鼠标底座塑件塑料注射模具设计

鼠标底座塑件塑料注射模具MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714145629043_2 *******学院论文 目 录 摘 要 ........................................................... I ABSTRACT ........................................................ II 论 ................................................... 1 第一章 绪 1.1选题背景及意义 ............................................. 2 1.2 塑料模具的种类和应用 ..................................... 2 1.2(1塑料模具的种类 ....................................... 2 3 1.2(2塑料模具的应用 .......................................1.3 本次设计塑料注射模具的主要工作内容 ....................... 3 第二章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成 ......................... 4 2.1 塑料注射模具的设计步骤及内容 ............................ 4 2.1.1 接受任务书 .......................................... 4 2.1.2 收集、分析原始素材 .................................. 4 2.1.3 确定成型方法 ........................................ 5 2.1.4 选择成型设备 ........................................ 5 2.1.5 确定模具类型的主要结构 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 .......................... 5 2.1.6 绘制模具图 .......................................... 5 2.2 塑料注射模具的结构组成和作用 .............................. 7 第三章 鼠标底座塑料零件 ......................................... 9 3.1零件的结构和特点 ........................................... 9 3.2 塑料件的材料 .............................................. 9 3.2.1 对塑料的认识 ........................................ 9 3.2.2 塑料的成型工艺特点 ................................. 10 3.2.3 常用塑料及特性 ..................................... 11 3.2.4 工程塑料(ABS)的特性及注射工艺性 ................... 12 3.3 鼠标底座塑料件的参数 .................................... 13 第 I 页 共 49 页 ******论文 第四章 注射机的选用 ............................................. 14 4.1 选用注射机的方法和原则 ................................... 14 4.2 注射机的种类和应用范围 ................................... 14 4.3 注射机的选用 ............................................. 15 4.3.1常用注射机: ......................................... 15 4.3.2注射机的选用 ......................................... 16 4.3.3 注射机参数的校核 .................................... 17 第五章 塑料注射模具设计 ......................................... 19 5.1 型腔数目和分布 ........................................... 19 5.2 分型面的选择 ............................................. 20 5.3 型芯和型腔 ............................................... 21 5.3.1 型芯和型腔的结构 .................................... 21 5.3.2 型芯和型腔的尺寸 .................................... 21 5.4 浇注系统 ................................................. 22 5.4.1 浇注系统的作用与组成 ................................ 22 5.4.2 浇注系统的设计 ...................................... 23 5.5 推出机构 ................................................. 26 5.5.1 推出机构的作用和种类 ................................ 26 5.5.2 推杆推出机构的组成 .................................. 26 5.5.3 推杆推出机构的设计 .................................. 27 5.6 导向机构 ................................................. 30 5.6.1 导向机构的作用和组成 ................................ 30 5.6.2 导柱的设计 .......................................... 31 5.6., 导套的设计 ......................................... 32 5.7 冷却和排气系统 ........................................... 32 5.7.1 冷却系统 ............................................ 32 5.7.2 排气系统 ............................................ 32 第 II 页 共 49 页 ******论文 5.8 机架的选用 ............................................... 33 5.9 注射模的设计结果参数 .................................... 39 5.10 模具的装配 ............................................. 40 第六章 总论 .................................................... 41 致 谢 .......................................................... 42 参 考 文 献 ..................................................... 43 第 III 页 共 49 页 *******学院论文 摘 要 本课题主要是鼠标底座的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模具来生产鼠标底座塑件产品，以实现自动化提高产量。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。根据题目设计的主要任务是鼠标底座注塑模具的设计，针对鼠标底座的具体结构，该模具是直浇口的单分型面注射模具，通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。 在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、国标、期刊等，同时结合教材上的知识对注塑模具的组成结构(成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模具温度调节系统)有了系统的认识，此次设计让我拓宽了视野、丰富了知识、锻炼了意志，为将来能更好的进行模具设计积累了一定的经验。 关键词:鼠标、塑料、模具、分型面、国标、经验 第 I 页 共 49 页 ******论文 Abstract This subject is mainly directed against folding umbrella handle die design, through the technology of plastic parts for analysis and comparison, the final design an injection mold. The subject from the process of product structure, the concrete structure of mold, the mold system of casting, mold forming part of the structure, the roof system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, have the detailed design, And the establishment of a simple mold processing technology. Through the entire design process that the mold plastic parts can achieve this by the requirements of the processing technology. According to Title Design's main task is to handle folding umbrella injection mold design. That is designed to produce an injection mold plastic parts folding umbrella handle products to improve the automation of production. Folding umbrella handle for the specific structure, the die is the side gate of the single type of injection molds. Through die design show that the mold can achieve folding umbrella handle the quality and processing requirements. At the same time, in the design process, through the consult massive material, the handbook, the standard, the periodical and so on, unified on teaching material's knowledge also to injection mold's composition structure (formation spare part, gating system, guidance part, ejecting mechanism, exchaust gas system, mold warm governing system) to have 第 II 页 共 49 页 ******论文 system's understanding, has expanded the field of vision, has enriched the knowledge, will complete the mold design for the future to gain in certain experience independently. Keyword: Mouse，plastic , mould , be allotted type face , be injected machine 第 III 页 共 49 页 *******学院论文 第一章 绪 论 目前，我国塑料模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高。10年前，精密塑料模具的精度一般为5μ,，现在已达2,3μm。不久，1μ,精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在1μ,以下，这就要求发展超精加工。 随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。国内热流道模具也已经生产，有些企业已达30%左右，但总的来看，比例太低，亟待发展。随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。 模具 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具;用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具。这类模具制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。中、低熔点合金模具，喷涂成型模具，电铸模，精铸模，层叠模，陶瓷吸塑模及光造型和使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。 模具行业中压铸模的比例将不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化 第 1 页 共 49 页 ******论文 方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高，塑料模的比例将不断提高，其精度和复杂程度也将随着相应提高。 1.1选题背景及意义 随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展;而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接:“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 1.2 塑料模具的种类和应用 1.2(1塑料模具的种类 塑料模具的种类很多，比较常见的有注射模、压缩模、压注模和挤出模。 第 2 页 共 49 页 ******论文 1.2(2塑料模具的应用 注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。一般情况，注射模是由成形部件、浇注系统、导向机构、调温系统和支撑零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。 压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大部分，由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统组成，主要应用于成形热固性塑件。 压注成型是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法，又称传递成型，压注成型的一般过程是，先闭合模具，然后将塑料加入模具加料室内，使其受热成熔融状态，在与加料室配合的压料柱塞的作用下，使熔料通过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔。塑料在型腔内继续受热受压而发生交联反应并固化成型。然后打开模具取出塑件，清理加料室和浇注系统后进行下一次成型。它由型腔、加料室、浇注系统、导向机构、侧分型与抽芯机构、脱模机构、加热系统组成。 挤出模是热塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各种塑料管材、棒材、板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材，还可以对塑料进行塑化、混合、造粒、脱水以及喂料等准备工序或半成品加工。 1.3 本次设计塑料注射模具的主要工作内容 本次设计以单分型面注射模具为主，主要内容包括所设计塑件的说明、注塑机的选用、塑料注射模具设计、五张零件图和一张装配图的绘制。 第 3 页 共 49 页 ******论文 第二章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成 2.1 塑料注射模具的设计步骤及内容 2.1.1 接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下: 1)经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 2)塑料制件说明书或技术要求。 3)生产产量。 4)塑料制件样品。 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。 2.1.2 收集、分析原始素材 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。 1).分析塑料制件图、分析塑料制件的工艺性、尺寸精度等技术要求，了解制件的用途。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 2).分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求， 第 4 页 共 49 页 ******论文 具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 2.1.3 确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。 2.1.4 选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。 2.1.5 确定模具类型的主要结构方案 选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。 2.1.6 绘制模具图 要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺 第 5 页 共 49 页 ******论文 资料的要求。由下道工序保证的尺寸，应在图上标写注明“工艺尺寸”字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。 (1).绘制总装结构图 绘制总装图尽量采用1:1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。 模具总装图的技术要求内容包括:模具某些系统的性能要求;模具装配工艺的要求;模具使用，装拆方法;防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求;有关试模及检验方面的要求等。 (2).绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为:先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。 1).图形要求:一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。 2).标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为:先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。 3).表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。 4).其它内容，例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求，表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。 (3).编写制造工艺卡片 第 6 页 共 49 页 ******论文 由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。 在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。 (4)(试模及修模 虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。 修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。 (5)(整理资料进行归档 把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦，但是对以后修理模具，设计新的模具都是很有用处的。 2.2 塑料注射模具的结构组成和作用 塑料注射模具一般是由成形部件、浇注系统、导向部分、推出机构、调温系统、排气系统、支撑零部件、侧向分型与抽芯机构组成。 成形部件:是指动、定模部分有关组成型腔的零件。 浇注系统:是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口、及冷料穴。 导向部分:在注射模中，用导向部分对模具的动定模导向，以使模具合 第 7 页 共 49 页 ******论文 模时能准确对合。 推出机构:是指分型后将塑件从模具中推出的装置。 调温系统:是为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进行调整。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。 排气系统:是为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外，常常在分型面上开设排气槽。对于小塑件的模具，可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排气。 支撑零部件:是用来安装固定或支撑成形零部件及前述的各部分机构的零部件。 侧向分型与抽芯机构:是当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时，须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出。 第 8 页 共 49 页 *******学院论文 第三章 鼠标底座塑料零件 3.1零件的结构和特点 由图3-1a知，塑件的结构简单，尺寸适中，属薄壁壳体塑件。为提高生产率可采用多型腔;塑件侧向没有孔和槽，模具不需要设计侧分型与抽芯机构。 根据端盖塑件的特征，选用浇注系统为直浇口的单分型面两型腔注射模。该浇口位置基本不影响塑件外观。 a b 图3-1 鼠标底座塑料件示意图 3.2 塑料件的材料 3.2.1 对塑料的认识 塑料的主要成分是树脂、填充剂、增塑剂、着色剂、稳定剂、润滑剂等。它有着以下诸多优点: 第 9 页 共 49 页 ******论文 31)重量轻:一般的塑料密度为0.83,2.2 g/cm，这对于减轻自重的汽车、飞机、航空航天等工程有着重要的意义。 2)比强度度高:它是材料的强度和密度之比。在某些场合传统的金属制品往往强度上达到要求，但由于质量过大而不能够被使用，特殊的塑料制品可以满足这一要求。 3)优良的耐磨、自润滑、和吸震性:基于此特点，塑料在电子设备的传动机构和摩擦机构中有广泛的应用。譬如数控机床中要求精度、稳定性很高的导轨，其摩擦面就是用聚四氟乙烯贴塑而成。 4)优越的化学稳定性:一般塑料对酸、碱、盐均有一定的抗腐蚀性，因此在化工设备中有着极其广泛的用途。 5)优良的电绝缘性能:某些塑料无论在高频还是低频，高压还是低压的情况下，绝缘性能都十分优良。尤其在高频，高压的情况下，是陶瓷、云母等其它绝缘材料所不能相比的，因此塑料广泛应用于电机、电器、电子工业的结构材料和绝缘材料。 3.2.2 塑料的成型工艺特点 塑料在常温下是玻璃态，若加热是高弹态，进而变为黏稠流态，从而有优良的可塑性，可以用很多高生产率的成型方法制造产品。这就有了节约原料、易于大批量生产、节省工时等诸多优点。塑料成型有以下工艺特性: 1)收缩率:它是指塑料从热的模具中取出冷却到室温后，其尺寸发生变化的特性称为收缩率。 2)流动性:流动性大的塑料容易造成溢料过多、填充不密实、塑件组织疏松等缺点。流动性过小则有填充不足、不易成型、成型压力大等缺点。 3)吸湿性:塑料中的水分很大程度上影响到塑件的物理、机械、介电性能。塑料中的水分量过大，在成型时产生内压，脱模后水气溢出极易造成塑件 第 10 页 共 49 页 ******论文 裂纹，降低机械强度。此外水分过多会使塑料的流动性过大，造成溢料、造型时间过长、收缩量过大、易产生跷起、波纹、光泽性不好等缺点。 4)定型速度:热固性塑料在成型过程中要完成交联反应，即树脂分子由线型结构变成体型结构，这一过程称为硬化。硬化的速度与塑料的品种、塑件形状、壁厚、成型温度有关。 3.2.3 常用塑料及特性 1)SA 苯乙烯-丙烯腈共聚物 SA是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使SA坚硬、透明并易于加工;丙烯腈成份使SA具有化学稳定性和热稳定性。 SA具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。SA中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。 2)PVC 聚氯乙烯 刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。 PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性)，因此通常使用的都是 PVC的收缩率相当低，一般为0.2,0.6% 小分子量的PVC材料。 3) PS 聚苯乙烯 大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵 第 11 页 共 49 页 ******论文 抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。典型的收缩率在0.4,0.7%之间。 4)PPE 聚丙乙烯 通常，商业上提供的PPE或PPO材料一般都混入了其它热塑型材料例如PS、PA等。这些混合材料一般仍称之为PPE或PPO。混合型的PPE或PPO比纯净的材料有好得多的加工特性。特性的变化依赖于混合物如PPO和PS的比率。混入了PA 66的混合材料在高温下具有更强的化学稳定性。这种材料的吸湿性很小，其制品具有优良的几何稳定性。 5)PP 聚丙烯 PP是一种半结晶性材料。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1,4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100C)、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8,2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。 3.2.4 工程塑料(ABS)的特性及注射工艺性 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由 第 12 页 共 49 页 ******论文 此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的 特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性 以及很高的抗冲击强度，其成型工艺参数如表,-, 表3 -, ABS塑料的成型工艺参数 参数 取值范围 选取数值 22密度ρ 1.02,1.05g/cm 1.03g/cm 收缩率S 0.3%,0.8% 0.5% 喷嘴 180-190 180 温度/? 料筒 210-230 220 模具 50-70 60 注射 70-90 80 压力MPa 保压 50-70 60 注射 3-5 3 保压 15-30 20 时间/S 冷却 15-30 25 总计 40-70 48 3.3 鼠标底座塑料件的参数 根据图3-1b，用Pro/E质量、体积分析功能得: 塑料质量: 17.2g 3 塑料(ABS)密度:1.03g/cm 3塑件体积:16.68cm 2 塑件成型投影面积:12.56cm 第 13 页 共 49 页 ******论文 第四章 注射机的选用 4.1 选用注射机的方法和原则 1、使用现有设备，使塑料、塑件、注射模及注射工艺等所要求的注射机的规格参数在所选注射机的规格参数可调范围内，调整注射机的技术参数至所需要的参数。 、根据每次成型件数安满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择合2 适的注射机，确定注射机，调整注射机的技术参数至所需要的参数。 4.2 注射机的种类和应用范围 注塑机按照注射装置和锁模装置的排列方式，可分为立式、臥式和角式注射机。其各自的特点如下: ,.立式注塑机 注射装置与锁模机构的轴线呈一直线垂直排列。 优点:占地少，模具拆装方便，易于安装嵌件。 缺点:重心高，加料困难;推出的塑件要手工取出，不易实现自动化;容积较小。 ,.臥式注塑机 注射装置与锁模机构的轴线呈一直线水平排列，使用广泛。 优点:重心低，稳定;加料、操作及维修方便;塑件可自行脱落，易实现自动化。 缺点:模具安装困难，嵌件安装不稳，机器占地较大。 3.角式注塑机 注射装置与锁模机构的轴线相互垂直排列。 第 14 页 共 49 页 ******论文 优点、缺点介于立式注射机和卧式注射机之间。特别适用于中心不允许有浇口痕迹的平面塑件。 4.3 注射机的选用 4.3.1常用注射机: 31、XS-Z-60型注射机:注射量为60cm的柱塞式塑料注射成型机，其主要参数如表4-1。 表4-1 XS-Z-60型注射机的主要参数: 3额定注射量,,, 60cm 注射压力,,,, 122MPa 锁 模 力,,,, 500KN 2最大成型面积,,130cm 定位孔直径:Φ55+0.06 最大开模行程,,180mm 注射机的顶出方式: 最大模具厚度,, 200mm 机械式顶杆顶出。 最小模具厚度,, 70mm 单根顶杆设在模板中心。 喷嘴圆弧半径,, 12mm 模板面上螺纹孔M12×25共24个 喷嘴孔直径,,,Φ 4mm 模板尺寸,,,,330mm×440mm 拉杆空间,,,,190mm×300mm 32、XS-ZY-125型注射机:注射量为125cm的柱塞式塑料注射成型机其主要参数如表4-2。 第 15 页 共 49 页 ******论文 表4-2 XS-ZY-125型注射机的主要参数: 3额定注射量,,, 125cm 注射压力,,,, 120MPa 锁 模 力,,,, 900KN 定位孔直径:Φ100+0.054 最大成型面积,,320cm2 注射机的顶出方式: 最大开模行程,,300mm 机械式顶杆顶出。 最大模具厚度,, 300mm 两根顶杆设在两侧，顶杆孔径最小模具厚度,,200mm 22mm。 喷嘴圆弧半径,, 12mm 模板面上螺纹孔M16×25共36个 喷嘴孔直径,,, Φ4mm 模板尺寸,,,,428mm×528mm 拉杆空间,,,,260mm×290mm 4.3.2注射机的选用 根据塑件的大小和实际中常用的注射机，注射端盖塑件选用XS-YZ-125 型螺杆式注射机，外形如图 4-1所示。 图 4-1 XS-YZ-125型螺杆式注射机 1)、最大注射量的校核 第 16 页 共 49 页 ******论文 2)、注射压力的校核 3)、锁模力的校核 4)、最大注射成型面积的校核 当上面四方面校核都满足要求时，才能确定注射机选用的合适。 4.3.3 注射机参数的校核 1)、最大注射量的校核 3 注射机的额定注射量为125cm 3 塑件体积:16.68cm，每次成型2个塑件。 3 假设浇道凝料为20cm。 33 实际注射量,16.68 × 1+20 = 36.68cm < 125 × 80% =100cm 最大注射量满足要求。 2)、注射压力的校核 ABS塑料的注射压力为70,90MPa, 取80MPa; XS-ZY-125注射机的注射压力为 120 MPa 注射机的注射压力满足要求。 3)、锁模力的校核 注射机的锁模力为 900KN; ABS塑料的注射压力为70,90MPa, 取80MPa; 2单个塑件在分型面上的投影面积为12.56cm; 2浇道凝料为20cm; 注射时模具的膨胀力,(12.56 × 1 + 20) × 80= 260.48 KN < 900 KN 锁模力满足要求。 第 17 页 共 49 页 ******论文 4)、最大注射成型面积的校核 2XS-ZY-125注射机的最大注射成型面积为 320cm; 2单个塑件在分型面上的投影面积为12.56cm; 2浇道凝料为20cm; 22注射时模具的成型面积, (12.56 × 1 + 20) = 32.56 cm < 320 cm 最大注射成型面积满足要求。 第 18 页 共 49 页 ******论文 第五章 塑料注射模具设计 5.1 型腔数目和分布 确定型腔数目时要考虑的因素: 1、满足注射机的最大注射量 2、锁(合)模力 3、塑件精度 4、经济性 1) 按注射机的最大注射量确定型腔数量。 0.8V,V0.8，125,20gjn,,,4.79 V16.68Z 33Vg(mg)—注射机量大注射量(cm或g)，取125cm. 33Vj(mj)——浇注系统凝料量(cm或g), 假设浇道凝料为20cm 33Vz(mz)——单个制品的容积或质量(cm或g),单个塑件为16.68cm 2) 按注射机的额定合模力确定型腔数。 36,4FpA,900，10,50，10，50，10mjn,,,12 6,4pA50，10，12.56，10mz F ——注射机的额定合模力(N)。查手册为900 KN. Pm——塑料熔体对型腔的平均压力 (MPa)。取50 MPa 22Aj ——浇注系统在分型面上的投影面积(mm)。取50cm 22Az——单个制品在分型面上的投影面积(mm)。由计算得12.56cm. 3) 按制品的精度要求确定型腔数 成型高精度制品时，型腔数不宜过多，通常推荐不超过4腔，因为多腔 第 19 页 共 49 页 ******论文 难于使各腔的成型条件均匀一致。 ,n,2500,24 ,sL L——塑件基本尺寸(mm)。 δ——塑件的尺寸公差(mm)，为双向对称偏差标注。 ΔS——单腔模注射时塑件可能产生的尺寸误差的百分比。 4) 按经济性确定型腔数 根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，仅考虑模具费和成型加工费。 NYTn,60C1 Cl——每一型腔所需承担的与型腔数有关的模具费用。 N——制品总件数。 Y——每小时注射成型加工费 (元,h)。 T——成型周期(min)。 综合以上几个方面，由于塑件的形状简单，重量较轻，且生产批量大，所以应使用多型腔模具。综合分析本设计采用一模一腔。这样模具的尺寸较小，塑件质量可靠。 分型面的选择 5.2 塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位，本实例中塑件的分型面选取如图所示。这样选取的塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型，表面质量好，而且塑件脱模方便。如图5-1所示: 第 20 页 共 49 页 ******论文 图5-1 分型面的选择 5.3 型芯和型腔 3.1 型芯和型腔的结构 5. 型腔、型芯可分别有整体式和组合式两种形式。 由于塑件的结构简单，型腔加工容易，所以选用整体式型腔和组合式型芯。在定模板上直接加工型腔。 型芯的结构采用组合式型芯 5.3.2 型芯和型腔的尺寸 ,) 型腔径向尺寸 ABS塑件的精度一般为4级，塑件径向尺寸40mm的公差值为0.42mm,模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/3?0.14mm;取x=0.75， ABS塑料的收缩率在0.3,0.8%，取0.5% 。 ,，,，zz,,LSLx,(1，),,Ms00 ，0.14,,,(1，0.5%)，40,0.75，0.420 ，0.14,39.890 2) 型腔深度 第 21 页 共 49 页 ******论文 塑件高度尺寸21.12mm的公差值为0.36mm，模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/3?0.12mm;取x=0.5。 ，,，,zz,(1，),,,,HSHxMs00 ，0.12,,,(1，0.5%)，21.12,0.5，0.36 0 ，0.12,21.050 3) 型芯径向尺寸 塑件径向尺寸62mm的公差值为0.42mm,模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/3?0.14mm;取x=0.75。 ABS的收缩率为0.3,0.8%，取0.5% 。 00,,,(1，)，,hShxMs,,,,zz 0,,,(1，0.5%)，62，0.5，0.42 ,0.14 0,62.52,0.14 4) 型芯高度 塑件高度尺寸19.12mm的公差值为0.36mm，模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/3?0.08mm;取x=0.5。 ABS塑料的收缩率为0.3,0.8%，取平均收缩率为0.5% 。 ,，,，zz,,HSHx,(1，),,Ms00 ，0.12,,,(1，0.5%)，19.12,0.5，0.36 0 ，0.12,19.040 5.4 浇注系统 5.4.1 浇注系统的作用与组成 浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道，如图5-2。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 第 22 页 共 49 页 ******论文 5.4.2 浇注系统的设计 组成浇注系统的零件有:浇口套、定位圈、拉料杆、定模板、动模板。 浇口套的结构:使用XS,ZY,125注射机时定位孔 直径为100mm，与浇口套下部尺寸相差较大，所以选用定 图 5-2 浇道凝料 位圈与浇口套分离的结构。 1) 浇口套的设计。 XS,ZY,125注射机的注射部分喷嘴球头半径为12mm，喷嘴直径为4mm。 浇口套凹球面半径取14mm，深度取5mm，进料口直径取5mm，出料口直径取10mm，外径取40mm。如图5-3 浇口套的材料选T10A碳素工具钢，淬火处理HRC50-55 图5-3 浇口套 2) 定位圈的设计。 第 23 页 共 49 页 ******论文 XS,ZY,125注射机的固定模板上定位孔直径为100mm。 定位圈的外径取100mm，厚度15mm。定位圈的固定使用M6内六角螺钉两个。 定位圈的材料选用普通碳素结构钢A3，不需热处理。 图5-4 定位圈 3) 拉料杆的设计。 浇口套出料口直径为10mm，取拉料杆的直径与出料口相等10mm。拉料杆上部选用钩头(Z字形)形结构。 材料选用45#钢，淬火处理HRC40,45，表面粗糙度Ra1.6。与动模板的配合H8/f8,外径尺寸取10mm 第 24 页 共 49 页 ******论文 图5-5 拉料杆 4) 浇注系统的主流道 主流道由浇口套形成 主流道上端直径为5mm,下端直径取10mm，高度为60mm,锥角4?。 5) 浇注系统的分流道 分流道由定模板形成，分流道的截面形状常选用梯形或U形，但考虑便于加工选半圆形，一级分流道半径取5mm，二级分流道半径取4mm。 图5-6 分流道 6) 浇注系统的浇口 浇口共有十种形式，按照塑件的结构特点选用标准侧浇口，形状为半圆形。浇口宽度b=2mm，深度为t=0.5mm，长度l=1mm。 第 25 页 共 49 页 ******论文 5.5 推出机构 5.5.1 推出机构的作用和种类 在注射成型的每个周期中，将塑料制品及浇注系统凝料从模具中脱出的机构称为推出机构，也叫顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在注射机上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。 注射模的推出机构有推杆、推管、推板三种形式。 由于塑件底面形状简单为平面，所以采用普通推出机构中的推杆推出方式。每个制件用三根顶杆顶出，其结构简单，推出可靠。 55.2 推杆推出机构的组成 . 组成注射模的推杆推出机构的零件有:推杆、复位杆、推板导柱、推板导套、推板、推杆固定板、固定螺钉和支承钉组成。如图5-7 第 26 页 共 49 页 ******论文 图 5-7 推出机构 5.5.3 推杆推出机构的设计 1) 推杆 推杆的直径选6mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取95mm。 推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，与型芯的配合为间隙配合H8/g7。 图5-8 推杆 2) 复位杆 复位杆的直径选8mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取95mm。 推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，与动模板的配合为间隙配合H8/f8。 第 27 页 共 49 页 ******论文 图 5-9 复位杆 3) 推板导套 材料选用碳素工具钢T8A淬火处理HRC45,48。 图5-10 导套 4) 推板导柱 材料选择: 碳素工具钢T8A 热处理为淬火处理硬度HRC52-55 第 28 页 共 49 页 ******论文 图5-11 推板导柱 5) 推板 推板的结构如图所示，长、宽、厚分别180、160、15mm为采用普通碳素结构钢Q215。 图5-12 推板 6) 推杆固定板 推杆固定板的结构如图所示，长、宽、厚与推板相同，分别为180、160、15mm，采用普通碳素结构钢Q215。 第 29 页 共 49 页 ******论文 图5-13 推杆固定板 7) 固定螺钉 选用M6内六角螺钉，长度为20mm，共8个。 8) 支承钉 支承钉工作部分的直径为20mm,高度为10mm。下面 直径12mm，材料选用45号钢，调质处理HB270-290。 5.6 导向机构 图5-14 支承钉 5.6.1 导向机构的作用和组成 合模导向机构是保证动、定模合模时，正确地定位和导向的零件。其作用有三: ,)定位作用:模具闭合后，保证动、定模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度 ,)导向作用:合模时，首先是导向零件接触，引导动、定模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件的损坏。 ,)承受一定的侧压:塑料熔体在充模过程中可能产生单向侧向压力或 第 30 页 共 49 页 ******论文 受成型设备精度低的影响，导柱将承受一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。 导向机构主要有导柱和导套组成 图5-15 导向机构 5.6.2 导柱的设计 选用阶梯型导柱，导向部分直径25mm,高度45mm,倒角高度5mm。材料选用碳素工具钢T8A,淬火处理HRC45,48。表面粗糙度Ra0.8。 图5-16 导柱 第 31 页 共 49 页 ******论文 5.6., 导套的设计 选用台肩型导套，导向部分直径25mm,高度50mm,壁厚5mm,台肩高度5mm。材料选用碳素工具钢T8A,淬火处理HRC45,48。表面粗糙度Ra0.8。 图5-17 导套 5.7 冷却和排气系统 5.7.1 冷却系统 冷却系统的设计通常是在定模板和动模板上设计冷却水道。设计时应首先根据ABS塑料的成型温度和注射量进行热平衡计算，再确定冷却水道的尺寸和位置。 由于动模部分采用组合式型心，散热教好，不必冷却;定模部分冷却水道直径为8mm, 一侧接进出水管，一侧用软水管连接，其长度约80，所以，冷却水道总长度约480mm。 5.7.2 排气系统 由于塑件的尺寸适中，为薄壳型塑件，模具型腔空间较小，排气量不大。另外模具的推杆较多,且型心亦为组合式，形成的排气通道较多，所以可利用推 第 32 页 共 49 页 ******论文 杆与模板间的缝隙排气，不必单独设计排气系统。 5.8 机架的选用 选用标准模架应设计的内容: 1)、选择标准模架型号; 2)、确定模架的长度和宽度; 3)、确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。 4)、设计动定模板和座板。 1)、选择标准模架型号; 中小型模架国家标准有四种基本型的结构。因为采用整体式型腔和组合式型芯，所以选用A2型标准模架。 A1 A2 第 33 页 共 49 页 ******论文 A3 A4 图5-18 模架的型号 2)、模架主要尺寸确定的原则 模架的长、宽取决于型腔、型芯、导柱及 推出机构的位置，以各零件不干 涉为原则。确定模架的长度和宽度，应以设计动模板为基准。 3)、动模板的设计 分析动模板上安装的零件和位置 图5-20 动模板上安装 确定动模板上安装零件的位置尺寸: 第 34 页 共 49 页 ******论文 图5-21 动模板的设计 定模板的设计尺寸为: 300 × 200 ×30 mm. 材料为碳素工具钢淬火处理中温回火HRC45-50。 4)、设计定模板，应以动模板为基准设计。 图5-22 定模板的设计 定模板的设计尺寸为: 250 × 200 × 50 mm. 材料为碳素工具钢淬火处理中温回火HRC45-50。 第 35 页 共 49 页 ******论文 图5-23 定模板尺寸图 5)、设计定模座板 -23 定模座板的设计 图5 动模座板设计尺寸为:250 × 200 × 25 mm. 材料为Q215钢。 6)、设计动模垫板 第 36 页 共 49 页 ******论文 图5-24 动模垫板 动模垫板设计尺寸为:200 × 180× 30 mm. 材料为Q215钢。 7)、设计动模垫块 图5-25 动模垫块 动模垫块设计尺寸为:200 × 30 × 70 mm. 材料为Q215钢。 8)、设计动座板。 第 37 页 共 49 页 ******论文 图5-26 动模座板 动模座板设计尺寸为:250 × 200 × 25 mm. 材料为Q215钢。 9)、确定模架的长度和宽度，应以动模板为基准设计。 模具的长度为座板的长度，在动模板长度的基础上两侧各加上压板空间尺 寸20mm。即:300+40=340mm;模具宽度与动模板一致取200mm。 10)、确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。 XS-ZY-125注塑机要求: 最大模具厚度Hmax ,300mm; 最小模具厚度Hmin ,200mm。 第 38 页 共 49 页 ******论文 图5-27 模架尺寸的确定 模具厚度确定为 H = 220mm Hmin < H = 220mm < Hmax 模具厚度满足注射机要求。 11)、选择动模部分和定模部分的紧固螺钉 动模部分的紧固螺钉选用M12×120的内六角螺钉,共,个。 定模部分的紧固螺钉选用M12×40的内六角螺钉，共,个。 12)、选择动模部分和定模部分的定位销 动、定模部分都是有两块以上模板组成，安装时，为了保证模板间的位置 正确，应使用定位销定位。选用直径为10mm的圆柱销。 动模部分:圆柱销10×140 定模部分:圆柱销10×60 9 注射模的设计结果参数 5. 1)、 模具外形尺寸(长×宽×厚):340×200×220mm 2)、定位圈尺寸:直径100mm 3)、模具开模距离: 70 ， 2×30 ， 10 , 140mm 4)、塑件推出距离:27 +3 =30mm 5)、成型周期:48 +24 = 72 秒 6)、模具固定压板螺钉:M16×25mm 第 39 页 共 49 页 ******论文 5.10 模具的装配 模具的装配总图 图5-28 模具的装配立体图 第 40 页 共 49 页 ******论文 第六章 总论 历经近三个月的毕业设计即将结束，敬请各位老师对我的设计过程作最后检查。 大学的日子匆匆而过，经过那如歌的三年，在这三年中我经历了很多挫折，包括很多意想不到事情和莫名其妙的失败,但它们给我最多的是一种激励,一种不屈的态度，大学的经历不仅使我拥有了一定的专业知识，而且使我对学习有了全新的认识，教会了我认知新事物的态度。 在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，请教工厂中极具经验的模具设计人员和工人师傅以及各位老师有关模具方面的问题，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具的认识有了一个质的飞跃。使我对塑料模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺(如线切割、电火花加工、CNC电脑数控加工)，主要工艺参数的计算，产品缺陷及其解决办法，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。模具在当今社会生活中运用得非常广泛，掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。 再次让我更深一层的了解到CAD、Pro\E在模具设计方面的广泛应用，从陌生到能熟悉到能熟练的运用，这在我的学习上是一个飞跃。 最后通过这次毕业设计有一次锻炼了我学习的认真态度，注意每一个细节，在学习和工作上没有模能两可。这样的学习态度对我以后的工作和学习有很大的好处。 第 41 页 共 49 页 ******论文 致 谢 本文是在吴锐副教授的悉心指导下完成的。吴锐老师为设计课题的研究提出了许多指导性的意见，为论文的撰写、修改提供了许多具体的指导和帮助，而且教给我学习的方法和思路，使我在科研工作及论文写作过程中不断有新的认识和提高。吴锐老师的严谨治学、不断探索的科研作风，敏锐深邃的学术洞察力，孜孜不倦的敬业精神，给我留下了深刻的印象，使我受益良多。导师一丝不苟、严谨认真的治学态度，精益求精、诲人不倦的学者风范，以及正直无私、磊落大度的高尚品格，更让我明白许多做人的道理～在此，特向我敬爱的导师致以最崇高的敬礼和深深的感谢～ 在论文撰写期间，得到了机电学院多位老师还有同学们的帮助，在忙碌的工作之余，给予我专业知识上的指导，而且教给我学习的方法和思路，使我在科研工作及论文写作过程中不断有新的认识和提高。在此，我对他们表示由衷的谢意～ 在本文结束之际，特向我敬爱的导师致以最崇高的敬礼和深深的感谢～同时，对关心和指导过我的各位老师和帮助过我的同学们表示衷心的感谢! 第 42 页 共 49 页 ******论文 参 考 文 献 [1] 刘小年 机械制图(第二版) .北京:机械工业出版社,2004.5. [2] 齐卫东 塑料模具设计与制造 .北京:高等教育出版社,2004.7 [3] 阎亚林 塑料模具图册.北京:高等教育出版社，2004 [4] 廖念钊 互换性与技术检测-4版 .北京:中国计量出版社,2000 [5] 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计 . 机械工业出版社，1995 [6] 彭建声. 简明模具工实用技术手册 . 机械工业出版社，1993 [7] 唐志玉 模具设计师指南 . 国防工业出版社,1999 [8] 黄毅宏 模具制造工艺 机械工业出版社，1999 [9] 汪浩,宁海霞 金属热处理 .北京 : 化学工业出版社,2006. [10] 李继庆，陈作模 机械设计基础 .北京 :高等教育出版社,1999 [11] 徐灏. 机械设计手册 .机械工业出版社,1991 [12] 赵如福. 金属机械加工工艺人员手册. 上海科学技术出版社,1990 [13] 卢颂峰 机械零件课程设计手册 .北京: 中央广播电视大学出版社 北京: 机械工业[14] 杨老记 AutoCAD2004(中文版)工程制图实用教程 . 出版社, 2004 [15] 二代龙震工作室 Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 基础设计 .北京:电 子工业出版社,2004 [16] 詹友刚 Pro/ENGINEER中文野火版3.0高级应用教程 .北京:机械工 业出版社,2006 [17] 二代龙震工作室 Pro/DETAIL Wildfire 3.0 工程图设计 .北京:电 子工业出版社,2006 [18] 詹友刚 Pro/ENGINEER中文野火版3.0模具设计教程 .北京:机械工 业出版社,2007 第 43 页 共 49 页