖3.5.3：按鍵型芯 表3.5.1：型腔的計算 類別 序號 模具零件名稱 塑件尺寸 計算公式 型腔工作尺寸 型 腔 的 計 算 型腔深度尺寸 11.49 13.64 14.64 23.02 1.59 型腔徑向尺寸 245 53.64 113.19 6 1 8.88 110 26.9 表3.5.2：型芯的計算 類別 序號 塑件尺寸 計算公式 型芯的工作尺寸 型 芯 的 計 算 型芯高度 1 4 9.30 7.94 4.03 成型孔之間的中心距離 14 31 17 38 徑向尺寸 27.62 38.37 36 114.21 118.31 26.36 110 245 3.6 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。 3.6.1導(dǎo)向機構(gòu)的作用 在本塑件的模具中，導(dǎo)向機構(gòu)的作用是定位作用，導(dǎo)向作用，并且承受一定的側(cè)向壓力。模具閉合后，保證動定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確，便于裝配和調(diào)整。使動定模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。 3.6.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 (1).導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 ①長度：導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出8～12mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進入型腔。本設(shè)計導(dǎo)柱長度為140mm。 ②形狀：導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形或半球形，以使導(dǎo)柱順利地進入導(dǎo)向孔。本設(shè)計導(dǎo)柱選用錐臺形。 ③材料：導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼經(jīng)滲碳淬火處理或T8、T10鋼經(jīng)淬火處理，硬度為50～55HRC。 本設(shè)計選用T8鋼經(jīng)淬火處理，硬度為50～55HRC，導(dǎo)柱固定部分表面祖糙度為，導(dǎo)內(nèi)部分表面粗糙度為 ④數(shù)量及布置：導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的1～1.5倍)。為確保合模時只能按一個方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置或不等直徑導(dǎo)柱對稱布置。在本模具的設(shè)計中，導(dǎo)柱設(shè)置在動模一側(cè)。 ⑤配合精度：導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6過渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用H7/f7的間隙配合。 (2).導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 ①形狀：為使導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)柱孔最好做成通孔，以利于排出孔內(nèi)空氣及殘渣廢料。 ②材料：導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一般應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。?dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度為。 ③固定形式及配合精度：本設(shè)計導(dǎo)套用H7/m6配合鑲?cè)肽０濉? ④設(shè)計時都采用EMX的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱、導(dǎo)套。 3.7 推出機構(gòu)設(shè)計 塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件從成型零件上脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿或液壓缸來完成的。 本設(shè)計選用推桿推出機構(gòu)。 由于設(shè)置推桿位置的自由度較大，因而推桿推出機構(gòu)是最常用的推出機構(gòu)，常被用來推出各種塑件。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設(shè)計成圓形、矩形等等。在這里用圓形推桿，因為使用圓形推桿的地方，較容易達到推桿和模板或型芯上推桿孔的配合精度，另外圓形推桿還具有減少運動阻力、防止卡死現(xiàn)象等優(yōu)點，損壞后還便于更換。 合理地布置推桿的位置是推出機構(gòu)設(shè)計中的重要工作之一，推桿的位置分布得合理，塑件就不致于產(chǎn)生變形或被頂壞。在此模具中，推桿設(shè)在脫模阻力大的地方，因為型芯周圍塑件對型芯包緊力很大，所以可在型芯外側(cè)塑件的端面上設(shè)推桿，也可在型芯內(nèi)靠近側(cè)壁處設(shè)推桿。如果只在中心部分推出，塑件容易出現(xiàn)被頂壞的現(xiàn)象；使推桿均勻布置，保證塑件被推出時受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形；并且使推桿設(shè)置在塑件強度剛度較大處，不應(yīng)該設(shè)在塑件薄壁處，盡可能設(shè)在塑件壁厚、凸緣、加強肋等處，以免塑件變形損壞。 推桿在推塑件時，應(yīng)具有足夠的剛性，以承受推出力，而此塑件的凸緣部分有足夠的空間，為此，在此塑件中使用大直徑推桿，同時，在復(fù)位時，端面與分型面齊平。推桿直徑與模板上的推桿孔采用H8/f7的間隙配合。 由于推桿的工作端面在合模注射時是模腔底面的一部分，如果推桿的端面低于型腔底面，則在塑件上就會留下一個凸臺，這樣將影響塑件的使用。因此，通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面乎齊，或高出型腔底面0.05～0.1mm。 推桿固定端與推桿固定板采用單邊0.5mm的間隙，這樣既可降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。推桿的材料使用T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度，工作端配合部分的表面粗糙度。 斜推裝置設(shè)計： 圖3.6.1：斜推裝置 如圖3.6.1：。當(dāng)值較接近90度時，值即可認(rèn)為等于斜推裝置在其軌道上移動的距離。 由于設(shè)計中，值較小，為1mm～2mm,取為85度時，值為11.43~23mm，而墊板與推件板的差最少為90-20-15＝55mm，故此斜推裝置尺寸合適。在這里，斜推裝置不僅起型芯作用，還起推件作用，一舉兩得。 3.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。 3.8.1模具溫度調(diào)節(jié)的重要性 (1).模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對塑件質(zhì)量的影響 無論何種塑料進行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量也比較高。為了使模溫能控制在一個合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具溫度的調(diào)節(jié)是對模具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達到控制模溫的目的。對模具進行冷卻還是加熱，與塑料品種、塑件的形狀與尺寸、生產(chǎn)效率及成型工藝對模溫的要求有關(guān)。 對于粘度低、流動性好的塑料（例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等），因為成型工藝要求模溫都不太高，所以常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內(nèi)的冷卻時間，亦可用冷水控制模溫。對于粘度高、流動性差的塑料（例如聚碳酸脂，聚砜、聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等），為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，因此經(jīng)常需要對模具加熱。對于粘流溫度或熔點較低的塑料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻；而對于高粘流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控制模溫。在此塑件中，塑料制品的使用材料有3種，因此在設(shè)計中根據(jù)它們各自不同的特性，采用上述不同的模具溫度調(diào)節(jié)方法。 (2).模具溫度與生產(chǎn)效率的關(guān)系 模具溫度與生產(chǎn)效率的關(guān)系主要是由冷卻時間來體現(xiàn)的，如下式所示： (3.7.1) 式(3.7.1)說明，塑料在模具內(nèi)停留冷卻的時間與溫差成反比關(guān)系，若要縮短塑件在模內(nèi)的停留冷卻時間以提高生產(chǎn)效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與模腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，模內(nèi)的熱量就會隨著注射次數(shù)的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導(dǎo)致減小，從而生產(chǎn)效率隨著塑件在模內(nèi)停留時間和成型周期的延長而下降，因此，模具內(nèi)設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是非常必要的。 3.8.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 圖3.7.2：冷卻系統(tǒng)示意圖 在設(shè)計此塑件模具時，為了使型腔表面溫度分布趨于均勻，防止塑件不均勻收縮和產(chǎn)生殘余應(yīng)力，盡量多設(shè)冷卻水道，并使用較大的截面尺寸；并且冷卻水道到型腔表面的距離相等；因為澆口附近溫度最高，所以將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谳^低溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻；使冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小；還要使冷卻水道盡量沿著塑料收縮的方向設(shè)置。此外，冷卻水道的設(shè)計還避免了接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強度，冷卻水道要易于加工清理，水道孔徑為10mm左右；并且為了使冷卻水道能夠防止冷卻水的泄漏，在冷卻水道的上下部位都設(shè)有密封圈。 3.9注塑機各項行程校核 3.9.1注塑機開模行程的校核 開模行程校核公式： ――推出距離（脫模距離）（mm）； ――包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。 代入數(shù)據(jù)式得： 對于鼠標(biāo)按鍵： 查注塑機參數(shù)： 注塑機型號 XS—Z—30 XS—Z—60 XS—ZY—125 XS—ZY—250 最大開模行程(mm) 160 180 320 550 模具最大厚度(mm) 180 200 300 350 模具最小厚度(mm) 60 70 200 200 固定板尺寸(mm) 250×280 330×440 428×458 598×520 拉桿空間(mm) 235 190×300 260×290 448×370 表3.8.1：注塑機參數(shù)簡表 3.9.2 注塑機開模固定板及厚度的校核 對于鼠標(biāo)按鍵： 模具尺寸為350×250×300mm 4 模架設(shè)計 選用標(biāo)準(zhǔn)模架可以簡化模具的設(shè)計與制造，一旦某一型號模架確定下來，就可以得到已經(jīng)設(shè)計好得尺寸數(shù)據(jù)，如模板大小，螺釘大小與安裝位置等。而且這些零部件可以從市場買到，或買來后需再進行加工就可使用，這樣可以大大減輕模具的設(shè)計和制造費用。選擇模架的關(guān)鍵是確定型腔模板的周界尺寸(長×寬)和厚度．要確定模板的周界尺寸就要確定型腔到模板邊緣之間的壁厚。有關(guān)壁厚尺寸的大小的確定。模板厚度主要由型腔的深度來確定，并考慮型腔底部的剛度和強度是否足夠、如果型腔底部有支承板的話，型腔底部就不需太厚。另外，模板厚度確定還要考慮到整副模架的閉合高度、開模空間等與注射機之間的相適應(yīng)。 模架的一些要求: (1).組合后的模架表面不應(yīng)有毛刺、擦傷、壓痕、裂紋、銹斑。 (2).組合后的模架，導(dǎo)柱與導(dǎo)套及復(fù)位桿沿軸向移動應(yīng)平穩(wěn)，無卡滯現(xiàn)象，其緊固部分應(yīng)牢固可靠。 (3).模架組裝用緊固螺釘?shù)臋C械性能應(yīng)達到GB/T 3098.1—2000的8.8級。 (4).組合后的模架，模板的基準(zhǔn)面應(yīng)一致，并作明顯的基準(zhǔn)標(biāo)記。 (5).組合后的模架在水平自重條件下，定模座板與動模座板的安裝平面的平行度應(yīng)符合GB/T 1184—1996中7級的規(guī)定。 (6).組合后的模架在水平自重條件下，其分型面的貼合間隙為：模板長400mm以下≤0.03mm； (7).模架中導(dǎo)柱、導(dǎo)套的軸線對模板的垂直度應(yīng)符合GB/T 1184—1996中5級的規(guī)定。 (8).模架在閉合狀態(tài)時，導(dǎo)柱的導(dǎo)向端面應(yīng)凹入它所通過的最終模板孔端面。螺釘不得高于定模座板與動模座板的安裝平面。 (9).模架組裝后復(fù)位桿端面應(yīng)平齊一致，或按顧客特殊要求制作。 由于模架設(shè)計基于pro/e的EMX標(biāo)準(zhǔn)模架庫，故各個模架尺寸都采用了標(biāo)準(zhǔn)尺寸，具體見附工程圖標(biāo)注。 5 結(jié)論 通過近四個月的畢業(yè)設(shè)計，我受益匪淺。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，動手能力大為提高。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，達到了預(yù)期的設(shè)計目的。 在設(shè)計的過程中，首先對鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)和成型工藝進行充分的分析，了解其整個成型過程，為模具設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)，保證模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。塑件的材料可以有幾種，在選擇注射機時要充分考慮各種材料的特性，所以此設(shè)計中所選用的注射機對ABS材料的比較適用。接著確定型腔的數(shù)量和分型面，針對本塑件設(shè)計成型零件的型腔和型芯，確定合理的澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)。然后設(shè)計模具的合模導(dǎo)向機構(gòu)和推出機構(gòu)。因為塑件結(jié)構(gòu)性，所以在設(shè)計推出機構(gòu)時，要保證不損害塑件的形狀，并且能夠使塑件順利從動模型腔中脫出，保證塑件的成型。根據(jù)型腔的形狀設(shè)計模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。運用PRO/ENGINEER畫出其整體的模具3D圖，然后導(dǎo)入CAD繪制出模具的總裝配圖和零件圖，最后完成整個模具的設(shè)計。 在設(shè)計實踐中，更好的把專業(yè)課和實際以及軟件應(yīng)用結(jié)合起來，真正把專業(yè)課學(xué)好，鞏固了所學(xué)的知識。為靈活運用所學(xué)的知識來解決生產(chǎn)的實際問題做好準(zhǔn)備，為以后盡快適應(yīng)工作打下堅實的基礎(chǔ)。抓住這個機會，努力實踐，不斷創(chuàng)新，提高理論聯(lián)系實際的能力，拓寬和發(fā)展設(shè)計思維，一步一個腳印的進步。 我們即將邁入社會，機遇和挑戰(zhàn)無處不在。只要牢固掌握必備的專業(yè)知識和技能，在工作時會運用所學(xué)的知識，用發(fā)展的眼光去分析問題和解決問題，就會有所成，回報老師，回報學(xué)校，回報社會。 謝 辭 特別感謝劉海浪老師在畢業(yè)設(shè)計中給予我的指導(dǎo)。盡管工作忙，她依然抽空到設(shè)計地點來為我們解決疑難問題，對設(shè)計進行點撥，對我的設(shè)計工作有很大的幫助。從畢業(yè)設(shè)計開始到結(jié)束的整個過程中，劉海浪老師嚴(yán)格要求我們，認(rèn)真檢查我們每一個階段的進度，引導(dǎo)我們對課題的深入研究。無論是在理論學(xué)習(xí)，還是在資料查詢、開題、論文撰寫和圖紙的繪制的每一個環(huán)節(jié)，我都得到了劉老師的悉心指導(dǎo)和幫助。 在這還要感謝院里和應(yīng)科的一些同學(xué)，對于我不懂的問題，他們也能很好的幫助我，不懂的大家一起研究，共同解決問題，畢業(yè)設(shè)計才能順利的完成。如果沒有他們的幫助，僅靠我一個人的力量想在短短的幾個月的時間里完成畢業(yè)論文是件很難的事情。這里，我充分體會了團隊合作的重要性。同窗之誼和手足之情，我將終生難忘！大學(xué)即將畢業(yè)，我也即將走上工作崗位，在桂林電子科技大學(xué)四年里，老師對我們的教誨將會轉(zhuǎn)化為勞動生產(chǎn)的動力。無論以后走上什么崗位，我都緊記我是桂電人，我永遠熱愛我的母校，同時也積極努力工作，為自己，為母校，為祖國爭光。 不經(jīng)一番寒徹骨，哪得梅花撲鼻香。大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活就要結(jié)束，自己也在老師和同學(xué)們的幫助下不斷成長，經(jīng)過努力順利的畢業(yè)，也取得了一定的成績，培養(yǎng)自己成為一個符合社會需求的復(fù)合型人才。在未來的學(xué)習(xí)和工作中，無論碰到什么困難我會不拋棄、不放棄，同時以更加更優(yōu)異的成績回報曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)、和朋友。 參考文獻 [1] 李錦標(biāo)，郭雪梅等. 注塑模具設(shè)計[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2008 [2] 邱會朋. 注塑零件和注塑模具－設(shè)計 分析 工程圖[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007 [3] 李德群,唐志玉. 中國模具設(shè)計大典：第2卷 輕工模具設(shè)計[M]. 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