鼠标外壳底壳实体建模及塑料模具设计说明书

常熟理工学院毕业设计（论文）I鼠标外壳底壳实体建模及塑料模具设计说明书摘要本次设计采用的是 UG 6.0 工程应用软件，对鼠标底壳进行三维建模，分析鼠标底壳结构并根据零件造型设计一个一模两腔的注塑模具。在设计过程中需要对塑件材料进行选择，确定模具大小方面进行详细分析，选择的塑件材料为 ABS，收缩率为 1.005。选择标准模架以及标准件的确定，之后进行一些必要的强度校核，期间掌握了 UG6.0 的使用方法，掌握了其强大的三维建模功能。关键词：UG6.0 鼠标底壳 三维建模 ABS常熟理工学院毕业设计（论文）IIThe mouse shell Bottom solid modeling and plastic mold designAbstractThe design is UG 6.0 engineering application software, mouse Bottom three-dimensional modeling analysis of the mouse bottom shell structure designed according to Part Modeling a mold cavity injection molds. The material is ABS plastic parts in the design process need to choose a plastic piece of material, conduct a detailed analysis to determine the mold size, select the shrinkage rate of 1.005. Select the standard mold as well as the determination of standard parts, after the necessary strength check, mastered during the use of UG6.0 master the powerful 3D modeling capabilities.Key words:UG6.0;Mouse Bottom;Three-dimensional modeling；ABS常熟理工学院毕业设计（论文）III目录1. 绪论 .21.1 塑料成型在工业生产中的重要性 .21.2 塑性模具的发展趋势 .31.3 塑料模具的分类 .51.4 毕业设计要达到的要求 .52 鼠标底壳的工艺分析 .72.1 材料的选择 .72.2 注射工艺选择 .83. 模具的设计 .93.1 概述 .93.2 型腔的数量确定 .93.3 注塑机的选择 .93.3.1 注射量的计算 .93.3.2 锁模力的校核 .103.3.3 注射压力校核 .103.3.4 开模行程和模板安装尺寸校核 .103.4 注塑模成型零部件结构设计 .113.4.1 分型面的设计 .123.4.2 型腔拼镶组合 .123.4.3 排气方式 .123.4.4 型腔成型尺寸的计算 .123.4.5 塑料模具力学设计 .143.5 模具浇注系统设计 .143.5.1 主流道的设计 .143.5.2 分流道 .153.5.3 浇口的设计 .153.6 合模导向和定位机构设计 .16常熟理工学院毕业设计（论文）IV3.7 脱模机构的设计 .163.8 温度调节系统设计 .173.8.1 冷却系统的计算 .173.8.2 冷却系统的设计准则 .173.9 模具的材料 .183. 注射件成型缺陷分析 .19参考文献 .23致谢 .24常熟理工学院毕业设计（论文）11. 绪论1.1 塑料成型在工业生产中的重要性塑料制品普遍应用于工业中，因为有其特殊的优势。密度小，重量轻，绝缘能力强，保温性能好，低介电损耗，良好的化学稳定性，它具有良好的耐腐蚀能力，塑料还具有耐磨耐，减震，降噪等性能。因此，塑料与金属，纤维材料和硅酸盐并称三大传统材料。由于现代工业的不断发展，产生的新型塑料和对塑件的多样化需求，使得塑料成型技术不断发展与创新。近年来，许多新的塑料成型工艺不断出现，如注射成型技术类的有无流道凝料注射成型技术，热固性塑料注射成型技术，排气注射成型技术，反应注射成型技术以及多品种塑料的共注射成型技术；生产符合容器的共挤出成型技术；发泡塑料制品的注射和挤出技术等。1.2 塑性模具的发展趋势因为塑料具有许多优异的功能和性能，近年来在各个领域得到了越来越广泛的应用。作为一个支柱产业的制造行业塑料 - 塑料模具的设计和制造，已经是一个前所未有的发展，特别是塑料注塑模具塑料所需的形式，因为它创建了一种高效率，容易图案形状复杂的产品和汽车制造业。在我国的，其发展需求之大是空前的。塑料模具的结构、性能、质量都会影响塑件的质量和成本。首先，模具的型腔形状、尺寸、表面粗糙度、分型面等，对塑件尺寸的精度和塑件的物理性能、电性能等都有着重要的影响。其次，在塑件成型的过程当中，模具的结构对操作难易程度影响也是很大的，当需要大批量生成塑件时，应尽量减少开、合模和取出塑件过程中用到的手工操作，也要尽可能采用自动开合模和自动顶出机构。在全自动生产过程中还要保证塑件能自动从模具上脱落。另外，模具的制造成本对塑件的成本也有很大的影响。除了简易模具外，一般来说制模费用很高的，尤其是小批量生产时，这时应尽可能采用结构较合理且简单的模具，以便降低成本。从塑料模具的设计制造以及材料的选择等方面考虑，塑料模具的技术发展趋势可包括以下几个方面：1）塑料模具的标准化塑料模具的标准化程度以及其标准零件制造的规模与范围，要缩短模具的制造周期、常熟理工学院毕业设计（论文）2节省材料消耗、降低成本、适应大规模的批量生产有其重要意义。目前，我国的模具标准化程度仅仅有 20%，远远不如工业发达的国家。在各种塑料模具当中，只用注射模具是有关于模具零件、模具技术条件和标准模架等国家的标准。一些模具制造企业根据其模具生产类型和规模，为了提高生产效率，降低生产成本，也制定了其企业的标准或采用相关行业的标准。目前，我国塑料模具的标准化研究方向是热流道标准元件和模具的标准温控装置；精密标准模架和精密导向件系列；标准的模板以及模具标准件的先进技术。2）CAD/ CAE/ CAM 技术随着现代工业产品的不断开发以及塑件的应用与发展，对塑料成型的模具设计和制造提出的要求也越来越高了。传统模具的设计和制造方法已经难以适应对塑件及时更新换代和不断提高的质量要求，为了适应这些发展，一些先进国家的 CAD/ CAE/ CAM 技术在 20 世纪 80 年代中期就已经进入实用阶段了，市场上已经有了商品化系列软件的出售。利用计算机惊醒的塑料模具的设计，并初步实现了注射、挤出、中空吹塑等塑料成型的工艺过程的计算机模拟分析，这方面的软件技术研究的进展，已经在工程应用中取得了显著的效果。CAD/ CAE 技术明显提高了模具设计的效率，减少了模具设计过程中产生的失误，提高了模具和塑件的质量，大大缩短了生产周期，降低了模具和塑件的生产成本。随着 CAM 技术水平的不断提高，模具 CAD/ CAE/ CAM 技术正朝着一体化的方向发展。目前，美国、日本、德国等国的 CAD/ CAE/ CAM 技术应用的普及率已经很高了，我国不少企业也已经引进 CAD/ CAE 软件和 CAD/ CAE/ CAM 的集成软件，这部分软件在生产中正发挥着积极作用。同时，我国许多高等院校和科研院所开展了这方面的研究和开发工作，并取得了一定成果，但我国在这方面技术的应用和推广方面与外国还是存在很大差距的。3）加强理论研究伴随着塑件向着大型化、复杂化和精密化的发展，模具的制造成本也会越来越高的。如汽车的保险杠、仪表板等塑料成型的模具，重达几吨到几十吨。这些模具如果凭经验来设计，肯定会因为设计不当而造成模具的报废，这将要损失数十万元的模具制造的费用。因此，模具生产已经由传统的经验设计向理论设计、数值模拟的方向发展。这些理论的设计包括了模板刚度、强度计算，基于计算机应用的成型过程模拟分析等。目前，有关于挤出成型的流变理论及数学模型已经基本建立，并在生产实际中得到了应用；有关于注射成型的流变理论的研究已经取得了阶段成果，注射成型时塑料熔体在一维和二常熟理工学院毕业设计（论文）3维简单模腔中的充模流动的理论以及数学模型已简历，今后的工作是怎样将理论与实际相结合，并进一步加强对塑料熔体在三维模腔中流动行为研究。中空吹塑成型的理论及数学模型也已经基本建立，并在生产中得到相应的应用。4）塑料模具专用材料的研究与开发塑料模具材料的选用在模具设计和制造当中具有重要作用，直接影响模具的成本、使用的寿命以及塑件的质量。为了提高塑料模具使用的寿命，并且获得良好的切削加工工艺性能，国内外的模具次啊了工作者针对各类塑料模具的工作条件和失效的形式，进行了大量的研究工作，已经开发出较完善的系列化塑料模具专用的钢，具体可分为五种类型。基本型。如 55 钢，它的使用硬度小于 20HRC，切削加工的性能较好。但是模腔的表面粗糙度较高，使用的寿命较低，已经被预硬型钢代替。预硬型。指的是在中、低碳钢中加入合适的合金元素的低合金钢，它的淬透性较高，加工的性能好，调质后硬度为 25 - 35 HRC，是目前应用比较广泛的通用塑料模具钢，它的典型品种有 3CrZM 或者是美国生产的 P20 钢等。时效硬化型。指的是在中、低碳钢中加入了 Ni、Cr、AI、Cu、Ti 等合金元素合金钢。它的耐磨性和耐蚀性都优于预硬型钢，经过时效处理后，使用的硬度达到 40 - 50 HRC，它的典型品种有 25CrNi3MoAI 或者是美国生产的 PZI 钢、日本生产的 NAK55 钢等，大多用于制造复杂、精密塑料模具的，或者大批量生产较长寿命塑料模具。热处理硬化型。这类塑料模具的钢是经过淬火和回火处理后的，使用硬度达到 50 - 60 HRC，模腔能够达到很高的镜面程度，并且可以进行表面强化处理。它的典型品种有 12CrMoV 或者是美国生产的 DZ 钢等。马氏体时效钢和粉末冶金模具钢。这种塑料模具钢适用于制造高耐磨性、高耐腐蚀性、高韧性和超镜面塑料模具。如 06Ni6CrMoVTIAI 马氏体时效钢或者是美国生产的 PS钢，日本生产的 ASP 等。5）模具加工的新技术和发展为了提高加工的精度、缩短模具的制造周期，塑料模成型零件的加工已经广泛应用在仿形加工、电加工、快速成型的制造、数控加工以及微机控制的加工等先进技术，同时，也采用了坐标性、坐标磨和三坐标测量仪等精密的加工和测量设备。模具加工技术与设备的现代化发展，促进了模具行业朝着技术密集、专业化和柔性化相结合、高技术与高技艺相结合的方向发展。常熟理工学院毕业设计（论文）41.3 塑料模具的分类塑料模具的分类方法有很多，按照塑料制件成型的方法不同可分为：注射模，压缩模，压注模，挤出模，气动成型模。这些是常见的成型方法，还有泡沫塑料成型模，搪塑模，浇铸模，回转成型模，聚四氟乙烯压锭模等。1.4 毕业设计要达到的要求通过本次毕业设计，应该达到学校对毕业设计的要求，同时对这塑料注射模的设计应达到如下目的：1）在设计过程中要熟练使用 UG6.0 三维造型软件和 CAD 二维绘图软件。2）深入理解塑料成型的基本原理和其工艺特点，正确分析其成型工艺对模具的要求。3）深入理解聚合物的流动性、物理性能、成型过程中的物理和化学变化及塑料的组成、分类以及性能方面。4）掌握塑料模具的结构特点以及设计中的计算方法。5）综合运用之前学过的各门课程的知识来完成本次毕业设计。常熟理工学院毕业设计（论文）5常熟理工学院毕业设计（论文）62 鼠标底壳的工艺分析2.1 材料的选择本次设计的产品是鼠标外壳底壳，根据现代人使用鼠标的频率可知本次设计的鼠标底壳从性能上一定要具备良好