鼠标底座注射模设计

3 题目：鼠标底座注射模设计第一章前言80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿，至2000年我国模具总产值预计为260-270亿元，其中塑料模约占30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。1.1我国塑料模具的发展现状我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10～30万次，淬火钢模达50～1000万次，交货期较以前缩短,但和国外相比仍有较大差距.

成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在29～34英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50～80%相比，差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UGⅡ、美国ParametricTechnology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。据有关方面预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点。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，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，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的中档塑料模具也有供过于求的趋势。1.2国外塑料模的发展状况国外先进国家对发展塑料模很重视，塑料模比例一般占30%-40%。专业化、标准化程度高、设计和工艺技术先进，如模具CAD/CAM技术采用普遍，加工设备数控化率高等，模具生产效率高、周期短。国外，70%以上是商品化的。工艺装备水平CAE技术在欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意大利COMAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50%以上。一些寿命高的和高精度的模具拿制作模具的原材料来说，国内的材料很难达到大型、精密模具所需要的性能要求、CAE

CAD

CAM.CAPP等软件很多都是国外的。拿塑封模具来说，国外一次可以加工出上百个型腔的模具，还有热流道技术、气辅成型这些工艺应用都很普遍。德国的模具很多采用热流道技术，使用热流道技术，产品的质量好，成型周期短，精度高。1.3国内外塑料模具技术差距在五十年前，中国的模具行业取得了长足的进步，大大提高了模具制造的水平。在制造技术方面，我们的应用程序级的CAD/CAM/CAE技术上下足功课，但也取得了很大的进展，如中国生产的家电企业，引进了一批国外先进的CAD/CAM系统，如UGⅡ，PROE，CADS5，DOCT5和MPA等塑料薄膜分析软件。虽然引进这些系统消耗了大量的资金，但它使中国的模具行业的发展已经上升到一个新的水平，是中国模具行业的重要组成部分，这些技术的融合，不仅实现了CAD/CAM和CAE技术也为成型工艺支持，这些年来，我们国家在国外这些先进的软件的基础上，还开发了塑料模具CAD/CAM系统，如注塑HSC5.0CAXA系统和CAE系统和软件，这些国内，国外软件相比，先进的软件有很多好处，它不仅适用于中国的模具制造市场，更重要的是，该软件仍然是非常便宜的。国外一些先进国家塑料模具，塑料模具制造行业中的比例达到30％的发展高度重视，40％和更加专业化的设计和做工在这些国家，如CAD/CAM技术的使用阶段的普及相对较高的国内设备NC和那些先进国家以及高效率，周期短的优势。大多数欧洲国家比在利用CAE技术更加成熟。在注射模具由熟练使用这些技术和CAE软件的设计可以提前预测到可能出现的隐藏缺陷的模制工艺和模具的问题。CAE技术在这一技术的模具设计中的作用越来越大，这种先进的CAE技术应用后，一些外国公司受到的试用时间的50％以上缩短。目前用于模具制造技术还不成熟，还有的企业有很大的差距在国外，最顶尖的技术也基本在国外，以塑胶模具制造技术，一直很受欢迎，在国外热流道和天然气协助国家塑造这些技术真的不是很多见。许多德国的模具热流道技术，采用热流道技术，产品质量好，循环时间短，精度高。第二章塑件分析2.1塑件工艺性分析结构分析：从零件图上分析，此零件总体为壳体，且内侧壁有小凹槽。如下图：图2-1零件图尺寸精度：塑料有5、6、7三种精度等级，我们取外表面为7级精度。塑料制品的表面光洁度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点外，主要由模具光洁度决定。一般模具表面光洁度要比塑料制品高一级。因此制件外表面取Ra6.3μm。塑件壁厚分析：塑件壁厚的设计与塑件原料的性能、塑件结构、成型条件、塑件的质量及其使用要求都有密切的联系。壁厚过小，会造成充填阻力增大，特别对于大型件、复杂制件将难于成型。塑件的厚度的最小尺寸应满足以下要求：满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚能承受推出机构等的冲击和振动制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚,满足成型时熔体充模所需的壁厚。塑料制件规定有最小壁厚值，表2-1为热塑性塑件最小壁厚及常用壁厚推荐值。表2-1热塑性塑件最小壁厚及常用壁厚推荐值塑料类型制件流程50mm的最小壁厚/mm一般制件的壁厚/mm大型制件的壁厚/mm聚丙烯（pp）0.852.45-2.75>2.4-3.2脱模斜度分析当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯，若塑件外形较复杂时，塑件的多个面与型芯紧贴，从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的表面被檫伤和推顶变形，需设脱模斜度。一般来说，塑件高度在25mm以下者可不考虑脱模斜度。但是，如果塑件结构复杂，即使脱模高度仅几毫米，也必须认真设计脱模斜度。1.表面脱模方向上留有足够的斜度，在模具上称为脱模斜度。2.脱模斜度选取:取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取30′～1°30′。塑件脱模斜度的选取应遵循以下原则：1)塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值，反之取偏小值。2)塑件结构比较复杂，脱模阻力就比较大，应选用较大的脱模斜度。3)当塑件高度不大（一般小于2mm）时，可以不设斜度；对型芯长或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常为了便于脱模，在满足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可将斜度值取大些。4)一般情况下，塑件外表面的斜度取值可比内表面的小些，有时也根据塑件的预留位置（留于凹模或凸模上）来确定制件内外表面的斜度。5)热固性塑料的收缩率一般较热塑性塑料的小一些，故脱模斜度也相应取小一些。6)一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。综合以上的原则，由于塑件高度不是很大，收缩率一般，本设计中采用30′的脱模斜度。3.表面粗糙度分析：塑料制件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等痴点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低1~2级，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般为1.6~0.2um，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度值不断加大，应随时给以抛光复原。非配合表面和隐蔽面可取较大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度与塑料的品种有关。一般，型腔表面粗糙度要求达到0.2~0.4mm。2.2塑件材料分析目前常用的工程塑料有ABS、聚碳酸酯（PC）等等。通过对比各个材料的性能并且综合考虑塑件的用途和经济性能最后选取塑件的原材料为聚碳酸酯（PC）。表2-2聚碳酸酯（PC）物理化学性能性能典型值外观无色至微黄色透明液体分子量（粘均）25000—40000密度g/cm31.20吸水性0.13马丁温度120热变形温度（1.82Mpa），℃134玻璃化温度，℃149热分解温度，℃340线膨胀系数，K-16C10-5—7C10-5燃烧性自熄氧指数31.5表面电阻率，Ω1C1015体积电阻率，Ω•M1.5C1014介电强度，KV/mm22介电常数，1MHZ2.9介质损耗角正切，1MHZ7C10-3表2-3聚碳酸酯（PC）注塑成形工艺工艺参数数值料筒温度，/℃/前部270—300中部270—300后部240—280喷嘴温度，/℃270—300模具温度，/℃70—110注射压力，/Mpa60—140螺杆转速，/r•min-130—120螺杆背压，/Mpa0—10成形周期，/s/注射1—25冷却5—40制品热处理温度，/℃110制品热处理时间，h0.5—2第三章moldflow分析3.1产品网格划分对塑件的划分采用表面网格，表面网模型是由三角形单元组成的，与中面不同，中面网格创建在模型壁厚的中间处，而表面网格创建在模型的上下表面，对于一般的薄壁塑件，都采用表面网格进行划分。而该制件采用表面网格进行划分。图3-1网格划分3.2最佳浇口的分析浇口位置对流动熔料前沿的形状和保压压力的效果都起着决定性作用，因此也决定了模制零件的强度和其它性能。MoldFlow给出的分析结果见下图。图3-2浇口分析3.3型腔的布置和设计Moldflow软件提供了型腔复制向导来进行型腔的布置设计，我们也可以利用移动镜像功能来设计型腔布置：图3-3型腔分布图3.4浇注系统的设计Moldflow软件提供了流道设计向导，可以根据模型自动设计流道，但是在本例中，我们使用手工方式设计流道，手工设计的优点就是可以根据自己的需求设计主流道和分流道的长度、直径、角度等。流道设计见下图图3-4流道创建图3.5注塑工艺参数的设定1.模具温度。模具表面温度为80℃2.熔体温度。熔料温度，选择温度为260℃。3.本例模拟采用“自动控制方式”进行。4.速度/压力切换。速度和压力控制转换点的设置，在充填阶段，首先对注塑机的螺杆进行速度控制，等充填到某个状态时，将速度控制方式转变为压力控制。本例采用“充填体积%”来设置速度/压力切换点，当充填体积达到99%的时候进行速度与压力的切换。5.保压控制。保压及冷却过程中的压力控制。包括保压压力与充填时间。液压压力与时间、最大机器压力百分比、充填压力百分比与时间。本例采用充填压力百分比与时间的关系进行控制，保压压力为充填压力的80%，保压时间选择10s。6.开模时间。是指顶出产品时模具打开的时间。本文设置开模时间为5s。3.6模拟结果分析对于塑料注射成型来说,最重要的是控制塑料在模具中的流动方式。制品的许多缺陷,如气穴、熔接痕、短射乃至制品的变形、冷却时间等,都与树脂在模具中的流动方式有关。MPI/Flow通过对熔体在模具中的流动行为进行模拟,可以预测和显示熔体流动前沿的推进方式、填充过程中的压力和温度变化、气穴和熔接痕的位置等,帮助工艺人员找出缺陷产生的原因并加以改进工艺参数。图3-5充填时间图图3-6模具总体温度图图3-7气穴位置图图3-8熔接痕图图3-9所有因素引发的变形图第四章注射机的选择4.1注塑机概况注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。图4-1注塑机注射成型是通过注塑机和模具来实现的。4.2注塑机的分类注塑机的类型有:立式、卧式、全电式，但是无论那种注塑机，其基本功能有两个：1.加热塑料，使其达到熔化状态；2.对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。4.3注塑机的选择1.注射量的计算塑件体积为：V塑≈15cm3图4-2体积2.浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系统的凝料在设计之前不能去定准确的数值，但是可根据经验按照塑件体积的0.2倍到1倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和2个塑件体积之和）为：V总=1.2nV塑=1.2×2×15=363.选择注射机根据以上的计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为36，由参考文献V公=V总/0.8=36/0.8=45。一般而言，从事注塑行业多年的客户多半有能力自行判断并选择合适的注塑机来生产。但是在某些状况下，客户可能需要厂商的协助才能决定采用哪一个规格的注塑机，甚至客户可能只有产品的样品或构想，然后询问厂商的机器是否能生产，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，如何决定合适的注塑机来生产，是一个极为重要的问题。通常影响射出机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等，通过以上各种因素和考虑到经济效益的问题我选取了XS-ZY125型注射机。XS-ZY125型注射机，主要参数如下表：表4-1XS-ZY125型注射机参数项目XS-ZY125结构形式卧理论注射容量/cm3125螺杆（柱塞）直径/mm42注射压力/Mpa119锁模力/KN900拉杆内间距/mm260×290移模行程/mm300最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm200喷嘴球半径/mm14喷嘴口孔径/mmФ34.4注射机的校核4.4.1容量校核在一个注射周期内注塑模内所需要的塑料总容积应该是模具型腔总容积与模具浇注系统的容积之和，有以下计算公式：V=n×1.2×式中n——模腔数量；——单个制品的体积；——所需塑料体积。带入数值计算可得：V总=1.2nV塑=1.2×2×15=36而所选的注射机的理论注射容积为：0.8V公≧V所以经验算符合4.4.2合模力校核为了保证产品的质量需要对合模力进行校核。按以下公式进行校核：式中——注塑机额定合模力（kN）n——模腔个数；——模腔平均压力（Mpa），取60Mpa；A——开模方向最大投影面积（m2），A=2*6330=12660mm²图4-3面积以上带入数据计算得：F1=60×12660≈760KN所选的注射机的锁模力为900kN，所以满足要求。4.4.3模具厚度的校核实际使用的模具厚度与注塑机所允许的安装最大模具厚度和最小模具厚度之间要满足以下条件：，在设计中模具的厚度Hm=270mm，而所选注射机所允许安装的最大模具厚度=300，最小模具厚度=200，所以完全符合要求。4.5模架的选择由于制件外围尺寸为61×112×21，采用一模2腔结构，经过以上设计我们可以确定型腔的尺寸为120×315×45，按照一般的要求。模架的尺寸≈型腔尺寸+2×60，模架动模板的厚度≈型芯厚度+（20~30），模架定模板的厚度≈型腔厚度+（20~30）。由于我们设计的为侧浇口，单分型面。模架就要选择大水口的模架，又我们经过计算选择模架的型号为CI。最后选定模架为LKM_CI-CI-2545-A70-B70-C80形。为了节约材料成本，对其A板和B板的厚度，还有方铁的高度都作了调整。如图所示：图4-4模架尺寸模具结构设计5.1型腔数目的确定注塑模的型腔数目，可以是一模一腔，也可以是一模多腔，在型腔数目的确定时，有以下几个要求：1.按塑件经济性确定型腔数；2.按注射机的最大注射量确定型腔数；3.按注射机额定锁模力确定型腔数；4.按制品精度要求确定型腔数。按注射机的锁模力大小确定型腔数nn≦=≈2.934F—

注射机的额定锁模力；F=900p

—

塑料熔体对型腔的平均成型压力，p

=

60MPa；查《模具设计指导》表6-5可知

A

—

单个塑件在模具分型面上的投影面积，mm2A=6.330cm³

Aj

—

浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm2。

Aj

≈0.5A≈3.16cm³分析结论：该模具设计型腔数目不能大于2.934个型腔，只能采用一模2腔。5.2分型面的确定5.2.1分型面的形式分型面的形式与塑件的几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件等有关，常见的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面和平面、曲面分型面。5.2.2分型面的选择原则1、复合塑件脱模的基本要求，就是能使塑件从模具中取出，分型面应设在脱模方向最大的投影边缘部位；2、分型线不影响塑件外观，即分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面；3、确保塑件留在动模一侧，利于推出且推杆痕迹不显露于外观面；4、确保塑件质量；5、要你管尽量避免成型孔、侧凹，若需要滑块成型，力求滑块结构简单，尽量避免定模滑块；6、满足模具的锁紧要求，将塑件投影面积大的方向放在定动模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面；另外，分型面是曲面的，应加斜面锁紧；7、合理安排浇注系统特别是浇口位置，有利于开模；5.2.3本设计分型面的选择通过对塑件结构形式的分析，同时根据以上分型面的选择原则综合考虑，决定将分型面选在塑件截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图所示图5-1分型面5.3成型零件的尺寸计算该塑件的材料PC是一种收缩范围较大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法计算。查手册得的收缩率为0.4%~0.7%,故平均收缩率为0.5%。表5-1公差数值表[5.9-11]和精度等级表基本尺寸精度等级公差数值表5-2精度尺寸的选用[2-3、5]类别塑件种类建议采用的精度等级高精度一般精度低精度pc根椐塑件的要求，由以上两表可查得：该塑件可按精度等级为级精度选取。此产品采用4级精度，属于一般精度制品。因此，凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数x取值可在0.5~0.75的范围之间，凸凹模各处工作尺寸的制造公差，因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可达到IT７～IT８级，综合参考，相关计算具体如下：5.3.1型腔凹模尺寸计算图5-2型腔（相关公式参见《塑料制品成型及模具设计》第79-80页）(一)、型腔径向尺寸的计算：LＭ+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δzLＭ————凹模径向尺寸（mm）LS————塑件径向公称尺寸（mm）Scp————塑料的平均收缩率（％）Δ—————塑件公差值（mm）δz————凹模制造公差（mm）由：LS1=61.3mmLs2=112.9mm又查表知4级精度时塑件公差值Δ1=0.32mmΔ2=0.5mm实践证明：成型零件的制造公差约占塑件总公差的1/3～1/4，因此在确定成型零件工作尺寸公差值时可取塑件公差的1/3～1/4。为了保持较高精度选1/4。由于：δz=1/4Δ得：δz1=1/4×0.32=0.08mmδz2=1/4×0.5=0.125mm则：LＭ1+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz=[（1+0.5%）×61.3-3/4×0.32]+0.08=61.366+0.08mmLＭ2+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz=[（1+0.5%）×112.9-3/4×0.5]+0.125=113.089+0.125mm5.3.2型腔深度尺寸的计算凹模深度尺寸同样运用平均收缩率法：HＭ+δz=[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δzHＭ————凹模深度尺寸（mm）δz————凹模深度制造公差（mm）其余符号同上由：HS1=12.7mmHS2=20.6mm取4级精度时Δ1=0.18mmΔ2=0.2mm由δz=1/4Δ得：δz1=0.045mmδz2=0.05mm则：HＭ1+δz=[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz=[（1+0.5%）×12.7-2/3×0.18]+0.045=12.643+0.045mmHＭ1+δz=[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz=[（1+0.5%）×20.6-2/3×0.2]+0.05=20.57+0.05mm5.3.3型芯凸模尺寸计算图5-3型芯1.型芯径向尺寸的计算运用平均收缩率法：LＭ–δz=[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δzLＭ————型芯径向尺寸（mm）δz————型芯径向制造公差（mm）其余符号同上由：LS1=109.6mmLS2=58mm取4级精度时Δ1=0.5mmΔ2=0.32mm由δz=1/4Δ得：δz1=0.125mmδz2=0.08mm则：LＭ1–δz=[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz=[（1+0.5%）×109.6+3/4×0.5]–0.125=110.523–0.125mmLＭ2–δz=[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz=[（1+0.5%）×58+3/4×0.32]–0.08=58.53–0.08mm2.型芯高度尺寸的计算运用平均收缩率法：HＭ–δz=[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δzHＭ————型芯高度尺寸（mm）δz————型芯高度制造公差（mm）其余符号同上由：HＳ1=11.1mmHＳ1=19mm取4级精度时Δ1=0.18mmΔ1=0.2mm由δz=1/4Δ得：δz1=0.045mmΔ1=0.05mm则：HＭ1–δz=[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz=[（1+0.5%）×11.1+2/3×0.18]–0.045=11.275–0.045mmHＭ1–δz=[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz=[（1+0.5%）×19+2/3×0.2]–0.05=19.228–0.05mm5.4浇注系统的设计浇注系统是塑料熔体由注塑机喷嘴通向模具型腔的流动通道，因此它应能够顺利的引导熔体迅速有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在质量优良的塑件。浇注系统组成是：主流道、分流道、浇口、冷料穴、塑件。5.4.1主流道设计1.主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为d=d1+(0.5～1）=3.5～4mm=16mm2.主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套），以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。浇口套都是标准件，只需去买就行了。常用浇口套分为有托浇口套和无托浇口套两种下图为前者，有托浇口套用于配装定位圈。浇口套的规格有Φ12，Φ16，Φ20等几种。由于注射机的喷嘴半径为14，所以浇口套的为R16。如图。图5-4浇口套3.主流道衬套的固定因为采用的有托浇口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为Φ100mm,内径为Φ36mm固定。如图为具体固定形式。图5-5定位环和浇口套的装配5.4.2分流道设计主分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。分流道的布置形式采用平衡式图5-6分流道5.4.3浇口设计浇口是连接分流道和型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），是塑料熔体进入型腔的入口。浇口的形状、数量、位置及尺寸对塑件的成型性能及成型质量影响很大。合理选择浇口的位置是提高塑件质量的重要环节，浇口位置不同，也将直接影响模具的结构。因为该零件为圆柱杆类零件并且为一模两腔结构所以浇口选择为潜伏式浇口，潜伏式浇口应用广泛，生产效率高。综合考虑塑件的形状，该模具的分流道设在分型面上，采用圆形截面分流道，浇口为潜伏式浇口。图5-7浇口5.5导向机构的设计5.5.1导向机构的作用导向机构是保证塑料注射模具的动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件，通常采用导柱导向，主要零件包括导柱和导套。其具体作用有：1.定位作用2.导向作用3.承载作用4.保持运动平稳作用5.锥面定位机构作用5.5.2导柱的设计导柱导向是指导柱与导套（导向孔）采用间隙配合使导柱在导套（导向孔）内滑动，配合间隙一般采用H7/k6级配合。因为此塑件结构复杂，所以采用台阶式导柱。在导柱的工作部分上开设油槽，可以改善导向条件，减少摩擦，但增加了成本，由于该模具要求不高，所以不再加油槽。故导柱采用不加油槽的阶梯式导柱根据国家标准选用直径为25mm长度为135mm的导柱,材料为T8A淬硬钢图5-8导柱5.5.3导套的设计由于导柱已选定，且该模具较小，其导柱、导套配合之间模具结构较复杂，所以采用两个导套接连使用达到模具要求，由塑料模具设计与制造可查得与之相配的导套为=1\*ROMANI型带头导套，其直径为35mm，长度分别为70mm。如图所示：图5-9导套5.6排气系统的设计塑料在熔化时，会产生气体，所以当塑料在充满型腔时及浇注系统内的空气，如果在型腔中不及时排除干净，可以会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面气体的受压产生反向压力而降低充模速度，还可能造成塑件碳化或烧焦。注射成型时的排气可采用如下四种方式排气：1.利用配合间隙排气；2.在分型面上开设排气槽排气；3.利用排气守排气；4.强制性排气；该模具是采用利用配合间隙排气。其间隙值约为0.03~0.05mm.它常用于中小型的简单模具。5.7冷却系统的设计冷却装置的目的，主要是防止塑件在脱模时发生变形，缩短成型周期及提高塑件质量。一般在型腔，型芯等部位设置合理的冷却水路，通过调节冷却水流量和流速来控制模温。冷却水孔开孔的原则：1.冷却水孔的数量应尽可能的多，直径应尽量大；2.每个冷却水孔至型腔表面的距离应相等，一般保持在0~15mm范围内，距离太近则冷却不易均匀，太远则效率低。水孔直径一般保持在8~12mm。3.水孔通过镶块时，防止镶套管等漏水。4.冷却管路一般不宜设在型腔内塑料熔接的地方，以免影响塑件的强度。5.水管接头应设在不影响操作的一侧该注塑模的冷却系统设计为环绕型运水，具体分布方式见总装图。图5-10运水系统图5.8脱膜结构的设计5.8.1脱模机构的选用原则脱模机构的选用原则：使塑件脱模时不发生变形（略有弹性变形在一般情况下是允许的，但不能形成永久变形）；推力分布依脱模力的大小要合理安排；推杆的受力不可太大，一面造成塑件的被推部分产生隙裂；推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形；推杆位置痕迹须不影响塑件外观；脱模机构的运动应保证灵活、可靠、不发生误动作。推出力计算：脱模力，是指在塑料成形时，由于尺寸上的收缩，对模屦的凸出部位有保紧力。脱模机构的符合就是包紧力对脱模方向上形成的阻力。根据塑料在成型是有明显的收缩，故手机的模件在注塑后会自动留在凸模上。当脱模斜度不大时（一般是指<5度）初始脱模力最大，一经推动，脱模力即迅速减小。所以脱模力的计算（计算的目的是为了设计推杆）必须按照无脱模斜度的条件计算。当脱模斜度>5度时，可以计入脱模斜度的影响。5.8.2脱模力的计算注射模成型过程中的开模力和脱模力，都是由于型腔残余压力使塑料件与型腔和型芯之间产生了接触压力。需要足够的开模力和脱模力，才能让塑件脱离模具。塑料熔体在模腔内冷却到软化点以前，其收缩不会造成对型芯的抱紧力的作用，模腔内抱紧力来自注塑机的喷最传来的静压力，浇口冻结，补料停止后，由于冷却收缩使塑件对型芯的抱紧力越来越大，而且对凹模的抱紧力越来越小，开模时接近于零。制件对型芯的抱紧力达到极值，导致制件滞留在型芯上。脱模力的计算：由于，故零件属于厚壁制件，所需脱模力（5-1[9]164）式中：Q——脱模力（N）——随f和而变化的无因次系数，查参考资料9表3-30，取值为1——随和而变化的无因次系数，查参考资料9表3-31，其值为1——型芯半径（mm）E——塑料抗拉弹性模量（MPa）——塑料制品的平均收缩率（%）L——塑料对型芯的包容长度（mm）——模具型芯的脱模斜度——塑料与型芯的摩擦系数——塑料的泊松比查参考资料9表3-29得PC的拉伸弹性模量E=1.4×MPa，成型收缩率=0.3%～0.8%，塑料与型芯的摩擦系数=0.4，泊松比=0.35。其中模具型芯的脱模斜度=1.5°，塑料对型芯的包容长度L=75mm，，本设计β值为0代入（5-16）得到，=8979N5.8.3顶出机构的设计两个塑件共由4根斜顶杆顶出，如图所示，此斜顶杆为顶出机构。斜杆下部采用销轴连接，斜杆往上顶出制件时向里旋转，则斜杆顶部可以使内凹成型顶出。其加工采用线切割加工，材料选用优质碳素结构钢SSOC，此钢较适用于一般塑胶模，因其含碳量较高，比普通钢料耐用，且价格平宜，能有效降低模具制造成本。图5-11斜顶第六章模具总体结构模具整体设计也就是模体的设计，随着现代工业的发展，模体设计已接近标准化，可以从市场上购买相应的模体。标准模体一般包括定模板、动模板、垫块、顶出固定板、顶板、导柱、导套、复位杆等。标准模架有12种结构，15876种规格。在本次设计中，浇口套、导柱、导套、顶杆、水嘴都采用标准件，可以外购。总装图各视图如图所示图6-13D模型图图6-2装配图结束语为期一个学期的毕业设计即将结束，也就意味着我的大学生活即将结束，但在这一个学期的时间里我学到了很多知识和技能。虽然每学期都安排了课程设计或者实习，但是没有一次像这样的课程设计能与此次相比，设计限定了时间长，而且是一人一个课题要求更为严格，任务更加繁多、细致、要求更加严格、设计要求的独立性更加高。要我们充分利用在校期间所学的课程的专业知识理解、掌握和实际运用的灵活度。在对设计的态度上的态度上是认真的积极的。通过近一学期毕业设计的学习，给我最深的感受就是我的设计思维得到了很大的锻炼与提高。作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品，就必须做一个生活的有心人。多留心观察思考我们身边的每一个机械产品，只有这样感性认识丰富了，才能使我们的设计思路具有创造性。我选择了鼠标下盖这一课题来作为我的毕业设计这是对我的三年知识能力考查，也是对我应用这些知识能力的考查，我尽力使自己的设计减少错误，但我知道由于许多知识和能力的欠缺，肯定有一定的错误。通过本次设计我学到的不仅仅是对鼠标下盖的设计这单一方面的了解，让我熟悉了设计的各个方面的流程，学会了把自己大学四年所学的知识运用到实际工作中的方法。从以前感觉学的许多科目没有实际意义，到现在觉得以前的专业知识不够扎实，给自己的设计过程带来了很大的麻烦。特别感谢我的导师给我的悉心指导，还有其他老师给我在设计方面给予的帮助。我觉得通过这次设计，让我了解了设计的整个流程，在设计过程中发现了自己的不足和不少的漏洞让我自己能够在以后加以改正在今后的工作中能够更好的发挥在大学三年中的知识，在我能够在以后的分工作中做的更好。通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面、太偏激了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。第一，接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目，这对于整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大。好比走路，这开始的第一步是具有决定意义的，第一步迈向何方，需要慎重考虑。否则，就可能走许多弯路、费许多周折，甚至南辕北辙，难以到达目的地。因此，选题时一定要考虑好了。第二，题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半，到图书馆、书店、资料室去虽说是比较原始的方式，但也有可取之处的。总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的，要一一记录下来以备后用。