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鼠标上盖注塑模具设计[3D-UG]【11张CAD图纸和说明书】

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鼠标 注塑 模具设计 ug 11 十一 cad 图纸 以及 说明书 仿单
资源描述:

目  录

1 绪论 2

摘要 3

关 键  词      3


2鼠标上盖设计及其成型工艺的分析 4

2.1 塑件分析 4

2.2 塑料的选材及性能分析 4

2.3 ABS塑料的注射过程及工艺 5

2.4 ABS的主要缺陷及消除措施 5

3 鼠标上盖模具设计方案 5

3.1 分型面方案的优化确定 5

3.2 型腔数量以及排列方式确定 6

4 模具设计与对比创新 7

4.1 注塑机选型 7

4.2 模具浇注系统设计和浇口的设计 8

4.3 成型零件工作尺寸的设计和计算 10

4.4 模架的确定和标准件的选用 12

4.5 合模导向机构和定位机构 13

4.6 脱模推出机构的设计…………………………………………………………………………15

4. 7 侧向分型与抽芯机构设计 …………………………………………………………………16

4.8 排气系统设计 16

4.9 冷却系统的优化设计 17

4.10 模具材料例表 18

5 模具装配 19

5.1 塑料模具装配的技术要求 19

5.2 塑料模具装配过程 20

总 结 21

参考文献 22

致 谢 23




1 绪论

   近年来,我国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模,制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产,多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上,模具企业设备数控化率已有较大提高,CAD/CAE/CAM技术得应用面已大为扩展,高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多,模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高,热流道模具的比例也有较大提高。    

摘 要


近几年国家振兴机械行业,与机械相关的各个行业都越来越重视CAD/CAM技术,不仅是因为CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,同时还因为塑料制品及模具的3D设计与成型过程中3D分析正在塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。在本次毕业设计中,通过运用三维实体造型高端软件Pro/Engineer(简称Pro/E)对“鼠标上盖”外形进行3D造型,同时也设计其塑料外壳注塑模的3D模型;还根据所设计的模具尺寸选择安装相应的模架,最终生成了直观的结构设计图;此外还利用CAD绘制了模具装配图以及各种成型零件图。这是第一次利用绘图软件对整套模具进行设计,对所学知识进行了全面巩固,意义重大!



关键词:  壳体,注塑模,实体造型,模具,模架

AutoCAD



2鼠标上盖设计及其成型工艺的分析


2.1 塑件分析


图2.1  鼠标上盖

上图2.1 所示是鼠标上盖参考零件。


2.1.1 结构分析如下

该塑件为壳体,表面光滑,在模具设计和制造上要有良好的加工工艺,确保成型零件具有一定的光洁度;

壳体顶部凹下的胶位是为了插入上盖时能配合紧密,所以必须具备一定的制造精度;下面的倒扣需要用到斜顶成型[2]。


2.1.2 成型工艺分析。

采用一般精度等级5级,大量生产。

该塑件壁厚约为1mm左右,考虑到壳体左右部分比较浅,脱模斜度为1度;由于下面的倒扣需要用到斜顶模斜度也设置为1度。


2.2 塑料的选材及性能分析 

该壳用于起支撑作用的支座, 抗拉强度、硬度、耐磨性要突出,综合机械性能要好。具备这些条件的塑料首选:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ,简称:ABS)。



2.2.1 使用特点: 

1)综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。 

2)与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。

3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 


2.2.2 成型特性: 

1)无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。

2)宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取 50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。

3)如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。 

4)如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。


内容简介:
1目 录1 绪论 .2摘要 3关 键 词 32 鼠标上盖设计及其成型工艺的分析 .42.1 塑件分析 .42.2 塑料的选材及性能分析 .42.3 ABS 塑料的注射过程及工艺 .52.4 ABS 的主要缺陷及消除措施 .53 鼠标上盖模具设计方案 .53.1 分型面方案的优化确定 .53.2 型腔数量以及排列方式确定 .64 模具设计与对比创新 .74.1 注塑机选型 .74.2 模具浇注系统设计和浇口的设计 .84.3 成型零件工作尺寸的设计和计算 .104.4 模架的确定和标准件的选用 .124.5 合模导向机构和定位机构 .134.6 脱模推出机构的设计154. 7 侧向分型与抽芯机构设计 164.8 排气系统设计 .164.9 冷却系统的优化设计 .174.10 模具材料例表 .185 模具装配 .195.1 塑料模具装配的技术要求 .195.2 塑料模具装配过程 .20总 结 .21参考文献 .22致 谢 .2321 绪论近年来,我国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到 50t 以上的注塑模,制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产,多腔塑料模具已能生产一模 7800 腔的塑封模,高速模具方面已能生产挤出速度达 6m/min 以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上,模具企业设备数控化率已有较大提高,CAD/CAE/CAM 技术得应用面已大为扩展,高速加工及 RP/RT 等先进技术的采用已越来越多,模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高,热流道模具的比例也有较大提高。 3摘 要近几年国家振兴机械行业,与机械相关的各个行业都越来越重视 CAD/CAM技术,不仅是因为 CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,同时还因为塑料制品及模具的 3D 设计与成型过程中 3D 分析正在塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。在本次毕业设计中,通过运用三维实体造型高端软件Pro/Engineer(简称 Pro/E)对“鼠标上盖”外形进行 3D 造型,同时也设计其塑料外壳注塑模的 3D 模型;还根据所设计的模具尺寸选择安装相应的模架,最终生成了直观的结构设计图;此外还利用 CAD 绘制了模具装配图以及各种成型零件图。这是第一次利用绘图软件对整套模具进行设计,对所学知识进行了全面巩固,意义重大!关键词: 壳体,注塑模,实体造型,模具,模架AutoCAD42 鼠标上盖设计及其成型工艺的分析2.1 塑件分析图 2.1 鼠标上盖上图 2.1 所示是鼠标上盖参考零件。2.1.1 结构分析如下该塑件为壳体,表面光滑,在模具设计和制造上要有良好的加工工艺,确保成型零件具有一定的光洁度;壳体顶部凹下的胶位是为了插入上盖时能配合紧密,所以必须具备一定的制造精度;下面的倒扣需要用到斜顶成型2。2.1.2 成型工艺分析。采用一般精度等级 5 级,大量生产。该塑件壁厚约为 1mm 左右,考虑到壳体左右部分比较浅,脱模斜度为 1 度;由于下面的倒扣需要用到斜顶模斜度也设置为 1 度。2.2 塑料的选材及性能分析 该壳用于起支撑作用的支座, 抗拉强度、硬度、耐磨性要突出,综合机械性能要好。具备这些条件的塑料首选:丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯(英文名称 :Acrylonitrile Butadiene Styrene ,简称:ABS) 。2.2.1 使用特点: 1)综合性能较好,冲击强度较高, 化学稳定性,电性能良好。 2)与 372 有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件, 且可表面镀铬,喷漆处理。3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 2.2.2 成型特性: 1)无定形料,流动性中等, 吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干5燥 80-90 度,3 小时。2)宜取高料温,高模温, 但料温过高易分解 (分解温度为270 度). 对精度较高的塑件,模温宜取 50-60 度,对高光泽 .耐热塑件, 模温宜取 60-80 度。3)如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。 4)如成形耐热级或阻燃级材料,生产 3-7 天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。2.3 ABS 塑料的注射过程及工艺2.3.1 注射成型过程1)成型前准备,对 ABS 进行干燥。ABS 是吸水的塑料,于室温下,24 小时可吸收0.2%-0.35%水分,虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响,但注塑时若湿度超过 0.2%,塑料表面会受大的影响,所以对 ABS 进行成型加工时,一定要事先干燥,而且干燥后的水分含量应小于 0.2%。ABS 的干燥方法: 常压热风干燥 80-85 2-4 小时 ;真空热风干燥 80 1-2 小时。2)注射过程.塑料在注射机内经过加热、塑化达到流动状态后,由模具的浇注系统进入模具型腔成型,起过程可分为充模、压实、保压、倒流、和冷却 5 个阶段。2.4. 残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手。1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行 Th 次保压切换效果较好。iY 白化现象最主要发生在 ABS 树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力,加大脱模斜度,增加推杆的数量或面积,减小模具表面粗糙度值等方法改善,当然,喷脱模剂也是一种方法,但应注意不要对后续工序,如烫印、涂装等产生不良影响。 OhB,6J 3 鼠标上盖模具设计方案3.1 分型面方案的优化确定分型面是模具上用来取出塑件和浇注系统料可分离的接触面称为分型面,分型面的选择对模具设计方式影响最大,分型面设计是否合理对塑件质量和模具复杂程度具有很大的影响。基本上是一种分型面对应着一种模具设计方案,所以分型面的选择决定6着模具总体的设计方案。3.1.1 分型面的选择原则31)使分型面容易加工。2)保证塑料制品能够脱模。3)尽量避免侧向抽芯。4)使侧向抽芯尽量短。5)有利于排气。6)有利于保证塑件的外观质量。7)尽量减少塑件在合模方向的投影面积。9)尽可能使塑件留在动模一侧。8)尽可能满足塑件的使用要求。10)有利于简化模具结构。11)长型芯应置于开模方向。综上所述,由于该塑件曲面多,分型面不可能在一个平面上,为了顺利脱模, 分型面采用如下模具结构,只需要斜顶出模,加工成本经济,塑件成型精度可靠。图 3.1 分型面形式与位置3.2 型腔数量以及排列方式确定图 3.2 型腔排列方式74 模具设计与对比创新4.1 注塑机选型注射机是安装在注射机上使用的设备,因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范,才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的的大小及型腔的模具和排列方式,在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下,设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机,倘若用户自己提供型号和规格,设计人员必须对其进行校核,若不能满足要求,则必须自己调整或与用户取得商量调整。4.1.2 型腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核6 1)型腔数量的校核(1)由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 210.861.0435.2KMtmn(4.1)t 取 60s, 符合要求。式中 K注射机最大注射量的利用系数,非结晶型塑料一般取 0.8;M注射机的额定塑化量,改注射机为 16.8g/s;T成型周期,因塑件还比较大,壁厚,取 30s;m1单个塑件的质量,取 106.3g ;m2浇注系统的质量,取 1.04g ;(2)按注射机的最大注射量校核型腔数量 210.841.2.45nKm符合要求。式中 N注射机允许的最大注射量,该注射机为 140g。其他符号意义与取值同前。(3)按注射机的额定锁模力校核型腔数量壳体正反两面产生的胀模力由内模壳抵消;左右两行位压力由导柱和前模板的斜面抵消,取这两处力的一半为正压力: 21286(730)8Am分型面合模处的作用面积: 208Am塑料熔体对型腔的成型压力是 61aMP,一般是注射压力的 30%-65%,取平均压力为: 3(1865)0412P型 a(4.2)1201.3().(872)FnA型(4.3)8符合要求。2)注射机工艺参数的校核(1)注射量的校核注射量以容积表示最大注射容积为: 3max0.85149Vvcm最少注射容积: 3in.2cax而 3.V符合要求。(2)锁模力的校核前面计算过,符合要求。(3)最大注射压力的校核注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力 max16PM应该大于注射成型所需调用的注射压力的 0P 即ax0k式中 .254;0为 7090 a;代入数据计算,符合要求。3)安装尺寸的校核最大与最小模具厚度模具厚度 H 应满足 minaxH式中 minax150,30该套模具厚度 H=25+60+70+80+25=260mm 。很明显,选择该注射机能满足模具设计的要求。4)开模行程校核 12(50):H注射机动模板的开模行程,取 270mm,见表 4.2;塑件推出行程取 22mm;2为包括流道凝料在内的塑件高度;代值计算发现开模行程能满足。4.2 模具浇注系统设计和浇口的设计浇注系统是引导凝料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道,具有传质、传压和传热的功能。 94.2.1 主流道的设计4主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道,通常和注射机喷嘴在同一轴线上,断面为圆形,具有一顶的锥度,以便熔体的流动和开模时主流到凝料的顺利拔除。1)主流道尺寸和浇口的设计(1)主流道的小端直径 D =注射机喷嘴直径+(0.51)=3+(0.51) ,取 D=3.5mm 。(2)主流道的球面半径 SR =注射机喷嘴球头半径+(12)=15+(12 ) ,取 SR=16mm 。(3)球面的配合高度 35hm:,取 h=3mm 。(4)主流道的长度 取 L=22+43.5=65.5mm。主流道大端直径 2tan6.4DL(半锥角 1) 取 5.8Dm浇口套总长 0.537.5hm2)浇口套的设计主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求比较严,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即浇口套,以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理,常采用碳素工具钢,如 T8A、T10A 等,热处理硬度为 50HRC55HRC,如图 4.1 所示。图 4.1 主流道衬套3)定位圈的设计与固定由于该模具主流道比较长,定位圈和衬套设计成分体式,注射机定位孔尺寸为 0.125,定位圈尺寸取 0.2415,两者之间呈较松的间隙配合。定位圈结构尺寸如图 4.2 所示;定位圈和衬套的固定形式如图 4.3 所示。10图 4.2 定位圈4.2.2 浇口和流道的设计优化选择点进胶,如图 4.4,塑料熔体直接流入型腔,因而压力损失小,进料速度快,成型比较容易。另外传递压力好,保压补缩作用强.图 4.4 点浇口和流道的设置形式4.3 成型零件工作尺寸的设计和计算 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零
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