鼠標(biāo)上蓋注塑模具畢業(yè)論文設(shè)計

四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第1頁鼠標(biāo)上蓋注射模具設(shè)計摘要本次模具畢業(yè)論文設(shè)計主要用到注塑模具設(shè)計和機(jī)械設(shè)計與制造方面的知識。在此說明注射模的設(shè)計一般流程，即注射成型塑件的分析、注射機(jī)的選擇及注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核、模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計、注射模具設(shè)計的相關(guān)計算、模具總體尺寸的確定與模具零件圖和總裝圖的繪制等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計是重點，主要包括成型位置及分型面的選擇，模具型腔的數(shù)量確定和排列，流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，排氣槽的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計等。本次設(shè)計采用了PRO/E40、UG50、AUTOCAD輔助設(shè)計軟件，給我的設(shè)計帶了很多便利。關(guān)鍵詞注射成型鼠標(biāo)上蓋模具設(shè)計MOUSESUPERSTRUCTUREMOLDDESIGNABSTRACTTHEMOLDTHESISDESIGNISMAINLYUSEDININJECTIONMOLDDESIGNANDMECHANICALDESIGNANDMANUFACTURINGKNOWLEDGEINTHISDESCRIPTIONTHEGENERALDESIGNOFTHEFLOWOFTHEINJECTIONMOLD,IETHEANALYSISOFINJECTIONMOLDINGPLASTICPARTSTHEINJECTIONMACHINESELECTIONANDRELEVANTPARAMETERSOFTHEINJECTIONMACHINECHECK,ANINTERNALSTRUCTUREOFTHEMOLDDESIGN,THECORRELATIONCALCULATIONOFTHEINJECTIONMOLDDESIGN,MOLDOVERALLDIMENSIONSDETERMINEMOLDPARTDRAWINGSANDASSEMBLYDIAGRAMSDRAWNWHEREINTHEDESIGNOFTHEMOLDSTRUCTUREISTHEKEY,INCLUDINGTHEMOLDINGPOSITIONANDTHESELECTIONOFTHESUBSURFACE,TODETERMINETHENUMBERANDARRANGEMENTOFTHEMOLDCAVITY,THEFLOWPATHLAYOUTANDTHECHOICEOFTHELOCATIONOFTHEGATE,THEMOLDPARTSOFTHESTRUCTUREDESIGN,THEDESIGNOFTHEEXHAUSTSLOT,THEDESIGNOFTHECOOLINGSYSTEM,THEINTRODUCTIONOFMECHANISMDESIGNTHEDESIGNUSESPRO/E40UG50AUTOCADAIDEDDESIGNSOFTWARETODESIGNWITHALOTOFCONVENIENCEKEYWORDSINJECTIONMOLDINGTHEMOUSECOVERMOLDDESIGN四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第2頁目錄摘要1前言41塑件成型工藝分析511塑件的分析512塑件精度等級513脫模斜度514表面粗糙度515塑件壁厚62材料的成型特性與工藝參數(shù)621基本特性622主要用途623ABS性能參數(shù)624ABS的注塑成型過程及工藝參數(shù)73注射機(jī)的選擇和校核731注塑量的計算732澆注系統(tǒng)凝料體積初步估算833選擇注塑機(jī)834注射機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)校核9341注射力校核9342鎖模力校核94基于MOLDFLOW的塑件成型方案分析941最佳澆口分析1042充填時間分析1143充滿度分析1144氣穴分析125模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計1251分型面的設(shè)計1252型腔數(shù)量與排列方式1353澆注系統(tǒng)的設(shè)計13531主流道的設(shè)計13532分流道的設(shè)計14533澆口的設(shè)計15534排溢系統(tǒng)的設(shè)計156成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算1561成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計16611凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計16612凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計1662成型零件工作尺寸計算16621型腔徑向尺寸計算17622型腔深度尺寸計算19四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第3頁623型芯徑向尺寸計算20624型芯高度尺寸計算2163模具凹模側(cè)壁和底板厚度的計算22631凹模側(cè)壁厚度計算22632底板厚度計算237模架的確定248脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計2481脫模力的計算2482推出機(jī)構(gòu)的確定2583推桿的尺寸計算259冷卻系統(tǒng)的設(shè)計2691冷卻介質(zhì)2692冷卻系統(tǒng)計算2693冷卻水管排列2710模具成型零件的仿真加工27101型腔的加工仿真27102型芯的加工仿真29結(jié)論32參考文獻(xiàn)33致謝34四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第4頁前言本次設(shè)計的鼠標(biāo)幾乎隨處可見，鼠標(biāo)樣式各種各樣，結(jié)構(gòu)通常包括上蓋和下蓋，這里我選擇鼠標(biāo)上蓋來進(jìn)行注射塑料模具的設(shè)計，其模型原型是參考我自己的鼠標(biāo)構(gòu)造的，通過翻閱相關(guān)資料來完成我的設(shè)計。隨著國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15左右的增長速度快速發(fā)展，模具行業(yè)發(fā)生了大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。一些大企業(yè)投資興建自己的磨具廠，像海爾、TCL。現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)興起幾千家磨具企業(yè)，包括獨(dú)資，合資，民族企業(yè)，外資企業(yè)。隨著與國際接軌的腳步不斷加現(xiàn)狀分析快，市場競爭的日益加劇，質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的創(chuàng)新開發(fā)能力的重要性被人們重視。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)決定一個國家制造業(yè)水平高低，決定企業(yè)發(fā)展前景。近年來許多企業(yè)大力用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已基本普及了二維CAD、UG、PRO/ENGINEER、EUCLIDIS等國際通用軟件開始被引進(jìn)使用。CFLOW、DYNAFORM、和MAGMASOFT等CAE軟件被一些企業(yè)引進(jìn)使用。雖然中國模具行業(yè)發(fā)展迅速，成績傲人，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備應(yīng)用的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率還不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等。四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第5頁1塑件成型工藝分析11塑件的分析該鼠標(biāo)上蓋塑件結(jié)構(gòu)較簡單，是由曲面和幾個不規(guī)則的孔所構(gòu)成的薄壁塑件，其外形尺寸不大，塑料熔體流程不長，適合于注射成型，其外形如圖1所示，具體尺寸請查看零件圖圖紙。圖1塑件圖12塑件精度等級由于塑件的尺寸精度主要決定于塑料收縮率的波動，而本塑件的配合精度不高，為一般精度，所以塑件公差數(shù)值均按IT12級精度。13脫模斜度在冷卻收縮時，會使塑件包緊在模具型芯或者型腔中的凸起部分。為了防止塑件被拉住，便于從塑件中抽出型芯或者從型腔中脫出塑件，需設(shè)置脫模斜度。查相關(guān)手冊得，ABS型腔脫模斜度為35130；型芯為401。所以我選取1O。14表面粗糙度塑件表面質(zhì)量高，還要求一定的操作舒適感，所以塑件對表面粗糙度有較高要求,一般塑件的表面粗糙度要比模具的要求高12級因此塑件的表面粗糙度在RA0801之間，這里取08。四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第6頁15塑件壁厚壁厚對塑件質(zhì)量有較大影響。塑件壁厚應(yīng)滿足以下幾方面要求具有很好流動充型能力；具有很好的強(qiáng)度和剛度；脫模時受推力而不變形；裝配時受緊固力而不變形。綜合考慮塑件的壁厚取2MM。2材料的成型特性與工藝參數(shù)21基本特性塑件選用ABS，全稱為丙烯腈丁二烯苯乙烯。ACRYLONITRILEBUTADIENESTYRENE為其英文名稱。丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成ABS。這種組成使ABS擁有三種純物質(zhì)的各自性能的綜合。丙烯腈使ABS擁有耐化學(xué)腐蝕性及良好的表面硬度，丁二烯使ABS同時擁有好的強(qiáng)度和剛度，苯乙烯使ABS擁有良好的加工成型性能及染色的性能。ABS是無毒、無味的，且呈微黃色，密度為102108G/CM3，可使塑料件具有良好的光澤。ABS具有一定的抗沖擊性能和耐熱性能。ABS在低溫下也較穩(wěn)定不迅速降解。具有良好機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ABS具有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性且易于成型加工和很好的配色性。ABS缺點是賴熱性不高，連續(xù)工作的溫度為65C左右，熱變形溫度為92C左右。且耐氣候性差，在紫外線作用下容易變硬發(fā)脆。根據(jù)各種不同的應(yīng)用，可使ABS中三種成分之間比例不同，達(dá)到不同的性能要求。根據(jù)應(yīng)用的不同可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。22主要用途ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造軸承、把手、管道、電機(jī)殼、儀表殼、水箱外殼冷藏庫和冰箱襯里等。ABS可制造汽車的擋泥板、熱空氣調(diào)節(jié)管、加熱器等。還有ABS制作紡織器材、電器零件、文教體育用品、電子琴及收錄機(jī)殼體、農(nóng)藥噴霧器及家具等。23ABS性能參數(shù)四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第7頁密度/（GCM3）128108屈服強(qiáng)度/MPA50比體積/CMG1086098拉伸強(qiáng)度/MPA38吸水率/0204拉伸彈性模量/MPA1410熔點/130160抗彎強(qiáng)度/MPA80計算收縮率/0308拉壓強(qiáng)度/MPA53比熱容/JKG11407彎曲彈性模量/MPA1410表124ABS的注塑成型過程及工藝參數(shù)注射成型過程成型前的準(zhǔn)備。對ABS的色澤、粒度和均與度等進(jìn)行檢驗，由于ABS吸水性大，成型應(yīng)進(jìn)行充分干燥。注射過程塑件在注塑機(jī)料筒累加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻5個階段。塑件的后處理處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度6075，處理時間為1620S。注塑工藝參數(shù)注塑機(jī)螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為30R/MIN。料筒溫度（）后段150170；中段165180；前段180200噴嘴溫度（）170180。模具溫度（）5080。注射壓力（MPA）60100。成型時間（S）30（注射時間取16，冷卻時間204，輔助時間8）。3注射機(jī)的選擇和校核31注塑量的計算通過三維軟件模設(shè)計分析計算得四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第8頁塑件體積35914CMV塑塑件質(zhì)量M591411650GV塑塑式中，參考表1，取311GCM。32澆注系統(tǒng)凝料體積初步估算澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前不能確定準(zhǔn)確數(shù)值，但可以根據(jù)已有經(jīng)驗按照塑件體積的021倍來估算。這里流道簡單且短，所以取02。（有2個塑件）3102259141221419CMVV總塑33選擇注塑機(jī)根據(jù)前面計算得出一次注射入模具的塑料總體積31419CMV總，依公式08VV公總則有31419081773VCM公。根據(jù)以上計算，初步選定公稱注射量3160CM注射機(jī)型號為SZ160/100臥式注射機(jī)，其主要參數(shù)見表2。理論注射容量/CM160移模行程/MM325螺桿注射直徑/MM注射壓力/MPA40最大模具厚度/MM300150最小模具厚度/MM200注射速率/GS1105鎖模形式雙曲肘塑化能力/GS145模具定位孔直徑/MM125螺桿轉(zhuǎn)速/RMIN10200噴嘴球半徑/MM12鎖模力/KN100噴嘴口半徑/MM3拉桿內(nèi)間距/MM345345表2四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第9頁34注射機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)校核341注射力校核注射壓力安全系數(shù)K112514，這里取13。ABS所需注射壓力為80100，這里取P100MPA。113100130102RT，所以，此處視為薄壁圓筒塑件，根據(jù)脫模力計算公四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第25頁式得22TCOSFTAN01ESLFA脫（）（1）K323142181000055215COS1TAN012459SIN1COS1（0451）（103）（1045）1886N式中F脫模力（N）E塑料的彈性模量（MPA）S塑件的平均收縮率（），查塑料模設(shè)計指導(dǎo)表39T塑件的壁厚（MM）L被包型芯長度（MM）塑料泊松比，查塑料模設(shè)計指導(dǎo)表39脫模斜度（）F塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，查表39R型芯的平均半徑（MM）A塑件在開模方向垂直平面上投影面積（2MM）2K由F和決定的無因次數(shù)，21FSINCOSK82推出機(jī)構(gòu)的確定推出機(jī)構(gòu)有推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、活動鑲塊及凹模推出機(jī)構(gòu)、多元綜合推出機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。由于本塑件的形狀較復(fù)雜，而且深度拉開幅度很大，而推管推出機(jī)構(gòu)通常使用于有孔的圓形套類塑件，推件板推出機(jī)構(gòu)由于易使塑件產(chǎn)生變形且易產(chǎn)生毛刺。所以確定用推桿推出機(jī)構(gòu)。83推桿的尺寸計算圓形推桿的直徑可又歐拉公式簡化得214LFDKNE脫推124513518861521610228MM四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第26頁式中D推桿直徑L推桿長度（MM）F塑件脫模力E推桿材料彈性模量（MPA）取52110N推桿數(shù)量K安全系數(shù)，取15根據(jù)計算結(jié)果，在使用6跟長135MM推桿的時，推桿直徑應(yīng)達(dá)到228MM以上，這里取25MM。9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計種塑料進(jìn)行注射成型時，都有一個適宜的模具溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)，塑料熔體具有流動性好，可容易充滿型腔，形狀及尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能及表面質(zhì)量較高等優(yōu)點。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是為了使模溫能控制在這理想的范圍內(nèi)。91冷卻介質(zhì)ABS屬于中等粘稠材料，其成型溫度及模具溫度分別為300和5080。模具溫度初步定為50，用常溫水進(jìn)行冷卻。92冷卻系統(tǒng)計算（1）塑件制品體積3591421419CMV塑（2）塑件制品質(zhì)量0013MKG（3）塑件厚度為2MM，查表得93TS冷，16TS注，8TS脫，則注射周期TTT16938189ST注脫冷由此得每小時注射次數(shù)3600/189190N次（4）單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量1900013247/WNMKGH（5）確定單位時間內(nèi)塑件在凝固時放出的熱量SQ。查表得ABS的SQ值得范圍在310400/KJKG，這里取370/KJKG。（6）計算冷卻水道的體積流量VQ設(shè)冷卻水道入口水溫為222，出水口的水溫為125，取水的密度四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第27頁31000/KGM，水的比熱容C4178KJ/KG,則根據(jù)公式得1260SVWQQC32473706010004187252200012/MINM（7）確定冷卻水路的直徑D300012/MINVQM時，查表可得冷卻水孔的直徑8DMM。93冷卻水管排列冷卻水道的位置形狀隨塑件形狀不同而不一樣。因塑件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，型腔較深，所以采用如下圖的冷卻水管排列方式。圖7冷卻水管10模具成型零件的仿真加工使用UG加工模塊對模具型腔和型芯進(jìn)行仿真加工，這里只進(jìn)行簡單敘述。101型腔的加工仿真進(jìn)入UG加工環(huán)境，選擇直徑為4MM的端銑刀，創(chuàng)建操作為型腔銑，將幾何體選項設(shè)置完成，刀軌設(shè)置方法為METHOD，切削模式為跟隨部件，步進(jìn)為刀具直徑，全局每刀深度為2MM，主軸轉(zhuǎn)速為500R/MIN，進(jìn)給率為200MM/MIN。實體模擬如圖8所示四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第28頁圖8型腔銑創(chuàng)建操作為FLOWCUTREFTOOL，將幾何體選項設(shè)置完成，驅(qū)動設(shè)置切削類型為往復(fù)，步距為1，順序為由內(nèi)向外，主軸轉(zhuǎn)速為500R/MIN，進(jìn)給率為200MM/MIN。實體模擬如圖9所示圖9FLOWCUTREFTOOL加工創(chuàng)建操作為固定軸輪廓，將幾何體選項設(shè)置完成，刀軌設(shè)置方法為METHOD，主軸轉(zhuǎn)速為500R/MIN，進(jìn)給率為200MM/MIN。實體模擬如圖10所示四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第29頁圖10固定軸輪廓加工創(chuàng)建操作為固定軸輪廓，進(jìn)行進(jìn)一步加工，將幾何體選項設(shè)置完成，刀軌設(shè)置方法為METHOD，主軸轉(zhuǎn)速為500R/MIN，進(jìn)給率為200MM/MIN。實體模擬如圖11所示圖11固定軸輪廓加工2102型芯的加工仿真進(jìn)入UG加工環(huán)境，選擇直徑為4MM的端銑刀，創(chuàng)建操作為型腔銑，將幾何體選項設(shè)置完成，刀軌設(shè)置方法為METHOD，切削模式為跟隨部件，步進(jìn)為刀具直徑，全局每刀深度為2MM，主軸轉(zhuǎn)速為500R/MIN，進(jìn)給率為200MM/MIN。實體模擬如圖12所示四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第30頁圖12型腔銑創(chuàng)建操作為固定軸輪廓，將幾何體選項設(shè)置完成，刀軌設(shè)置方法為METHOD，主軸轉(zhuǎn)速為500R/MIN，進(jìn)給率為200MM/MIN。實體模擬如圖13所示圖13固定軸輪廓加工創(chuàng)建操作為CONTOURAREA，將幾何體選項設(shè)置完成，刀軌設(shè)置方法為METHOD，主軸轉(zhuǎn)速為500R/MIN，進(jìn)給率為200MM/MIN。實體模擬如圖14所示四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第31頁圖14CONTOURAREA加工創(chuàng)建操作為FLOWCUTSINGLE，將幾何體選項設(shè)置完成，刀軌設(shè)置方法為METHOD，主軸轉(zhuǎn)速為500R/MIN，進(jìn)給率為200MM/MIN。實體模擬如圖15所示圖15FLOWCUTSINGLE加工四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第32頁結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計，總的體會可以用一句話來表達(dá)紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行本次設(shè)計是對大學(xué)所學(xué)課程的一次再學(xué)習(xí)應(yīng)用，一次綜合回顧。以往的課程設(shè)計沒有考慮的那么多，而畢業(yè)設(shè)計則不一樣，它需要綜合考慮各個方面的因素，諸如布局