【数控模具设计】基于PROE的鼠标及其模具设计

1、LOGC beikezhan 随心编辑,值得下载拥有! YOUR COMPANY NAME IS HERE 专业I专注I精心I卓越 【数控模具设计】基 于PROE的鼠标及其 模具设计 XXXX年XX月XX日 XXXXXXXX集团企业有限公司 Please en ter your compa nys n ame and contentv 摘要 Pro/Engineer （以下简称 Pro/E ）是一款三维建模软件， 它是一套由设计至生产的机械自动化软件， 是新一代的产品 造型系统，利用参数化实体造型的方法，为更加高速、快捷的 造型、生产提供了一种切实可行的办法， 在工业设计和机械设计 等方面有很

2、好的可操作性。 Pro/E ngineer 还提供了目前所能达到 的最全面、集成最紧密的产品开发环境。 同时本课题还用到了 Expert Moldbase Extension （以 下简称 EMX） , 模具专家系统扩展，它是 Pro/E 软件的模具 设计外挂。它是 Pro/e 的一个自动分模工具，利用该模具库， 家用电器、玩具和汽车零件制造商们将可在模具开发及制造方 面有效地控制成本。 本课题鼠标及其模具设计就是基于 Pro/E 的产品开发 设计 ，采用 Pro/E 软件对鼠标上盖制品及模具进行了三维造型， 采用 Pro/E 的数值模拟技术和经验设计计算相结合的方法优化 设计,同时仿真了塑料

3、熔体在型腔内的充模流动以及冷却分析过 关键字： Pro/E EMX 鼠标 模具 Abstract Pro/Engineer (hereinafter referred to as Pro/E) is a 3D modeling software, it is a design to the production of mechanical automation software, a next generation of product modeling system, using parametric solid modeling approach, in order to strength

4、en its high speed and the shortcut of modeling, production provides a viable, in industrial design and mechanical design, and so have very good operability. Pro/Engineer also offers the most comprehensive and integrated together product development environment. This issue of the mouse and mould deve

5、lopment is based on Pro/Es product development and design. At the same time this subject also used to the Expert Moldbase Extension (hereinafter referred to as the EMX), die expert system extensions, it is Pro/E software die design plug-in. It is the Pro/e a parting tool, use the stencil library, ho

6、usehold appliances, toys, and automotive parts manufacturers will mould development and manufacturing, effectively controlling costs. Using Pro/E software on mouse over the product and die for three-dimensional modeling, use of Pro/E of numerical simulation and experience design calculation method t

7、o optimize the design, and simulation plastic melt in the cavity of molding and cooling analysis process. Keywords : Pro/E EMX mouse dies 目录 摘要1. Abstract 2. 前言4. 1. 原料成型特征与工艺参数 6 1.1 产品的材料6 1.2 ABS塑料主要的性能指标 6 1.3 ABS的注射成型工艺参数 7 1.4 ABS的成型特性7. 1.5 ABS的脱模斜度的推荐值及其他参数 8 2. 外形设计 9. 2.1底盖设计9 2.2上盖设计9 2.3

8、支架设计26 2.4中键设计28 3. 鼠标的装配31 3.1装配底盖31 3.2装配中键31 3.3装配支架32 3.4装配上盖33 4.分解视图34 4.1爆炸图简介34 4.2鼠标的爆炸图 3 4 5.鼠标模具设计36 5.1模具的国内外现状及发展趋势 36 5.2鼠标注塑模具的现状 37 5.3注塑件成型的工艺要求 38 5.3.1塑件几何形状方面的要求 38 5.3.2塑件的尺寸精度要求 39 5.4注塑件设计要点 39 5.5注塑件缺陷及其原因 39 5.6分型面设计 40 巴、 .4.1 致谢 42 参考文献 43 刖言 此次设计的鼠标（上盖）主要是三键光电式鼠标，如何设 计 3

9、 键鼠标，首先创建鼠标上盖和鼠标左、中、右三个按键， 最后在 Pro/ENGINEER Wildfire 的装配模块中完成鼠标上盖 和三个按键的装配。主要是鼠标上盖及三个按键的造型方法。 在比例中，将用到多种复杂的造型方法，重点是将在主体造型 过程中用到变截面扫描特征、剖面圆顶及唇特征等高级特征。 在讨论注塑模设计之前，我们有必要先对国内外的塑料模 具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解， 这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个 整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产 品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、 寿命对其他工业的发展起

10、着十分重要的作用，在国际上被称为 “工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。 模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的 基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业 发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认 为“模具工业是美国工业的基石” ; 德国则认为是所有工业中的 “关键工业” ;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富 裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富 裕社会的原动力” 。日本模具产业年产值达到 13000 亿日元， 远远超过日本机床总产值 9000 亿日元。如今，世界模具工业 的发展甚至己超过了新兴的电子工业。 在模具工

11、业的总产值中， 冲压模具约占 50% ，塑料模具约占 33% ，压铸模具约占 6%， 其它各类模具约占 11% 。 塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是 一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、 制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取 代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木 材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。 目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的 塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机 械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电 器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体

12、等 零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件 的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使 用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和 汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业 的生产量也将迅速增长， 塑料的应用将覆盖国民经济所有部门， 尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。目 前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。 塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的 塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造 简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是 对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济

13、效果。塑 料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关 系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。 在我国，随着国民经济的高速发展，模具工业的发展也十 分迅速。1999 年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为 330 亿元，今后几年仍将以每年 10% 以上的速度增长。对于大 型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年 10% 的 增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半 左右。 1999 年，国内汽车年产量为 183 万辆，保有量为 1500 万辆，预计到 2005 年汽车年产量将达 600 万辆。仅汽车行业 就将需要各种塑料件 36 万吨，而目

14、前的生产能力仅为 20 多万 吨，因此发展空间十分广阔。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣 机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量 己超过 3200 万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了 100 万台。家用电器行业的飞速发展使之对模具的需求量极大。 到 2011 年，在建筑与建材行业方面， 塑料门窗的普及率为 30% ， 塑料管的普及率将达到 50% ，这些都会大大增加对模具的需求 量。其它发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对 模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推 动作用。 未来国内外塑性模具的制造技术和成型技术有如下发展趋 势： 1）在模具设计制造

15、中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术； 2）高速铣削加工将得到更广泛地应用； 3）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高 压注射成型技术； 4）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 5）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 6）虚拟技术将得到发展； 7）模具自动加工系统的研制和发展 1. 原料成型特征与工艺参数 1.1 产品的材料 ABS 即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，如图 1.1 所示 图 1.1 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS 树脂微黄色或白色不透 明，是丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油， 耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚

16、合物具有优越的柔性，韧性； 苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此 ABS 树脂具 有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强，但 原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模 斜度。 1.2 ABS 塑料主要的性能指标 密度 (Kg。 dm-3 ) 1.13 1.14 收缩率 % 0.30.8 熔点 C 130160 热变形温度 45N/cm 6598 弯曲强度 Mpa 80 拉伸强度 MPa 3549 拉伸弹性模量 GPa 1.8 弯曲弹性模量 Gpa 1.4 压缩强度 Mpa 1839 缺口冲击强度 kJ/ m2 1120 硬度 HR R6286 体积电阻系数 Q

17、cm 1013 击穿电压 Kv.mm-1 15 介电常数 60Hz 3.7 1.3 ABS 的注射成型工艺参数 注塑机类型： 螺杆式 喷嘴形式： 通用式 料筒一区 150 170 料筒二区 180 190 料筒三区 200 210 喷嘴温度 180 190 模具温度 50 70 注塑压 60 100 保压 40 60 注塑时间 2 5 保压时间 5 10 冷却时间 5 15 周期 15 30 后处理 红外线烘箱 温度 (70) 时间 (0.3 1 ) 1.4 ABS 的成型特性 (1) 非结晶形塑料，吸水性强，要充分干燥 ; (2) 流动性中等，溢边值为： 0.05mm; (3) 用高料温，高

18、模温注射压力亦较高 ; (4) 模具浇注系统对料流阻力要小，应注意选择。 浇口的位置和形式应对措施： (1) ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理 ; (2) 严格控制型腔型心等成型零部件的加工、装配精度 (3) 使用相对的螺杆式注射机， 在条件需要的情况下给模具预热 (4) 查资料，模具使用侧浇口，主流道为圆形，分流道为梯形， 以减小摩擦阻力，设计合适的浇口位置。 1.5 ABS 的脱模斜度的推荐值及其他参数 (1) 型腔脱模斜度： 40 分1 度 20 分 型心脱模斜度： 35 分 1 度 (2) 选用模具制造精度等级为： 3、4、5 2. 外形设计 2.1 底盖设计 底盖的完成图如图

19、 2.1 所示 图 2.1 鼠标底盖 鼠标底盖的设计很简单，用到了一般的草绘、拉伸、打孔 等常用的工具。这里不做过多介绍。下面我们主要介绍鼠标上 盖的设计。 2.2 上盖设计 在上盖的设计中，我们主要使用的工具包括基准点、基准 平面、基准曲线、边界混合、拉伸、倒圆角、合并曲面、加厚、 实体化等工具。 2.2.1 创建曲面 该部分主要包括拉伸曲面和边界混合曲面的创建， 其中创建 边界混合曲面的关键是利用基本曲线工具绘制基本曲线。 1) 绘制草图 新建零件文件，进入草绘界面，点击草绘按钮，选取 FRONT 面为基准平面，接受默认视图方向和参照，进入草绘，绘制如 图 2.2 所示的草图 1 。 图

20、2.2 绘制草图 1 （ 2） 绘制草图 2 。 单击草绘按钮，单击【使用先前的】 ，进入草绘，绘制如图 2.3 所示的草图 2 。 图 2.3 绘制草图 2 （ 3） 创建基准平面。 单击【基准平面】按钮，在对话框中选取 TOP 平面为参照，沿 箭头指向偏移 30 ，完成基准平面 DTM1 的创建，如图 2.4 所示。 图 2.4 创建基准平面 DTM1 （ 4） 绘制草图 3 单击草绘按钮，选取 DTM1 平面为草绘平面， PRONT 平面为 顶部参照，单击草绘按钮，进入草绘环境，绘制如图 2.5 所示 的草图 3 图 2.5 绘制草图 3 （ 5） 创建基准点。 单击基准点，选取刚绘制的

21、曲线和 RIGHT 基准平面为参照，创 建基准点 PNT0 ；选取对成一侧的曲线和 RIGHT 平面为参照， 创建基准点 PNT1 ，点击确定，完成基准点的创建，效果如图 2.6 所示。 图 2.6 创建基准点 （ 6） 绘制草图 4 。 单击草绘按钮， 选取 RIGHT 平面为草绘平面， TOP 平面为顶部 参照，进入草绘环境，绘制如图 2.7 所示草图 4 图 2.7 绘制草图 4 （ 7） 创建基准点。 单击基准点按钮，选取 FRONT 平面上的曲线和 TOP 平面为参 照，创建基准点 PNT2 ；选取 RIGHT 平面上的曲线和 TOP 平 面为参照，创建基准点 PNT3 ；选取 FR

22、ONT 平面上的另一条曲 线和 TOP 平面为参照；创建基准点 PNT4 ，效果如图 2.8 所示 图 2.8 创建基准点 （ 8） 绘制草图 5 。 单击草绘，选取TOP平面为草绘平面，RIGHT平面为右参照， 进入草绘环境，绘制如图 2.9 所示。 图 2.9 绘制草图 5 （ 9） 创建基准平面。 单击基准平面按钮，打开基准平面对话框。选取 RIGHT 平面为 参照，沿箭头方向便宜 30 ，创建基准平面 DTM2 ，效果如图 2.10 所示。 图 2.10 创建基准平面 （10 ） 创建基准点。 单击基准点按钮， 选取 DTM1 平面上的两条曲线和 DTM2 平面 为参照，分别创建 PN

23、T5 和 PNT7 ；选取 TOP 面上的曲线和 DTM2 平面为参照，创建基准点 PNT6 ；最终草绘效果如图 1.2.11 所示。 图 2.11 创建基准点 （11 ） 绘制草图 6. 单击草绘按钮，选取 DTM2 平面为草绘平面， TOP 平面为右参 照，进入草绘环境，绘制如图 2.12 所示草图 6 。 图 2.12 绘制草图 6 12 ） 选取边界混合曲线。 选择插入 -边界混合选项，打开边界混合特征操控面板。分别单 击第一方向和第二方向列表框，并在曲线上滑面板中的第一方 向和第二方向选项中， 分别选取第一方向的三个链 （如图 2.13 ） 和第二方向的四个链（如图 2.14 ）。

24、图 2.13 选取第一方向的三个链 图 2.14 选取第二方向的四个链 （13 ） 边界混合操作。 选取曲线完成后，单击确认按钮，完成边界混合操作，效果如 图 2.15 所示。 图 2.15 边界混合 注意：在执行边界混合操作时，主要是定义第一方向和第 二的方向元素。其中，第一方向是指在第一方向上创建混合曲 面，并控制选取的顺序，如果启用闭合混合复选框并选取连续 曲线，则形成封闭环：第二方向是指在第二方向上创建混合曲 面，并控制选取的顺序，如果启用闭合混合复选框并选取连续 曲线，则可以生成封闭环。 （14 ） 绘制草图 7。 单击拉伸按钮，打开拉伸特征操控面板。单击曲面按钮，并单 击放置上滑面

25、板的定义按钮，打开草绘对话框。选取 FRONT 平面为草绘平面， RIGHT 平面为右参照，单击草绘按钮，进入 草绘环境，绘制如图 2.16 所示草图。 图 2.16 绘制草图 7 （15 ） 创建拉伸曲面。 完成草绘后，单击退出按钮，返回拉伸特征操控面板。设置拉 伸深度为盲孔形式，设置拉伸深度为 30 ，单击确认按钮，完成 拉伸曲面的创建。将曲面着色显示，效果如图 2.17 所示。 图 2.17 创建拉伸曲面 16 ） 绘制草图 8 单击草绘按钮，在草绘对话框中单击使用先前的按钮，进入草 绘环境，绘制如图 2.18 所示草图。 图 2.18 绘制草图 8 （17 ） 创建拉伸曲面。 完成草绘

26、后，单击退出按钮，单击拉伸按钮。单击曲面按钮， 并设置拉伸深度为盲孔形式，设置拉伸深度为 60 ，单击确认按 钮，完成拉伸曲面的创建。将曲面着色显示，效果如图 2.19 所 示。 图 2.19 创建拉伸曲面 （ 18 ）镜像曲面。 完成曲面拉伸后，先选取之前拉伸的曲面，单击镜像，选择 FRONT 面为镜像平面，完成镜像。效果如图 2.20 所示 图 2.20 镜像曲面 2.2.2 编辑曲面 编辑曲面的操作只要包括合并、倒圆角、加厚以及阵列创建的 拉伸剪切特征。 （ 1） 合并曲面。 如图 2.21 所示，选取要合并的两个曲面，单击合并按钮，打开 合并特征操控面板。在操控面板中单击反向按钮，调整

27、合并曲 面的方向（箭头指向为保留的一侧曲面） ，单击确认按钮，完成 曲面的合并，效果如图 2.22 所示。 图 2.21 选取要合并的曲面 图 2.22 合并曲面 （2）合并曲面。 如图 2.23 所示，选取要合并的两个曲面，单击合并按钮，打开 合并特征操控面板。在操控面板中单击反向按钮，调整合并曲 面的方向（箭头指向为保留的一侧曲面） ，单击确认按钮，完成 曲面的合并，效果如图 2.24 所示。 图 2.23 选取要合并的曲面 图 2.24 合并曲面 （3）合并曲面。 如图 2.25 所示，选取要合并的两个曲面，单击合并按钮，打开 合并特征操控面板。在操控面板中单击反向按钮，调整合并曲 面的

28、方向（箭头指向为保留的一侧曲面） ，单击确认按钮，完成 曲面的合并，效果如图 2.26 所示 图 2.25 选取要合并曲面 图 2.26 合并曲面 （4）倒圆角。 单击倒圆角按钮，打开倒圆角特征操控面板，如图 2.27 所示选 取需要倒圆角的棱边线，并设置圆角半径为 5，单击确认按钮， 完成倒圆角特征的创建。 图 2.27 倒圆角 5）倒圆角操作。 单击倒圆角按钮，打开倒圆角特征操控面板，如图 2.28 所示， 选取需要倒圆角的棱边线，并设置圆角半径为 4 ，单击确认按 钮，完成倒圆角特征的创建。 图 2.28 倒圆角 （6）加厚曲面。 选取创建的整个曲面， 选择编辑 -加厚选项，打开加厚操控

29、面板， 设置加厚偏距值为 2 ，并调整加厚方向，如图 2.29 所示。单击 确认按钮，完成加厚操作，效果如图 2.30 所示。 图 2.29 加厚操作 图 2.30 完成加厚 （7）抽壳。 单击抽壳按钮，在移除的曲面一栏中选取要移除的曲面，厚度 为 1 ，如图 2.31 所示。单击确认按钮，完成抽壳操作，得到鼠 标上盖的曲面。效果如图 2.32 所示。 图 2.31 选取要移除的曲面 图 2.32 完成抽壳 到此为止，鼠标上盖的设计基本上已经完成，后面的操作就是 比较常见的剪切材料等操作，在此不多做介绍。最后完成的效 果如图 2.33 所示。 图 2.33 鼠标上盖 2.3 支架设计 鼠标的支

30、架设计，我们只需要对上面鼠标上盖设计抽壳部 分做一些变化即可以实现。 在上面抽壳操作中，我们选取与刚才相反方向的曲面做为 要移除的曲面，如图 2.34 所示，即可以得到我们要的支架，效 果如图 2.35 所示。 图 2.34 选取要移除的曲面 图 2.35 鼠标支架 2.4 中键设计 中键的设计比较简单， 观察鼠标中键的特征， 我们很容易就 会想到，我们会用到旋转来作出中间的主体部分。关键是外形 轮廓的绘制，通过仔细观察鼠标的轮廓，我们绘制如图 2.36 所 示图。 图 2.36 绘制中间轮廓草绘图 、，I 、+ : 注意： 旋转特征首先要有中心线，所以没有中心线，草绘是不完整的。 完成草绘后

31、，单击完成按钮，就得到了中键的实体。如图 2.37 所示。 图 2.37 鼠标中键 做中键滑轮，需要用到扫描特征。 单击插入 -扫描 -伸出项，选择草绘轨迹，绘制如图 2.38 所示轨 迹。单击确认后，定义草绘截面，绘制如图 2.39 所示截面，单 击确认，完成对中键滑轮的设计。效果如图 2.40 所示 图 2.38 草绘轨迹 图 2.39 草绘截面 图 2.40 完成中键的设计 3. 鼠标的装配 鼠标的装配很简单，一般用到的就是匹配和对齐这两种方 式。下来我们来对鼠标进行装配。 3.1 装配底盖 单击插入 - 元件- 装配，选择鼠标底盖。以缺省方式放置。 如图 3.1 所示。 图 3.1 插

32、入底盖 3.2 装配中键 中键的定位很重要，是建立在底盖的支柱上的，所以是适 当的尺寸是决定装配效果的要素之一。 单击插入 -元件-装配，选择中键，单击放置按钮，选择约 束类型为对齐，然后选取中键的轴上的曲面和底盖支柱上的曲 面，完成对齐；然后新建约束，选择约束类型为对齐，选取中 间的 FRONT 面和底盖的 FRONT 面，完成对齐。效果如图 3.2 所示，完成对鼠标中键的装配。 图 3.2 装配中键 3.3 装配支架 单击插入 -元件-装配，选择支架，单击放置按钮，选择约 束类型为对齐，然后选取支架的 TOP 面和底盖的 TOP 面，完 成对齐；然后新建约束，选择约束类型为对齐，选取支架的

33、 FRONT 面和底盖的 FRONT 面；然后新建约束，选择约束类型 为对齐， 选取支架的 RIGHT 面和底盖的 RIGHT 面，完成对齐 效果如图 3.3 所示，完成对鼠标支架的装配。 图 3.2 装配支架 3.4 装配上盖 单击插入 - 元件- 装配，选择上盖，单击放置按钮，选择约 束类型为对齐，然后选取上盖的 TOP 面和底盖的 TOP 面，完 成对齐；然后新建约束，选择约束类型为对齐，选取上盖的 FRONT 面和底盖的 FRONT 面；然后新建约束，选择约束类型 为对齐， 选取上盖的 RIGHT 面和底盖的 RIGHT 面，完成对齐 效果如图 3.3 所示，完成对鼠标上盖的装配。 图

34、 3.3 装配上盖 4. 分解视图 4.1 爆炸图简介 具有立体感的分解说明图就是个最为简单的爆炸图！具体点说 应是轴测装配示意图。因为工程图样除了工程技术人员外就很 少有人看得懂了。同时国家标准也作了相应规定，要求工业产 品的使用说明书中的产品结构优先采用立体图示。可以说爆炸 图就是立体装配图。 4.2 鼠标的爆炸图 在鼠标的装配完成之后，我们就可以做出鼠爆炸图了。 单击视图分解编辑位置，弹出操控面板，运动参照选择平 面法向，选择鼠标底盖为参照。单击要移动的元件，就可以移 动元件了。如图 4.1 所示，最后效果如图 4.2 和 4.3 所示。 图 4.1 选取参照 图 4.2 爆炸图 图 4

35、.3 爆炸图 5. 鼠标模具设计 5.1 模具的国内外现状及发展趋势 由于塑料具有很多优良的性能和特点，近年来它在各领域 得到了越来越广泛的应用。作为塑料制造业的支柱产业塑 料模具的设计与制造也得到了空前的发展，特别是作为塑料必 备成型工具的塑料注塑模具，由于它成型效率高，易成型形状 复杂的制品，并科实现自动化生产，得到迅速的法子，在我国 其发展速度之快、需求量之大是前所未有的。 未来国内外塑性模具的制造技术和成型技术有如下发展趋 势：1)在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术； 2)高 速铣削加工将得到更广泛地应用； 3) 在塑料模具中推广应用热流 道技术、气辅注射成型和高压

36、注射成型技术； 4) 提高模具标准化 水平和模具标准件的使用率； 5) 研究和应用模具的高速测量技术 与逆向工程； 6)虚拟技术将得到发展； 7) 模具自动加工系统的研 制和发展。 塑料是一种高分子材料， 在珠江三角洲地区一般称为塑胶。 由于塑料具有质量轻，绝缘好，抗腐蚀好，减摩性好，吸震性 好，无噪音。易成型等诸多优点。故在工业生产中已广泛用来 代替金属材料制造机械零件或日常生活用品。而用做工业制品 的塑料，特称为工程塑料。分为热固体性和热塑性两大类。 热固性塑料是指加热时变软，冷却后又变硬。待其固化再 加热，则不再变软或熔融的塑料，不能再成型。有酚醛塑料（PE）, 氨基塑料（UF,注塑成型

37、不用），环氧塑料（EP，注塑成型不 用）等， 热塑性材料是指加热时变软，呈熔融状态，冷却后变硬， 再加热又可变软，呈熔融态，反复成型不会改变其基本性能的 塑料。有聚乙烯（PE），聚氯乙烯（PVC），ABS塑料等。 注：塑件的塑料多选用热塑性塑料。 近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微 型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越 大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下 几个方面： 1. 加深理论研究。 在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设 计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展， 使 得产品的产量和质量都得到很大的提高 2. 高效率

38、、自动化。 大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化 的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产 率，降低成本起了很大的作用。 3. 大型、超小型及高精度。 由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高 寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、 高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异 的制模材料。 4. 革新模具制造工艺。 在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工 的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形 型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机 械加工的比重，而且提高了加工精度。 5. 标准化。 开展标准化工作，

39、不仅大大提高了生产模具的效率，而 且改善了质量，降低了成本。 5.2 鼠标注塑模具的现状 鼠标（ Mouse ），也有人喜欢称之为滑鼠。鼠标的发明，给 操作电脑的用户带来了大大的方便，减少了使用键盘的时间， 加大了操作速度，自此，鼠标和电脑就结下了不解之缘，特别 是操作系统发展到了 Windows 时代，鼠标既成关键的输入设 备。 从基本的运行程序、 Copy 文件、删除文件到系统的设置与调 试，鼠标均必不可少。鼠标在现代计算机中的作用越来越重要， 其主要发展趋势为人性化，多样化，个性化。这对鼠标注塑模 具设计和制造的要求也越来越高。传统的手工设计与制造方式 早己满足不了注塑模具设计和制造的需

40、要。 采用 CAD/CAE 技术 可以显著地提高塑料产品和塑料模具设计制造效率，减少了设 计者的劳动量，提高设计制造质量，减少试模修模时间，从而 缩短了从产品设计、模具设计、模具制造到产品模塑生产的整 个周期，增强企业对市场需求的应变能力。 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的 工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金 属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压 模具、冷压模具等各种模具 对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理 性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角 度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求 结

41、构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、 表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对 制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、 电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、 气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加 工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产 塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的 手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动 生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的 成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所 占的比例将会很

42、大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模 具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具 是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺 要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效 的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其 作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。 由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要 求。因此促进模具的不断向前发展。 5.3 注塑件成型的工艺要求 为了注射成型出合格的熟料制间，除了应合理选用适合注 射的塑料材料外，还必须考虑苏建的注射成型工艺性。 5.3.1 塑件几何形状方面的要求 (1)

43、 要有合适的脱模斜度。 (2) 要有合适的壁厚。 (3) 合理应用加强肋加强塑件的刚度， 但是其壁厚度应小于 塑件壁厚的 1/3 ，单面斜度应大于 1.5 度。 (4) 需设计支撑面时。 应采用凸边或几个凸起的支脚作为支 撑面。 (5) 塑件的各连接处均应有半径不小于 0.51mm 的圆角 过渡。 (6) 需开孔时，要考虑孔的形状，间距，边距，大小，方位 等因素是否对塑件成型有利。 (7) 最好在塑件上采用凸型文字，符号或装饰花纹。 (8) 使分型面尽量为简单平面。 5.3.2 塑件的尺寸精度要求 塑件尺寸公差应符合 GB/T 国标的要求 。 5.4 注塑件设计要点 根据设计任务，选择合适材料

44、。 (包括：塑料名称，密度，收缩 率，推荐厚度等等) 结合具体设计任务， 认真分析研究如何满足前述各项工艺要求， 判别注塑的形状类别是普通实用型 (如容器，玩具，家用器具)， 艺术型(如饰品) ，工程型(如电脑机箱，汽车零件) ，还是它 们的结合，以便拿出相关的具体方案措施。 (1) 用 PRO/e 设计出注塑件的三维实体。 (2) 用 PRO/e 生成注塑件的二维工程图。 (3) 用 PRO/e 对塑件进行模型分析，拔模检测，厚度检查和 浇口位置分析等。 5.5 注塑件缺陷及其原因 1）表面起膜。产生原因：树脂内部的添加剂是主要原因，造 成过度应力的注塑条件等。 2）飞边过大。产生原因：主要

45、由于合模不良。间隙过大，塑 料流动性太好，加料过多等。 3）透明性低下。产生原因：脱模剂过多，混入其他树脂，模 具温度等加工条件不合适。 4）异色褪色。产生原因：着色错误，树脂污染。过多使用粉 碎品。注塑机污染。树脂的热化等。 5）表面波纹。产生原因：熔料成半固化波动状态沿型腔表面 流动或熔料有滞留现象。 6）塑件不足。产生原因：主要是供料不足，熔料流动不良， 充气过多或排气不良等。 7）黑点黑条。产生原因：使用挥发物润滑剂或脱模剂，树脂 的热化，用黑色颜料，注塑间清洁不好等。 8）尺寸不稳定。产生原因：模具强度刚度不够，精度不良， 注射剂工作不稳定。成型条件长变等。 9）塌坑气泡。产生原因：

46、饱压补缩不良塑件冷却不均，壁厚 不均，收缩率大等。 10) 银丝斑纹。产生原因：料含水分。有低挥发物，料中充 气。排气不良，注射机压力小。模温低等。 ( 11 )溶解线痕。产生原因：熔接线位置不良及流动性不足， 模具内存在空气或挥发物。脱模剂，着色剂等引起。 ( 12 )裂纹破裂。产生原因：塑件内应力过大，脱模时顶出不 良，冷却不均匀，料中混入异物杂物等。 5.6 分型面设计 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面 受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工 艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、 操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析 比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一 般应遵循以下几项原则： (1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 (2) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模留在动模一边。 (3) 保证塑件的精度要求。 (4) 满足塑件的外观质量要求。 (5) 便于模具加工制造 (6) 对成型面积的影响。 (7) 对排气效果的影响。 (8) 对侧向抽芯的影响。 其中最重要的是第