鼠標下殼的塑料注塑模具設計-側(cè)抽芯注塑模含NX三維及6張CAD圖.zip
鼠標下殼的塑料注塑模具設計-側(cè)抽芯注塑模含NX三維及6張CAD圖.zip,鼠標,塑料,注塑,模具設計,側(cè)抽芯,NX,三維,CAD
附錄
設計相關數(shù)據(jù)如下：
模架——LKM_SG AI型 尺寸3545 AP60mm BP50mm 動模墊板45mm
頂出距離55mm
彈簧長度70mm
澆口——直徑3mm 主流道位置澆口中心 分型面與澆口平面在同一平面上
主流道入口直徑3mm 拔模角3° 長度60mm 流道直徑8mm
側(cè)澆口入口直徑3mm 拔模角15°
復位桿D=25mm
模具表面溫度50℃
熔體溫度230℃
水管直徑8mm 水管數(shù)量8 水管與制品排列方式為Y向
水管與制品間間距15mm 水管中心之間間距22mm
水管在制品之外距離0mm 開模時間5s
注射+保壓+冷卻時間=30s
塑件V單=11.0362cm3
料流量 58.8cm3
在Moldflow中塑件鏡像對稱點（10，-63,0）
鼠標下殼注塑模具設計
Design of injection mold for the lower shell of the mouse
摘 要
鼠標下殼作為一種機械、電子設備控制件外殼在生產(chǎn)、生活中得到廣泛應用，本文對其塑料模具的設計方案及過程進行了闡述。通過使用Moldflow軟件對其進行CAE分析（模流分析），對其成形工藝進行模擬、分析，在進行充填、流動、翹曲、冷卻等優(yōu)化處理后，確立了較為合理的成型方案和工藝參數(shù)。再通過使用UG、CAD等三維建模、制圖軟件對成形鼠標下殼的模具進行設計。需要設計的鼠標下殼塑料模具中的各個系統(tǒng)有澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、導向與定位機構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)、脫模機構(gòu)、成型零件、結(jié)構(gòu)件及排氣系統(tǒng)等。在本次設計中，不僅對塑料模具的前景及現(xiàn)狀進行了了解，對塑件的材料、性能、工藝性、結(jié)構(gòu)性進行了分析，對塑件的成型過程進行了模流分析及模擬，對模具的組件進行了設計、計算，還對模具的動模模板進行了加工編程、仿真加工等設計。在本次設計中，不僅在模具設計方面受益頗多，其他方面也感受甚深。
關鍵詞：鼠標下殼；注塑模；導向；分型；脫模；頂出
Abstract
Mold industry is the foundation of the national economy industries, as”the mother of industry”.And injection mold plays the dominant role with penetrating into various fields and development fleetly.It is a continually developmental integrated science,with the development of new materials,the constant innovation of equipment,the maturity of technology continues to grow and the application of computer technology,rapid modeling,numerical techniques,and other new technologies in the field of injection molding processing,injection molding will develop more rapidly.
This paper is about the injection mold design of the base components for the mouse.Through theoretical design and the use of Solidworks and Autocad software and other computer technology,aided design and graphic products,and has a high precision,high efficiency reduce costs,improve product quality,and other feayures.
Key words: Injection mold; Plastic; Mouse
目錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 - 1 -
1.1 國內(nèi)、外塑料模具設計技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 - 1 -
1.1.1我國塑料模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 - 1 -
1.1.2國際塑料模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 - 1 -
1.2我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后主要的發(fā)展方向 - 2 -
1.3設計的意義 - 3 -
第二章 工藝方案分析 - 4 -
2.1 塑件分析 - 4 -
2.2 成型特點 - 4 -
2.3 ABS的注射參數(shù) - 4 -
2.4材料特征 - 5 -
2.5尺寸精度 - 6 -
2.6工藝方案 - 7 -
第三章 模擬分析 - 8 -
3.1 澆口位置及充填+翹曲分析 - 8 -
3.2冷卻+流動分析 - 8 -
3.3分析說明報告 - 9 -
第四章 模具詳細設計 - 12 -
4.1注射機的選擇 - 12 -
4.1.1塑件體積的計算 - 12 -
4.1.2初選注塑機 - 12 -
4.1.3注射機校核 - 12 -
4.1.3.1最大注射量的校核 - 12 -
4.1.3.2鎖模力的校核 - 13 -
4.1.3.3最大注射壓力的校核 - 13 -
4.1.3.4模具安裝尺寸校核 - 13 -
4.1.3.5模具厚度校核 - 13 -
4.1.3.6開模行程的校核 - 14 -
4.2塑件澆注成型相關設計 - 14 -
4.2.1分型面的設計 - 15 -
4.2.2澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)設計 - 15 -
4.2.2.1主流道的設計 - 16 -
4.2.2.2分流道設計 - 17 -
4.2.2.3澆口設計 - 17 -
4.2.2.4冷料井的設計 - 17 -
4.2.2.5排溢系統(tǒng)設計 - 17 -
4.3成型零件設計 - 18 -
4.3.1模具材料的選擇 - 18 -
4.3.2定模型腔設計 - 19 -
4.3.3動模型芯設計 - 20 -
4.3.4中心距離尺寸的計算 - 20 -
4.3.5模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 - 21 -
4.3.6動模墊板厚度的確定 - 21 -
4.4側(cè)向分型及抽芯機構(gòu)的設計 - 21 -
4.4.1抽芯距離的確定和抽芯力的計算： - 22 -
4.4.2側(cè)抽芯的結(jié)構(gòu)形式 - 22 -
4.4.3鎖緊塊的設計 - 22 -
4.4.4斜滑塊設計 - 22 -
4.4.5定位裝置設計 - 23 -
4.5冷卻系統(tǒng)的設計 - 23 -
4.5.1ABS注射參數(shù) - 23 -
4.5.2冷卻系統(tǒng)的計算 - 23 -
4.5.3冷卻系統(tǒng)的設計準則 - 23 -
4.6導向機構(gòu)的設計 - 24 -
4.6.1導向機構(gòu)的作用 - 24 -
4.6.2導套和導柱 - 24 -
4.7頂出機構(gòu)的設計 - 25 -
4.7.1脫模力的計算 - 26 -
第五章 總裝配圖 - 27 -
第六章 加工制造 - 29 -
6.1核心零件工藝編制 - 29 -
6.1.1動模型腔工藝編制 - 29 -
6.1.2動模模板工藝編制 - 29 -
6.2動模模板加工編程 - 30 -
6.2.1加工工藝 - 30 -
6.2.2編程工藝單 - 32 -
6.2.3仿真加工（CAM） - 32 -
結(jié)論 - 36 -
致謝 - 37 -
參 考 文 獻 - 38 -
VI
第一章 緒論
1.1 國內(nèi)、外塑料模具設計技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.1我國塑料模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
八十年代以來，在國家的產(chǎn)業(yè)政策及與之相配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國的模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速是13%左右，1999年我國的模具工業(yè)產(chǎn)值是245個億， 2003年模具的進出口統(tǒng)計中，我國模具的出口總額是2.52億美元,我國的模具出口總額為3億美元,進口額則達到13億美元, 塑料模具在進口模具中占到五成左右。由此可以看出，在塑料模具方面，我國與國外產(chǎn)品還是存在較大差距的。
在引進的塑料模具中，科技含量較高的模具居多數(shù)，例如高精度模具、大型模具、熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模具等?，F(xiàn)代的塑料制品對表面光潔度、成型時間都提高了要求，因而也大大地推動了塑料模具發(fā)展。以電視機塑料外殼模具舉例。其精度已由以前的0.05至0.1mm提高到0.005至0.01mm ,制造周期也由8個月縮短到了2個月,并且使用壽命也由過去可制10萬到20萬件制品延長到了60萬件制品。由電視機外殼塑料模具的發(fā)展可以看出，高精密、長壽命、短周期、低成本是模具現(xiàn)今的發(fā)展方向。目前我國使用覆蓋率和使用量最大地模具標準件為冷沖模架、注塑模架和推桿管這三種產(chǎn)品。以注塑模架舉例，目前全國總產(chǎn)值大約有20億元，按照需求，國內(nèi)約需注塑模架30多億元，而實際上國內(nèi)市場并未達到這樣的規(guī)模，其中一個主要原因就是模具廠家的觀念老舊，注塑模架的自產(chǎn)配比例較高，外購很少。如此做廠家不僅重復制造本應標準化的購件，延長了模具的生產(chǎn)周期，又不利于之后的維修。由于很多相關的模具標準件并沒有相關的國家標準，因此制定模具構(gòu)件的標準規(guī)范工作是當務之急。
1.1.2國際塑料模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
美國于1991年發(fā)表地“國家關鍵技術(shù)報告”認為:材料領域的進展近乎可以顯著改進國民經(jīng)濟的所有部門的產(chǎn)品性能,提高其核心競爭能力；因此把材料列為六大關鍵技術(shù)的首位。這是因為先進材料與制造技術(shù)為未來國民經(jīng)濟和國防力量發(fā)展的基礎,它是各種高、新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為實用產(chǎn)品與商品的關鍵。如今各種新材料的市場規(guī)模超過了1000億美元,預計到2000年將達4 000億美元左右。由新材料帶動而產(chǎn)生的新產(chǎn)品和新技術(shù)則將是一個更大的市場。以上參展項目基本上代表了現(xiàn)今國際和國內(nèi)的先進水平和發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)在下面的四個方面。
1、國外的基于網(wǎng)絡的 CAD／CAE／CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪。
2、微機CAD／CAM軟件日益深人人心并發(fā)揮著越來越重要的作用。
3、CAD／CAM軟件的智能化程度正在逐漸地提高。
4、模具3D設計與3D分析的重要性更加地明確。
1.2我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后主要的發(fā)展方向
1、提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計及制造水平和比例。
2、在塑料模具設計、制造中，全面地推廣應用CAD/CAM/CAE技術(shù)。基于網(wǎng)絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，CAD/CAM軟件的智能化程度也將逐步提高；塑料制品及模具的3D設計和成型過程的3D分析也將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要地作用。
3、推廣使用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)等。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度地降低制造成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)地普通注射工藝有著更多的工藝參數(shù)需要確定和控制氣體輔助，而且其常用于較為復雜地大型制品，模具設計和控制地難度也較大。因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯然十分重要。
4、研發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟型模具。以適應多品種、少批量地生產(chǎn)方式。
5、提高塑料模具標準化水平和標準件的使用率。首先需要制訂統(tǒng)一地國家標準，并嚴格地按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成生產(chǎn)規(guī)模、提高商品化程度、提高標準件的質(zhì)量、降低成本等；再而是要進一步增加標準件規(guī)格的品種。
6、應用優(yōu)質(zhì)的模具材料和先進的表面加工、處理技術(shù)對于提高模具的壽命和質(zhì)量顯得十分必要。
7、研究與應用模具的高速測量技術(shù)及逆向工程。采用三坐標測量儀和三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模具CAD/CAM的關鍵技術(shù)之一。研究和應用多樣、可調(diào)整、廉價地檢測設備是實現(xiàn)逆向工程的必要性前提。
1.3設計的意義
通過了解以上關于國內(nèi)、國際的塑料模具技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，我知道了開發(fā)新材料、新的塑料成型形式、集成系統(tǒng)化分析軟件及標準化模具的必要性。而且就我國的塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀相對于國際來看更加嚴峻。由此我們跟應該努力學習，為國家經(jīng)濟的發(fā)展和塑料模具及塑件成形技術(shù)的發(fā)展貢獻自己的一份綿薄之力。我本次的塑料模具設計是以之前所作的塑料模具課程設計為基礎，并結(jié)合自選的塑件通過測繪、繪制塑件三維模型和Moldflow分析，進而提出其模具的優(yōu)化設計方案，繪制鼠標下殼塑料模具的整套模具及其核心零件的圖紙，舉例編制動模模板的仿真加工程序及模擬演示動畫等。
此次設計是大學四年最后一次在校園進行的實踐性課程，于我以后的工作、學習等都有很大的幫助，它是大學四年學習的一個總結(jié)。同時，中國的塑料模具制造工業(yè)的飛速發(fā)展是需要理論和實踐相結(jié)合的，本次塑料模具畢業(yè)設計也是一個理論聯(lián)系實際的機會，所以這次畢業(yè)設計對我而言意義十分重大。
第二章 工藝方案分析
2.1 塑件分析
鼠標下殼塑件如圖所示。
如圖，它是一種常見的塑料制件，從塑件本身來看，屬小型件，其抽芯脫模機構(gòu)較為簡單，而分型、排列方式可以說是這次課題的難點，也是本次畢設分型、設計的關鍵部分。由于塑件屬于薄壁小型殼類制件，且塑件內(nèi)部也存在向內(nèi)凹、凸部分，故要考慮包緊力在動、定模型腔的分布及塑件成形后應留在哪一側(cè)。因此本次畢業(yè)設計主要是針對以上問題進行模具設計，以解決實際生產(chǎn)中存在的問題。（在設計中動模型腔包緊力較大，塑件成形后留在動模側(cè)，然后再由頂桿頂出）
2.2 成型特點
ABS材料在升溫時粘度會增高，所以其成型壓力也會較高，塑料制品上的脫模斜度也宜略大；ABS容易吸水，成型加工前需進行干燥處理；容易產(chǎn)生熔接痕，模具設計時需盡量減小澆注系統(tǒng)對注射料流的阻力；在正常的成形條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。要求塑件精度較高時，模具溫度可控制在50～60°C，要求塑件光澤和耐熱時，則應控制溫度在60～80°C。
2.3 ABS的注射參數(shù)
注射的類型：螺桿式注射
螺桿的轉(zhuǎn)速：30～60r/min（或10～2150 r/min）
噴嘴的類型：形式 直通式；溫度 180～190°C
料筒的溫度：前段溫度 200～210°C；中段溫度 210～230°C；
后段溫度 180～200°C
模具的溫度：50～70°C
注射的壓力：70～90 MPa
保壓的壓力：50～70 MPa
注射的時間：3～5 S
保壓的時間：15～30 S
冷卻的時間：15～30 S
成型的時間：40～70 S
2.4材料特征
ABS將PS，SAN，BS，PC的各種性能有機地統(tǒng)一了起來，兼具這四種材料的韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良地力學性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS工程塑料一般不透明，外觀呈現(xiàn)淺象牙色、無毒、無味，兼具韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈現(xiàn)黃色，有黑煙產(chǎn)生，經(jīng)燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊地肉桂氣味，但卻無熔融滴落的現(xiàn)象。它使用方面的性能為綜合性能好、沖擊強度高、化學穩(wěn)定性好、電學性能良好、尺寸穩(wěn)定性好，還具有抗化學藥品性、染色性、成型加工性和機械加工性等。ABS塑料耐水、無機鹽、堿和酸類，且不溶于大部分醇類和烴類溶劑，但卻易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴。
ABS外觀為淡黃色非晶態(tài)樹脂，不透明，密度與聚苯乙烯基本上相同。ABS具有優(yōu)良的綜合物理力學性能，耐熱、耐腐、耐油、耐磨、尺寸穩(wěn)定、加工性能優(yōu)良，它具有三種單體所賦予的諸多優(yōu)點。其中丙烯腈賦予它良好的剛性、硬度、耐油耐腐、良好的著色性和電鍍性；丁二烯賦予它良好的韌性、耐寒性；苯乙烯賦予它剛性、硬度、光澤性和良好的加工流動性。調(diào)整這三組分的比例，可以調(diào)節(jié)ABS材料的性能。
ABS是無定形聚合物，無明顯地熔點，熔融流動溫度也不太高，隨所含的三種單體比例的不同，在160~190℃范圍時具有充分的流動性，而且熱穩(wěn)定性較好，在溫度高于285℃時才出現(xiàn)分解現(xiàn)象，因此ABS加工溫度范圍較寬。ABS熔體具有明顯地非牛頓性，提高成形壓力可以使熔體的粘度明顯減小，粘度隨溫度的升高也會有明顯下降。ABS吸濕性略大于聚苯乙烯，吸水率大約在0.2%~0.45%左右，由于熔體粘度不太高，所以對于要求不高的制品，可以不經(jīng)干燥，但干燥可使制品具有更好地表面光澤并可改善其內(nèi)在質(zhì)量。在80~90℃下干燥2~3h后,可以滿足各種成型要求。ABS有較小的成型收縮率，收縮率變化最大范圍大約在0.3%~0.8%，在大多數(shù)情況下，ABS變化小于該范圍。注塑是ABS塑料最普遍的成型方法，可以采用柱塞式注塑機，但更多采用螺桿式注塑機，原因是后者更適于形狀復雜制品、大型制品的成型。
2.5尺寸精度
影響尺寸精度的因素有很多。不僅有模具的制造精度和模具的磨損程度，還有塑料收縮率的波動、成型時工藝條件的變化、塑件成型后時效變化、模具結(jié)構(gòu)形狀等因素。由于塑件的尺寸精度往往不高，所以在滿足使用要求的前提下盡量選用較低精度等級。
塑件的公差數(shù)值需根據(jù)SJ1372-78塑料制件公差數(shù)值標準來確定。精度等級選用需根據(jù)SJ1372-78來選擇，本塑件的配合要求不高，精度等級可選擇一般精度——４級精度，無公差值者，可按８級精度來取值，如表１所示。
基本尺寸
精度等級
基本尺寸
精度等級
４
８
４
８
<3
0.12
0.48
>65~80
0.38
1.6
>3~6
0.14
0.56
>80~100
0.44
1.8
>6~10
0.16
0.61
>100~120
0.50
2.0
>10~14
0.18
0.72
>120~140
0.56
2.2
>14~18
0.20
0.80
>140~160
0.62
2.4
>18~24
0.22
0.88
>160~180
0.68
2.7
塑件冷卻時的收縮現(xiàn)象會使其緊緊包緊型芯或型腔中的凸起部分。因此，為了方便將塑件從型芯或型腔中頂出，防止脫模時造成塑件損傷，在設計時必須在塑件的內(nèi)、外表面沿脫模方向留有足夠的斜度。脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚和塑料的收縮率。在不影響塑件使用的前提下，脫模斜度可以取稍大一些。
在開模后塑件需留在型芯上，查表可知ABS的脫模斜度是：型腔：40ˊ～1°20ˊ；型芯：35ˊ～1°。開模后塑件留在型芯上，塑件外表面的脫模斜度應大于塑件內(nèi)表面的脫模斜度。
2.6工藝方案
根據(jù)以上的對塑件、ABS成型特點、ABS注射參數(shù)、材料特征、尺寸精度的分析，由于本次畢業(yè)設計的塑件屬于小型薄壁，冷卻成形后留在動模側(cè)，脫模斜度不大，尺寸精度不高，ABS的材料特征完全能滿足塑件的注塑成型及使用。所以塑件采用ABS材料，以塑件的最大投影輪廓為分型面，一模四腔對稱分布。
第三章 模擬分析
塑件的模擬分析是將SolidWorks中繪制的三維模型導成STL模式，然后將STL文件應用Moldflow軟件打開，再對塑件進行網(wǎng)格劃分、調(diào)整縱橫比、對稱布局、確定最佳澆口位置、充填+翹曲分析、冷卻+流動分析等模擬分析。最后，得出塑件的模流分析報告。
3.1 澆口位置及充填+翹曲分析
澆口位置分析是指通過使用Moldflow軟件對塑件進行CAE分析，得到最佳交口位置，通過注塑模擬、分析，使塑件能夠更好的成型。如圖1所示，澆口位置靠近具有容易產(chǎn)生充填不滿等成形缺陷的地方，可以減少塑件缺陷，保證塑件成形，進而優(yōu)化了設計。
充填+翹曲分析則是在縱橫比滿足成形分析的條件下，對塑件進行在注塑時的充填分析和翹曲分析，模擬在注塑過程中塑件所發(fā)生的翹曲變形和充填情況，詳細分析內(nèi)容參考Moldflow分析報告。
圖1
3.2冷卻+流動分析
冷卻分析是指通過使用Moldflow軟件對塑件進行CAE分析，選擇最佳的的冷卻方案，通過注塑模擬、分析，使塑件能夠更好的成形和冷卻。如圖2所示，上、下各有8根直徑為8mm的冷卻水路，使得塑件能夠快速、均勻的冷卻，并且能夠保證塑件冷卻成形后的質(zhì)量。
流動分析則是對塑件在注塑過程中的流動情況進行模擬。
具體的冷卻+流動分析的分析報告詳見Moldflow分析報告。
圖2
3.3分析說明報告
使用UG、Pro/E、SolidWorks等三維建模軟件創(chuàng)建塑件模型，并通過使用Moldflow軟件對塑件的擺放、成型方式進行模流分析及優(yōu)化，進而得到較為合理的優(yōu)化方案。得到分析報告如下：
我所選擇的設計題目是鼠標下殼塑料模具設計，塑件擺放方式如下圖。
塑件的擺放方式
畢業(yè)設計中塑件的擺放方式較為合理，采用一模四腔對稱分布的排列方式，選用的澆口類型為側(cè)澆口，分型面為塑件的最大輪廓面。這種設計方案所使用的側(cè)抽芯機構(gòu)較為簡單（斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)），側(cè)抽芯部分較小、較規(guī)整使得側(cè)抽較為容易；塑件成形后由拉料桿和動模側(cè)所提供的包緊力使塑件留在動模側(cè)，然后再由頂桿頂出塑件。頂桿分布在塑件內(nèi)側(cè)兩端，該處塑件壁較厚且不影響塑件的美觀及使用。
通過CAE工具軟件的分析、得出了優(yōu)化分析報告，得出了最先的也是最基礎的模具設計方案，如下圖是部分運用軟件分析過程中的截圖。
畢業(yè)設計方案中我使用了如上圖所示的制品擺放方式。所選擇的澆口位置經(jīng)過CAE（moldflow）軟件分析，選擇了最佳澆口位置，使得制品更易于成型且缺陷盡可能少（在設計中還使?jié)沧⑾到y(tǒng)的澆道最短、冷料最少、充型盡可能充滿）；雖然從表面看來動模側(cè)包緊力很大，但是結(jié)合模具的大小改變、制品脫模部分的壁厚，完全可以滿足使制品無損脫模；側(cè)抽芯系統(tǒng)中單個裝置滑塊的移動距離較小，相應的側(cè)抽力也會小，在生產(chǎn)實踐中側(cè)抽芯系統(tǒng)完全可滿足使用要求；頂出系統(tǒng)頂桿頂端與塑件的內(nèi)側(cè)表面接觸，不會影響制品外表面的質(zhì)量、使用性能和美觀性；冷卻系統(tǒng)的設計和布置也經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，使得冷卻系統(tǒng)設計更加合理，制品的冷卻更加充分，縮短成型時間和成型周期。同時模具采用一模四腔成形速度加快，相應的生產(chǎn)速率、效率及產(chǎn)品利潤也都會有相應的提高。從總體來看，本次畢業(yè)設計的鼠標下殼塑料模具設計更適合實際生產(chǎn)，更能滿足生產(chǎn)實踐的需要，而且效率較高。
然而在實際的模具設計、加工、制造中，可能會出現(xiàn)組件各部分之間發(fā)生干涉現(xiàn)象或者所留的加工余量不足影響強度，所以還需要在設計的過程中做一些小的改動。但是在進行修改的時候要分清主次，要保留重要的部分，改進次要的部分，并且還要通過計算、校核，進而保證模具的剛度、強度、使用性等要求。
注：
1）本次畢業(yè)設計中加入了彈簧、水管接頭、定位零件、鑲塊等。
2）設計中排氣系統(tǒng)沒有畫出，制品生產(chǎn)制造中可能會出現(xiàn)氣泡、未充滿等缺陷，選擇注塑機時應盡量加大注射壓力。
3）詳細的模具CAE模流分析的各方面參數(shù)對比參考moldflow模流分析報告。
第四章 模具詳細設計
4.1注射機的選擇
注塑模具是安裝在注射機上使用的。在設計注塑模具時，除了應掌握注射成型的工藝過程外，還需對所選用的注射機的相關技術(shù)參數(shù)有整體的了解，以保證所設計的模具與選用的注射機相適應。注射機是成型熱塑性塑料制件的主要設備，按注射機的外形可分為立式、臥式和角式三類，應用較多的為臥式注射機。
4.1.1塑件體積的計算
由于塑件具有不規(guī)則的形狀，所以可通過AutoCAD制圖軟件pro/E、UG、SolidWorks等對其進行體積分析，分析得其體積為：密度=1.02～1.16g/cm3，V件=11.0362cm3；澆注系統(tǒng)的體積根據(jù)Moldflow分析報告可知為14.6552 cm3，則：V澆注=14.6552cm3，V總=４V件+ V澆注=58.8cm3 其總質(zhì)量為: M總= V總x1.10=58.8×1.10=64.68g。
4.1.2初選注塑機
為了保證制件冷卻成形后的質(zhì)量，又能充分發(fā)揮設備的能力，注射模一次成型的塑料重量應在注射機理論注射量的50%～80%之間比較恰當，則： V注=V總÷80%=58.8÷80%=73.5cm3
初選注射機型號：SZ-250/1250，由上海第一塑料機械廠生產(chǎn)的臥式塑料注射機。
4.1.3注射機校核
4.1.3.1最大注射量的校核
模具的型腔能否充滿與注塑機允許的最大注射量關系密切，在設計模具時，應保證注射模具內(nèi)所需塑料熔體總量在注射機實際的最大注射量的范圍之內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量應取允許最大注射量（額定注射量）的80%，由此有：
nm1+m2≤80%m 式中 m1——單個塑料制件的質(zhì)量或體積
m2——澆注系統(tǒng)所需的質(zhì)量或體積
m——注射機所允許的最大注射量
將數(shù)據(jù)帶入得nm1+m2= V總=58.8≤80%m=80%×270=216符合要求。
4.1.3.2鎖模力的校核
在確定型腔的數(shù)量之后，需要確定注射機的類型，參考相關教材《塑料成型工藝與模具設計》式4-3，按注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目。
公式為：n≤F-PA2/PA1
式中 F為注射機的額定鎖模力（N）；
A1為單個塑件在模具分型面上的投影面積（㎜2）；
A2為澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（㎜2）；
P為熔融體塑料對型腔的成型壓力(MPa)，其大小一般為注射壓力大小。
由上面的公式轉(zhuǎn)換得F≥PA2+PA1×n
p值查相關資料（注射壓力在60～100之間），取中間值p=80 Mpa，A1=2880㎜2，A2=2333.63㎜2，故F≥80×2333.63＋80×2880×4=186690.4＋921600=1108290.4(N)合計1108.29 KN。
本模具所需要的鎖模力需≥1108.29 KN，本次選用的SZ—250/1250注射機符合要求。注塑成形時所需注塑壓力與塑料的品種、塑件形狀和尺寸、注塑機類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關。所選擇的注塑機的注塑壓力必需大于成形制品所需的注塑壓力。
4.1.3.3最大注射壓力的校核
注射機的最大注射壓力應該大于或等于塑件成形時所需的注射壓力，即 KP≤maxP。 式中的maxP為注射機的最大注射壓力；kP為塑料件成形時所需的注射壓力。ABS取70～90MPa；K為安全系數(shù)，取K=1.3。代入數(shù)據(jù)得：
KP=1.3×80=104 MP, maxP=160MP＞104 MP 故符合要求。
4.1.3.4模具安裝尺寸校核
噴嘴尺寸、模具的外形尺寸及模具厚度均應在注塑機所要求的技術(shù)規(guī)格范圍之內(nèi)。模具主澆流道中心線與料筒、噴嘴的中心線相互一致，噴嘴頭的凸球面半徑Rn與主澆道始端凹球面半徑Rp、噴嘴的孔徑dn與主澆道澆口套的孔徑dp之間，應分別保持如下關系：Rp＞Rn ， dp＞dn
則 18mm＞15mm 3mm＞2mm 所以合適。
4.1.3.5模具厚度校核
因為注射機可以安裝的模具的厚度有一定限制，而且模具安裝在注射機上必須使模具的中心線與料筒、噴嘴的中心線重合，定位圈的中心線要與噴嘴的中心線重合，所以設計模具的閉合厚度mH必須在注射機所允許安裝的最大模具厚度maxH及最小模具厚度minH之間，即minH≤mH≤maxH。式中,minH為注射機合模部件允許安裝的最小模具厚度（mm）；maxH為注射機允許安裝的最大模具厚度（mm）。 代入數(shù)據(jù)得： mH=327mm
滿足 minH=150mm≤mH=327 mm≤maxH=550mm 故符合要求。
4.1.3.6開模行程的校核
代入數(shù)據(jù)得： H為移模行程（mm）,頂出距離為55mm,安全間隙為10mm,則H=360mm＞55+10=65 mm 滿足條件。故可以選擇SZ-250/1250型注射機。
4.2塑件澆注成型相關設計
本塑料制件是鼠標下殼，生產(chǎn)的批量較大，為了有效地提高生產(chǎn)效率，且保證產(chǎn)品的一致性，故不宜采用過多型腔地形式：每增加一個型腔，由于型腔的制造誤差和成型工藝誤差的影響，塑件的尺寸精度會降低約4%~8%，因此多型腔模具（n>6）一般不能生產(chǎn)高精度的塑件。所以本模具可采用一模四腔、塑件對稱分布的形式，其布局示意圖如下：
4.2.1分型面的設計
分型面的位置會直接影響模具的使用、制造及塑件質(zhì)量，因此必須選擇合理地分型面，一般要考慮到的因素有：塑件形狀、尺寸厚度、澆注系統(tǒng)的布局、塑料性能和填充條件、成型效率和成型操作、排氣及脫模、模具結(jié)構(gòu)要簡單、使用方便、生產(chǎn)制造容易等。對于本塑料制件，我對原件的分型面設計做了些許改動，使塑件更易于造型，使模具更簡單、更容易制造，使制件充填條件更好、成形效率更高等。
選擇分型面時一般應尊循以下幾項基本原則：
分型面應選在塑件投影的最大輪廓處，確定有利地留模方式，便于塑件順利脫模，保證塑料件的精度要求，滿足產(chǎn)品外觀質(zhì)量的要求，便于模具的加工和制造，分型面對成型面積的影響，排氣效果的考慮；對側(cè)向抽芯的影響等。
根據(jù)分型面選擇的原則，通過綜合分析比較，確定分型面在塑件的最大投影輪廓截面上（即塑件底面）。
圖b
圖b所示截面作為分型面，它是塑件最大截面，塑件外表面的形狀由定模型腔決定。模具開模時，塑件留在動模側(cè)由頂桿頂出實現(xiàn)脫模。模具的側(cè)抽芯機構(gòu)較為簡單，而且動模側(cè)動模型芯與塑件間有較大的包緊力。
4.2.2澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)設計
澆注系統(tǒng)設計在注塑模具設計中是一個重要的工序。澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿到模腔深處，以獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制品。澆注系統(tǒng)的好壞，直接影響到熔體的充填程度、氣孔的存在與否、甚至制件的工藝性能。通常要求充模過程快而有序，壓力損失小且熱量散失少、排氣條件好、澆注系統(tǒng)的凝料易與塑料制品分離。澆注系統(tǒng)一般均由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成（有的模具還有排氣槽）。
在對澆注系統(tǒng)進行總體設計時，一般應遵循如下基本原則：
采用盡量短地流程，以減少熱量與壓力的損失；
澆注系統(tǒng)設計應有利于良好地排氣；
便于澆口的修整以保證塑件外觀質(zhì)量；
澆注系統(tǒng)應結(jié)合型腔布局來選擇。
從現(xiàn)有的塑料制件看，既要保證塑件的外觀要求，又要考慮澆注系統(tǒng)設計的幾項原則。
4.2.2.1主流道的設計
主流道是在澆注系統(tǒng)中，從注射機噴嘴和模具相接觸的部位開始，到分流道處為止的塑料熔體的流動通道。因主流道部分在成型過程之中，其小端入口處與注射機噴嘴要與具有一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替反復接觸，屬于易損件，對材料要求較高，所以模具的主流道部分可設計成可拆卸更換的主流道襯套式，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。主流道襯套設置在模具的對稱中心位置上。其主要參數(shù)為： d=噴嘴直徑+1mm=3mm； R=噴嘴球面半徑+2～3mm=18mm；a=2°～6°；D=8mm, r=D/8,r=1mm.
主流道的設計參考教材《注塑模具設計實用教程》可得下表：
符號
名稱
尺寸
d
主流道小直徑
注射噴嘴直徑+（0.5~1）
SR
主流道球面半徑
噴嘴球面半徑+（1~2）
h
球面配合高度
3~5
a
主流道錐角
2゜~6゜
L
主流道長度
盡量≤60
D
主流道大端直徑
d+2Ltga/2
查教材《材料成型設備》P152表5-1部分國產(chǎn)SZ系列塑料注射成型機的規(guī)格及SZ—250/1250型注射機的主要技術(shù)參數(shù)：
噴嘴球直徑=SR15㎜；噴嘴直徑=2㎜。
則主流道小端直徑d=2+1=3㎜；
球面配合高度h取4㎜；主流道錐角α取40；
主流道球面直徑SR=15+3=18㎜；L和D還待定。
4.2.2.2分流道設計
分流道的設計應能滿足良好的壓力傳遞及保持理想的充填狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道并充滿型腔，并且流動過程中壓力損失要盡可能小，使塑料熔體能均衡地分配到各個型腔。
在設計時考慮到以上設計原則有兩種設計形式：圓形截面分流道和梯形截面分流道。下面為這兩種形式的比較：
圓形截面分流道：在截面積大小相同的情況下，其比面積最小，流動性和傳熱性都好。
梯形截面分流道：在截面積大小相同的情況下，其比面積較大，塑料熔體熱量散失及流動阻力均不大。
比較以上的兩種分流道截面形式，再考慮加工的經(jīng)濟性，采用圓形截面分流道更符合設計的要求，故本模具的分流道設計形式采用了圓形截面分流道的形式。
4.2.2.3澆口設計
澆口是塑料熔體進入型腔的閥門，對塑件的質(zhì)量具有決定性影響。為了保證鼠標下殼的外觀質(zhì)量，應設計為側(cè)澆口，這類澆口的分流道位于分型面上，去除方便。
4.2.2.4冷料井的設計
冷料井亦稱冷料穴，它是儲存兩次注塑間隔產(chǎn)生的冷料頭的。防止冷料頭進入型腔造成制品熔接不牢，影響制品的質(zhì)量，甚至堵塞澆口，而造成成形不良。冷料井在主流道末端。冷料井的直徑稍大于主流道的大端直徑，長度一般取主流道直徑的1.5倍左右。冷料井與拉料桿頭部結(jié)構(gòu)緊密相連。本設計采用帶倒錐形地冷料穴拉出主流道凝料的形式。
4.2.2.5排溢系統(tǒng)設計
在塑料熔體充填型腔時，必須順序排出型腔和澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣以及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因?qū)е庐a(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填料等缺陷；另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導致塑件局部碳化或燒焦，同時積存氣體還會產(chǎn)生反向的壓力進而降低充模速度。因此設計時必須考慮到排氣問題。注射模成型時排氣通常有以下四種方式：
利用模具組件的配合間隙排氣；在模具的分型面上開設排氣槽排氣；利用排氣塞排氣；強制排氣。
根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點和型芯型腔以及模具的結(jié)構(gòu)，本模具因型芯采用鑲拼結(jié)構(gòu)，固采用利用模具組件之間的間隙配合排氣，其間隙為0.03mm～0.05mm，同時，鉗工在加工時，應適當?shù)卦诜中兔嫔祥_設很小的排氣槽（ABS排氣槽深度為0.03㎜）。
4.3成型零件設計
成型零件決定塑件的幾何形狀及外觀尺寸。在成形零件時，直接與塑料熔體接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖擊，脫模時與塑料之間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀、較高地尺寸精度和較低地表面粗糙度。此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理、有較高地強度、剛度及較好地耐磨性能。
模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即為成型零件，包括定模型腔、動模型芯、鑲塊和成型塊等。設計成型零件時，要根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定模具型腔的整體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位及方式等，然后再根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設計，計算成型零件的工作尺寸，對核心零件進行強度和剛度的校核。
4.3.1模具材料的選擇
根據(jù)模具的加工、生產(chǎn)條件和模具的工作條件的相關需求，結(jié)合模具材料的基本性能及相關的因素，來選擇適合模具需要的模具材料。模具材料還要求經(jīng)濟上合理、技術(shù)上先進。對于一種模具，如若單純地從材料的基本性能來考慮，可能多種模具材料都能符合要求，但是必需綜合考慮模具的使用壽命、模具制造工藝過程的難易程度、模具加工制造的費用以及分攤到制造的每一個工件上的模具費用等多種因素等，進行綜合分析評價，才能得出符合條件的模具材料。
冶金的質(zhì)量也對模具材料的性能有很大地影響，只有優(yōu)秀的冶金質(zhì)量，才能充分發(fā)揮模具材料的各項性能。通常考慮的冶金質(zhì)量指標為：冶煉質(zhì)量、鍛造軋制的工藝、熱處理和精加工、導熱性、精料和制品化等。有時還需要考慮到選用的模具材料的價格及通用性。
總之，使用高質(zhì)量、高性能、高精度地模具材料和制品，高效率、高速度低成本地生產(chǎn)高質(zhì)量的模具，已經(jīng)成為現(xiàn)今工業(yè)發(fā)達國家的模具制造的主要發(fā)展趨勢，我國也正在向這個方向去發(fā)展。
本次設計成型零件材料就是根據(jù)以上原則選擇的，本方案采用標準模架LKM_SG中的AI型模架，模具定模側(cè)和動模側(cè)均采用兩塊模板，設置頂桿頂出機構(gòu)。適用于側(cè)澆口，采用斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)的注射成型模具。其模板尺寸選用450×350mm。模具的實際閉合高度為327mm在該模架的最大閉合高度和最小閉合高度之間，且符合設計要求。
4.3.2定模型腔設計
為了提高定模型腔的加工效率，拆裝方便，且保證兩個型腔的形狀、尺寸一致，采用組合式鑲拼結(jié)構(gòu)。定模型腔與定模模板間的配合使用H7/n6過渡配合。
影響成型零件的尺寸因素有：
（1）塑件的收縮率，其值為δs=（Smax-Smin ）Ls;
式中，δs為塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差；
Smax為塑料的最大收縮率；
Smin為塑料的最小收縮率；
Ls 為塑件的基本尺寸。
（2）模具成型零件的制造誤差；
參考教材《塑料成型工藝與模具設計》所列出的經(jīng)驗值，成型零件的制造公差占塑件總公差的1/4~1/3左右,或者取IT7-IT8級精度作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用δz來表示。
收縮率的波動會引起塑件尺寸誤差，且隨著塑件尺寸的增大而增大。在計算成型零件時，所用到的收縮率采用平均收縮率=（Smax-Smin）/2×100%來表示。
式中 為塑件的平均收縮率；
Smax為塑料的最大收縮率；
Smin為塑料的最小收縮率。
計算公式參考教材P151式（5-18）：
(LM)δz =[(1+ )LS–(0.5~0.75)Δ]δz
式中 表示塑料的平均收縮率；(=0.6%)
LS表示塑件的基本尺寸；
Δ表示塑件尺寸的公差；
δZ取Δ/3。
當塑件的尺寸較大、精度的級別較低時式中取0.75，當精度級別較高時式中取0.5。本塑件制品為鼠標的外殼，其精度要求不高，故在本設計中取0.75。
4.3.3動模型芯設計
動模型芯尺寸的計算公式詳見教材P151式5-19：
(LM)δz =[(1+ )LS+0.75Δ]δz
式中 表示塑料的平均收縮率；(=0.6%)
LS表示塑件的基本尺寸；
Δ表示塑件尺寸的公差；
δZ——取Δ/3。
當制件的尺寸比較大、精度級別比較低時，式中取0.75；當精度級別比較高時，式中取0.5。本塑件為鼠標下殼，其精度要求不高，故在本設計中取0.75。
動模型芯高度尺寸的計算：
運用平均收縮率法：
(hm)–δz =[（1+Scp）LS+1/3Δ]–δz
HＭ為型芯高度尺寸（mm）
Δz為型芯高度制造公差（mm）
(hm)–δ=[(1+0.6%)×24+0.16/3]–δ=24.197
4.3.4中心距離尺寸的計算
中心距離尺寸的計算公式詳見教材P151中式5-22：
(CM)δZ/2=(1+) CSδZ/2 ，式中
表示塑料的平均收縮率；(=0.6%)
CS表示塑件的基本尺寸；
Δ表示塑件尺寸的公差；
δZ取Δ/3。
4.3.5模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算
塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因硬度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足產(chǎn)生翹曲變形導致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此，應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚。
在本模具設計中采用了組合矩形型腔，經(jīng)計算、校核得模具型腔側(cè)壁厚度為10mm,模具底板厚度為15mm。
4.3.6動模墊板厚度的確定
查閱《模具設計與制造手冊》中動模支撐板厚度的推薦值，因為塑件在分型面上的投影面積為（60×48）×4=11520合115.2，在100~200的范圍內(nèi)，所以墊板的厚度為30~45毫米，在此取45mm。
4.4側(cè)向分型及抽芯機構(gòu)的設計
側(cè)抽芯機構(gòu)按其動力來源的不同,側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)一般可分為手動,機動,氣動或液壓三種。這里我們選擇的是機動側(cè)向抽芯機構(gòu)中的斜導柱分型抽芯機構(gòu)。
（1）型芯
因為塑件的形狀呈規(guī)則排列卻又難于整體加工,所以采用由多塊分解型的小型芯鑲拼組合而成的組體型芯,即鑲拼組合式型芯。
（2）脫模力(或抽芯力)
塑件在模具中冷卻成形時，由于冷縮的緣故，進而物料溫度降低，直至回復到常溫的這一過程中，尺寸會逐漸減小，導致塑件對型芯產(chǎn)生了一個包緊力。所以，在塑件脫模時必須克服這種包緊力所產(chǎn)生的脫模阻力，塑件同時還需克服與動、定模型芯之間的黏附力、摩擦力以及抽芯機構(gòu)本身所產(chǎn)生的運動摩擦合力才能從型芯上脫模。
（3）抽芯距
抽芯距是指側(cè)向抽芯時，從成型位置側(cè)抽至不妨礙塑件頂出的位置時，側(cè)型芯（或斜滑塊）所移動的距離。
4.4.1抽芯距離的確定和抽芯力的計算：
為了保證安全，側(cè)向抽芯距離通常要比塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸起的高度大2~3毫米。抽芯距用s表示，則s=s1+2~3mm=3+2=5mm。
抽芯力的計算——對于側(cè)向抽芯的抽芯力，往往采用以下公式進行估算：
Fc=chP(μcosα-sinα) 在式中，
μ為塑料對鋼的摩擦系數(shù)，大約在0.1~0.3；
c為側(cè)向型芯成形部分的截面平均周長(m)；
h為側(cè)向型芯成形部分的高度(m)；本模具為7mm
P為塑件對側(cè)抽型芯（或斜滑塊）的單位面積上的包緊力,模內(nèi)冷卻一般?。?.8~1.2）×107；在此取中間值1.0×107。
Fc=chP(μcosα-sinα)=40×7×10×(0.2cos15-sin15) =1.83×106KN。
4.4.2側(cè)抽芯的結(jié)構(gòu)形式
本設計采用的為在中、小型塑料模具中常用的一種結(jié)構(gòu)形式——斜導柱側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，其臺肩部相平于模具平面，斜導柱的角度與抽拔角一致。材料多為T8、T10等碳素工具鋼，也可用20鋼作滲碳處理，由于斜導柱與滑塊之間經(jīng)常發(fā)生摩擦，所以熱處理要求硬度HRC≥55,表面粗糙度Ra≤0.8。
4.4.3鎖緊塊的設計
鎖緊塊用于在模具閉合后鎖緊斜滑塊，承受成形時塑料熔體對斜滑塊的推力，防止斜導柱彎曲變形。但是在開模時，又要求鎖緊塊迅速離開斜滑塊，以免阻礙斜導柱帶動斜滑塊抽芯，因此鎖緊塊的傾斜角度應稍大于斜導柱的傾斜角度，一般取比斜導柱的傾斜角度大2至3度，所以選擇鎖緊塊的傾斜角為17°。
4.4.4斜滑塊設計
斜滑塊是斜導柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)中的一個重要零件，它上面安裝有側(cè)向型芯，斜滑塊的結(jié)構(gòu)形式分為整體式和組合式兩種。本設計采用整體式?；瑝K材料通常用45鋼或T10，T8制造，淬硬至45HRC以上，在設計中取用40Cr來制造。
4.4.5定位裝置設計
限位裝置起限制斜滑塊滑動終止位置的作用。在本設計中，由于側(cè)抽芯部分較小，斜滑塊在導軌上即可完成側(cè)抽，因此定位裝置可以省略。
4.5冷卻系統(tǒng)的設計
4.5.1ABS注射參數(shù)
注射類型：螺桿式注射
螺桿轉(zhuǎn)速：30～60r/min（或10～2150 r/min）
噴嘴類型：形式為直通式；溫度在180～190°C
料筒溫度：前段為200～210°C；中段為210～230°C；后段為180～200°C
模具溫度：50～70°C
注射壓力：70～90 MPa
保壓力?。?0～70 MPa
注射時間：3～5 秒
保壓時間：15～30 秒
冷卻時間：15～30 秒
成型時間：40～70 秒
注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率和塑件的形狀及尺寸精度都有著重要的影響。注射模中設置冷卻系統(tǒng)的目的就是要通過控制模具溫度，使注射成形具有良好地產(chǎn)品質(zhì)量和較高地生產(chǎn)率。
根據(jù)ABS塑料的成型工藝，本模具設計只要設置冷卻系統(tǒng)即可。
4.5.2冷卻系統(tǒng)的計算
冷卻系統(tǒng)的計算包括：熱傳導面積的計算、溫控介質(zhì)通道的尺寸的確定、介質(zhì)用量的確定以及通道回路的排布等，這些工作是注射模設計中的一個難點。
4.5.3冷卻系統(tǒng)的設計準則
為了提高模具的冷卻效率和保證型腔表面溫度的均勻和穩(wěn)定，在系統(tǒng)的綜合設計中應遵守生產(chǎn)中的相應原則。在管道回路布置時，還需要進一步考慮型腔的形狀和尺寸，并使得冷卻管道加工方便和密封效果好。下面是冷卻水道的設計原則：
冷卻水道應盡量地多、截面尺寸應盡量地大；
冷卻水道至型腔表面距離應盡量保持相等；
澆口處應加強冷卻；
冷卻水道出、入口溫差應盡量地??；
冷卻水道應沿著塑料收縮的方向來設置。
還有冷卻水道要盡量避免距塑件的熔接部位過近，以免產(chǎn)生熔接痕和降低制品的強度；冷卻水道還應易于清理，一般水道孔徑為10㎜左右（不小于8㎜）。
根據(jù)中間板的厚度和型腔的尺寸，參考模具設計手冊的推薦值，在動、定模型腔上各開設8條冷卻水道，直徑為8㎜，具體布局參考動、定模型腔圖。
冷卻水道和外界的連接采用標準件水嘴連接。
4.6導向機構(gòu)的設計
導向機構(gòu)是保證動動、定模合模時，正確地定位和導向的機構(gòu)。合模導向機構(gòu)主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。本模具采用導柱導向定位機構(gòu)。
4.6.1導向機構(gòu)的作用
（1）定位作用 在模具閉合后，為了保證動、定模位置正確，型腔的形狀與尺寸精確，導向機構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位的作用，便于模具的裝配和調(diào)整。
（2）導向作用 合模時，首先是導向零件間接觸，引導動、定模準確地閉合，避免型芯先進入型腔進而造成成型零件的損壞。
（3）承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充填過程中可能產(chǎn)生單向的側(cè)壓力，或者由于成型設備精度低帶來的影響，使得導柱回承受一定的側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。在側(cè)壓力很大時，不能單靠導柱來承擔，應設置錐面定位機構(gòu)。
導柱導向機構(gòu)的主要零件為導柱和導套，導柱、導套均采用標準件。導柱設置在動模側(cè)，導柱固定端與模板之間采用H7/m6的過渡配合：導柱的導向部分采用H7/f7的間隙配合，而導套用H7/r6的過盈配合鑲?cè)肽０濉?
4.6.2導套和導柱
（一）導柱
（1）導柱的結(jié)構(gòu)形式 本次設計中，導柱采用LKM_SG模架標準形式，這種形式結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具。
（2）導柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求
長度 導柱導向部分的長度要比動模端面的高度高出8~12毫米，以避免出現(xiàn)導柱未導正方向而型芯先進入型腔的現(xiàn)象。
形狀 導柱前端應作成錐臺形或半球形，以便導柱能順利進入導向孔。
材料 導柱應具有硬且耐磨的表面，有韌性而不易折斷的內(nèi)芯。因此，多采用T8、T10鋼經(jīng)淬火處理，硬度為HRC50~55。導柱固定部分的表面粗糙度Ra為0.8μm,導向部分表面粗糙度Ra為0.8~0.4μm。
配合精度 導柱固定端與動模模板之間一般采用H7/m6或H7/k6的過渡配合；導柱的導向部分通常采用H7/F7或H8/f7的間隙配合。
（二）導套
（1）導套的結(jié)構(gòu)形式 本模具的結(jié)構(gòu)形式采用LKM_SG標準模架形式，這種形式結(jié)構(gòu)較簡單，便于加工。
（2）導套的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求
形狀 為了使導柱能順利地進入導套，在導套的前端應做倒圓角處理，導柱孔最好作成通孔，以便于排出孔內(nèi)空氣和殘渣廢料。若模板較厚，導柱孔必須作成盲孔時，可在盲孔的側(cè)面打一個小的排氣孔。
材料 導套與導柱用相同的耐磨材料制造，其硬度應低于導柱硬度，以減輕磨損，防止導柱或?qū)桌?。導套的固定部分及導滑部分的表面粗糙度Ra一般為0.8μm。
固定形式及配合精度 導套用環(huán)形槽代替缺口，固定在定模板上。用H7/f7或H7/k6配合鑲?cè)攵Ｄ０濉?
4.7頂出機構(gòu)的設計
頂出機構(gòu)的設計應考慮以下幾個原則：
頂出機構(gòu)要盡量設計在動模一側(cè)；保證塑件不會因為頂出而變形損壞；機構(gòu)簡單、動作可靠；保證良好地塑件外觀質(zhì)量；合模時能準確復位。
在本模具的設計過程中，采用頂桿頂出的形式對塑件進行脫模，其具體的布置情況應考慮到受力平衡原則。
4.7.1脫模力的計算
注射成形以后，塑件在模具中冷卻成型，由于體積收縮，會對動模型腔產(chǎn)生一定的包緊力，塑件必須克服包緊力和摩擦阻力才能從模腔中脫出。
依據(jù)力的平衡原理，列出平衡方程式如下：
Ft=AP(μcosα-sinα) 在式中，
μ為塑料對鋼的摩擦系數(shù)，大約在0.1~0.3；
A為塑件對動模型芯的包容面積；
P為塑件對動模型芯的單位面積上的包緊力,模內(nèi)冷卻一般?。?.8~1.2）×107；在此取中間值1.0×107。
Ft為脫模力；
Α為動模型芯的脫模斜度，在本模具中為40＇。
先計算A值得A=（54×42+160×10）×4=15472
Ft=Ap(μcosα-sinα)=15472×（0.2×cos40＇-sin40＇）=1.53×107KN。
第五章 總裝配圖
設計完所有的零部件最后總裝配圖如下圖所示。
本次畢業(yè)設計所設計的鼠標下殼塑料模具的整個工作過程如下：
模具開啟后，制件的上半部分從定模板2中脫出，拉料桿22將澆注系統(tǒng)和塑件拉出，同時斜導柱18帶動滑塊16向兩側(cè)分開，模具開啟到一定程度時，頂桿支撐板10推動頂桿12，頂桿12將制件和余料脫模，然后模具閉合彈簧13沿復位桿8將頂桿固定板向回推，從而帶動頂桿復位，完成一次塑件成型。
本模具設計是成形鼠標下殼的塑料模具畢業(yè)設計，選用ABS作為塑件的注塑材料，能夠滿足鼠標下殼
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