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(jìn)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(jìn)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(jī)后罩塑料制件結(jié)構(gòu)和成型工藝進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)構(gòu)，并且運(yùn)用AutoCAD等軟件進(jìn)行二維和三維繪圖，縮短了生產(chǎn)周期，獲得良好的經(jīng)濟(jì)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11 概論.11.1 螺旋齒輪壓縮模設(shè)計總體方案. 11.2設(shè)計基本過程.22 塑料工藝規(guī)程的分析.32.1 設(shè)計源材料.32.2 塑件制件設(shè)計的工藝分析.52.2.1 設(shè)計尺寸和精度的要求.52.3 計算塑件的體積和重量.63 模具設(shè)計過程.63.1 壓力機(jī)的參數(shù)校核.63.1.1 成型總壓力的校核型腔數(shù)量的確定和校核.63.1.2.83.1.3.83.1.493.1.5.103.2 分型面的設(shè)計.103.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計123.3.1主流道設(shè)計.123.3.2澆口設(shè)計.133.4 排溢系統(tǒng)的設(shè)計.153.5 成型零件工作尺寸的計算.153.5.1按鍵型腔和型芯的計算173.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計.233.7 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計與計算.243.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計.253.9注塑機(jī)各項行程校核.273.9.1注塑機(jī)開模行程的校核.273.9.2注塑機(jī)固定板及厚度的校核274 模架設(shè)計.285 結(jié)論.28謝 辭.30參考文獻(xiàn).31附 錄.3222 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(yùn)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(jī)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(jī)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(jī)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(yùn)用模具設(shè)計基本原理和基本方法，設(shè)計出合理、經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(jī)參數(shù)的選擇和壓縮機(jī)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(jìn)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(jī)有關(guān)參數(shù)的校核，在設(shè)計中要明確模具在實際運(yùn)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(qiáng)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2.53.6之間；而精度要求也不是很高一般在IT5IT6之間(1).課程設(shè)計的要求零件生產(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(jìn)行；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)；設(shè)計相應(yīng)的模具及其主要部件。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(jì)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(jì)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(jī)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(jìn)一步對設(shè)計進(jìn)行分析說明，以下是設(shè)計的具體步驟：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(jī)構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。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。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(jī)有關(guān)參數(shù)的確定。壓縮模設(shè)計與液壓機(jī)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(jī)械強(qiáng)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(jī)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(qiáng)度過差，從而使塑件不能正常成型或?qū)λ芗耐庥^和強(qiáng)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(qiáng)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14mm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(qiáng)度和剛度；脫模時能經(jīng)受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和振動；裝配時能承受緊固力。壁厚過大：浪費(fèi)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(jī)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 =2 /所以塑件的重量為：W = V = 3916.822/ =7.88 g (3)計算塑件所需原料的體積： =（1+K）k =（1+0.788）x2x3916.82 =14006.53 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(qiáng)度、模具壽命及成本等。3.1 壓力機(jī)的參數(shù)校核壓力機(jī)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(jī)構(gòu)與壓力計關(guān)系確定。在選擇壓力機(jī)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0.750.90；壓機(jī)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(jī)即確定壓機(jī)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(jī)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(jī)安裝模板尺寸的大小（能裝多大的模具）、對稱性、成型塑件的尺寸精度及模具的生產(chǎn)成本等。般說來，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(jī)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(jī)鎖模機(jī)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(jìn)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(jī)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26，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R0.8 m。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(jī)規(guī)格而定，通常d = 28 mm，為了與注射機(jī)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(jī)噴嘴球面半徑確定。球面深度一般取3 5 mm或（1/32/5）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(jī)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（12）mmd = d0（0.51）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13，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(jìn)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(jī)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（12）mmd = d0（0.51）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13，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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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1/31/4，或取IT78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A(chǔ)BS收縮率=0.005，根據(jù)附表1 精度等級的選用。選5級精度。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。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 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：型芯高度計算公式：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11.4913.6414.6423.021.59型腔徑向尺寸 24553.64113.19 6 1 8.8811026.9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 9.307.94 4.03 成型孔之間的中心距離143117 38徑向尺寸27.6238.3736114.21118.3126.361102453.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)的作用在本塑件的模具中，導(dǎo)向機(jī)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(jìn)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(jī)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)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812mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。本設(shè)計導(dǎo)柱長度為140mm。 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(jìn)入導(dǎo)向孔。本設(shè)計導(dǎo)柱選用錐臺形。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5055HRC。本設(shè)計選用T8鋼經(jīng)淬火處理，硬度為5055HRC，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(qiáng)度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的11.5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)。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)要求形狀：為使導(dǎo)柱順利進(jìn)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。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。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?。設(shè)計時都采用EMX的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱、導(dǎo)套。3.7 推出機(jī)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(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)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(jī)構(gòu)。由于設(shè)置推桿位置的自由度較大，因而推桿推出機(jī)構(gòu)是最常用的推出機(jī)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(dá)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(yùn)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(jī)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(qiáng)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(qiáng)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0.050.1mm。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1mm2mm,取為85度時，值為11.4323mm，而墊板與推件板的差最少為90-20-1555mm，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(jìn)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(jìn)行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達(dá)到控制模溫的目的。對模具進(jìn)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(jìn)行冷卻，有時為了進(jìn)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(yuǎn)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?。贿€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(qiáng)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(jī)各項行程校核3.9.1注塑機(jī)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(jī)參數(shù)：注塑機(jī)型號XSZ30XSZ60XSZY125XSZY250最大開模行程(mm)160180320550模具最大厚度(mm)180200300350模具最小厚度(mm)6070200200固定板尺寸(mm)250280330440428458598520拉桿空間(mm)235190300260290448370表3.8.1：注塑機(jī)參數(shù)簡表3.9.2 注塑機(jī)開模固定板及厚度的校核對于鼠標(biāo)按鍵：模具尺寸為350250300mm4 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(jìn)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(fèi)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(qiáng)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(jī)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(jī)械性能應(yīng)達(dá)到GB/T 3098.12000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 11841996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 11841996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(dá)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)。因為塑件結(jié)構(gòu)性，所以在設(shè)計推出機(jī)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(yùn)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(yùn)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(jī)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(jìn)步。我們即將邁入社會，機(jī)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(yùn)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(jìn)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(jìn)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(tuán)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(yuǎn)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(xiàn)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，20082 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，20073 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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（mm）30.040.060.080.120.160.240.320.48360.050.070.080.140.180.280.360.566100.060.080.100.160.200.320.400.6110140.070.090.120.180.220.360.440.7214180.080.100.120.200.240.400.480.8018240.090.110.140.220.280.440.560.8824300.100.120.160.240.320.480.640.9630400.110.130.180.260.360.520.721.0440500.120.140.200.280.400.560.801.2050650.130.160.220.320.460.640.921.4065800.140.190.260.380.520.761.041.60801000.160.220.300.440.600.881.201.801001200.180.250.340.500.681.001.362.001201400.280.380.560.761.121.522.201401600.310.420.620.841.241.682.401601800.340.460.680.921.361.842.701802000.370.500.741.001.502.003.002002250.410.560.821.101.642.203.302252500.450.620.901.201.802.403.602502800.500.681.001.302.002.604.002803150.550.741.101.402.202.804.403153550.600.821.201.602.243.204.803554000.650.901.301.802.603.605.204004500.701.001.402.002.804.005.604505000.801.101.602.203.204.406.40