無線鼠標(biāo)的底殼下殼的注塑模具設(shè)計(jì)-斜頂抽芯注射模含NX三維及12張CAD圖

無線鼠標(biāo)的底殼下殼的注塑模具設(shè)計(jì)-斜頂抽芯注射模含NX三維及12張CAD圖,無線,鼠標(biāo),底殼下殼,注塑,模具設(shè)計(jì),斜頂抽芯,注射,nx,三維,12,十二,cad XXXX “XXXX” XX設(shè)計(jì)《開題報(bào)告》 題 目： 無線鼠標(biāo)的模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)習(xí)企業(yè)： 企業(yè)指導(dǎo)教師： 學(xué)校指導(dǎo)教師： XXX設(shè)計(jì)開題報(bào)告 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.1 題目背景 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中[6]。 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工[12]。 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上,目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義. 1.2研究意義 塑料模具產(chǎn)業(yè)近年來在我國發(fā)展很快，隨之而來的是日益激烈的市場競爭，加入WTO后，外資模具廠家進(jìn)入國內(nèi)市場，要在激烈的競爭中脫穎而出，發(fā)展模具標(biāo)準(zhǔn)件、實(shí)施模具的專業(yè)化生產(chǎn)至關(guān)重要。?? 發(fā)展模具標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期、降低模具生產(chǎn)成本、提高模具質(zhì)量都具有十分重要的意義，如果能夠?qū)崿F(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)件的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，將能極大地促進(jìn)我國模具工業(yè)的發(fā)展[8]。?? 如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會(huì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期25％～40％，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時(shí)浪費(fèi)。應(yīng)用模具CAD／CAM技術(shù)設(shè)計(jì)模具已較為普遍，推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，能夠?qū)崿F(xiàn)部分資源共享，這會(huì)大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對(duì)于發(fā)展CAD／CAM技術(shù)、提高模具的精密度有重要意義。 1.3 國外相關(guān)研究情況 從20世紀(jì)80年代初開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。 改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15%的增長速度快速發(fā)展。模具企業(yè)達(dá)17000余家，從業(yè)人員達(dá)60多萬。模具行業(yè)的快速發(fā)展是我國成為世界制造業(yè)大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造業(yè)強(qiáng)國，仍將依賴于模具行業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國[10]。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸（122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、6．5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離[9]。? （1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。? （2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。? （3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1本課題研究的主要內(nèi)容 ①本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的塑料件為無線鼠標(biāo)下蓋，用于對(duì)無線鼠標(biāo)電子元件的安裝固定和保護(hù)，該零件側(cè)方向有橫孔，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須用考慮到側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)才能完成； ②確定模具的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行整體設(shè)計(jì)； ③主要部件設(shè)計(jì)計(jì)算及校核并繪制塑料件零件圖與模具裝配圖； ④編寫設(shè)計(jì)說明書。 塑件圖如下 （ 圖1） 2.2研究方案 1.澆口種類的確定 澆口種類有點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、直接澆口、中心澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳澆口六類，由于本設(shè)計(jì)中外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口流動(dòng)阻力小、流道存料少、進(jìn)料快、動(dòng)能損失小、傳遞壓力好、保壓補(bǔ)塑作用強(qiáng)。側(cè)澆口直接在中間的圓端面處進(jìn)，插座上蓋組裝后，澆口被遮擋起來。 2.型腔數(shù)目的確定 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。 3.分型面的設(shè)計(jì) 分型面的選擇對(duì)塑件的質(zhì)量，操作難易以及模具的結(jié)構(gòu)影響很大，在選擇分型面時(shí)候要遵守以下原則： （1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； （2） 保證塑件的精度要求； （3） 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； （4） 選擇有利的留模方式； （5） 便于模具加工； （6） 對(duì)側(cè)抽芯的影響 （7） 考慮到排氣的效果。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)選取最大端面作為分型面 此分型面選擇在外形最大輪廓處，這樣有利于塑件的順利脫模，開模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。 4.型腔的分布 由于本設(shè)計(jì)中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要相同的注射工藝參數(shù)，以達(dá)到高的成功率，模具采用側(cè)澆口，并采用對(duì)稱式布局，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。 型腔數(shù)量采用一模二腔。 5.斜頂抽芯機(jī)構(gòu) 針對(duì)卡扣位置，需要完成抽芯。采用斜頂完成設(shè)計(jì)。如下圖所示 三、課題的研究方法、步驟和措施： 方法：綜合運(yùn)用各種途徑（文件、報(bào)刊、網(wǎng)絡(luò)、制造廠等）加深無線鼠標(biāo)機(jī)構(gòu)的理解，學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)基本原理等等因素。 步驟：課題研究過程主要分為三個(gè)階段： （1）準(zhǔn)備階段（2016.01—2016.02） 準(zhǔn)備設(shè)計(jì)所需的各種材料，包括產(chǎn)品零件圖，模具，模具的大致布局。 （2）實(shí)施階段（2016.02—2016.04） 詳細(xì)進(jìn)行各機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，畫出零件圖，設(shè)計(jì)并且制作無線鼠標(biāo)底蓋的模型 （3）總結(jié)階段（2016.04—2016.05） 編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，并且申請專利，最后總結(jié)答辯。 四、課題的總體安排與進(jìn)度： 2016.01.04 ～ 2016.02.01 設(shè)計(jì)所需材料準(zhǔn)備 2016.02.01 ～ 2016.03.01 各機(jī)構(gòu)的三維圖設(shè)計(jì) 2016.03.01 ～ 2016.03.15 繪制各零件二維圖紙（模具裝配圖和零件圖） 2016.03.15 ～ 2016.04.01 畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿 2016.04.01 ～ 2016.04.20 修改各項(xiàng)不合格 2016.04.20 ～ 2016.05.01 總結(jié)階段，申報(bào)課題成果 2016.05.01 ～ 答辯時(shí)間 重復(fù)檢查，準(zhǔn)備最后答辯 五、課題預(yù)期成果： 申請實(shí)用新型專利一項(xiàng) 六、主要參考文獻(xiàn)： 1. 伍先明等.《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.北京：國防工業(yè)出版社.2010.4. 2. 廖念釗，古盈菴，莫雨松等.《互換性與技術(shù)測量》.北京：中國計(jì)量出版社.2009.6. 3. 王琳，陳雪江，肖新華.《AutoCAD2008中文版機(jī)械圖形設(shè)計(jì)》北京:清華大學(xué)出版社.2007.7. 4. 譚雪松，王金，鐘廷志.《UGNGINEER Wildfire 4.0中文版模具設(shè)計(jì)》.北京：人民郵電出版社.2009.11. 5. 管耀文. 《UGNGINEER野火版模具設(shè)計(jì)實(shí)例精講》.北京：人民郵電出版社.2007.12 6. 何滿才.《模具設(shè)計(jì)—UGNGINEER Wildfire中文版實(shí)例詳解》.北京：人民郵電出版社.2005.5. 7. 齊衛(wèi)東.《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》.北京：高等教育出版社.2004 8. 閻亞林.《塑料模具圖冊》.北京:高等教育出版社.2004. 9. 屈華昌.《塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社.2001. 10. 甑瑞麟.《模具制造實(shí)訓(xùn)教程》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006. 11. 付麗.《實(shí)用模具技術(shù)手冊》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002. 12. 于華編著.《注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)及實(shí)例》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.6. 13. 陳萬林等編著.《實(shí)用塑料注塑模設(shè)計(jì)與制造》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000.3. 14. 蔣繼宏，王效岳編著.《注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例》.北京：中國輕工業(yè)出版社.2000. 15. 屈華昌主編.《塑料成型工藝模具設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社.2004.8. 16. 葉久新，王群.《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2008.1. 企業(yè)指導(dǎo)教師審核意見： 簽 名: 年 月 日 學(xué)校指導(dǎo)教師審核意見： 簽 名: 年 月 日 說明：開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審核的依據(jù)材料之一，此報(bào)告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，經(jīng)導(dǎo)師簽署意見及教研室主任審批后生效。 摘 要 《無線鼠標(biāo)外殼注塑模模具設(shè)計(jì)》是編寫者兩個(gè)月以來所編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。主要介紹：注射模的整個(gè)過程，包括成型零部件、推出機(jī)構(gòu)、流道等一些設(shè)計(jì)。在論文書寫過程中，通過一個(gè)月的時(shí)間對(duì)原始資料進(jìn)行搜集，充分考慮模具的各種結(jié)構(gòu)并和指導(dǎo)老師及同學(xué)之間進(jìn)行討論，最終選擇了論文所寫的注塑模具結(jié)構(gòu)。 本論文的資料大多是編寫者結(jié)合三年所學(xué)的各方面的理論知識(shí)完成的，包括機(jī)械制圖、公差與配合、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過查手冊所得；還有少部分是同學(xué)之間的交流和自己三年的實(shí)習(xí)總結(jié)。 關(guān)鍵詞：無線鼠標(biāo)外殼；注射模；推出機(jī)構(gòu)；注塑模具 14 Abstract "Injection mold design of wireless mouse shell" is the graduation design manual compiled by the author for two months. This paper mainly introduces the whole process of injection mold, including the design of molding parts, ejection mechanism, flow channel and so on. In the paper writing process, through a month of time to collect the original information, fully consider the various structures of the mold, and discuss with the instructor and students, finally choose the injection mold structure of the paper. Most of the materials of this paper are completed by the author combined with all aspects of theoretical knowledge learned in three years, including mechanical drawing, tolerance and fit, engineering mechanics, mechanical design, injection mold molding, engineering materials, etc.; part of them are obtained by looking up the manual; and a few are the exchange between students and their three-year internship summary. Key words: wireless mouse shell; injection mold; ejection mechanism; injection mold 1 目錄 摘 要 1 Abstract 2 第一章 緒論 1 1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 1 1.2 模具的發(fā)展趨勢 1 1.2.1 加深理論研究 2 1.2.2 高效率、自動(dòng)化 2 1.2.3 大型、超小型及高精度 2 1.2.4 革新模具制造工藝 2 1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)化 2 1.3 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 2 1.4 來源背景 3 1.4.1 目的 3 1.4.2 要求 3 1.4.3 實(shí)際意義 3 1.4.4 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 3 第二章 原始資料 4 2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 4 2.2 塑料品種牌號(hào) 4 2.2.1材料ABS的注塑成型參數(shù) 4 2.2.2材料ABS性能 4 2.2.3注射成型過程 6 2.3 制品圖樣 7 2.3.1尺寸及要求 7 2.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析 7 2.3.2.1 尺寸及公差 7 2.3.2.2 塑料制品的形狀 8 2.3.2.3 脫模斜度 8 第三章 基本參數(shù) 9 3.1 注射機(jī)選擇 9 3.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算 9 3.2.1 計(jì)算原理 9 3.2.2 制品體積 10 3.2.3 型腔數(shù)目確定 10 3.3 模架選擇 10 第四章 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu) 11 4.1ABS的收縮率（S） 12 4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 4.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式 12 4.2.2 型芯高度尺寸 12 4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4.3.1型腔徑向尺寸 13 4.3.2 型腔深度尺寸 13 4.3.3 型腔結(jié)構(gòu) 14 4.3.4 型腔計(jì)算 14 第五章 模具結(jié)構(gòu) 15 5.1模具結(jié)構(gòu)圖 16 5.2模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核 16 5.2.1 制品及流道體積 16 5.2.2注射機(jī)的校核 17 第六章 澆注系統(tǒng) 18 6.1 概述 19 6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 6.2.1 主流道的設(shè)計(jì) 19 6.2.2 澆口的設(shè)計(jì) 19 6.2.3 排氣糟的設(shè)計(jì) 21 6.3合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21 第七章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22 7.1 推桿復(fù)位裝置 23 7.2 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23 7.2.1推桿長度的計(jì)算 24 7.3 斜推桿的設(shè)計(jì) 25 7.3.1斜推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 25 7.3.2 斜推桿傾斜角的確定 26 第八章 支承零件 26 8.1 緊固件及其他附件 27 8.1.1 上模部分 27 8.1.2 下模部分 27 第九章 冷卻系統(tǒng) 28 9.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 29 9.2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 30 第十章 模具的裝配 30 結(jié)論 33 參考文獻(xiàn) 34 致 謝 35 第一章 緒論 1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。 對(duì)模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動(dòng)化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落。另外模具對(duì)制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對(duì)實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對(duì)模具也提出了越來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展。 1.2 模具的發(fā)展趨勢 4 近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個(gè)方面： 1.2.1 加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 1.2.2 高效率、自動(dòng)化 大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。 1.2.3 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。 1.2.4 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。 1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)化 開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。 1.3 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。 1.4 來源背景 無線鼠標(biāo)外殼為ABS塑料制品，采用注射模進(jìn)行成型，這種制品結(jié)構(gòu)比較簡單，加工難度不大。 1.4.1 目的 通過本課題的設(shè)計(jì)，能夠懂得模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識(shí)，能夠掌握UG、CAD、Word等軟件的操作方法。 1.4.2 要求 設(shè)計(jì)本課題的要求的理論聯(lián)系實(shí)際。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的設(shè)計(jì)理論知識(shí)的同時(shí)，還必須了解實(shí)踐操作。另外，設(shè)計(jì)的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價(jià)值。 1.4.3 實(shí)際意義 通過本課題的設(shè)計(jì)，可以更好的掌握模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程。在設(shè)計(jì)過程中，定會(huì)遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會(huì)促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識(shí)。把整個(gè)設(shè)計(jì)做完之后，就會(huì)對(duì)知識(shí)有個(gè)系統(tǒng)的了解。另外，通過對(duì)UG、CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對(duì)我以后的人生將是一筆大財(cái)富。 1.4.4 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 本課題的設(shè)計(jì)主要包括成型零件的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向及定位部分的設(shè)計(jì)、推出與復(fù)位部分的設(shè)計(jì)、固定支承和緊固件的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)、工藝過程的編寫及對(duì)UG、CAD、Word等軟件的操作技術(shù)。 第二章 原始資料 2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 根據(jù)圖紙要求，此制品為小批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，但要能達(dá)到制品的各種要求。 2.2 塑料品種牌號(hào) 2.2.1材料ABS的注塑成型參數(shù) 注射機(jī)：螺桿式； 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）：48； 料筒溫度（℃）：前段 200～220； 中段 180～200； 后段 160～180； 噴嘴溫度（℃）：170～180； 模具溫度（℃）：50～80； 注射壓力（MPa）：70～100； 成型時(shí)間（s）：注射20～60，保壓0～3，冷卻20～90，總周期50～160。 2.2.2材料ABS性能 1.物理性能 ABS樹脂是一種共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(簡稱ABS)，這三者的比例為20：30：50(熔點(diǎn)為175℃)。只要改變其三者的比例、化合方法、顆粒的尺寸，便可以生產(chǎn)出一系列具有不同沖擊強(qiáng)度、流動(dòng)特性的品種，如把丁二烯的成份增加，則其沖擊強(qiáng)度會(huì)得到提高，但是硬度和流動(dòng)性就會(huì)降低，強(qiáng)度和耐熱性變會(huì)減少。 ABS為淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂，無毒、無味、吸水率低，具有良好的綜合物理機(jī)械性能，如優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等，且易于加工成型。缺點(diǎn)是耐候性，耐熱性差，且易燃。 2.成型性能 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。 ABS在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%~0.8%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到0.2%～0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。 ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。 ABS尚具有良好的配混性，可與多種樹脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域，ABS若與MMA摻混可制成透明ABS，透光率可達(dá)80%。 ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時(shí)可吸收0.2%~0.35%水分，雖然這種水分不至于對(duì)機(jī)械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時(shí)若濕度超過0.2%，塑料表面會(huì)受大的影響，所以對(duì)ABS進(jìn)行成型加工時(shí)，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于0.2%。 3.ABS的主要性能指標(biāo) 密度ρ=1.05 g/； 收縮率0.4～0.7%，取值0.5%. 4.ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施 主要缺陷：溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良； 消除措施：增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預(yù)干燥。 2.2.3注射成型過程 1.成型前的準(zhǔn)備 對(duì)ABS的色澤、細(xì)度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn)。由于ABS的吸水率大約為0.2%～0.8%，容易吸濕，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干燥至水分含量<0.3%。干燥條件：用烘箱以80～85℃烘2～4小時(shí)或用干燥料斗以80℃烘1～2小時(shí)。 2.注射過程 塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流、和冷卻4個(gè)階段。 3.塑件的后處理 采用調(diào)濕處理，其熱處理?xiàng)l件查參考文獻(xiàn)【1】中的表4-7由處理溫度為70℃；保濕時(shí)間為2～4小時(shí)。 2.3 制品圖樣 2.3.1尺寸及要求 無線鼠標(biāo)外殼產(chǎn)品造型，如圖2.1 圖 2.1 2.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析 2.3.2.1 尺寸及公差 從制品所給的尺寸及公差查《塑料模塑成型技術(shù)》表3-7為4級(jí)精度等級(jí)，查表3-8得4級(jí)精度等級(jí)為一般精度，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，在模具設(shè)計(jì)時(shí)模具精度等級(jí)也應(yīng)設(shè)計(jì)成一般精度等級(jí)。 2.3.2.2 塑料制品的形狀 此制品為無線鼠標(biāo)外殼方形制品，制品體積不大，如圖2.1。 塑料制品的壁厚 由圖1.1可知，此制品最大壁厚為1.5mm，最小壁厚為0.6mm。壁厚均勻，但是孔位較多，它會(huì)固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及適應(yīng)選擇澆口。 2.3.2.3 脫模斜度 所設(shè)計(jì)的制品有脫模斜度，這樣制品對(duì)型心的包緊力相對(duì)會(huì)小，如果脫模困難，生產(chǎn)時(shí)可噴涂脫模劑。 2.3.2.4分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則： 1.分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。 2.分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。 3.分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 4.分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，。 第三章 基本參數(shù) 3.1 注射機(jī)選擇 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機(jī)型號(hào)為HTF 110X1B. 注塑機(jī)的參數(shù)如下： 型號(hào) 單位 110×1A 110×1B 110×1C 參數(shù) 螺桿直徑 mm 34 36 40 理論注射容量 cm3 131 147 181 注射重量PS g 119 134 165 注射壓力 Mpa 206 183 149 注射行程 mm 144 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~215 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 1100 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 400×400 允許最大模具厚度 mm 410 允許最小模具厚度 mm 160 移模行程 mm 340 移模開距(最大) mm 750 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 13 油箱容積 l 210 機(jī)器尺寸(長×寬×高) m 4.7×1.3×1.85 機(jī)器重量 t 3.4 最小模具尺寸(長×寬) mm 280×280 3.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算 3.2.1 計(jì)算原理 通常注射機(jī)的實(shí)際注射量為注射機(jī)最大注射量的80﹪，即 V實(shí) = Vmax×80﹪ (3-1) 式中 V實(shí) ---- 制品實(shí)際所需注射量，單位cm3。 Vmax ---- 注射機(jī)最大注射量，單位 cm3。 由表3.1 Vmax=147cm3 所以 V實(shí)=117.6cm3 3.2.2 制品體積 制品的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2.1，體積通過3D測量可得出： V制=7.66cm3 3.2.3 型腔數(shù)目確定 制品數(shù)目用n表示，利用下列公式進(jìn)行計(jì)算， n= V實(shí)/V制=117.6/7.66=15.3 通過計(jì)算可以設(shè)計(jì)型腔數(shù)量?？紤]到模具加工和排位，暫設(shè)計(jì)型腔數(shù)目為一模二腔。 3.3 模架選擇 根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》表6-15初步選用300x450模架具體結(jié)構(gòu)如圖3.1(a)、3.1(b) 模架型號(hào)采用CI-3040-A80-B100-C130，使用標(biāo)準(zhǔn)模架，可降低計(jì)算量，節(jié)約成本。 圖3.1 （a） 圖3.1 (b) 第四章 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu) 4.1ABS的收縮率（S） 查《塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)》表0.1ABS的收縮率范圍為0.4-0.8﹪，換算成平均收縮率Scp﹪ Scp﹪=(0.4﹪+0.6﹪)/2=0.5﹪ (4-1) 4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式 LM1=[ls1(1+Scp﹪)+△] (4-2) 制品的基本尺寸為：50.86、85.89、17.5 查表公差為0.2、0.3、0.1 將數(shù)值代入計(jì)算 LM1=[50.86（1+0.5%）+×0.2] =51.26 LM2=[85.89（1+0.5%）+×0.3] =86.54 LM3=[17.5（1+0.5%）+×0.1] =17.662 4.2.2 型芯高度尺寸 Hm = [hs(1+Scp%)+△] (4-3) 制品的基本尺寸為：17.5 查表公差為0.1 將數(shù)值代入計(jì)算 Hm= [17.5(1+0.0.5%)+2/3×0.1] =17.654 4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.3.1型腔徑向尺寸 型腔徑向尺寸利用公式 LM=[ls(1+Scp﹪)-△] （4-6） 制品的基本尺寸為：50.86、85.89、17.5 查表公差為0.2、0.3、0.1 將數(shù)值代入計(jì)算 LM1=[50.86*1+0.5﹪)-×0.2] =50.964 LM2=[85.89(1+0.5﹪)-×0.3] =86.094 LM3=[17.5(1+0.5﹪)-×0.1] =17.58 4.3.2 型腔深度尺寸 型腔深度尺寸利用公式 制品的基本尺寸為：17.5 查表公差為0.1 Hm = [Hs(1+Scp%)-△] (4-7) 將數(shù)值代入計(jì)算 Hm1 = [17.5(1+0.5%)-×0.1] =17.521 4.3.3 型腔結(jié)構(gòu) 型腔結(jié)構(gòu)簡單，采用鑲嵌凹模，這種結(jié)構(gòu)成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就鑲嵌在型腔板上，與型腔板構(gòu)成一體。 4.3.4 型腔計(jì)算 型腔底厚、壁厚 1.按剛度校核側(cè)壁厚度，利用公式 t=r[（4-8） 代入計(jì)算得 t=9.6 mm 2.按強(qiáng)度計(jì)算，利用公式 t=r( 代入計(jì)算t=8.7mm 取較大值9.6mm。 4.3.5 底厚計(jì)算 按剛度計(jì)算 h=5.23mm 按強(qiáng)度計(jì)算 h=4.87mm 取較大值5.23mm。 第五章 模具結(jié)構(gòu) 模具結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：成型部分、 支承部分、推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計(jì)過程中，主要考慮塑料怎樣進(jìn)料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。 5.1模具結(jié)構(gòu)圖 通過對(duì)模具成型零件的計(jì)算，模架的確定，模具結(jié)構(gòu)圖如圖所示。 5.2模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核 5.2.1 制品及流道體積 5.2.1.1 制品體積 Vi=7.66cm V流=4.07 5.2.2注射機(jī)的校核 1.最大注射量的校核 根據(jù)公式 KV0≥V+V流 代入計(jì)算得V=7.66x2+4.07=19.37cm 符合注射機(jī)的要求 2.鎖模力校核 F鎖﹥pA 式中p——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品 A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計(jì)算A=6267mm3 F鎖——注塑機(jī)的額定鎖模力。 故 F鎖＞pA=30Mpa x 6267mm x1.1x0.001=206.81 選定的注塑機(jī)的壓力為1100KN，滿足要求。 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 A 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長×模具寬<拉桿面積 B模具閉合高度校核 Hmin——注塑機(jī)允許最小模厚=160mm Hmax——注塑機(jī)允許最大模厚=410mm H———模具閉合高度=371mm 故滿足Hmax＞H＞Hmin。 開模行程校核 注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式： S機(jī)>H+H1+H2+50 S機(jī)————注塑機(jī)最大開模行程=750mm; H1————頂出距離=50mm； H2————澆注系統(tǒng)高度=110mm; 750>351+50+110 故：滿足條件 第六章 澆注系統(tǒng) 6.1 概述 注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機(jī)的噴嘴開始到型腔為止的流動(dòng)通道。對(duì)其要求是：使熔體平穩(wěn)的進(jìn)入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分的把壓力傳到各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品?？梢?，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是十分重要的。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否，是注射成型能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此，要引起高度重視。 6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.2.1 主流道的設(shè)計(jì) 主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為2°～6°，在此模具的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中采用2°，小端直徑一般取3～6mm,且大于注射機(jī)噴嘴直徑0.5mm,由表3-1注射機(jī)噴嘴直徑為3mm。將此模具主流道小端直徑設(shè)計(jì)為3.5mm。主流道的長度一般不超過150mm,本模具設(shè)計(jì)為112mm。 由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計(jì)主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時(shí)，如果沒有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機(jī)的球半徑大1～2mm，設(shè)計(jì)球半徑為SR11mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62《模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊》。 6.2.2 澆口的設(shè)計(jì) 澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是： 1.型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。 2.易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.03～0.09，澆口的長度約為0.5mm～2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。 當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動(dòng)性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會(huì)使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。 澆口位置的選擇： 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個(gè)型腔，同時(shí)流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。 澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用潛伏澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。 澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會(huì)很多。流程不長時(shí)應(yīng)盡量采用一個(gè)澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對(duì)于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強(qiáng)度低，會(huì)形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會(huì)使熔接痕產(chǎn)生。 澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長型心或鑲件。 定位環(huán)、澆口襯套、澆注系統(tǒng)示意圖 因潛伏澆口在脫開時(shí)會(huì)傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點(diǎn)澆口。分流道與澆口的連接。在利用了UG的塑料顧問對(duì)其進(jìn)行模仿CAE的注塑之后選擇了更具優(yōu)勢的澆口. 6.2.3 排氣糟的設(shè)計(jì) 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣,鑲件間隙排氣，所以無需設(shè)計(jì)排氣槽。 6.3合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。 定位作用： 為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪? 塑件在注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。 動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對(duì)型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件如下： 第七章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一循環(huán)中，都必須便塑件從模具型腔中型芯上脫出,模具中這種脫出機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)（或推出機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)）。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。 (1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作； (2)保證塑件不因推出而變形損壞,外形良好； (3)結(jié)構(gòu)簡單可靠:機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度； 用推件板推出機(jī)構(gòu)中，為了減少推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.20~0.25mm的間隙，并用錐面配合，防止推件因偏心而溢料。 7.1 推桿復(fù)位裝置 推出機(jī)構(gòu)用可用多種方式復(fù)位，如彈簧復(fù)位，強(qiáng)制回位和回針復(fù)位，一般模具設(shè)計(jì)追求安全可靠，同時(shí)采用這三種方法。復(fù)位桿應(yīng)對(duì)稱布置，長取2~4根，長度與推桿相同。 彈簧復(fù)位是一種簡單復(fù)位方法，它具有先行復(fù)位功能，數(shù)跟彈簧裝在動(dòng)模板與推板之間，推出塑件時(shí)彈簧被壓縮，當(dāng)注射機(jī)的頂桿后退，彈簧即將推板推回。其結(jié)構(gòu)如下圖8.2所示 7.2 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)——把塑件及澆注系統(tǒng)從從型腔中或型芯上脫出來的機(jī)構(gòu)。 推出機(jī)構(gòu)組成：推出部件（推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推桿墊板、限位釘）、推出導(dǎo)向部件（推桿導(dǎo)柱、推桿導(dǎo)套）、復(fù)位部件（復(fù)位桿）。 采用塑料模具約10mm;如果脫模斜度較大的塑料件，可以彈出深度的2/3。本套模具的推出機(jī)構(gòu)為機(jī)動(dòng)推出，形式較為簡單，其布置形式見圖3.6。 圖8.2 推桿的分布 7.2.1推桿長度的計(jì)算 頂桿總長度為： h桿=h凸+h動(dòng)墊+S頂+h頂固 式中： h桿 為推桿的總長度； h凸 為凸模的總高度； h動(dòng)墊 為動(dòng)模墊板的厚度； S頂 為頂出行程； h頂固 為頂桿固定板的厚度； б1為富裕量，一般為（0.05～0.1）mm，表示頂桿端面應(yīng)比腔型的平面高出； б2為頂出行程富裕量，一般為3～6mm。 根據(jù)以上公式計(jì)可得，推桿的總長度為220mm。 7.3 斜推桿的設(shè)計(jì) 斜推桿是常見的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)之一，它常用于制品內(nèi)側(cè)面存在凹槽或凸起結(jié)構(gòu)，強(qiáng)行推出會(huì)損壞制品的場合。它是將側(cè)向凹凸部位的成型鑲件固定在推桿板上，在推出的過程中，此鑲件作斜向運(yùn)動(dòng)，斜向運(yùn)動(dòng)分解成一個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)和一個(gè)側(cè)向運(yùn)動(dòng)，其中的側(cè)向運(yùn)動(dòng)即實(shí)現(xiàn)側(cè)向抽芯。 斜推桿有整體式和二段式，二段式主要用于長而細(xì)的斜推桿，此時(shí)采用整體式的斜推桿于彎曲變形。 圖3.9 斜推桿抽芯機(jī)構(gòu)[1] 7.3.1斜推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1） 要保證復(fù)位可靠。 （2）在斜推桿近型腔一端，須做6~10mm的直身位，并做一2~3mm的掛臺(tái)起定位作用，以避免注塑時(shí)斜推桿受壓而移動(dòng)。設(shè)計(jì)掛臺(tái)亦方便加工、裝配及保證內(nèi)側(cè)凹凸結(jié)構(gòu)的精度。 （3）斜推桿上端面應(yīng)比動(dòng)模鑲件底0.05～0.1mm，以保證推出時(shí)不損壞制品。 （4）斜推桿上端面?zhèn)认蛞苿?dòng)時(shí)，不能與制品內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)（入圓柱、加強(qiáng)筋或型芯等）發(fā)生干涉； （5）沿抽芯方向制品內(nèi)表面有下降弧度時(shí)，斜推桿側(cè)移時(shí)會(huì)損壞制品。解決方案有：a.制品減料做平，但須征得客戶同意；b.斜推桿底部導(dǎo)軌做斜度α，使斜推桿延遲推出。 （6）當(dāng)斜推桿上端面和鑲件接觸時(shí)，推出時(shí)不應(yīng)碰到另一側(cè)制品。 （7）斜推桿在推桿固定板上的固定方式見上圖3.9. （8）當(dāng)斜推桿較長或較細(xì)時(shí)，在動(dòng)模板上加導(dǎo)向塊，幫助頂出及回位時(shí)的穩(wěn)定性。加裝導(dǎo)向塊時(shí)其動(dòng)模必須和內(nèi)模鑲件組合一起切割。 （9）斜推桿與內(nèi)模的配合公差取H7/f6，斜推桿與模架接觸處避空。 7.3.2 斜推桿傾斜角的確定 斜推桿的傾斜角度取決于側(cè)向抽芯距離和推桿板推出的距離H。它們的關(guān)系見圖3.10，計(jì)算公式如下： tanα=S/H 其中：S=側(cè)向凹凸深度S1+(2～3)mm 圖3.10 幾何關(guān)系 斜推桿的傾斜角度不能太大，否則，在推出過程中斜推桿會(huì)受到很大的扭矩的作用，從而導(dǎo)致斜推桿磨損，甚至卡死或斷裂。 斜推桿的斜角一般為3°～15°,常用5°～10°。在設(shè)計(jì)過程中，這一角度能小不大。 本設(shè)計(jì)的斜推桿分布如圖 圖8.5 斜推分布桿 第八章 支承零件 在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、模腳等。 8.1 緊固件及其他附件 8.1.1 上模部分 定模部分由于產(chǎn)品較低，采用定模板嵌入方式制作嵌入型芯。 型腔 8.1.2 下模部分 下模部分設(shè)計(jì)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模具鑲件。 型芯 第九章 冷卻系統(tǒng) 模具在注射時(shí)，應(yīng)對(duì)模具溫度進(jìn)行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較大，不可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級(jí)為一般精度，故采用模具冷卻，冷卻水道需要注意設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu) 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對(duì)模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對(duì)于要求較低模溫（一般小于）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的ABS料，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。 9.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 注射模的溫度對(duì)于塑料熔體的充模流動(dòng)、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對(duì)于任一個(gè)塑料制品，模具溫度波動(dòng)過大都是不利的。過高的模溫會(huì)使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時(shí)間又會(huì)使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會(huì)降低塑料的流動(dòng)性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。 模具冷卻水路圖 9.2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動(dòng)速率與熱傳性質(zhì)。 (1) 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。 通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（7/16~9/16英吋），在此取10mm。 第十章 模具的裝配 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過程中，對(duì)模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運(yùn)動(dòng)精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺(tái)定模，動(dòng)模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動(dòng)模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動(dòng)模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動(dòng)模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動(dòng)模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.05——0.15毫米，因?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ挠绊?，在注射時(shí)會(huì)發(fā)生變形，有時(shí)在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對(duì)位移的面上銼一個(gè)三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。 10.1 模具的裝配順序 1.確定裝配基準(zhǔn)； 2.裝配前要對(duì)零件進(jìn)行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； 3.調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗(yàn)修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。 4.在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時(shí)檢查； 5.組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動(dòng)作靈活，無松動(dòng)和卡滯現(xiàn)象； 6.組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動(dòng)作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時(shí)允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中； 7.試模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號(hào)、合模標(biāo)記及組裝基面。 ① 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進(jìn)行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。 筒和噴嘴的加熱 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具同時(shí)進(jìn)行。 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時(shí)間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)按壓力，時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)。 注塑 在料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí)，就可以進(jìn)行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導(dǎo)致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達(dá)到最佳狀態(tài)。 8.模具的維護(hù) 模具在使。那么優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個(gè)別已損壞的零件，不會(huì)導(dǎo)致用過程中，會(huì)出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報(bào)廢。 最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴(yán)防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動(dòng)軸承允許采用機(jī)油進(jìn)行熱裝，油的溫度不得超過1000C。 附圖 結(jié)論 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我受益匪淺，可大體地了解作為一名設(shè)計(jì)人員所要具備的基本素質(zhì)及知識(shí)量及思考問題，解決問題的能力。同時(shí)也讓我鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)于CAD、UG 繪圖軟件、Microsoft Word 辦公軟件等應(yīng)用有了更進(jìn)一步的掌握；在設(shè)計(jì)之初，面對(duì)從未涉及的問題，感到十分棘手，但經(jīng)過反復(fù)的思考、查閱資料以及在老師的熱心指導(dǎo)幫助下，同學(xué)之間的探討，發(fā)現(xiàn)并非想象中的那么困難。另外，查閱資料是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，詢問經(jīng)驗(yàn)人士，我想實(shí)踐是最可靠的保證，經(jīng)驗(yàn)是寶貴的財(cái)富。 通過認(rèn)真仔細(xì)的資料查閱和軟件的反復(fù)模擬，特別在林老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的要求下，我確信這次畢業(yè)實(shí)際是成功的，在這表示特別感謝！當(dāng)然，由于本人的知識(shí)面欠全，設(shè)計(jì)中還存在不足，但我相信通過這次設(shè)計(jì)將為我今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 1. 伍先明等.《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.北京：國防工業(yè)出版社.2010.4. 2. 廖念釗，古盈菴，莫雨松等.《互換性與技術(shù)測量》.北京：中國計(jì)量出版社.2009.6. 3. 王琳，陳雪江，肖新華.《AutoCAD2008中文版機(jī)械圖形設(shè)計(jì)》北京:清華大學(xué)出版社.2007.7. 4. 譚雪松，王金，鐘廷志.《UGNGINEER Wildfire 4.0中文版模具設(shè)計(jì)》.北京：人民郵電出版社.2009.11. 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使我掌握了在注塑工藝中應(yīng)重視的問題，使我詳細(xì)的知道了塑件成型的工藝過程，并通過熟悉和查閱與注塑方面相關(guān)資料，掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技巧，而且對(duì)樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)我用所學(xué)專業(yè)知識(shí)去分析、解決在實(shí)際生產(chǎn)和生活中遇到問題能力都是有很重要的實(shí)際意義。培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，使我可以更多得考慮問題?？紤]制品在使用，美觀，而且要占領(lǐng)市場所需要考慮的問題。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的指導(dǎo)老師XXX老師，對(duì)我在資料的查找收集和整理以及模具設(shè)計(jì)的過程中所遇到的問題，給以極大的幫助和指導(dǎo)，同時(shí)也得到了其他多位老師和同學(xué)們的熱心幫助，使我學(xué)到了很多課堂學(xué)不到的東西，培養(yǎng)了我多思考，勤查資料，多動(dòng)手的習(xí)慣。這次我的設(shè)計(jì)結(jié)果，也是老師和同學(xué)們的功勞，對(duì)在此過程中給予我?guī)椭母魑焕蠋熀屯瑢W(xué)表示由衷心的感謝！我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)，不辜負(fù)老師的期望，也對(duì)的起同學(xué)們的幫助。祝愿老師們工作順利，身體健康，合家歡樂。祝福我的同學(xué)們學(xué)業(yè)有成，以后事業(yè)順心，前途無量！ 35