摘 要
鼠標(biāo)底座是為了讓鼠標(biāo)平穩(wěn)的滑動(dòng)，精準(zhǔn)的掌控鼠標(biāo)移動(dòng)。本次畢業(yè)論文采用的注塑。隨著注塑技術(shù)的發(fā)展，在工程機(jī)械和生活中，大部分的零部件，可以依靠模具成型。然而，上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比。所以我們要大力推進(jìn)這門學(xué)科及其產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步與基礎(chǔ)建設(shè)。
本次畢業(yè)論文是用UG擬態(tài)進(jìn)行3D繪圖。在對(duì)本設(shè)計(jì)開始時(shí)候，新根據(jù)對(duì)工件的加工性分析，已經(jīng)明確了模具定模布局的方案，并根據(jù)模具的布局方案選取合適的注塑機(jī)，設(shè)計(jì)合模機(jī)構(gòu)，接著設(shè)計(jì)流道系統(tǒng)，然后是工件頂出裝置以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)以上步驟完成了此次設(shè)計(jì)，讓鼠標(biāo)使用起來(lái)方便、靈敏、準(zhǔn)確。
關(guān)鍵詞 UG；鼠標(biāo)底座；注塑模具；計(jì)算機(jī)繪圖
I
Abstract
The mouse base is to make the mouse glide smoothly and control the mouse movement accurately. The injection molding used in this graduation thesis. With the development of the injection molding technology, in engineering machinery and life, most parts and components can be molded by mould. However, China's plastic moulds are in quantity, quality, technology and other aspects. There is still a certain distance between our families. Therefore, we must vigorously promote the scientific and technological progress and infrastructure construction of this discipline and its industries.
This graduation thesis is using UG mimicry for 3 D drawing. At the beginning of the design, according to the machinability analysis of the workpiece, the plan of mould layout has been determined, and the suitable injection molding machine is selected according to the layout scheme of the mould, the die closing mechanism is designed, and then the flow channel system is designed. Then there is the of the work pieceand the. After the above steps completed the design, so that the mouse is convenient, sensitive, accurate.
Key words injection mold design mouse base injection mold computer graphics
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 III
1 緒論 6
1.1 選題的設(shè)計(jì)意義 6
1.2 塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r 6
1.3 選題的主要研究?jī)?nèi)容 7
2 零件工藝方案及模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9
2.1 塑膠選取與材料特性分析 9
2.1.1工件材料選取和特性材料 9
2.1.2 工件材料主要用處 10
2.1.3 工件材料成形工藝性 10
2.2 待成型零件的工藝評(píng)估 11
2.2.1 待成型零件工程圖樣分析 11
2.2.2待成型零件開模傾斜角分析 12
2.2.3待成型零件的厚度分析 13
2.2.4工件質(zhì)量數(shù)據(jù)分析 13
2.3 零件工藝方案 14
2.3.1塑料成型工序流程分析 14
2.3.2型腔布局方案確定 14
2.3.3上下模分型面設(shè)計(jì) 15
2.4 模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15
2.4.1 注塑機(jī)的類型選取 15
2.4.2注塑機(jī)參數(shù)校核 16
2.4.2.1 最大注塑量校核 16
2.4.2.2 最大注射面積校核 17
2.4.2.3 最大鎖模力校核 17
2.4.2.4開模行程校核 18
2.4.3 合模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
3 流道系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì) 20
3.1流道系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì) 20
3.2主流道的相關(guān)設(shè)計(jì) 20
3.3次流道的設(shè)計(jì) 21
3.4進(jìn)料口的相關(guān)設(shè)計(jì) 21
3.5冷料穴的設(shè)計(jì) 22
3.6拉料桿的設(shè)計(jì) 22
4 關(guān)鍵成形零件的設(shè)計(jì) 24
4.1成形零件的設(shè)計(jì)要求 24
4.2成形零件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 24
4.3成形零件工作距離的求算 26
4.4 型腔強(qiáng)度校對(duì) 27
5 頂出裝置的設(shè)計(jì) 29
5.1 頂出裝置的選取標(biāo)準(zhǔn) 29
5.2推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 29
5.2.1計(jì)算推出力的大小 29
5.2.2推桿的直徑計(jì)算 30
5.2.3推桿的強(qiáng)度校核 30
5.3推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30
5.3.1推出桿分布設(shè)計(jì) 30
5.3.2推桿其它設(shè)計(jì) 30
5.4側(cè)向頂出裝置設(shè)計(jì) 31
5.4.1 斜頂塊的詳細(xì)設(shè)計(jì) 31
5.4.2斜頂塊的關(guān)鍵參數(shù)確定 32
6 溫度控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì) 34
6.1注塑模溫度控制系統(tǒng) 34
6.2溫度控制對(duì)工件品質(zhì)產(chǎn)生的影響 34
6.3溫度控制系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 34
6.4塑料模具溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 34
結(jié)論 37
致謝 38
參考文獻(xiàn) 39
VI
1 緒論
1.1 選題的設(shè)計(jì)意義
通過(guò)本課題項(xiàng)目的研發(fā)設(shè)計(jì)，應(yīng)該能夠熟悉和掌握塑料件成型模具與模體設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程，模具時(shí)候設(shè)計(jì)可以通過(guò)分析不相同塑膠的有關(guān)性能與塑膠3D尺寸的特征選擇合適模具與模架結(jié)構(gòu)，還掌握成型模具關(guān)鍵零件的材料強(qiáng)度求算及各個(gè)關(guān)鍵零件的平面尺寸確定，關(guān)鍵零件的材料選取，關(guān)鍵零件的材料熱處理標(biāo)準(zhǔn)及其生產(chǎn)工藝知識(shí)。與此同時(shí)通過(guò)本設(shè)計(jì)，還應(yīng)當(dāng)能檢測(cè)外語(yǔ)筆譯與外語(yǔ)專業(yè)術(shù)語(yǔ)領(lǐng)悟能力，可以熟悉應(yīng)用電腦實(shí)行模具設(shè)計(jì)和工程圖繪制。通過(guò)完成本次設(shè)計(jì)，使我們學(xué)生能完全單獨(dú)完成普通難度以上材料注塑模具與模體設(shè)計(jì)，并可以在選擇材料計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等各個(gè)方面進(jìn)行綜合選擇，具備項(xiàng)目技術(shù)分析的能力。
1.2 塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r
將塑料成形為產(chǎn)品的生產(chǎn)手段比較多，用得最多的成型方式有下：擠出成型、壓縮成型、壓射成型、壓制成型、吹注成型等等。在這些成型方式里面，其中塑料成型是塑料成形制作中最常見使用的手段。除氟塑膠外，近乎全部的熱塑型塑膠都能夠使用本方法成形。注塑成形擁有成型時(shí)間短，可以一次成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸公差較高、以便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化產(chǎn)品制造等很多有利的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)檫@個(gè)廣泛用作塑膠產(chǎn)品制件的制作中，其產(chǎn)量占現(xiàn)在塑膠產(chǎn)品制件產(chǎn)品制造的三成以上下。注塑成形的缺點(diǎn)是，塑料成型的機(jī)器價(jià)格及模具生產(chǎn)成本不低，所有注塑成形不合適產(chǎn)量略小的塑件產(chǎn)品的產(chǎn)品制造中。
塑料成型和注塑模模具原理最基本的知識(shí)需要掌握壓射裝置的部分理論知識(shí)。壓射裝置是塑料成型的基礎(chǔ)的設(shè)備，依賴該設(shè)備將粉狀塑膠通非常高壓加溫等工藝進(jìn)行成形。壓射裝置為熱塑型或熱固型塑膠塑料成型應(yīng)用的基礎(chǔ)的設(shè)備，按其結(jié)構(gòu)可劃為立款、臥款、垂直款三類，。塑料成型是通過(guò)鑄造加工原理發(fā)展起來(lái)的，其基本概念是使用塑膠的可塑性。最開始將粉狀或粉末狀成形材料從壓射裝置的機(jī)筒送入強(qiáng)溫的料斗內(nèi)加溫熔融塑料塑化，使他變?yōu)檎骋后w熔融體，隨后在注塑機(jī)的傳遞裝置的高壓促進(jìn)下，以相當(dāng)大的流動(dòng)速度通過(guò)機(jī)筒前部的標(biāo)準(zhǔn)噴頭成形步入模具的內(nèi)腔。融料在通過(guò)一段恒壓減溫成形時(shí)間后，開起模具便能夠從模具腔體中分離具備一定大小與尺寸的塑膠產(chǎn)品，其大小與尺寸是由模具內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)決定。
塑料成型制作中用的模具叫注塑模，它是完成塑料成型產(chǎn)品制造的加工裝備。注塑模的品種比較多，注塑模尺寸與塑膠種類、工件的復(fù)雜水平和壓射裝置的品種等相關(guān)因數(shù)互相影響，其尺寸全是由下模和上模二大方面組成的。定模結(jié)構(gòu)裝設(shè)在壓射裝置的安裝板上，動(dòng)模結(jié)構(gòu)裝設(shè)在壓射的上，當(dāng)中它隨上的合模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。時(shí)動(dòng)模結(jié)構(gòu)與定模結(jié)構(gòu)由導(dǎo)向柱產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。通常注塑模由成形零件、模具閉合導(dǎo)向裝置、流道系統(tǒng)、側(cè)面分模與抽出機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、加溫和溫度控制系統(tǒng)、透氣系統(tǒng)及構(gòu)成。注塑模、塑膠物料和通過(guò)工藝聯(lián)系在一起。工藝的關(guān)鍵問題就是用盡辦法來(lái)得到塑料合格的材料，還將它注入到定模中去，在控制情況下減溫成形，使工件實(shí)現(xiàn)所需的條件的品質(zhì)。
在塑料成型的眾多工藝參數(shù)中最基本的是參數(shù)是，注塑溫度、注塑壓力、注塑時(shí)間三者。在零件成形過(guò)程中，最關(guān)鍵是先進(jìn)產(chǎn)品的成形，要確立良好的加工要求絕對(duì)不是容易的事情，由于影響加工要求的因子相當(dāng)多，有產(chǎn)品2D尺寸、模架結(jié)構(gòu)、成形裝備性能、物料特性、電壓跳動(dòng)及工作溫度變化等等。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具工業(yè)中廣泛應(yīng)用，塑膠模具與模體設(shè)計(jì)不只使用СAD技術(shù)，且還需要使用CAE技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與模具技術(shù)相結(jié)構(gòu)是今后模具工業(yè)發(fā)展的方向。塑料產(chǎn)品開發(fā)一般分二個(gè)時(shí)期，即階段和階段。常規(guī)的成型方法是在正式產(chǎn)品，原因是通過(guò)與設(shè)計(jì)材料成型模具，模具零件裝配完成后，往往需要若干次制模，挖掘問題后，不但需要重新設(shè)置加數(shù)，而且依然要校訂塑聊產(chǎn)品和模具設(shè)計(jì)，該必定加大生產(chǎn)費(fèi)用，加長(zhǎng)產(chǎn)品研發(fā)周期。
現(xiàn)在世界市場(chǎng)上主要普遍的，應(yīng)用范圍最廣的注塑模仿真分析軟體有澳大利亞聯(lián)邦國(guó)的MF注塑成型分析軟件、米國(guó)注塑成型分析軟件FLOW、清華大學(xué)注塑成型分析軟件H-FLOW。以最為出名的澳大利亞聯(lián)邦國(guó)的MF注塑成型分析軟件為例，MF軟件里面主要的功能。使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可完全代替制模，計(jì)算機(jī)技術(shù)給出了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到加工的完整的處理方法，在模具生產(chǎn)之前，用電腦對(duì)全部成形零件成形過(guò)程進(jìn)行蒙特卡洛仿真分析，準(zhǔn)確預(yù)估熔融體的、、情形，還有產(chǎn)品中的內(nèi)力分布和方向分布、產(chǎn)品的收縮和變形等條件，以便于工作人員可以盡早了解問題，準(zhǔn)時(shí)校訂產(chǎn)品制造和模具設(shè)計(jì)與模體設(shè)計(jì)，而不是等到問題出現(xiàn)之后再解決問題。此不光是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模具設(shè)計(jì)方式的一次飛躍，且對(duì)降低甚而預(yù)防模具維修廢棄、改進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)和減少花費(fèi)等等，均有著非常大的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)意義 。
1.3 選題的主要研究?jī)?nèi)容
（1）確定鼠標(biāo)底座的結(jié)構(gòu)形狀參數(shù)并進(jìn)行工藝分析；
（2）確定注塑機(jī)的型號(hào)參數(shù)、成型零部件的尺寸；
（3）確定注塑模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、模具零部件與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工件頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
（4）確保設(shè)計(jì)的模具工作運(yùn)行合理可靠；
（5）運(yùn)用UG技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)研究和應(yīng)用；
（6）通過(guò)公式及手冊(cè)校核模具是否滿足零件生產(chǎn)的質(zhì)量要求及產(chǎn)量。
2 零件工藝方案及模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.1 塑膠選取與材料特性分析
2.1.1工件材料選取和特性材料
鼠標(biāo)底殼功能十分廣，要求非常高，配合公差大小要求較高，具備一定的抗摩擦的能力，熱變形十分小等具體物理特點(diǎn)。整體各部分因子仔細(xì)考慮挑選工件材料是ABS。
ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料）是通過(guò)丙烯、乙烯基、乙烯基苯三種聚合物共聚而成的。此三類組分的各性能，使ABS材料具有合適的綜合適學(xué)性能。氰乙烯使ABS有合適的抗腐蝕性、耐高溫能力及洛氏硬度，乙烯基使ABS材料堅(jiān)韌，乙烯基苯使ABS材料有合適的生產(chǎn)制造性和著色性能。ABS材料價(jià)格不高材料能得，是現(xiàn)在產(chǎn)量總量最多、使用范圍最廣的工程塑膠的一部分。是某種合格的熱塑型塑膠。根據(jù)待加工制件的殼體的對(duì)機(jī)械強(qiáng)度，剛度大小，柔韌度，熱塑型等眾多個(gè)方面的關(guān)注，決定制件的材料使用ABS樹脂材料。ABS樹脂，于熱塑型塑膠，韌度大，然而結(jié)構(gòu)尺寸非常穩(wěn)健和熱穩(wěn)定程度差，ABS樹脂材料的性質(zhì)按照下面：
ABS樹脂通過(guò)氰乙烯，乙烯基和乙烯基苯聚合物，每種類型的個(gè)體都有不同的特性；氰乙烯的機(jī)械強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性好；乙烯具有堅(jiān)固耐沖擊性；乙烯基苯容易制造，具有高亮度和高機(jī)械強(qiáng)度。通過(guò)形態(tài)學(xué)檢查，ABS樹脂是一種聚合物材料。三種共聚物的聚合產(chǎn)生三元共聚物，其中之一是乙烯基苯-氰乙烯的分散相，另一種是PB分散結(jié)構(gòu)。這可以確定ABS樹脂材料的耐熱性，沖擊穩(wěn)定性和其他幾個(gè)品質(zhì)的易用性。收縮率為0.5％。
相關(guān)材料報(bào)道ABS樹脂樣機(jī)可以達(dá)到成型ABS樹脂成型機(jī)械強(qiáng)度為80％，如耐熱性和耐腐蝕性，溫度為93.3°C，這使得ABS樹脂作為功能測(cè)試應(yīng)用的材料適用范圍十分廣泛。
塑料性能符合后的性能可分為性塑料和性塑料兩種。ABS熱塑性塑料，加熱狀態(tài)變化的好處，固體軟化或熔化成粘性液體狀態(tài)，但溫度可以降低，然后作為固體硬化，過(guò)程可重復(fù)數(shù)次，塑料自身的分子鏈結(jié)構(gòu) 不會(huì)改變。 但是，不可回收的塑料在一定的熱量下，已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一個(gè)加熱階段，施加壓力或加入強(qiáng)力劑，引起化學(xué)反應(yīng)和硬化，硬化塑料的化學(xué)變化大小，材料很硬，不會(huì)溶解在 如果溫度過(guò)高分解，試劑溫?zé)岵⒉辉佘浕?
表2-1 ABS樹脂為熱塑型塑膠與不可循環(huán)利用型塑膠的區(qū)別
ABS為熱塑性塑料
成型前，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)
使制品固化定制的模具溫度條件
成型后，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)
成型過(guò)程中樹脂所發(fā)生的變化
制品的融化，溶解性能
塑料的使用性
常采用的成型方法
熱塑性塑料
線性或支鏈狀線型聚合物分子
冷卻
基本與成型前的相同
物理變化
可融化可溶解
反復(fù)多次使用
注射、擠出、吹塑等
熱固性塑料
線型聚合物分子
加熱
轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型分子
既有物理變化，又有化學(xué)變化，有低分子析出
既不融化，又不溶解
一次性使用
壓縮或壓住，有的可注射
2.1.2 工件材料主要用處
ABS樹脂在制造業(yè)上用以制造鼠標(biāo)底殼、工業(yè)軸承、聯(lián)接件、電池零件、制冷設(shè)備襯套等等，商用車工業(yè)上用ABS樹脂制造商用車遮泥板、手把操作桿等等。ABS樹脂還廣泛的應(yīng)用在儀表儀器外殼，紡織機(jī)器、家用電器、辦公用品、廚房設(shè)備等等。
2.1.3 工件材料成形工藝性
ABS樹脂填充性好，以便于實(shí)現(xiàn)注塑模具成形。熔融溫度是18020℃，熱熔化溫度一般是高于250℃。熔融溫度與熔化溫度比較逼近，進(jìn)行選擇機(jī)筒溫度是19010℃，想要防備流涎等不利現(xiàn)象的產(chǎn)生，標(biāo)準(zhǔn)噴頭溫度稍低于機(jī)筒溫度為1855℃。
ABS樹脂在溫度上升時(shí)黏度增高、成型壓力過(guò)高，工件上的開模傾斜角宜稍許大；ABS樹脂易吸取水分，成型生產(chǎn)制造前理當(dāng)進(jìn)行除水處理；容易產(chǎn)生融接縫，設(shè)計(jì)材料成型模具時(shí)要留意盡力偏少流道系統(tǒng)對(duì)的力；在正常的條件下，、材料對(duì)量影響十分小。要求工件要求高之時(shí)，溫度可以控制在555℃，要求工件亮澤和耐強(qiáng)熱時(shí)，應(yīng)當(dāng)限制在7010℃。
表2-2 ABS樹脂成形加工參數(shù)
注射機(jī)類型
螺桿式
模具溫度（℃）
50-80
密度（g/cm3）
1.02-1.05
螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）
30-60
收縮率（%）
0.3-0.8
注射壓力（Mpa）
60-100
噴嘴形式
直通式
噴嘴溫度（℃）
170-180
料筒前端溫度（℃）
180-200
注射時(shí)間（s）
3-5
料筒中端溫度（℃）
165-180
保壓時(shí)間（s）
15-30
料筒末端溫度（℃）
150-170
冷卻時(shí)間（s）
10-30
2.2 待成型零件的工藝評(píng)估
2.2.1 待成型零件工程圖樣分析
在對(duì)之前，必需對(duì)工件的加工性如、大小、公差大小和端面品質(zhì)要進(jìn)行細(xì)心研究及分析。當(dāng)進(jìn)行了相關(guān)的分析后，才能保證工件產(chǎn)品的制造精度與模具結(jié)構(gòu)的合理性。
鼠標(biāo)底殼根據(jù)此圖，整體平面尺寸正如下圖所示，從此工件平面尺寸可以看出該零件的屬于中等大小的零件，尺寸結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，但是尺寸結(jié)構(gòu)是復(fù)合模具成型的標(biāo)準(zhǔn)的。零件的產(chǎn)量比較大，零件的制造精度要求不是十分高。
圖2-1 工件平面圖
2.2.2待成型零件開模傾斜角分析
通常情況在成形產(chǎn)品在減溫過(guò)程里導(dǎo)致收縮，因?yàn)檫@個(gè)它當(dāng)開模前會(huì)死死地包住模具陽(yáng)?；蚨Ｖ嘘P(guān)鍵的部分。要想便于開模，防備因開模力比較大拉傷，與平行的產(chǎn)品內(nèi)面應(yīng)具備一定的。開模的大小及、厚度及。太小，不光會(huì)讓產(chǎn)品平面，且容易使產(chǎn)品表面，非常大之時(shí)，即便相當(dāng)方便，但會(huì)產(chǎn)品，還物料。往往的約取0.5~1.5，工件材料ABS樹脂的定模開模傾斜角是0.35′~130′，陽(yáng)模開模傾斜角是30′~1。
圖2-2 工件3D圖
2.2.3待成型零件的厚度分析
在待成型零件的眾多3D尺寸中最為關(guān)鍵的是厚度尺寸，待成型零件厚度是設(shè)計(jì)工件時(shí)務(wù)必仔細(xì)考慮的具體問題的一部分。的在產(chǎn)品制造擁有極其，工件的和時(shí)的熔融體移動(dòng)、凝聚成形時(shí)的溫控和時(shí)間、工件的成形品質(zhì)、工件的物料還有制造效率和生產(chǎn)費(fèi)用緊密聯(lián)系。通常當(dāng)?shù)竭_(dá)采用制定的先要前提下，工件的厚度應(yīng)盡力小。由于比較大不光會(huì)讓顯著增大，增加，更關(guān)鍵的還是會(huì)降低工件在模具里的溫控，使成型時(shí)間延長(zhǎng)，其它還容易導(dǎo)致液泡缺陷、縮松缺陷、凹槽缺陷等。但假若厚度過(guò)小則剛性不好，在、、采用中會(huì)，導(dǎo)致到工件的采用和。工件厚度通常在大于1 mm小于4mm，用得最多厚度尺寸的數(shù)據(jù)數(shù)值為2 mm到3 mm。
本設(shè)計(jì)通過(guò)軟件進(jìn)行測(cè)量后可以得出，鼠標(biāo)底殼的厚度在2mm上下。
2.2.4工件質(zhì)量數(shù)據(jù)分析
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，工件的品質(zhì)和體積使用空間測(cè)定，在三維軟體中，采用塑模組件檢驗(yàn)功能計(jì)算出零件質(zhì)量參數(shù)如下：
1.鼠標(biāo)底殼的體積為：10.2，單位cm3。
2.鼠標(biāo)底殼的密度為：1.05，單位g/cm3。
3.鼠標(biāo)底殼的質(zhì)量為：12.86，單位g。
44
2.3 零件工藝方案
2.3.1塑料成型工序流程分析
塑料零件成型第一步：為了過(guò)程十分和，應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)用的設(shè)備作好下面先期工作：
1.成形前對(duì)物料的前設(shè)置
根據(jù)塑料成型對(duì)材料的具體要求，檢查材料的含水率，外形光澤，固體顆粒情形并檢測(cè)其熱穩(wěn)定程度，填充性和收縮量等條件，對(duì)物料進(jìn)行合適的加溫除水，塑料材料吸取水分率非常低，成形前通常沒有必要進(jìn)行除水處理。假如有需要，可以在八十度左右除水31小時(shí)。
2.機(jī)筒的清潔
在初用某一種塑膠或壓射裝置的前面，和在制作中需要、料、或發(fā)現(xiàn)塑膠中有之時(shí)，皆需要對(duì)壓射裝置進(jìn)行清潔或拆下與更換。泵塞型壓射裝置機(jī)筒的清潔常比螺柱式壓射裝置困難，由于泵塞型機(jī)筒內(nèi)的殘存材料略大而不好對(duì)它回轉(zhuǎn)，清潔時(shí)務(wù)必或使用清潔。對(duì)螺柱式往往是，也可以選擇其它方法清潔。
3.開模劑的選取
開模劑是使塑膠產(chǎn)品制件容易從成型模具中分離而使用在模具內(nèi)部的一類輔助劑。通常成形產(chǎn)品制件的開模，主要依托于合適的工藝參數(shù)與合適的模具與模體設(shè)計(jì)。在塑料零件生產(chǎn)中想要十分順利開模，頻繁使用的開模劑有：苯乙烯樹脂、白石蠟、乳化油、對(duì)塑料材料，可以選取苯乙烯樹脂，因于是開模劑除塑膠外，通常塑膠皆可采用。
塑料零件成型第二步:：成形零件成形過(guò)程。完備的注塑過(guò)程端面上共包括增料階段、塑料塑化階段、成形入模階段、穩(wěn)壓減溫階段和開模階段若干個(gè)程序，但最重要是塑料塑化成形與穩(wěn)壓減溫兩個(gè)階段。
塑料零件成型第三步：產(chǎn)品制件的后處理程序成形產(chǎn)品制件經(jīng)開?；蚯邢骷庸ず螅＿m當(dāng)進(jìn)行合適的后處理程序，要求是要想除去存在的殘余應(yīng)力，以提升和改進(jìn)產(chǎn)品制件的有關(guān)性能及平面尺寸不易發(fā)生改變性。產(chǎn)品制件的后處理程序主要具備重結(jié)晶退火和加濕加工。
2.3.2型腔布局方案確定
由于本次設(shè)計(jì)中，并且工件的不是十分大，為改進(jìn)工件，還從經(jīng)濟(jì)型的方位出發(fā)，減少生產(chǎn)費(fèi)用和改進(jìn)制造效率，使用多腔模具，進(jìn)行生產(chǎn)制造產(chǎn)品制造。
定模的排布與流道系統(tǒng)的分布緊密聯(lián)系，定模的設(shè)置應(yīng)該使部分定模也通過(guò)流道系統(tǒng)從整體壓力中均衡的分得須要的物理壓力，以確保材料熔體平均地填滿部分定模,使各定模的工件里面品質(zhì)均一可靠。此就必須求定模與主料道之中的位置最大限度的盡可能短，均同時(shí)使用平衡型腔流道。
型腔的布局如下圖所示，采用多腔模具來(lái)提高成型效率，型腔的布局采用對(duì)稱布局，以謀求實(shí)現(xiàn)合格的澆鑄品質(zhì)，這次設(shè)計(jì)應(yīng)用型腔布局正如下圖所現(xiàn)。
2.3.3上下模分型面設(shè)計(jì)
把模具正確地分成二個(gè)或若干個(gè)能分離的關(guān)鍵部分，在上下模具接觸端面分開的時(shí)候可以抽出制件及流道系統(tǒng)流料，當(dāng)成形時(shí)必需得，如此的，它自己是決定，在和選擇的時(shí)候有多種選擇，適當(dāng)?shù)厥鞘构ぜ芡旰玫?。合選擇上下模時(shí)，應(yīng)當(dāng)從下面多個(gè)層面仔細(xì)考慮：
1上下模分型面選擇與設(shè)計(jì)時(shí)理當(dāng)選在工件體廓的最大外輪廓處。
2上下模分型面選擇與設(shè)計(jì)時(shí)使工件在模具后留在上。
3上下模的痕跡不會(huì)工件的外部結(jié)構(gòu)。
4上下模分型面選擇與設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選擇，有利于進(jìn)料口的合理布局。
5上下模分型面選擇與設(shè)計(jì)時(shí)要使工件以便于開模。
整體仔細(xì)考慮上述每一個(gè)影響因子，并且依照這套的外部結(jié)構(gòu)，以及選擇分型面必需要在工件的，進(jìn)行綜合分析。分型面選擇模具開模后工件留在下模一邊，分型面根據(jù)此圖所示：
圖2-3 上下模分型面的正確選擇
2.4 模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.4.1 注塑機(jī)的類型選取
對(duì)于注射模具來(lái)說(shuō)，要進(jìn)行順利的生產(chǎn)必需要將注射模具正確安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上，針對(duì)這種情況在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必需要綜合考慮塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)、塑件的結(jié)構(gòu)等相關(guān)問題進(jìn)行選擇合理的注塑機(jī)，保證注射過(guò)程能夠順利進(jìn)行。
注塑機(jī)是在注塑生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，注塑機(jī)的選擇直接影響模具的設(shè)計(jì)與制造，因此對(duì)于注塑機(jī)的選擇，應(yīng)該在模具設(shè)計(jì)時(shí)給予重視。一般選擇注塑機(jī)時(shí)候需要對(duì)注塑機(jī)的全面的了解后進(jìn)行注塑機(jī)，注塑機(jī)的選擇有以下原則：
注塑機(jī)的挑選原則一：要在注塑機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍之內(nèi)，即注塑機(jī)的額定參數(shù)要包含所有的注塑參數(shù)。
注塑機(jī)的挑選原則二：注射容量選擇必需要參考型腔數(shù)與澆注系統(tǒng)才能進(jìn)行確定，同時(shí)必須充分考慮其他外部因素的影響，結(jié)合注塑量與模具的幾何尺寸進(jìn)行選擇注塑機(jī)。
，以及并且可以選擇。初選臥式注塑機(jī)，其型號(hào)有XS-ZY-125，具體參數(shù)如下表所示：
表2-3 XS-ZY-125的技術(shù)參數(shù)
注塑機(jī)型號(hào)
XS-ZY-125
單位
注塑機(jī)螺桿直徑
42
mm
注塑機(jī)最大注射量
125
cm3
注塑機(jī)注射壓力
1190
Mpa
注塑機(jī)鎖模力
900
KN
注塑機(jī)最大注射面積
320
cm2
模具最大厚度
300
mm
模具最小厚度
200
mm
模板行程
300
mm
2.4.2注塑機(jī)參數(shù)校核
2.4.2.1 最大注塑量校核
是：裝置所能達(dá)到的最大注射量，塑件的質(zhì)量與澆注系統(tǒng)的質(zhì)量之和不大于注射機(jī)最大注射量的80%。
已經(jīng)塑件為 ABS，塑件密度10.5g/cm2，單件塑件質(zhì)量為
（2-1）
式中 Mn ——-單個(gè)塑件的質(zhì)量，單位：g，綜合考慮取10.72;
Mj ——-澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，單位：g， 綜合考慮取10.72;
M注——-注塑機(jī)額定的注射質(zhì)量，單位：g， 綜合考慮取1000。
通過(guò)上述的公式計(jì)算， 1個(gè)塑件的注射量遠(yuǎn)小于注塑機(jī)的80%。所以很本次的注塑機(jī)選擇是正確的，滿足實(shí)際工程的需要。
2.4.2.2 最大注射面積校核
注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。
(2-2)
式中 ——-塑料模具型腔數(shù)目，1；
——-塑件Z向投影面積，cm2，綜合考慮取55.42；
——-澆注Z向投影面積，cm2，綜合考慮取11.08；
——-允用最大成型面積，cm2，綜合考慮取3200。
模具的投影面積遠(yuǎn)小于注塑機(jī)的額定注塑面積。所以很本次的注塑機(jī)選擇是正確的，滿足實(shí)際工程的需要。鎖模力的校核
2.4.2.3 最大鎖模力校核
在注塑模具工作時(shí)候，熔體射入模具型腔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生注塑壓力，注塑壓力從使模具上下模具從分型面分開。為了抵消注塑壓力，保證零件的成型質(zhì)量，模具的工作安全，注射機(jī)必需要一定的鎖模力。對(duì)于液壓-機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)，其開鎖模力按照下列公式進(jìn)行計(jì)算:
(2-3)
式中 ——-塑件數(shù)量；
——-塑件Z向投影面積，mm2，綜合考慮取55.42；
——-塑件Z向投影面積，mm2，綜合考慮取11.08；
——-熔體成型壓力，，取注射壓力80%，綜合考慮取18； ——-額定鎖模力，N，綜合考慮取9000。
2.4.2.4開模行程校核
開模行程是指。開模行程校核的目的是。對(duì)于液壓-機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)，其開模行程按照下列公式進(jìn)行計(jì)算:
(2-4)
式中——-推出距離，單位mm，綜合考慮取取22.2；
——-包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度，mm，綜合考慮取取2。
經(jīng)過(guò)上述計(jì)算，本次的注塑機(jī)選擇是正確的，滿足實(shí)際工程的需要。
2.4.3 合模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
模具的合模機(jī)構(gòu)是確保模具的動(dòng)態(tài)模式和模具上的模具關(guān)閉模具，精確定位和定位工件。閉模導(dǎo)向裝置主要是用，設(shè)計(jì)選擇的模具。除了功能外，還需要承受。在填充過(guò)程中，塑料熔體可能產(chǎn)生側(cè)面的物理壓力，原因是的標(biāo)準(zhǔn)精度低，導(dǎo)致模具的導(dǎo)柱受到規(guī)定側(cè)的壓力，以確保材料成型模具的正常操作。模具導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以選擇采用導(dǎo)模導(dǎo)柱和肩模導(dǎo)柱，模導(dǎo)柱的導(dǎo)向面部分尺寸要比陽(yáng)模供油高出102 mm，以避免導(dǎo)模不正確的方向和后部模具的方向首先進(jìn)入前部模具。模具導(dǎo)向材料采用模具鋼材T10，零件表面硬度為HRC50至55，模具部分的固定導(dǎo)軌表面粗糙為10.8m，導(dǎo)向部分表面粗糙度為Ra為10.8至0.4m，設(shè)計(jì)選擇四根模導(dǎo)柱，固定件和模板選用過(guò)渡配合公差。
模具導(dǎo)套常選用T8模具鋼，選用過(guò)渡配合公差鑲嵌模板。詳細(xì)的幾何圖如下所示:
模具導(dǎo)柱：企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了第二類結(jié)構(gòu)特征。分為鉛模導(dǎo)柱和肩模導(dǎo)柱。重型和長(zhǎng)型導(dǎo)向柱應(yīng)設(shè)有油路以暫時(shí)存儲(chǔ)機(jī)械油以。如果模具導(dǎo)柱，尤其對(duì)于重型，精密材料加工模具，模具導(dǎo)柱的軸徑要適當(dāng)計(jì)算大小。
模具導(dǎo)套：導(dǎo)套種植為直導(dǎo)套和導(dǎo)套，導(dǎo)套采用直導(dǎo)套安裝模板，應(yīng)有準(zhǔn)備取出的幾何尺寸，導(dǎo)柱導(dǎo)柱的第一級(jí)別相當(dāng)簡(jiǎn)單。
設(shè)計(jì)指導(dǎo)和引導(dǎo)模具應(yīng)注意的項(xiàng)目有：
1模具導(dǎo)柱的具體位置的正確布置，模具導(dǎo)柱中心到模具外的中心應(yīng)至少具有導(dǎo)柱厚度的尺寸，不然會(huì)有壞的結(jié)果;不應(yīng)該放在有四邊這樣的模具周圍的危險(xiǎn)邊緣上。常常放在CL1/3線的長(zhǎng)邊是非常安全的。模具導(dǎo)向柱布置方法通常用于等體積不平衡布局或?qū)ΨQ布局的尺寸。
2模具導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度應(yīng)大于普通模具的71mm，以保證其導(dǎo)向和引導(dǎo)。
3模具導(dǎo)柱工作部分的安裝尺寸選用過(guò)渡配合公差，導(dǎo)柱精度較低時(shí)可采用較低的匹配精度;選擇導(dǎo)柱的導(dǎo)柱固定部分為過(guò)渡配合公差。隨著尺寸的增加，其尺寸往往會(huì)隨著其他零件的1.5至2倍的量增加，以減少摩擦，降低制造難度。
4模具導(dǎo)柱可以布置在后?；蚰＞咧?，放置在沖模的側(cè)面以保護(hù)陽(yáng)模免受損壞，放置在模具的側(cè)面是有利于開模的部件。教科書模具設(shè)置了四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鉛模導(dǎo)銷和指示器直模導(dǎo)套作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，模導(dǎo)柱安裝在后模中，保護(hù)陽(yáng)模免受損壞。
模具導(dǎo)向銷：有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模具導(dǎo)向銷結(jié)構(gòu)特征。應(yīng)該分成的模具導(dǎo)向柱和肩部模具導(dǎo)向柱。重型和長(zhǎng)型導(dǎo)模桿應(yīng)設(shè)有油道以暫時(shí)儲(chǔ)存機(jī)械油，以減少導(dǎo)銷摩擦的接觸。
模具導(dǎo)向套：模具導(dǎo)向套分為直模導(dǎo)向套和導(dǎo)向模導(dǎo)向套，在模板后，應(yīng)有防止被拔出導(dǎo)模尺寸的水平固定特別方便。
圖2-4 合模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)
3 流道系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)
3.1流道系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)
流道系統(tǒng)是指的中從到之中的熔融體，流道系統(tǒng)可劃為流道系統(tǒng)和流道系統(tǒng)二類，該設(shè)計(jì)中采用流道系統(tǒng)。準(zhǔn)確設(shè)計(jì)流道系統(tǒng)對(duì)得到是極其關(guān)鍵的一環(huán)。
當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)流道系統(tǒng)時(shí)可以仔細(xì)考慮這相關(guān)因子：
1：設(shè)計(jì)流道系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)應(yīng)用塑膠的的，以確保。
2模具工件的：設(shè)置流道系統(tǒng)仍然應(yīng)該仔細(xì)考慮到成型模具，流道系統(tǒng)需按照。
3工件大小和形狀：按照塑件結(jié)構(gòu)，塑件厚度，技術(shù)條件等因子，結(jié)合選擇上下模分型面均同時(shí)仔細(xì)考慮設(shè)置流道系統(tǒng)的形式、喂料口個(gè)數(shù)及位置，確保正常成形。
4制件外表：設(shè)置流道系統(tǒng)時(shí)可以仔細(xì)考慮到、，這樣會(huì)很相當(dāng)方便，均同時(shí)不會(huì)影響工件的外形美麗。
3.2主流道的相關(guān)設(shè)計(jì)
型腔流道是流道系統(tǒng)中從相互接觸的部分開始，從次流道至此的材料。
1.主流道的大小
本設(shè)計(jì)使用的，標(biāo)準(zhǔn)噴頭球型面圓即為16mm，主料道設(shè)計(jì)里主流道的進(jìn)口圓徑比理當(dāng)比標(biāo)準(zhǔn)噴頭圓徑大0.5~1.0mm，該設(shè)計(jì)中可以取3.5mm。主料道設(shè)計(jì)里主流道球型面圓徑要大于標(biāo)準(zhǔn)噴頭球型面圓徑1~2mm，該設(shè)計(jì)中應(yīng)取18mm。要想便于取出流道流料，主流道應(yīng)使用3°~6°的圓錐度孔，該設(shè)計(jì)中使用3°的圓錐度孔。經(jīng)轉(zhuǎn)換應(yīng)該得主料道大端圓徑就是6.5mm，有關(guān)尺寸正如下圖所現(xiàn)：
圖3-1 進(jìn)料口主流道草圖
2.進(jìn)料口環(huán)套的形式
選取正如下圖顯示類別的環(huán)套，這個(gè)類別可以預(yù)防環(huán)套下退出。將進(jìn)料口設(shè)計(jì)成組合零件，配合安裝在模板里，環(huán)板的相互配合使用過(guò)渡配合
3.進(jìn)料口環(huán)套的固定
進(jìn)料口環(huán)套需要在模具中給予固定，在本設(shè)計(jì)中進(jìn)料口環(huán)套使用2個(gè)М6x20的螺栓直接螺栓固定。
3.3次流道的設(shè)計(jì)
次流道是指的之中該一段材料熔體的，次流道應(yīng)能達(dá)到正確的填充，示澆注系統(tǒng)如上圖所示。
3.4進(jìn)料口的相關(guān)設(shè)計(jì)
進(jìn)料口還稱喂料口，是聯(lián)接次流道與定模的通道。注塑模的流道系統(tǒng)是指的成型模具中從壓射裝置標(biāo)準(zhǔn)噴頭開始到定模至此的。其功能是將材料熔體填滿還使產(chǎn)生的壓力傳遞到每個(gè)部分。流道系統(tǒng)尺寸設(shè)計(jì)對(duì)塑件工件的性能、外形及成形工藝的復(fù)雜水平均具有十分大的影響。流道系統(tǒng)由主料道、次流道、進(jìn)料口及凝結(jié)材料穴構(gòu)成，流道系統(tǒng)的進(jìn)料口的正確選擇與設(shè)計(jì)正確與否直接聯(lián)系到產(chǎn)品能不能完好的成形。鼠標(biāo)底殼工件輪廓面品質(zhì)要求非常高，于是選取側(cè)進(jìn)料口。側(cè)進(jìn)料口直接在中間的圓供油處進(jìn)，鼠標(biāo)底殼裝置后，進(jìn)料口被遮擋起來(lái)，側(cè)進(jìn)料口主料道須設(shè)置鉤針，次流道與產(chǎn)品相連。
進(jìn)料口的功能是：一則是對(duì)材料熔體流入定模；另一則是當(dāng)成形產(chǎn)生的壓力，使中尚且未凝聚的塑膠不會(huì)逆流。
進(jìn)料口的選擇標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)料口的品質(zhì)有直接作用。根據(jù)進(jìn)料口選取標(biāo)準(zhǔn)和為確認(rèn)工件端面品質(zhì)及美化效果，使用潛入式料口。
圖3-2 進(jìn)料口結(jié)構(gòu)
3.5冷料穴的設(shè)計(jì)
主料道的末尾須設(shè)置凝結(jié)材料穴處理產(chǎn)品中產(chǎn)生凝聚的凝結(jié)材料。
冷料穴由于最初流入的塑膠使材料溫度下降，假若把這一定的塑膠會(huì)產(chǎn)生影響產(chǎn)品的品質(zhì)。為防備這個(gè)問題必需在沒方向在以便于將這部份材料存留起來(lái)。
通常安置在主料道對(duì)面的動(dòng)模具板上，其公稱圓徑與主料道圓徑一樣活著稍微大于主料道圓徑，最后要確保凝結(jié)材料體積不大于凝結(jié)材料穴體積。凝結(jié)材料穴的形式有幾種，該里使用倒錐狀的凝結(jié)材料穴取出主料道流料的形式。它和推出桿配用，制件開模時(shí)倒錐狀的凝結(jié)材料穴通過(guò)內(nèi)部的凝結(jié)材料先使主料道流料取出上模，結(jié)尾在將凝結(jié)材料和隨產(chǎn)品一起被推出下模。
3.6拉料桿的設(shè)計(jì)
拉料梢的具體位置在正對(duì)主流道的動(dòng)模具板上，通常處在分流道的末尾，拉料梢的功能是將材料前部的“凝結(jié)材料”搜找起來(lái)，防備融料步入定模而造成影響工件的品質(zhì)。制件開模時(shí)拉料梢能有著將主流道的冷流料取出的用處，拉料梢的圓徑理當(dāng)比主流道的大端圓徑稍許大。拉料梢的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)該按照塑膠品種、流道系統(tǒng)的平面尺寸及模架結(jié)構(gòu)而定。拉料桿平面尺寸如圖所示：
圖3-3 拉料桿結(jié)構(gòu)
徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
4 關(guān)鍵成形零件的設(shè)計(jì)
4.1成形零件的設(shè)計(jì)要求
模具關(guān)閉時(shí)用以稱作動(dòng)定模。構(gòu)成模的零件稱為。通常囊括陰模、陽(yáng)模、和嵌塊等等。成形零件，成形工件的一些部分，承擔(dān)著材料熔體，決定著工件，因?yàn)檫@個(gè)的相關(guān)設(shè)計(jì)是注塑模具的關(guān)鍵的部分。
成形零件當(dāng)過(guò)程中需經(jīng)常承擔(dān)溫度及材料熔體的物理力作用，成形零件在模具中長(zhǎng)期工作會(huì)產(chǎn)生失效破壞。因?yàn)槌尚瘟慵仨氃O(shè)計(jì)其，準(zhǔn)確計(jì)算其并確保它們具存在富余的材料、材料和合格的。
4.2成形零件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
成形零件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要應(yīng)在確保工件的先要前提下，從方便制造、、、等角度給予仔細(xì)仔細(xì)。
1陰模的相關(guān)設(shè)計(jì)
陰模也叫定模，是用以工件外形外輪廓的模具元件，其3D尺寸與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與和尺寸、采用要求、年產(chǎn)量與模具的加工途徑等相關(guān)，頻繁使用的具體結(jié)構(gòu)有一體型結(jié)構(gòu)、鑲?cè)胄徒Y(jié)構(gòu)、鑲拼組合型結(jié)構(gòu)和瓣合型結(jié)構(gòu)四種結(jié)構(gòu)類型。
本次畢設(shè)計(jì)中使用一體型陰模，其好處是結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，不易于變形，成形出來(lái)的產(chǎn)品端面不可能有鑲拼接痕的剩料痕跡，也有助于降低注塑模中成形零件的數(shù)量，還縮小工業(yè)模具的外形基本尺寸。模具的關(guān)鍵成型零件生產(chǎn)起來(lái)十分困難，要經(jīng)常用到數(shù)控生產(chǎn)制造或電極放電生產(chǎn)制造，陰模的結(jié)構(gòu)正如下圖所現(xiàn)。
2陽(yáng)模的相關(guān)設(shè)計(jì)
該設(shè)計(jì)中零部件形狀十分簡(jiǎn)單，深度不是十分大，然則經(jīng)過(guò)對(duì)工件實(shí)體的細(xì)心觀察研究發(fā)現(xiàn)，工件使用的還是一體型陽(yáng)模。如此的陽(yáng)模加工簡(jiǎn)單，以便工業(yè)模具的維修，陽(yáng)模與動(dòng)模具板的配合能使用過(guò)盈配合。陽(yáng)模的結(jié)構(gòu)正如下圖所現(xiàn)。
圖4-1 陰模幾何結(jié)構(gòu)
圖4-2 陽(yáng)模幾何結(jié)構(gòu)
4.3成形零件工作距離的求算
成形零件工作距離是指的成形零件上直接決定工件形狀的相關(guān)平面尺寸，主要具備定模和陽(yáng)模的徑向平面尺寸，定模的深度大小和陽(yáng)模的高度大小，陽(yáng)模和陽(yáng)模幾何位置平面尺寸，還有二點(diǎn)距平面尺寸等等。
在模具與模體設(shè)計(jì)時(shí)要按照塑件的平面尺寸及公差大小確定成形零件的工作距離及公差大小。影響工件尺寸公差的基本因子有工件的收縮量，模具成形零件的加工偏差，模具成形零件的摩擦導(dǎo)致的破壞與模具設(shè)置配合部份的偏差。這部分影響因子仍然是作為確定成形零件工作距離的根據(jù)。
成形零件工作距離的公差度能取工件公差的1/3或1/4，或取IT精度7～8級(jí)作為模具加工偏差。就這陰模定模取IT精度7級(jí)，陽(yáng)模工作尺寸偏差取IT精度7級(jí)。模具定模的小平面尺寸為設(shè)計(jì)尺寸，太差是正數(shù)；模具陽(yáng)模的最長(zhǎng)長(zhǎng)度為設(shè)計(jì)尺寸，太差為負(fù)數(shù)。陽(yáng)模與陰模具的成型精度校核結(jié)果如下:
（1）凹模水平方向尺寸成型精度校核：
（2）凹模深度方向尺寸成型精度校核：
（3）凸模水平方向尺寸成型精度校核：
（4）凸模深度方向尺寸成型精度校核：
4.4 型腔強(qiáng)度校對(duì)
動(dòng)模具板產(chǎn)生破壞原因是得到成型物理壓力的用處而產(chǎn)生變形，若變形非常大就會(huì)發(fā)生工件的厚度導(dǎo)致變化，還可能發(fā)生剩料現(xiàn)象，一次必定將其最大變形大小約束在0.1~0.2毫米以下，型腔材料強(qiáng)度求算方程按照下面：
(4-1)
式中 ——?jiǎng)幽＞甙迨艿恼w壓力，Μpa；
——工件流道系統(tǒng)在下模上的投影大小，綜合考慮取F=300mm2。
——定模物理壓力，通常應(yīng)該取25~45Μpa，綜合考慮取P=32Μpa；
——校正系數(shù)，綜合考慮取K=0.68；
——下模墊板尺寸，綜合考慮取B=80mm；
——支撐體的跨距，綜合考慮取L=300mm。
將上述的參數(shù)帶入公式可以經(jīng)求算得，型腔所受的整體壓力即474.76Μpa，小于材料的最大許用應(yīng)力=1250Μpa。滿足條件。
5 頂出裝置的設(shè)計(jì)
5.1 頂出裝置的選取標(biāo)準(zhǔn)
工件從模具中取出時(shí)，是依靠頂出裝置才能使工件從工業(yè)模具內(nèi)腔中分離使工件從成形零件上分離的機(jī)構(gòu)稱作頂出裝置。頂出裝置大體由推出元件，安裝板和推件板，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和歸位元件等構(gòu)成。
1頂出裝置在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮：使工件開模時(shí)不產(chǎn)生變形；
2頂出裝置在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮：物理壓力分布均勻，開模阻止力的的大小要合適；
3頂出裝置在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮：推出桿的受力不能比較大，防止造成工局部導(dǎo)致裂痕；
4頂出裝置在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮：推出桿的材料強(qiáng)度及強(qiáng)度應(yīng)完全夠，在頂出的動(dòng)作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生可恢復(fù)變形；
5頂出裝置在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮：推出桿位置痕跡須不會(huì)影響制件外表。
5.2推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
頂出機(jī)構(gòu)根據(jù)其頂出的動(dòng)作的動(dòng)力源劃為人工頂出機(jī)構(gòu)，機(jī)械頂出機(jī)構(gòu)，液動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)。通過(guò)推出元件的類型既能劃為推出桿頂出機(jī)構(gòu)、套管頂出機(jī)構(gòu)、推件板頂出機(jī)構(gòu)、推板頂出機(jī)構(gòu)等等。綜合考慮后，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用推件板加推出桿頂出機(jī)構(gòu)使塑膠產(chǎn)品制件十分順利開模。
5.2.1計(jì)算推出力的大小
(5-1)
式中 ——材料的彈性模量,Mpa， 綜合考慮取2000；
—— 材料平均收縮率， 綜合考慮取0.6；
——材料對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度，單位mm，綜合考慮取342.4；
——材料與型芯之間的摩擦因數(shù)， 綜合考慮取0.21；
——模具型芯的脫模斜度， 綜合考慮取1；
——材料材料的泊松比，綜合考慮取0.32；
——無(wú)量綱系數(shù)，綜合考慮取8.53；
——無(wú)量綱系數(shù)，綜合考慮取1.0105；
——脫模方向的投影面積，單位mm2， 綜合考慮取55.42。
5.2.2推桿的直徑計(jì)算
(5-2)
式中 —推桿的最小直徑，單位mm,計(jì)算后得到4.07；
——推桿使用安全系數(shù)，綜合考慮取K=2；
——推桿的幾何長(zhǎng)度， 綜合考慮取L=145；
——塑件脫模力， 綜合考慮取F=13806.71；
——模具推桿數(shù)目， 綜合考慮取n=3；
——推桿鋼材的彈性模量，單位Mpa， 綜合考慮取=210000。
5.2.3推桿的強(qiáng)度校核
(5-3)
式中 ——推桿材料的許用應(yīng)力，綜合考慮取σ=353.09 Mpa；
——推桿產(chǎn)生的綜合應(yīng)力， 綜合考慮取[σ]=600Mpa。
5.3推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.3.1推出桿分布設(shè)計(jì)
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用推件板加推出桿頂出機(jī)構(gòu)，其分布狀態(tài)正如下圖所現(xiàn)，這部分推出桿中心的分布在產(chǎn)品邊緣處，使產(chǎn)品所承受的推板力衡等。
5.3.2推桿其它設(shè)計(jì)
該設(shè)計(jì)中使用軸肩形式的柱形橫截面推出桿，設(shè)計(jì)開始時(shí)推出桿的圓徑根據(jù)不相同的具體設(shè)置部份選取不相同的圓徑。推出桿端平面不應(yīng)該有水平跳動(dòng)。推出桿與推出桿孔相互配合通常為過(guò)渡配合，其配合空隙應(yīng)該小于剩料空隙，防止產(chǎn)生溢邊。
圖5-1 推出桿分布與結(jié)構(gòu)
5.4側(cè)向頂出裝置設(shè)計(jì)
斜頂塊是經(jīng)常見到的側(cè)面抽出裝置其中之一，它頻繁使用于產(chǎn)品內(nèi)側(cè)部存在內(nèi)槽或凸體尺寸，硬性推出會(huì)損壞產(chǎn)品的場(chǎng)合。它自己是將側(cè)面凹凸地方的成形嵌塊安裝在頂杠板上，在推出的流程中，這嵌塊作斜向移動(dòng)，斜向移動(dòng)剖分成一個(gè)法向移動(dòng)和一個(gè)斜向移動(dòng)，當(dāng)中的斜向移動(dòng)即實(shí)現(xiàn)側(cè)面抽拔。
斜頂塊有整體型和二段型，二段型一般用于長(zhǎng)而細(xì)的斜頂塊，這時(shí)選取整體型的斜頂塊于彎曲變形。
5.4.1 斜頂塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)
1要確保復(fù)原可靠。斜頂塊的復(fù)原這些列方法：
（1）斜頂塊上平面有側(cè)孔，側(cè)孔由非裝配斜頂塊的那種半模成形。閉模時(shí)由成形側(cè)孔的內(nèi)模嵌塊促使斜頂塊復(fù)原。
（2）斜頂塊上平面無(wú)側(cè)孔，能將斜頂塊往外做大62毫米，閉模時(shí)由別的一邊的內(nèi)模嵌塊推回復(fù)原。
（3）在組合結(jié)構(gòu)斜頂塊中，能將斜頂塊的別的一邊模具復(fù)位桿，閉模時(shí)運(yùn)用模具復(fù)位桿將斜頂塊推回復(fù)原。
（4）若上邊方法不能做到，也能單單運(yùn)用推桿將斜頂塊推回復(fù)原。但這個(gè)復(fù)原精度比較差。
2在斜頂塊近母模一端，須做82mm的直身位，并且做一2~3毫米的掛臺(tái)起定位功能，以預(yù)防成型時(shí)斜頂塊受壓而移動(dòng)。設(shè)計(jì)需要考慮方便制造、裝配及確保里面凹凸尺寸的有關(guān)精度。
3斜頂塊上平面理應(yīng)比后模嵌塊底0.05至0.1mm，以確保推出時(shí)不損壞產(chǎn)品。
4斜頂塊上平面斜向移動(dòng)的時(shí)候，不能夠與產(chǎn)品內(nèi)的其它尺寸（入圓柱、強(qiáng)化筋或凸模等）存在干涉；
5沿抽拔方向產(chǎn)品里面有下降弧度的時(shí)候，斜頂塊會(huì)損壞產(chǎn)品。
6當(dāng)斜頂塊上平面和嵌塊接觸的時(shí)候，推出時(shí)不能夠遇見另一旁產(chǎn)品。
7斜頂塊在頂杠固定座上的固定結(jié)構(gòu)。
8斜頂塊與內(nèi)模的配合尺寸取Η7/f6，斜頂塊與模具模架接觸區(qū)域避空。
9強(qiáng)化斜頂塊抗變形能力：（1）在尺寸準(zhǔn)許的狀況下，最好增強(qiáng)斜頂塊剖面結(jié)構(gòu)尺寸；（2）在應(yīng)當(dāng)滿足側(cè)面抽拔的狀況下，斜頂塊的斜度“α”最好選取略小角度，斜度α普通不超過(guò)15°，還將斜頂塊的側(cè)面受載位置下移。塊，。斜頂塊材料可用。
10斜頂塊及下面導(dǎo)向塊輪廓面應(yīng)作氮化學(xué)熱處理，以強(qiáng)化耐磨損性。
5.4.2斜頂塊的關(guān)鍵參數(shù)確定
斜頂塊的斜度取決在側(cè)面抽芯長(zhǎng)度和頂杠板推出的尺寸H。它們的之間關(guān)系見詳圖5-3，驗(yàn)算方程依照下面：
tanα=S/H （5-4）
式中 S=側(cè)面凹凸深度S1+(2~3)mm。
斜頂塊的斜度不能夠有點(diǎn)大，不然，在推出流程中斜頂塊會(huì)遭到非常大的轉(zhuǎn)矩的功用，從而造成斜頂塊摩擦導(dǎo)致的破壞，以至卡住或斷錯(cuò)。
斜頂塊的斜度普通就是3°～15°,頻繁使用5°～10°。在設(shè)計(jì)流程中，該一角度能小并不大。
圖5-2 斜頂塊的結(jié)構(gòu)
6 溫度控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)
6.1注塑模溫度控制系統(tǒng)
在注塑模中，工業(yè)模具的溫度直接作用到工件的品質(zhì)和制造效率。原因是每樣塑膠的有關(guān)性能和模具工藝要求不相同，對(duì)模腔溫度的具體要求還不一樣。通常成形到模具里面的塑膠粉體的溫度是200℃區(qū)間，熔融體凝聚變?yōu)楣ぜ螅瑥?0℃上下的成型模具中開模、溫度的減少是依賴在模具里面通入冷卻流體，將能量拿走。關(guān)于要求不高模腔溫度）的塑膠，僅須設(shè)置冷系統(tǒng)亦可，由于可以根據(jù)調(diào)節(jié)水流通量就可調(diào)節(jié)工業(yè)模具的溫度。工業(yè)模具的減溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是循環(huán)水減溫系統(tǒng)，使用形式，工業(yè)模具的加溫系統(tǒng)有普通水加溫系統(tǒng)、水蒸汽加溫系統(tǒng)，熱油加溫系統(tǒng)和電阻絲加溫系統(tǒng)等等。
6.2溫度控制對(duì)工件品質(zhì)產(chǎn)生的影響
、、還有產(chǎn)品的，，模腔溫度跳動(dòng)過(guò)基本是不利的。，若延長(zhǎng)降溫時(shí)間又會(huì)讓加工效率下降。，，加大產(chǎn)品的。
6.3溫度控制系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則
的減溫。，。設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)之時(shí)，模：減溫孔路的、、、、。
6.4塑料模具溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算
1.計(jì)算成型零件釋放的熱量在固化階段，Q值按照下列計(jì)算：
2.計(jì)算冷卻水的體積流量，值按照下列計(jì)算：
3.計(jì)算冷卻管道的幾何直徑，值按照下列計(jì)算：
確保冷卻水是湍流狀態(tài)，綜合考慮取D = 8 mm
4.計(jì)算冷卻水在冷卻管路內(nèi)的產(chǎn)生流速，值按照下列計(jì)算：
5.計(jì)算冷卻管道孔壁的傳染膜系數(shù)，值按照下列計(jì)算：
=2583.82 KJ/(m·h·C)
6.計(jì)算冷卻管道總傳熱面積，值按照下列計(jì)算：
m2
7.計(jì)算模具上應(yīng)開始的冷卻管道的孔的數(shù)目，值按照下列計(jì)算：
工件厚度應(yīng)當(dāng)最大限度的盡可能維持均勻。減溫孔路最佳設(shè)置成在模具心部?jī)?nèi)，放置在模式之外的減溫孔路對(duì)模具減溫效率較差，減溫孔路和模具端面、模穴或模仁的位置應(yīng)該保持為減溫孔路圓徑的1~2倍大小。減溫孔路圓徑通常狀態(tài)是取84mm，該設(shè)計(jì)中溫度控制系統(tǒng)正如該圖所現(xiàn)。
圖6-1 模具減溫管路系統(tǒng)圖
6.5注塑模具工程圖繪制
當(dāng)塑料模具確定各個(gè)部件的幾何尺寸和幾何結(jié)構(gòu)后，大致確定注塑模具和模架的關(guān)鍵零件的總體幾何尺寸。在繪圖開始時(shí)用叉線繪制工件，然后描繪一些定位基面以及導(dǎo)向零件、定位零件，最后將所有的零件連接在一起組合形成一個(gè)模具的裝配體。為了減少特殊模具材料的數(shù)量，減少生產(chǎn)和加工時(shí)間并降低成本，塑料模具不必設(shè)在注塑機(jī)上面進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)，當(dāng)模具最終設(shè)計(jì)好之后將夾具安裝在注塑機(jī)上即可。模具的幾何尺寸，公差以及根據(jù)要求標(biāo)記和塑料模具的技術(shù)要求需要在裝配圖上面標(biāo)記出來(lái)。
圖6-2鼠標(biāo)底殼裝配工程圖（3D）
結(jié)論
時(shí)光如梭，短短的大學(xué)生活已經(jīng)接近尾聲，昨天還是懵懵懂懂的大學(xué)新生的我，如今已經(jīng)即將邁出了學(xué)校的大門?；厥孜以谧霎厴I(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，綜合和認(rèn)真考慮了塑料成形性能，產(chǎn)品模具結(jié)構(gòu)，成形參數(shù)，工件粗糙度和加工精度等，在理論分析和數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)品制造業(yè)務(wù)中得到證實(shí)設(shè)計(jì)是正確的。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)基于UG的鼠標(biāo)底座注塑模具設(shè)計(jì)具體結(jié)論如下：
1注塑機(jī)的型號(hào)：XS-ZY-125；
注塑機(jī)螺桿直徑：42mm；
注塑機(jī)最大注射量：125cm3；
注塑機(jī)注射壓力：1190Mpa；
注塑機(jī)鎖模力：900KN；
注塑機(jī)最大注射面積：320Mpa；
模具最大厚度：300mm；
模具最小厚度：200mm；
模板行程：300mm；
2合模機(jī)構(gòu)見圖2-4；
3主流道見圖3-1；
進(jìn)料口見圖3-2；
拉料桿見圖3-3；
4 推出機(jī)構(gòu)推力 N；
斜頂塊結(jié)構(gòu)見圖5-2；
5冷卻系統(tǒng)見圖6-1。
致謝
，是，當(dāng)前終究，是使我走進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)圣地，令我在產(chǎn)品生產(chǎn)加工業(yè)歡快飛行。
本次設(shè)計(jì)是在的。在設(shè)計(jì)基本過(guò)程中，秦老師給我，同樣交出了師的，，，的，。值該設(shè)計(jì)完成的時(shí)候，給予！
在做設(shè)計(jì)時(shí)候，在秦教師的引薦下我閱覽了對(duì)于材料成型模具的教材，查找部分的指標(biāo)是我設(shè)計(jì)時(shí)候，，。當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)起草的時(shí)候，，在期間，仍，并且，設(shè)計(jì)中，就此，！
老師給我的幫助是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。在最后我對(duì)向所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)說(shuō)一聲謝謝。
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