鼠标下盖注塑模具的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

优秀本科毕业设计（论文） 答辩无忧，值得下载！ 摘 要 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类。因此研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是侧向分型与抽芯机构的结构与工作原理，并对注塑产品提出了基本的设计原则。详细介绍了注射模具的材料及工艺分析，浇注系统、主要零部件、侧向分型与抽芯机构、推出机构、温度调节系统和排气系统的设计过程，并对模具各参数选取和校核做相应说明。本设计利用 导柱、导套及各标准件和标准模架进行了参数化设计。 关键 词 ：塑料模具；参数化；镶件；分型面； 成型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is in of is to to is to of to to of in to G to to on 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘要 . 4 . 5 第一章 绪论 . 6 具介绍 . 6 具在加工工业中的地位 . 6 具的发展趋势 . 6 具设计流程 . 7 第二章 该塑件材料分析和工艺性分析 . 8 料分析 . 8 艺分析 . 9 寸及精度 . 9 面粗糙度 . 9 状 . 10 度 . 10 厚 . 10 角 . 10 第三章 . 拟定成型工艺 . 11 件成型方法 . 11 件的成型参数 . 11 定型腔数目 . 11 第三章 浇注系统的设计 . 12 件在模具中的位置 . 12 腔的布置 . 12 型面的选择 . 12 定浇口形式及位置 . 13 流道的 设计 . 14 道设计 . 15 道的长度 . 15 料穴设计 . 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 五章 成型零部件的设计 . 16 型零部件的结构设计 . 16 腔结构设计 . 17 芯及镶件结构设计 . 17 成型零部件工作尺寸计算 . 17 型零部件性能 . 17 腔、型芯工作部位尺寸计算 . 17 成型零部件的强度与刚度计算 . 18 度、刚度计算 . 18 腔的侧壁和底板厚度的计算 . 19 第六章 结构零部件的设计 . 20 用标准注射模架 . 20 选注射机 . 20 标准模架 . 21 模板与动模板的设计 . 23 模导向机构的设计 . 23 第七章 推出机构的设计 . 24 第八章 . 抽芯机构设计 . 25 第九章 . 温度调节系统设计 . 27 第十章 排气系统设计 . 28 第 十一章 注塑机参数校核 . 29 最大注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 . 29 开模行程的校核 . 错误 !未定义书签。 模具与注射机安装相关部分尺寸校核 . 错误 !未定义书签。 第十二章 . 绘制图纸并编写技术文件 . 错误 !未定义书签。 制各非标准零件图纸 . 错误 !未定义书签。 写加工工艺和装配技术 . 错误 !未定义书签。 工要求 . 30 配要求 . 31 合要求 . 31 设 计 总 结 . 32 致 谢 . 33 参考文献 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一章 绪论 具介绍 模具的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具 主要类型有：冲模、锻摸、塑料模、压铸模、粉末冶金模、玻璃模、橡胶模、陶瓷模等。其中塑料模约占模具总数的 35，分额最大而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 具在加工工业中的地位 模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济发展的重要基础之一，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。模具工业既是高新 技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的 核心 领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60 90的产品的零件，组件和部件的生产加工。 具的发展趋势 20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业 已经 从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力 度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。 尽管我国模具工业有了 很大 的进步，部分 模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内的市场需求 ，每年仍 要 进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂 的 模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （ 1）注重开发大型，精密，复杂 的 模具；随着我国轿车，家电等工 业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将 渐渐走向 大型化和精密化。 （ 2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3）推广 术；模具 术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具 术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。 （ 4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制 造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 具设计流程 通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求，掌握模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，结合模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用， 是对自己 检验大学期间所学的知识。 本模具设计流程： 课题调研，查阅有关资 料 塑件的工艺分析及工艺方案的确定 模具结构的总体方案设计 模具的结构参数及工艺性能参数的设计计算 模具的装配图、零件工作图的设计 编写设计说明书和技术文件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 二章 该塑件材料分析和工艺性分析 料分析 该产品如图 2示材料是 基本特性： 由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 有良好的综合力学性能。丙烯腈使 良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使 韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光 泽。密度为 极好的抗冲压强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。 一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70C 左右，热变形温度为 93 C 左右。耐气候性差，在紫外线作用下变硬变脆。 主要用途：在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪器盘、水箱外壳等。 用来制作水表壳、纺织器材、电器 零件、文教用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。 成型特点： 升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大， 吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60 C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在 6080 C。 图 2品图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 艺分析 该塑件为鼠标下盖如图 2示，制件要求有良好的尺寸精度和机械性能，对表面的质量要求较高，无熔接痕，表面平整光滑，尽可能避免冷疤、云纹、缩孔、凹痕等缺陷。 寸及精度 该塑件尺寸不大，一般精度等级。塑件尺寸的精度取决于塑料的流动性。在注射成型华中，薄壁塑件的尺寸不能设计的过大。塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，及所获得塑件尺寸的准确度。 表 主要技术指标和工艺参数 密度 3 射机类型 螺杆式 比容 3 热 干燥 度 80 95 吸水率 间 4 5 纠缩率 简 温度 后段 150 170 熔点 130 160 中段 165 180 热变形 温度 0 108 前段 180 200 3 103 喷嘴温度 170 180 抗拉屈服强度 0 模具温度 50 80 拉伸弹性模量 103 注射压力 60 100 弯曲强度 80 成 型 时 间 S 高压时间 0 5 硬度 压时间 15 30 后 处 理 方法 红外线灯、烘箱 冷却时间 15 30 温度 70 成型周期 40 70 时间 2 4 螺杆转速 /面粗糙度 塑件的外观要求越高，表面粗糙度应越低。一般模具表面粗糙度 ,要比塑件的要求低1 2 级。塑件的表面粗糙度一般为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 状 产品外形尺寸为 。塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型。 度 为了便于从塑件中抽出型心或从型腔中 脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件，在设计时必须使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。 升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度 5 。 防止顶角。 厚 塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，塑件壁厚尽可能均匀。本次设计的壁厚比较均匀。尽量保证两侧均匀，且满足塑件的最小壁厚。 角 塑件在面与面之间都设计了圆角过渡，这样不仅可以避免塑件尖角处的应力集中，提高塑件强度，而且可以改善物料的流动状态，降低充模阻力， 便于充模。塑件除了使用上要求采用尖角外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过渡。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 三章 . 拟定成型工艺 件成型方法 热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料 用注射成型。 件的成型参数 根据制品结构特点及选定的原料 拟定如下工艺参数 塑料名称： 度（ g/： 算收缩率（ %）： 具温度（）： 50 60 注射压力（ 60 100 适应注射机类型：柱塞式 表 2. 2 主要技术指标和工艺参数 料筒温度 喷嘴温度 / 模具温度 / 注射压力 /射机类型 后 / 中 / 前 / 180 190 50 70 70 90 螺杆式 150 170 180 190 200 210 成 型 时 间 螺杆转数（ r/ 注射时间 /s 保压时间 /s 冷却时间 /s 成型周期 /s 3 5 5 15 5 15 15 40 30 60 后 处 理 备 注 方 法 温度 / 时间 / h 红外线烤箱 70 1 原材料应干燥 定型腔数目 算制品的体积和重量 通过三维制图 件测量得 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 件塑件投影面积 S=2 ；单件塑件体 V=3 查有关资料可知 密度为 单件塑件重量 m=腔数目的确定主要参考以下几点来确定 1）根据经济性确定型腔数目和总成型加工费用 最小的原则 ,并略准备时间试生产原材料费用 ,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费 2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数目 ,当成型大型平板制件时常用这种方法 3）根据注射机的最大注射量确定型腔数目 ,根据经验 ,每加一个型腔制品尺寸精度要降低 4%,对于高精度制品 ,由于多型腔模具难以保证各型腔的成型条件一致 ,故推荐型腔数目不超过 4 个。 据本产品的生产批量及产品复杂程度等综合可虑采用一模一腔 由于一模一腔模具具有塑料制件的形状和尺寸一致性比较好，成型工艺条件容易控制，模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等 特点，并结鼠标下盖的产量要求，所以采用一模一腔模具。 第三章 浇注系统的设计 件在模具中的位置 腔的布置 主要考虑制件在分型后能保留在动模上以便脱模，并结合制件的结构特征应将型腔设置在定模侧，型芯设置在动模侧。 型面的选择 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析，应遵循以下几项的设计原则： 1）分型面应选择在塑件外形最大轮廓处 2）分型面的选择应有利于塑件的顺利 脱模 3）分型面的选择应保证塑件的精度要求 4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求 5）分型面的选择要便于模具的加工制造 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ）分型面的选择应有利于排气 除了以上这些基本原则以外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上的投影面积的大小。为了保证侧向型芯的位置的放置及抽芯机构的动作顺利，应以浅的侧向凹孔或 短的侧向凸台作为抽芯方向，而将较深的凹孔或较高的凸台放置在开合模方向。 综合 上述 的设计原则并 考虑到 该塑件的结构特点 和质量要求，应采用塑件外形最大轮廓处作为分形面。分型线如图 4 1 黄色和红色相交线所示。 图 4 1 分型线 定浇口形式及位置 对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则： （ 1）了解塑料的成型性能 （ 2）尽量避免或减少熔接痕 （ 3）有利于型腔中气体排出 （ 4）防止型芯的变形和嵌件的位移 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5）尽量采用较短的流程充满型腔 （ 6）流动距离比和流动面积比的校核 为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则并结合制件质量要求，本模具应采用潜伏浇口，由产品底部进料。浇口位置如图 4 2 所示 浇口直径可以根据经验公式计算 d=（ 24 A 式中 d 浇口直径（ 塑件在浇口处的壁厚（ A 型腔的表面积 2 d=（ (浇口直径也可根据经验值取 d=浇口锥角取 030 浇口倾斜角取 015 图 4 2 流道设计 流道的设计 主流道是连接注射机喷嘴与流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定锥度 1）主流道设计成圆锥型，其锥角为 1 6，内壁粗糙度 道截面设计成圆型截面，加工容易，且热量损失与压 力损失均不大为常用形式。圆形截面流道的直径可以根据塑料的流动性等因素确定，该塑料件采用 料，流动性为中等，所以选圆形截面。根具经验流道的直径可以取 d=3 6据型腔在分型面上的排布情况设置流道。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ）主流道大端成圆角，半径 r=1 3减小料转向过度时的阻力 3）在模具结构允许的情况下，主流道尽可能短，一般小于 100长则会影响流体的顺利充型 4）对于小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式，但在大多数情况下将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，主流道衬套与定模板采用 H7/度配合 与定位圈的配合采用 H9/隙配合 5）主流道衬套一般选用 造，热处理强度为 58 62据“常用塑料直浇口尺寸”表，选主流道始端尺寸 d= 3端尺寸 D=口套始端半径 R=机床喷嘴小经 d +（ 1） =10+(1)=11锥角a=1。其长度尺寸取 L=余尺寸见图。主流道内壁粗造度 光时要沿轴向进行。 浇口套与定位圈采用 H9/配合。定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具 与注射机的安装定位。定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小 下。浇口套与模板的配合为 H7/道设计 设计流道 时 ， 应注意尽量减少流动过程中的热量损失 和 压力损失。 道的形状与尺寸 流道的截面尺寸视塑料的品种、塑件是尺寸、成型工艺条件以及流道长短等因素来确定。通常圆形截面流道直径为 2 10 。本制件采用的是 于 流动性能较好且流道长度教短时，因此流道采用圆形截面。初选直径为 4 ，具体尺寸由修模时修正。 道的长度 具体尺寸根据型腔的太小而定 道的表面粗糙度 由于流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却 ,只有内部的熔体比较理想，因此流道的表面粗糙糙不能太低，一般 可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮固定 ,形成绝热层。 道在分型面的布置形式 流道在分型面的布置形式如上图 4据以上设计参数校核流动比 / 式中 流动比距离 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 i 模具中各段料流通道及各段型腔的长度（ 模具 中各段料流通道及各段型腔的截面厚度（ =60/7/5+2 3 /2+140/2=98为影响流动比的因素主要是塑料的流动性， 料的流动性为中等，经查有关资料可知 许的流动比 =210 110，所以 料穴设计 冷料穴 一般在 主流道正对面的动模板上，或处于流道末端。其作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋的“冷料”，以避免这些冷料注入型腔而影响塑件质量；还有便于在流道处设置主流道拉料杆的功能。开模时又可以将主流道的冷凝料拉出，冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。流道冷料穴当流道较长时，可将流道的尽头沿料流前进方向延长作为流道冷料穴，以贮存前锋冷料，2 倍。 本模具采用 Z 形拉料杆，具体设计的图 4示。 图 4料杆 第五章 成型零部件的设计 型零部件的结构设计 所谓成型零件是模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件，它包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生磨擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构， 然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。以下是成型零件的结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 腔结构设计 型腔是成型塑件外表面的成型零件。分析产品，其外部结构简单，考虑各方面因素，采用整体嵌入式型腔，它能节约优质模具钢，嵌入模板后有足够的强度与刚度，使用可靠且置换方便。 芯及镶件结构设计 型芯和镶件都是用来成型塑料制品的内表面的成型零件。对于塑料壳体来说，它们的结构有所不同，因此其型芯和镶件结构也不同。塑料壳体其内部结构比较简单 但凸台很高，可以把凸台做成大镶件已节约优质模具钢材料。 成型零部件工作尺寸计算 型零部件性能 成型由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触，它必须有以一些性能： 1、必须具有足够的强度、刚度，以承受塑料熔体的高压； 2、有足够的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨损； 3、通常进行热处理，使其硬度达到 以上； 4、对于成型会产生腐浊性气体的塑料还应选择耐腐浊的合金钢理； 5、材料的抛光性能好，表面应该光滑美观。表面粗造度应在 下； 6、切削加工性能好，热处理变形小，可 淬性良好； 7、熔焊性能要好 ,以便修理； 8、成型部位应须有足够的尺寸精度。孔类零件为 类零件为 腔、型芯工作部位尺寸计算 经查有关资料可知 平均收缩率为 : S=（ /2=型腔工作部位的尺寸： 型腔径向尺寸 0 01 L 型腔深度尺寸 0 01 H 型芯径向尺寸 00 1z l 型芯高度尺寸 00 1z h 中心距尺寸 / 2 ( 1 ) / 2m z s C 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中 L 塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（ l 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（ H 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（ h 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（ C 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（ x 修正系数，取 塑件公差（ 模具制造公差，取（ 1/3 1/4）。 各工作部位尺寸计算结果详见相应零件图纸所标明 通常，制品中 1小于 1带有大于 差的部位以及 2小于2带有大于 差的部位不需要进行收缩率计算。 成型零部件的强度与刚度计算 为了方便加工和热处理，其型芯整体镶嵌式，型腔为整体镶嵌式。因此，型腔的强度和刚度按型腔整体式计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参考经验推荐数据。 度、刚度计算 进行成型零部件强度、刚度计算 时考虑的要素：塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底版厚度过小，可能因强度不足而产生塑料变性甚至破坏，也可能因为刚度不足而产生挠曲变形，导致 溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。 （ 1） 塑件成型过程中不产生溢料 粘度特性 塑料品种 允许变形值 中粘度塑料 2） 保证塑件的尺寸精度 塑件尺寸 经验公式 10 50 i/3(1+ i) 50 200 i/5(1+ i) （ 3） 保证塑件顺利脱模 文档就送您 纸全套