PROE鼠标上盖设计

1、作者：Pan Hon glia ng仅供个人学习陕西理工学院本科毕业设计（论文）学 院材料学院专 业材料成型与控制工程学生姓名张雄班级学号0714054330指导教师董金虎二零一一年六月陕西理工学院本科毕业论文基于 Pro/E 地鼠标上盖注塑模具设计Design of injection mold for the top cover of mousebased on Pro/E摘 要本课题采用Pro/E以及EMX软件对鼠标上盖制品进行了零件造型及其模具设计.综合运用了注塑成形工艺与注塑模具设计地相关知识，从材料、厚度均匀性、脱模角和各成型面等方面分析了该零件地注塑成形性；根据零件体积和模具装配

2、尺寸选择注 射成形设备；在综合考虑生产批量、生产效率、精度要求等问题地基础上，制定了零件地成形工艺方案；进行了注塑模总体结构和零部件设计，绘制了模具装配图 关键词：注塑模具；鼠标上盖；Pro/E； EMXAbstractThe subject used Pro / E and EMX software products for the mouse covers parts of the modeling and mold design.Synthetically utilized the related knowledge of injection process and in jecti o

3、n mould desig n,the mould of a back cover of a lap top was desig ned. Con siderat ing material,thick ness uni formity,ejectio n an gle and pat ing surface,the injectio n performa nee of this part was an alysised; based on syn thetically con siderati ng the injectio n procedure requests,product lot,p

4、roductivity,precisi on requests, the process pla n was established; the in jecti on mould structure and the en tire mould-parts were desig ned; the mould assembly draw ing and the parts draw ings of the main parts were drew; Accord ing to the volume of the part and the assembly size of the mould,inj

5、ectio n mach ine was selected.KeyWords : Injection mold; The top cover of mouse; Pro/E; EMX目 录第一章绪论51.1 国内外发展状况51.1 1 模具工业在国民经济中地地位 5我国塑料模具工业地发展情况 51.2注塑模具计算机辅助设计、辅助工程与辅助制造 71.2.1 PRO/ENGINEER 简介81.2.2 EMX4.1 简介81.3研究内容91.4研究目地及意义 9第二章鼠标上盖地成型性分析及模架和注射机地选择 102.1鼠标上盖地成型性分析 10样品壁厚检查（厚度均匀性分析）112.2拔模角分析1

6、12.3制品材料地选取112.4工艺难点分析12第三章模具设计123.1型腔数目地确定 123.2注射量计算133.3注塑机选型133.4 注射模浇注系统设计 143.4.1 主流道和冷料穴 14分流道15浇口设计153.5注塑模成型零部件结构设计16分型面位置和形状地设计 16成型零部件结构设计17排气结构设计173.6注射模地导向及脱模机构设计183.6.1 导向机构设计183.6.2 脱模机构设计 183.6.3 复位机构设计 193.7标准模架地选取 193.8 注塑机校核 203.8.1 注射压力校核20锁模力校核20开模行程和模板安装尺寸校核 203.9冷却系统地设计213.10模

7、具材料21第四章模具装配图2122致 谢22参考文献23第一章绪论1.1国内外发展状况1.1 1模具工业在国民经济中地地位在讨论注射成型工艺之前，先要对国内外地塑料模具工业地状况、塑料模具 工业地发展方向有一个较清晰地了解首先还要对模具有一个整体地认识利用模具来成型零件地方法，实质上是一种少切削，无切削，多工序重合地生 产方法.采用模具成型工艺代替传统地切削加工工艺，可以大大地提高生产效率， 保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高地经济效益因此，模具成型 方法在现代工业地主要部门如机械，电子，轻工，交通和国防工业中得到了极其广 泛地应用 例如70%以上地汽车，电机，电器，仪表零件,

8、80%以上地塑料制品，70%以 上地日用五金及耐用消费品零件都采用模具成型地方法来生产由此可见,利用模具来生产零件地方法已经成为工业上进行成批或者大批生产地主要手段，它对于保证制品质量，缩短试制周期进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发 都具有决定性地意义.我国塑料模具工业地发展情况塑料模具工业是随塑料工业地发展而发展地塑料工业是一门新兴工业.自塑 料问世后地几十年以来，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地材料 .目前在国民经济地各个部门中都广泛地使用着各式各

9、样地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地电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表地 壳体等零件，都已经向塑料化方向发展近几年来由于工程塑料制件地强度和精度 等得到很大地提高，因而各种工程塑料零件地使用范围正在不断扩大，预计今后随 着微型电子计算机地普及和汽车地微型化，塑料制件地使用范围将会越来越大，塑 料工业地生产量也将迅速增长，塑料地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地地位目前,世界地塑料产量已超过有色金属产量地总和.塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸地塑料制品地

10、工艺 基础装备用塑料模具生产地主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产 品地尺寸规格一致，特别是对大批量生产地机电产品，更能获得价廉物美地经济效 果塑料模具地现代设计与制造和现代塑料工业地发展有极密切地关系随着塑料工业地飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展.整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都 有了很大进步，但与国民经济发展地需求、世界先进水平相比，差距仍很大.一些大 型、精密、复杂、长寿命地中高档塑料模具每年仍需大量进口在总量供不应求地同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高 地中档塑料模具也有供过于求地趋势.2006年，中国

11、塑料模具总产值约300多亿元 人民币，其中出口额约58亿元人民币.根据海关统计资料,2006年中国共进口塑料 模具约10亿美元约合83亿元人民币.由此可以得出，除自产自用外，市场销售方 面,2006年中国塑料模具总需求约为313亿元人民币，国产模具总供给约为230亿元 人民币，市场满足率为73.5%.进口地塑料模具中，最多地是为汽车配套地各种装饰 件模具、为家电配套地各种塑壳模具、为通信及办公设备配套地各种注塑模具、 为建材配套地挤塑模具以及为电子工业配套地各种塑封模具等.出口地塑料模具以中低档产品居多.由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强地竞争力， 所以进一步扩大出口地前景很好，近几

12、年出口年均增长50%以上就是一个很好地 证明.中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题.发展不平衡，产品总体水平较低.虽然个别企业地产品已达到或接近国际 先进水平，但总体来看,模具地精度、型腔表面地粗糙度、生产周期、寿命等指标 与国外先进水平相比尚有较大差距.包括生产方式和企业管理在内地总体水平与 国外工业发达国家相比尚有10年以上地差距.(2) 工艺装备落后，组织协调能力差.虽然部分企业经过近几年地技术改造，工 艺装备水平已经比较先进，有些三资企业地装备水平也并不落后于国外，但大部分 企业地工艺装备仍比较落后.更主要地是,企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就

13、难以承接比较大地项目(3) 大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足.一方面是技术人员比例低、水 平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要地是观念落后，对创新和开发不够 重视模具企业不但要重视模具地开发，同时也要重视产品地创新(4) 供需矛盾短期难以缓解近几年,国产塑料模具国内市场满足率一直不足 74%,其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%.同时,工业发达国家 地模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好.市场需求旺 盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求地局面还将持续一段时间.(5) 体制和人才问题地解决尚需时日.在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这

14、样依赖于特殊用户、需单件生产地行业，国有和集体所有制原来地体制和经营机制已显得越来越不适应.人才地数量和素质也跟不上行业地快速发展表1:国内外塑料模具技术比较表项目国内国外注塑模型腔精度0. 0050. 01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010. 05 umRa0.20 um非淬火钢模具寿命10-60万次1030万次淬火钢模具寿命160300 万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月1.2注塑模具计算机辅助设计、辅助工程与辅助制造随着塑料工业地飞速发展，注射模传统地手工设计与制造已经无法适应当前

15、 地形式.近20年地实践表明，缩短模具设计和制造时间，提高塑料制件精度与性能 地正确途径之一是采用计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE)和辅助制造(CAM) 现代科学技术地发展，特别是塑料流变学、计算机技术、几何造型和数控加工地 突飞猛进为注射模设计与制造采用高技术创造了条件.20世纪80年代以来,注射模CAD/CAE/CAM技术已经从实验室研究阶段进入了实用化阶段，并在生产中取得 了明显地经济效益.注射模CAD/CAE/CAM技术地发展和推广被公认为 CAD技术 在机械工业中应用地一个典范.1.2.1 Pro/ENGINEER 简介本课题采用美国PTC公司所推出地大型三维CAD/CAM

16、软件Pro/ENGINEER 进行具体实体零件以及模具地设计Pro/ENGINEER是一套由设计到生产地机械自动化软件，是CAD/CAM领域最 具有代表性地产品.Pro/ENGINEER系统地具体代表性如下.1 参数化建模工程设计人员可以随意勾画草图，通过修改相应地参数轻易改变模型.这一功 能特性为工程设计人员提供了设计上地简易和灵活 例如，要画一个长方形，设计 人员可以在绘图区画出一个长方形，然后通过修改长和宽地尺寸来精确控制其尺 寸2. 基于特征建模Pro/ENGINEER是采用基于特征地实体模型化系统.特征是Pro/ENGINEER中 构成零件地基本单元，设计人员采用具有智能特性地功能去

17、生成模型，如腔、壳、 倒角以及圆角等等，在需要地时候直接修改相应地特征即可3. 单一数据库所谓单一数据库，就是工程中地资料全部来自一个库，使得每一个独立用户为 一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门地.Pro/ENGINEER建立在统一地数据 库上，在整个设计过程地任何一处发生变动，可以反应在整个设计过程地相关环节 上例如，一旦修改了零件地某个特征，也会反应在装配、工程图等环节，这就给绘图 设计带来了极大地便利，减少了很多重复性地工作 .1.2.2 EMX4.1 简介在绘制本课题地模架图时，运用到了 EMX4.1软件.EMX(EXPERT MOLDBASE EXTENSION),模具专家系统扩

18、展.是 PRO/E 软 件地模具设计外挂，同样也是PTC公司地产品.EMX可以使设计师直接调用公司 地模架，节省模具设计开发周期，节约成本，减少工作量EMX特点之一：快速选型及修改下列内容(1) 模架及配件(2) 选取顶针规格，自动切出相应地孔位及沉孔(3) 按预先定义地曲线轻易设计运水孔，安装水喉水堵(4) 系统预设BOM及零件图.EMX特点之二：(1) 完整地滑块结构，包含螺丝,销钉及自动切槽(2) 完整地开模机构，包含螺丝,销钉及自动切槽.(3) 完整地斜顶结构，包含螺丝,销钉及自动切槽(4) 模拟开模过程.(5) 平面图地孔表功能.EMX特点之三：自动化配置(1) 预设所有标准件地名称

19、(2) 预设各类零件地参数及参数值.(3) 螺栓,销钉自动安装.(4) 各类零件自动产生并归于相应图层.(5) 各类简化表达.(6) 预设所有地螺栓，销钉及顶针地孔位间隙1.3研究内容近年来，电脑、移动电话和电脑配件等 3C产品更新换代速度非常快，人们对 这些产品地需求正快速增长.人们对于电脑以及其配件地选择，除了看重其硬件配 置以外，比较注重地就是外观，可以说鼠标等电脑配件地更新换代主要集中表现在 其制品外形上鉴于此，本次毕业设计选择了鼠标上盖注塑模具设计，力求通过此次毕业设计全面了解鼠标零件地模具设计和注塑工艺等方面知识.本论文详细介绍了此次毕业设计地设计全过程，以丰富地图片表达手段详细

20、介绍了鼠标注塑模具1.4研究目地及意义电器产品是人们日常生活必不可少地生活用品，人们对电器产品地要求从实用性、可靠性己经提高到对舒适性、美观性、安全性、实用经济性等方面地要求， 从而对电器产品也提出了许多新地要求.对电器产品地这种不断提出地新要求，促 使电器产品地外形不断地改进，外形零件地生产技术也不断得到新地发展，使电器 产品外壳零件成形技术在成形领域中占有越来越重要地地位目前，电器产品地外形设计及加工技术日益受到了国内外地高度重视 ，德国、美国、日本等发达国家 在这方面地研究已经取得相当地进展 .他们地电器产品外观美观，让人赏心悦目， 而且设计高效快捷，产品更新换代加快如台湾地罗技公司，其

21、鼠标产品外形美观， 设计人性化，使用寿命长.目前,国内在电器产品外观零件设计制造方面地研究还处于初级阶段，与发达国家地差距很大由于电器产品美观性地要求，零件外形多为复杂曲面，传统地设 计方法在对零件成形过程分析以及对产品存在缺陷地处理方面显得无能为力，产品成形过程数值模拟技术跟不上地现状己经成为制约产品开发和生产地一个瓶 颈.面对日益激烈地国际竞争，必须紧跟国际先进水平，不断提高电器产品外观零 件地质量，降低设计和生产成本，加快生产周期因而,鼠标上盖成形技术地研究与 开发具有相当重要地理论意义和实用价值以此作为一个突破口，带动和促进相关 电器产品外观零件注塑成形技术地发展和技术创新 第二章鼠标

22、上盖地成型性分析及模架和注射机地选择2.1鼠标上盖地成型性分析图2-1(a)正面图2-2(b)背面图2-1图2-2为某品牌鼠标上盖，要求部件美观，外部光洁性好,有一定地强度 和刚度，并且要具有一定地抗冲击性能，随着数码产品地大量普及价格也不断下跌 要求生产自动化程度高，成型周期短，生产自动化程度高、成型周期短，且要求尺寸 精度高，有较好电绝缘性样品壁厚检查(厚度均匀性分析)壳体地壁厚对部件地很多关键特性地影响至关重要，包括结构强度、外观、 成型及成本.设计阶段优化地壳体厚度可以降低后续可靠性测试地风险，修模地成 本以及成型地困难.塑件地厚度不应过厚或过薄，对于鼠标来说，壁厚常取1mm左 右另外

23、，要查看是否存在薄厚悬殊处，若通过计算在某一部分存在小于0.4,应进行零件地工艺改进.可以利用Pro/E软件厚度分析功能对零件进行厚度均匀性分析，分析后地结 果如图所示：图2-3(a)切面层图2-4(b)检测报告将零件分为100个剖切面，间距2mm,设置最大壁厚为 3mm,最小壁厚为 0.4mm.由于切片层有可能切到柱面、圆角面，从而产生无效数据(小于最小壁厚), 所以需要对检测结果进行必要地筛选经检测并筛选，该样品并无壁厚不均现象2.2拔模角分析在模具开模时候，样品地拔模角决定了制件是否能够顺利脱模，如果角度太小 则会使得制品在脱模过程当中产生制品刮花等现象 所以,我们需要对零件进行拔 模角

24、分析，在这里，我们使用Pro/e软件自带地拔模检测工具.图2-5(a)内表面图2-6(b)夕卜表面具体拔模检测如图a和图b所示，粉色一一凸模成型面都有拔模角，且大于0 度,可以顺利脱模，蓝色一一凹模成型面，其角度都小于0度，由凹模成型2.3制品材料地选取通用塑料如聚丙烯PP聚乙烯PE,聚氯乙烯PVC具有应用范围广、加工性能 良好，价格低廉地优点，但由于其力学性能较差且成型收缩率较大不易成型尺寸稳 定地制品故不选用，本课题选用ABS材料.ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)外观上是淡黄色非晶态树脂，不透明，密 度与聚苯乙烯基本相同.ABS具有良好地综合物理力学性能，耐热，耐腐，耐油，耐磨、 尺

25、寸稳定，加工性能优良，它具有三种单体所赋予地优点.其中丙烯腈赋予材料良好地刚性、硬度、耐油耐腐、良好地着色性和电镀性；丁二烯赋予材料良好地韧 性、耐寒性；苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性和良好地加工流动性改变三组分地比例，可以调节材料性能.ABS为无定形聚合物，无明显熔点,熔融流动温度不太高，随所含三种单体比 例不同，在160190C范围即具有充分地流动性，且热稳定性较好，在约高于285C 时才出现分解现象，因此加工温度范围较宽.ABS熔体具有明显地非牛顿性，提高 成型压力可以使熔体粘度明显减小，粘度随温度升高也会明显下降5.abs吸湿性 稍大于聚苯乙烯，吸水率约在0.2%0.45%之间，但由

26、于熔体粘度不太高，故对于要 求不高地制品，可以不经干燥，但干燥可使制品具有更好地表面光泽并可改善内在 质量.在8090C下干燥23h,可以满足各种成型要求.ABS具有较小地成型收缩 率，收缩率变化最大范围约为 0.3%0.8%,在多数情况下，其变化小于该范围.注塑 是ABS塑料最重要地成型方法，可以采用柱塞式注塑机，但更长采用螺杆式注塑 机，后者更适于形状复杂制品、大型制品成型 .2.4工艺难点分析鼠标上盖为外观件，要求零件表面平整光滑，无翘曲、皱折、裂纹等缺陷，周口 部高度差不可过大，以保证与下盖地严密配合.零件地曲面较为复杂，尺寸精度很 高,由于零件为薄壁制件，外形很不规则，这些就造成了成

27、形时容易受到各种因素 影响引起制品翘曲变形地问题.同时零件在整个表面有几处孔形分布，这些孔形有 较高地尺寸和位置精度，并关系到上下盖地配合问题，保证零件表面孔形地成形要 求也是需要重点考虑地问题.第三章模具设计3.1型腔数目地确定考虑到制件较小，由于大批量生产，所以我们采用一模两腔地形式.采用对称 式分布.图3-1型腔布排3.2注射量计算根据生产经验，注塑机注塑ABS塑料时，其每次注射量仅达标准注射量地80% . 为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调地均匀，选定注射量为标定注射量 地50%V=nXVn+Vj m= nm n+mj；nVn+Vj < 0.5gnmn+ mj< 0

28、.5mV(m)个成型周期内所需要注射地塑料容积或质量,cm3或g;n型腔数目；Vn(mn)单个塑件地容量或质量,cm3或g;Vj(mj)浇注系统.凝料和飞边所需地塑料地容积,cm3或g;Vg(mg)注射机地额定注射量,cm3或g.单个塑件体积Vz=14cm3,浇注系统和飞边体积为3cm33V=2X14+3=31 cmnVn+Vj < 0.5VgVg> 6Zm33.3注塑机选型一般而言，从事注塑行业多年地客户多半有能力自行判断并选择合适地注塑机来生产.但是在某些状况下，客户可能需要厂商地协助才能决定采用哪一个规格地注塑机，甚至客户可能只有产品地样品或构想，然后询问厂商地机器是否能生产

29、 或是哪一种机型比较适合.此外，某些特殊产品可能需要搭配特殊装置如蓄压器、 闭回路、射出压缩等，才能更有效率地生产.由此可见，如何决定合适地注塑机来生 产，是一个极为重要地问题通常影响射出机选择地重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等，因此,在进行选择前必须先收集或具备下列资讯：(1) 模具尺寸(宽度、高度、厚度)、重量、特殊设计等；(2) 使用塑料地种类及数量(单一原料或多种塑料)；(3) 注塑成品地外观尺寸(长、宽、高、厚度)、重量等；(4) 成型要求，如品质条件、生产速度等.本制品材料采用丙烯氰一丁二烯一苯乙烯共聚物也就是ABS,查书塑料模具设计手册附录得知其密度为1.05g/cm3,

30、收缩率为0.5%使用Pro/ENGINEER软件对三维产品自动计算出产品地体积，当然也可以根据实体尺寸手动计算出它地体积下面是部分计算过程：有上述分析知：塑件体积 =1.4138575e+04 毫米 A3= 14.138575厘米 A3塑件质量 =14.84550375g 14.8曲面面积 =1.7025508e+04 毫米八2= 170.25508!米人2综上所述,根据所得计算,选择XS- ZY - 250注塑机.表3-2 XS ZY 250型注塑机参数注射容量注射重量螺杆直径最大注射面注射压力锁模力(cm3)(g)(/mm)积(Mpa)(KN)(/ cm3)2502505050013018

31、00移模行程定位孔直径最大模厚最小模厚喷嘴球半径喷嘴孔直径(mm)(/mm)(mm)(mm)(/mm)(/mm)+0.06350 1250350250184图3-3 XS Z 250卧式注射机3.4注射模浇注系统设计主流道和冷料穴主流道顶部设计成半球形凸坑，以便与喷嘴衔接，防止主流道与喷嘴处溢料 为避免高温塑料熔体溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大2mm,如果凹坑半径小于 喷嘴球头半径则主流道凝料无法一次脱出9,由于主流道与注塑机地高温喷嘴反 复接触和碰撞，所以设计成独立地主流道衬套，选用45#钢材并经热处理提高硬度 设计独立地定位环用来安装模具时起定位作用，主流道衬套地进口直径略大于喷嘴直径1

32、mm以避免溢料并且防止衔接不准而发生地堵截.为避免前端冷料进入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道地对面设冷料穴 对于卧式注塑机冷料井设在与主流道末端相对地动模上，在脱模时制件地活动方 向不受限制所以采用底部带Z型头拉料杆地冷料穴.分流道模具采用一模两腔对称布置，型腔数过多影响制品精度，而型腔数过少生产效 率太低不能达到使用要求，故采用一模两腔.为使塑料熔体以等速度充满两型腔, 分流道在模具上采用对称等距离分布，在注射时采用对称分布可以使型腔和浇注 系统投影面积重心更接近锁模力地中心，避免局部胀模力过大影响锁模.分流道长 度也尽可能短小，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机地能耗，减少压

33、力损失和热量损失.分流道截面形状和尺寸也对塑料熔体地流动和模具地制造难易及脱模有影 响,常用地流道截面形状有圆形、梯形.U形和六角形等.在流道设计中要减少在流 道内地压力损失，则希望流道地截面积大；要减少传热损失，就希望流道地表面积 小.通过资料可以知道，圆形和正方形地流道效率最高.本制件由于体积较小，且不 为平面，采用半圆形.由于分流道中与模具接触地外层塑料迅速冷却，只有中心部位地塑料熔体地 流动状态较为理想，因而分流道地内表面粗糙度Ra并不一定要很低,取1.6卩m既 可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体地外层冷却皮层固定，从而与中心部位地 熔体之间产生一定地速度差，以保证熔体流动时具有适宜

34、地剪切速率和剪切热 .浇口设计侧浇口一般开设在模具地分型面上，从制品地边缘进料.侧浇口地厚度h决定 着浇口地固化时间，在实践中通常是在容许地范围内首先将侧浇口地厚度加工地 薄一些，以调节浇口地固化时间10.侧浇口广泛应用在中小制件地多型腔注射模，其优点是截面形状简单.易于加 工.便于试模后修正.浇口地理想尺寸很难用理论公式计算 ，通常根据经验确定，取其下限，然后 在试模过程中逐步加以修正.一般浇口地截面积为分流道截面积地 3%9%,截 面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.52mm,取1mm.表面粗糙度Ra不低于 0.4 ym浇口地截面一般只取分流道截面积地 3%9%，浇口地长度约为0.5mm2

35、mm, 侧浇口侧浇口查表5-4（常用地浇口形式）塑料成型工艺与模具设计.这里选用 圆形截面地侧浇口 .图3-4浇注系统图3-5冷料穴与分流道图3-6带Z形头地拉料杆所选用地浇口衬套为SJAC,具体参数如图所示：图3-7浇口衬套3.5注塑模成型零部件结构设计模具中决定塑件几何形状和尺寸地零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、 成型杆等.成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体地高压料流地冲刷，脱模时 与塑件间还发生摩擦.因此，成型零件要求有正确地几何形状，较高地尺寸精度和 较低地表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高地强度、刚度及较好地 耐磨性能.设计成型零件时，根据塑料地特性和塑件

36、地结构及使用要求，确定型腔 地总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零 件地加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件地工作尺寸，对关键地成型零件进行强度和刚度校核11.分型面位置和形状地设计该制品无需侧抽芯，且为简化模具结构选择单分型面，流道凝料连同制件一起 由拉料杆从定模脱下再连同制品由推杆推出，此种脱模过程较为简单易于操作.分型面地选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很大地影响 它决定了模具地结构类型，是模具设计工作中地重要环节.模具设计时应根据制品 地结构形状、尺寸精度、浇注系统形式.推出方式、排气方式及制造工艺等多种 因素，

37、全面考虑，合理选择.选择分型面总地原则是保证塑件质量，且便于制品脱模和简化模具结构.下面具体说明一下分型面选取地原则：（1）选择分型面应尽可能使塑件开模时留在动模（2）分型面应尽可能选在不影响外观地部位.（3）分型面地选择应保证塑件地尺寸精度.（4）分型面地选择应有利于排气.（5）分型面地选择应有利于模具零件地加工.（6）分型面地选择应该考虑注塑机地地技术规格12.综上所述，本次课题鼠标地分型面设计应该考虑在鼠标地下表面完成，分为两 步.第一步是将内表面全部复制，第二步则是使用裙边指令设计新地分型面，然后 再将两个曲面进行合并13.图3-8分型面图3-3为利用复制命令、排除孔命令以及边界混合命

38、令做出地分型面利用裙边指令完成地最后地分型面如图3-9图3-10所示：图3-9裙边所设计地分型面（a）图3-10裙边所设计地分型面（b）成型零部件结构设计成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑14.图 3-11图 3-12型芯型腔及铸件图3-13型芯（动模）图3-14型腔（定模）排气结构设计排气是注射模具设计中一个不可忽视地一个问题.在注射成型中，若模具排气不良，型腔内地气体受压缩将产生很大地背压，阻止塑料熔体正常快速充模，同时 气体压缩所产生地热量可能使塑料烧焦在充模速度大、温度高、物料粘度低、 注射压力大和塑件过厚地情况下，气体在一定地压缩

39、程度下会渗入塑料制件内部, 造成气孔、阻止疏松等缺陷特别是快速注射成型工艺地发展，对注射模地排气系 统就更加严格但是由于本制件属于中小型，且注射速度中等,可以利用分型面和成型杆地间 隙排气，不开设专门排气槽15.3.6注射模地导向及脱模机构设计导向机构设计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间地准确对合，起定位和定向作用设在动模上地导柱长度高出型芯 68mm,导柱采用有肩 导柱和导套配合地方式，安装段与模板间采用过渡配合 H7/k6,导向段与导向孔间 采用动配合H7/f7,固定段表面粗糙度为Ra1.6m导向段表面用Ra0.8m导柱需要 有硬而耐磨地表面，坚韧而不易折断地芯部

40、 ，因此采用低碳钢（20号钢）渗碳 （0.50.8mm 深），经淬火处理（HRC60）16.导套选用带轴肩连接地导套，导套内孔与导柱之间为动配合 H7/f7,外表面与 模板孔为较紧地过渡配合H8/k7,粗糙度内外表面均用Ra0.8m材料选用20号钢 渗碳淬火处理，表面硬度为HRC55,低于导柱5度.图3-15导柱图3-16导套图3-17导柱导套示意图脱模机构设计脱模机构采用推杆推出地典型结构，推杆直接作用于塑件地内表面不会影响 到外观.此机构由7个零件组成分别为推杆，推板，推杆固定板,拉料杆，复位杆，限位 钉，推板导柱.推杆直接作用于塑件表面，将塑件推出模外，推杆需要固定，因此设推 杆固定板和

41、推板，两板间螺钉连接；注塑机上地顶杆作用在推板上；为了确保推 出板平行移动，推出零件不致于弯曲卡死，设有推板导柱和导套；推板地回程是靠复位杆实现地，最后一个零件是拉料杆，它地作用是勾着浇注系统地冷料使整个浇 注系统随同塑件一起留在动模，在推板与定模底板间设限位钉，限位钉有两个作用 一是使推板与底板间形成间隙，一但落入废料屑，也不会影响推板复位另一个作 用是在模具制造时可调节限位钉头部地厚度来控制推杆返回地位置17.脱模动作由注塑机液压系统来完成，有利于提高生产效率推出位置设在脱模 阻力较大地六处地方，推杆端面加工为与凸模曲面近似地斜面，有利于保持塑件壁 厚一致,且端面等于或高于型芯0.050.

42、1mm,否则会影响外观和使用，推杆直径56mm,推杆和推杆固定板采用轴肩连接，在推杆固定板上同时安装四根复位杆和 四根导柱起复位和导向作用.所选分型面无需侧抽芯，顾不涉及图3-18推杆363复位机构设计复位机构作用是使完成推出任务地推出零部件回复到初始位置这里将复位杆与弹簧配合使用，将弹簧套在复位杆上，从而防止复位过程中发生卡滞或推出机 构不能准确复位地情况18.图3-19复位弹簧3.7标准模架地选取模具采用一模两腔对模具总体布局和尺寸进行估计,拟选用FUTABA公司SCType型（两板）模架用Pro/E地EMX插件自动生成.图 3-20 SC Type 模架对模架尺寸进行必要地修改，修改后地

43、尺寸如图3-21所示：图3-21模架具体尺寸图图3-22动模尺寸图图3-23定模尺寸图3.8注塑机校核注射压力校核ABS塑料推荐注射压力为7090MPa,考虑到本制件壁厚较小，充模阻力较大 取注射压力为80 MPa19.锁模力校核当高压地塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向地很大推力T推，其大小等于制件与浇注系统在分型面上地垂直投影之和乘以型腔内塑料熔体地平 均压力.该推力应小于注射机额定地锁模力T和，否则在注射成型时会因为锁模不紧而发生溢边跑料现象20.T 推=A?p 平均 < A?护 A?kp°T和护？kp0T推型腔内塑料熔体沿注射机轴向地推力,N;A 塑料与浇注系统

44、在分型面上地投影面积,mm2;p平均 型腔内塑料熔体地平均压力，Mpa;p型腔内塑料熔体地压力,Mpa;查表得p取30MpaP0注射压力,Mpa ；k材料系数查表得ABS=1.1510由PRO/E测得投影面积为6840mm2T 和护？kp)= 1.15 80>6840= 629.28KN开模行程和模板安装尺寸校核模具开模后为了便于取出塑件，要求有足够地开模距离，而注塑机地开模行程 是有限地,应此模具设计时必须进行注射机开模行程地校核 .所选用地注塑机地最 大行程与模具厚度有关，故注塑机开模行程应满足下式：S max > S=M+H什H2+(510)S max注射机地最大开模行程，m

45、m；S模具所需地开模距离，mm；Hi 塑件脱模需要地顶出距离,mm；H2塑件厚度(包括浇注系统和系统凝料),mm；Hm模具闭合高度,mmS=240+30+20+10=30CMm综上所述，皆能满足所选注塑机要求3.9冷却系统地设计在注塑成型中，模具地温度直接影响到塑件地质量和生产效率.有些塑件地物 理性能,外观和尺寸精度要求较高，对模具地温度要求十分严格，为此要设计专门 地模温调节器21.前已述明本制件无须对模具加热，只需考虑冷却问题.模具地冷 却主要采用循环水冷却方式图3-24 A板冷却水路图3-25 B板冷却水路图3-26冷却水路3.10模具材料塑料模具地工作条件与冷冲模有所不同，一般都必须

46、在一定温度(150r 2O0C)条件下进行工作，除了要受到一定压力作用外，还要承受温度地影 响.因此对塑料模地成型零件，除了要求必须具有足够地强度、硬度和良好地加工 性能之外，还要求热稳定性好，温度差异引起地尺寸变化率小.选取常用地45牌号 地优质碳素钢经调质处理后有一定地强度和耐磨性用于模架材料.高碳工具钢、 低合金工具钢经过热处理后具有较高地强度和耐磨性，用于成型零件.而型腔和型 芯用50号钢以改善表面抛光性能和耐磨性能22.第四章模具装配图图4-1开模图4-2合模图4-3模具爆炸图图4-4模具零部件3D图鼠标上盖是薄壳塑件且出于该产品产品外形美观 ，手感好地使用要求，零件地 外形全部设计

47、为为曲面，本论文采用Pro/E三维建模软件和EMX设计完成了关于 鼠标地模具设计所做地工作有以下几个方面：(1) 从材料、厚度均匀性、脱模角和各成型面等方面分析了鼠标上盖注塑成 形性；(2) 根据零件体积和模具装配尺寸选择注射成形设备；(3) 进行了注塑模总体结构和零部件地设计，用图片表示出了具体零部件地结 构致 谢在本论文地完成过程中，我地导师施一丰、叶思珍老师给予了我悉心指导和热 情鼓励，使我顺利完成了论文工作她严谨地治学态度、渊博地知识和执着地敬业 精神给我留下了深刻印象激励我克服困难，广泛涉猎新思想、新理论，不断地探求 新地科学发展同时，也让我懂得如何去踏踏实实地工作、勤勤恳恳地做人.

48、论文工 作量十分大，加之我地模具设计实践操作知识很少，在做课题地过程中遇到了很多 困难，论文在叶老师地热心帮助下才得以顺利完成，在此，谨向叶老师表示衷心地 感谢和诚挚地敬意.同时，感谢在做课题过程中为我提供便利和帮助地老师和同学们 .感谢班上地所有同学们，感谢我们在一起度过地这段忙碌又偷快地时光.在此，向所有关心和帮助过我地领导、老师、同学和朋友表示由衷地谢意！衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩地各位老师！参考文献1 中国模具工业协会编模具行业十一五”规划模具工业出版社,2005:12-182 张正修编模具产业地现状及发展对策五金科技出版社,2005:8-123 奚永生编精密注塑模具设计中

49、国轻工业出版社，1997: 5-64 应放天编PRO/ENGINEER中文野火版2.0模具设计实例教程人民邮电出版社，2006:1-2张克惠编塑料材料学西北工业大学出版社，2000:15-22 陈金德，邢建东编材料成型基础教程机械工业出版社，2004:102-1107 赵从容编塑料模具设计模具工业出版社，2004:1088 黄锐编塑料成型工艺学中国轻工业出版社，2005:789 黄虹编塑料成型加工与模具化学工业出版社，2005:112-11510 崔令江编塑料成型模具化学工业出版社，2005:12311 黄虹编塑料成型加工与模具化学工业出版社，2005:122-12312 李德群编塑料成型工艺与模具设计机械工艺出版社，2005:8513陈嘉真编塑料成型工艺与模具设计机械工业出版社，2002:10313 李红林精密注射模排气系统设计模具工业出版社，2004:614 邹继强编塑料模具参考资料汇编清华大学出版社，2005:85-8615 牛宝林编Pro/ENGINEER Wildfire3.0中文版模具设计实例教程清华大学出版社