机械毕业设计（论文）-鼠标上盖注塑模具设计【全套图纸UG三维】.doc

1 目目 录录 1 1 绪论绪论.2 摘要 3 关 键 词 3 2 2 鼠标上盖设计及其成型工艺的分析鼠标上盖设计及其成型工艺的分析.4 2.12.1 塑件分析塑件分析.4 2.22.2 塑料的选材及性能分析塑料的选材及性能分析.4 2.32.3 ABSABS 塑料的注射过程及工艺塑料的注射过程及工艺.5 2.42.4 ABSABS 的主要缺陷及消除措施的主要缺陷及消除措施.5 3 3 鼠标上盖模具设计方案鼠标上盖模具设计方案.5 3.13.1 分型面方案的优化确定分型面方案的优化确定.5 3.23.2 型腔数量以及排列方式确定型腔数量以及排列方式确定.6 4 4 模具设计与对比创新模具设计与对比创新.7 4.14.1 注塑机选型注塑机选型.7 4.24.2 模具浇注系统设计和浇口的设计模具浇注系统设计和浇口的设计.8 4.34.3 成型零件工作尺寸的设计和计算成型零件工作尺寸的设计和计算.10 4.44.4 模架的确定和标准件的选用模架的确定和标准件的选用.12 4.54.5 合模导向机构和定位机构合模导向机构和定位机构.13 4.64.6 脱模推出机构的设计脱模推出机构的设计15 4. 7 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计 16 4.84.8 排气系统设计排气系统设计.16 4.94.9 冷却系统的优化设计冷却系统的优化设计.17 4.104.10 模具材料例表模具材料例表.18 5 5 模具装配模具装配.19 5.15.1 塑料模具装配的技术要求塑料模具装配的技术要求.19 5.25.2 塑料模具装配过程塑料模具装配过程.20 总总 结结.21 参考文献参考文献.22 致致 谢谢.23 2 1 绪论绪论 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，高速模具方面已腔的塑封模，高速模具方面已 能生产挤出速度达能生产挤出速度达 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，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技术得应用面已大为 扩展，高速加工及扩展，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。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。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 3 摘摘 要要 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为塑料制品及模具的 3D 设计与成型过程中设计与成型过程中 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（简称 Pro/E）对）对“鼠标上盖鼠标上盖”外形进行外形进行 3D 造型，同时也设计其塑料造型，同时也设计其塑料 外壳注塑模的外壳注塑模的 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。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！重大！ 关键词：关键词： 壳体，注塑模，实体造型，模具，模架壳体，注塑模，实体造型，模具，模架 AutoCAD 4 2 鼠标上盖设计及其成型工艺的分析鼠标上盖设计及其成型工艺的分析 2.1 塑件分析塑件分析 图图 2.1 鼠标上盖鼠标上盖 上图上图 2.1 所示是鼠标上盖参考零件。所示是鼠标上盖参考零件。 2.1.1 结构分析如下结构分析如下 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；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；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下面的倒扣需要用到斜顶成型2。 2.1.2 成型工艺分析成型工艺分析。 采用一般精度等级采用一般精度等级 5 级，大量生产。级，大量生产。 该塑件壁厚约为该塑件壁厚约为 1mm 左右，考虑到壳体左右部分比较浅，脱模斜度为左右，考虑到壳体左右部分比较浅，脱模斜度为 1 度；由于度；由于 下面的倒扣需要用到斜顶模斜度也设置为下面的倒扣需要用到斜顶模斜度也设置为 1 度。度。 2.2 塑料的选材及性能分析塑料的选材及性能分析 该壳用于起支撑作用的支座，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。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：丙烯腈具备这些条件的塑料首选：丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯（英文名称苯乙烯（英文名称:Acrylonitrile Butadiene 5 Styrene ，简称：，简称：ABS） 。 2.2.1 使用特点：使用特点： 1）综合性能较好）综合性能较好,冲击强度较高冲击强度较高,化学稳定性化学稳定性,电性能良好。电性能良好。 2）与）与 372 有机玻璃的熔接性良好有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件制成双色塑件,且可表面镀铬且可表面镀铬,喷漆处理。喷漆处理。 3）有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。）有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 2.2.2 成型特性：成型特性： 1）无定形料）无定形料,流动性中等流动性中等,吸湿大吸湿大,必须充分干燥必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干表面要求光泽的塑件须长时间预热干 燥燥 80-90 度度,3 小时。小时。 2）宜取高料温）宜取高料温,高模温高模温,但料温过高易分解但料温过高易分解(分解温度为分解温度为270 度度).对精度较高的塑件对精度较高的塑件,模模 温宜取温宜取 50-60 度度,对高光泽对高光泽.耐热塑件耐热塑件,模温宜取模温宜取 60-80 度。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）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。等方法。 4）如成形耐热级或阻燃级材料，生产）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。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塑料的注射过程及工艺 2.3.1 注射成型过程注射成型过程 1）成型前准备，对）成型前准备，对 ABS 进行干燥。进行干燥。ABS 是吸水的塑料，于室温下，是吸水的塑料，于室温下，24 小时可吸收小时可吸收 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 超过超过 0.2%，塑料表面会受大的影响，所以对，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，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而且干燥后的水分含量应小于 0.2%。 ABS 的干燥方法的干燥方法: 常压热风干燥常压热风干燥 80-85 2-4 小时小时 ；真空热风干燥；真空热风干燥 80 1-2 小时。小时。 2）注射过程）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。个阶段。 2.4. 残余应力引起的龟裂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。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）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。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，）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。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）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。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）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 次保压切换效次保压切换效 果较好。果较好。 iY 白化现象最主要发生在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、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、 6 涂装等产生不良影响。涂装等产生不良影响。 OhB,6J 3 鼠标上盖模具设计方案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,分型面的选分型面的选 择对模具设计方式影响最大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 着模具总体的设计方案。着模具总体的设计方案。 3.1.1 分型面的选择原则分型面的选择原则3 1）使分型面容易加工。）使分型面容易加工。 2）保证）保证塑料塑料制品能够脱模。制品能够脱模。 3）尽量避免侧向抽芯。）尽量避免侧向抽芯。 4）使侧向抽芯尽量短。）使侧向抽芯尽量短。 5）有利于排气。）有利于排气。 6）有利于保证塑件的外观质量。）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。）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。）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。）尽可能满足塑件的使用要求。 10）有利于简化模具结构。）有利于简化模具结构。 11）长型芯应置于开模方向。）长型芯应置于开模方向。 综上所述，由于该塑件曲面多综上所述，由于该塑件曲面多,分型面不可能在一个平面上分型面不可能在一个平面上,为了顺利脱模为了顺利脱模,分型面采分型面采 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。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。 图图 3.1 分型面形式与位置分型面形式与位置 3.2 型腔数量以及排列方式确定型腔数量以及排列方式确定 7 图图 3.2 型腔排列方式型腔排列方式 4 模具设计与对比创新模具设计与对比创新 4.1 注塑机选型注塑机选型 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。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、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。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）型腔数量的校核 （1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 2 1 0.8 16.8 60 1.04 13 55.24 KMtm n m （4.1） t 取取 60s, 符合要求。符合要求。 式中式中 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，取成型周期，因塑件还比较大，壁厚，取 30s; m1单个塑件的质量，取单个塑件的质量，取 106.3g ; m2浇注系统的质量，取浇注系统的质量，取 1.04g ; （2）按注射机的最大注射量校核型腔数量）按注射机的最大注射量校核型腔数量 8 2 1 0.8 140 1.04 2.142 50.24 n Kmm n m 符合要求。符合要求。 式中式中 N m 注射机允许的最大注射量，该注射机为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。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）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：抵消，取这两处力的一半为正压力： 2 11 1 2 86(7230)8772 2 Amm 分型面合模处的作用面积：分型面合模处的作用面积： 2 22 2 2 200800Amm 塑料熔体对型腔的成型压力是塑料熔体对型腔的成型压力是60 100 a MP ，一般是注射压力的，一般是注射压力的 30%-65%， 取平均压力为：取平均压力为： 3 (1865) 10 41500 2 P 型 a P （4.2） 1122 530000 1.31 ()41.5(8772800) F n PAA 型 （4.3） 符合要求。符合要求。 2）注射机工艺参数的校核）注射机工艺参数的校核 （1）注射量的校核）注射量的校核 注射量以容积表示最大注射容积为：注射量以容积表示最大注射容积为： 3 max 0.85 140119Vvcm 最少注射容积：最少注射容积： 3 min 0.2535Vvcm minmax VVV 而而 3 98.5Vcm 符合要求。符合要求。 （2）锁模力的校核）锁模力的校核 前面计算过，符合要求。前面计算过，符合要求。 （3）最大注射压力的校核）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注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力 max 126PMP 应该大于注射成型所需调用的注射压力的应该大于注射成型所需调用的注射压力的 0 P 即即 max0 Pk P 式中式中 1.251.4k ； 0 P 为为 7090 a MP ； 代入数据计算，符合要求。代入数据计算，符合要求。 3）安装尺寸的校核）安装尺寸的校核 最大与最小模具厚度最大与最小模具厚度 模具厚度模具厚度 H 应满足应满足 minmax HHH 式中式中 minmax 150,300Hmm Hmm 9 该套模具厚度该套模具厚度 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。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）开模行程校核 12 (510)HHHmm: H 注射机动模板的开模行程，取注射机动模板的开模行程，取 270mm，见表，见表 4.2； 1 H 塑件推出行程取塑件推出行程取 22mm； 2 H 为包括流道凝料在内的塑件高度；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。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。传热的功能。 4.2.1 主流道的设计主流道的设计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，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。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）主流道尺寸和浇口的设计 （1）主流道的小端直径）主流道的小端直径 D =注射机喷嘴直径注射机喷嘴直径+（0.51） =3+（0.51） ，取，取 D=3.5mm 。 （2）主流道的球面半径）主流道的球面半径 SR =注射机喷嘴球头半径注射机喷嘴球头半径+（12） =15+（12） ，取，取 SR=16mm 。 （3）球面的配合高度）球面的配合高度 35hmmmm: ，取，取 h=3mm 。 （4）主流道的长度）主流道的长度 取取 L=22+43.5=65.5mm。 主流道大端直径主流道大端直径 2 tan6.54DDL （半锥角（半锥角 1 ） 取取 5.8Dmm 浇口套总长浇口套总长 0 62.5367.5LLhmmmmmm 2）浇口套的设计）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，热处理硬度等，热处理硬度 为为 50HRC55HRC,如图如图 4.1 所示。所示。 10 图图 4.1 主流道衬套主流道衬套 3）定位圈的设计与固定）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 0.10 0 125 ，定位圈尺寸取，定位圈尺寸取 0.2 0.4 125 ，两者之间呈较松的间隙配合。，两者之间呈较松的间隙配合。 定位圈结构尺寸如图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所示；定位圈和衬套的固定形式如图 4.3 所示。所示。 图图 4.2 定位圈定位圈 4.2.2 浇口和流道的设计优化浇口和流道的设计优化 选择点进胶选择点进胶,如图如图 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，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，保压补缩作用强型比较容易。另外传递压力好，保压补缩作用强. 11 图图 4.4 点浇口和流道的设置形式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件，包括凹模、型芯、镶块、成模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，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，塑料熔体的高压、料流的冲型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲 刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。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、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。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，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，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。键的成型零件进行强度和刚度校核。 工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺 寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等。寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等。 ABS 的成型收缩率为的成型收缩率为 0.4%-0.7%所以平均收缩率取所以平均收缩率取 s=0.55%。 塑件尺寸公差按塑件尺寸公差按 SJ1372-78 标准中的标准中的 5 级精度成型。级精度成型。 4.3.1 动模部分的型芯与型腔动模部分的型芯与型腔 鼠标上盖前部两小孔用丝筒成型并顶出鼠标上盖前部两小孔用丝筒成型并顶出, 丝筒针的前部设置丝筒针的前部设置 1 度脱模角度，方便加度脱模角度，方便加 工和替换。工和替换。 1）长方体型芯（见图）长方体型芯（见图 4.7） 12 图图 4.7 长方体型芯长方体型芯 （1）采用台肩固定的形式，下底面用模珂与动模压紧。）采用台肩固定的形式，下底面用模珂与动模压紧。 （2）塑件的尺寸公差源自）塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表。的塑件公差数值表。 塑件尺寸塑件尺寸 0.44 10 25 s l ， 0.8 20 98.5 s l ， 0.46 10 18 s h , 0.46 10 21.5 s h 。 000 110.25 0.440.11 (1)(10.55%) 250.75 0.4425.44 Ms ls dx 000 220.25 0.800.2 (1)(10.55%) 98.50.75 0.8099.47 Ms ls lx 000 110.25 0.860.21 (1)(10.55%) 180.75 0.8618.21 MS hs hx 000 220.25 0.860.21 (1)(10.55%) 21.50.75 0.8622.03 MS hs hx 式中式中 s塑料的平均收缩率，塑料的平均收缩率，ABS 为为 0.55%； s d 塑件外径尺寸（取塑件外径尺寸（取 25.64mm） ； x 修正系数（取修正系数（取 0.75） ； 塑件尺寸公差，见上塑料尺寸公差值；塑件尺寸公差，见上塑料尺寸公差值； 模具制造误差，其他误差忽略，当尺寸小于模具制造误差，其他误差忽略，当尺寸小于 50mm 时，时， 4 ；当塑件尺；当塑件尺 寸大于寸大于 50mm 时，时， 5 。 2）动模模仁（见图）动模模仁（见图 4.8） 13 图图 4.8 动模型腔动模型腔 （1）模仁为镶入式，通过沉头螺钉固定在动模板上。）模仁为镶入式，通过沉头螺钉固定在动模板上。 （2）尺寸计算。塑件的尺寸公差源自）尺寸计算。塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值的塑件公差数值 表表 3.1。 0 10.50 27 s L ， 0 20.86 101 s L ， 0 10.30 9.5H , 0 20.30 14.5H 0.25 0.50.125 11000 (1)(10.55%) 270.75 0.526.59 Ms Ls Lx (4.5) 0.25 0.860.22 22000 (1)(10.55%) 101 0.75 0.8699.47 Ms Ls Lx 0.25 0.200.05 1000 (1)(10.55%) 9.50.75 0.209.22 Ms Hs Hx 0.25 0.200.05 2000 (1)(10.55%)14.50.75 0.2013.83 Ms Hs Hx 式中各符号同前。式中各符号同前。 4.3.2 型腔零件刚度和强度校核型腔零件刚度和强度校核 由于塑件成型部分采用模仁，再从模板上开框把模仁镶入，用螺丝吃紧。成型部分由于塑件成型部分采用模仁，再从模板上开框把模仁镶入，用螺丝吃紧。成型部分 离模仁有满足条件的规定距离（离模仁有满足条件的规定距离（2025mm） ，而模仁离模板四周也有满足条件的规，而模仁离模板四周也有满足条件的规 定距离，所以成型时型腔零件完全满足强度和刚度的要求，在这里就不一一校核。定距离，所以成型时型腔零件完全满足强度和刚度的要求，在这里就不一一校核。 在动模板上，由于成型压力很大部分垂直压在其上，底部为了节约材料不打算采用在动模板上，由于成型压力很大部分垂直压在其上，底部为了节约材料不打算采用 支撑板。支撑板。 4.4 模架的确定和标准件的选用模架的确定和标准件的选用 根据前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用根据前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用 结构形式为结构形式为 CI2335 60 70 80 01 S。即采用数量为。即采用数量为 1 的工字标准模架。的工字标准模架。 1）定模座板（）定模座板（280mm x 350mm、厚为、厚为 25mm） 定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为 45 钢。钢。 通过通过 4 个个 M12 的内六角圆柱螺钉与定模固定板连接；定位圈通过的内六角圆柱螺钉与定模固定板连接；定位圈通过 2 个个 M8 的内六角的内六角 圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为 H8/f8 配合配合7。 2）定模板（）定模板（230mm x 350mm，厚，厚 60mm） 用于固定型芯、导套。固定板应有一定的厚度，并有足够强度，一般用用于固定型芯、导套。固定板应有一定的厚度，并有足够强度，一般用 45 号钢，调号钢，调 质到质到 230HB270HB。其上的导柱和导套一端采用。其上的导柱和导套一端采用 H7/k6 配合，另外一段采用配合，另外一段采用 H7/f7 14 配合；定模板与浇口套采用配合；定模板与浇口套采用 H7/m6 配合配合7。 3）动模座板（）动模座板（280mm x350mm、厚为、厚为 25mm） 材料为材料为 45 钢，其上的注射机顶孔为直径钢，其上的注射机顶孔为直径 40 mm。 4）动模板（）动模板（230mmx 350mm，厚，厚 70mm） 行位滑块通过矩形导滑槽在模套中滑动，以完成侧向分型和合模复位，材料为行位滑块通过矩形导滑槽在模套中滑动，以完成侧向分型和合模复位，材料为 45 钢。钢。 其上的导柱和导柱孔为其上的导柱和导柱孔为 H7/k6 配合配合7。 5）垫块）垫块(43mm x 350mm 厚厚 80mm) （1）主要作用）主要作用 在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适 应注射机的模具安装厚度要求。应注射机的模具安装厚度要求。 （2）结构形式）结构形式 可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。 （3）垫块材料）垫块材料 垫块材料为垫块材料为 Q235A，也可以用，也可以用 HT200、球墨铸铁等。改套模具采用、球墨铸铁等。改套模具采用 Q235A 制造。制造。 6）推板（）推板（140mm x 350mm，厚度，厚度 15mm） 材料为材料为 45 钢，其上的推板导套孔与推板导套采用钢，其上的推板导套孔与推板导套采用 H7/k6 配合。用配合。用 M6 的内六角圆柱的内六角圆柱 螺钉与推杆固定板固定。螺钉与推杆固定板固定。 7）推杆固定板（）推杆固定板（140mm x 350mm，厚度，厚度 20mm） 钢材为钢材为 45 钢钢,其上的推板导套孔与推板导套采用其上的推板导套孔与推板导套采用 H7/f9 配合配合7。 模架如图（模架如图（4.8）所示：）所示： 图图 4.8 模架模架 4.5 合模导向机构和定位机构合模导向机构和定位机构 采用标准模架，模架本身带有导向装置，按模架规格选取即可。采用标准模架，模架本身带有导向装置，按模架规格选取即可。 4.5.1 导向机构的总体设计导向机构的总体设计 1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分，其中心至模具边缘）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分，其中心至模具边缘 应有足够的距离，以保证模具的精度，防止压入导柱和导套后变形。应有足够的距离，以保证模具的精度，防止压入导柱和导套后变形。 2）该导套采用）该导套采用 4 根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置。根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置。 3）导柱安装在支承板和模套上，导套安装在定模固定板上。）导柱安装在支承板和模套上，导套安装在定模固定板上。 15 4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应只有承屑槽，在导柱孔口）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应只有承屑槽，在导柱孔口 倒角。倒角。 5）在合模时，保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。）在合模时，保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。 6）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。 4.5.2 导柱设计导柱设计 1）采用带头导柱，加油槽，如图）采用带头导柱，加油槽，如图 4.1所示。所示。 2）导柱长度必须比凸模端面高度高出）导柱长度必须比凸模端面高度高出 6mm 8mm。 3）为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形的先导部分。）为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形的先导部分。 4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有足够的抗弯强度。）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有足够的抗弯强度。 5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按 H7/k6 配合，导柱滑动部分按配合，导柱滑动部分按 H7/f7 或或 H8/f7 间隙配合间隙配合7。 6）导柱工作部分的表面粗糙度为）导柱工作部分的表面粗糙度为 0.2um。 7）导柱应具有坚硬耐磨的表面、不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或）导柱应具有坚硬耐磨的表面、不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或 碳素工具钢碳素工具钢 T8A、T10A 经淬火处理，硬度为经淬火处理，硬度为 50HRC 以上或以上或 45 钢经调质、表面淬火、钢经调质、表面淬火、 低温回火、硬度为低温回火、硬度为 50HRC 以上。以上。 图图 4.9 导柱导柱 4.5.3 导套设计导套设计 导套与安装在另外一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，以保证导套与安装在另外一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，以保证 模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套、带头导套。模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套、带头导套。 1）采用带头导套，如图）采用带头导套，如图 4.10 所示。所示。 2）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。 3）导套孔的的滑动部分按）导套孔的的滑动部分按 H8/f7 H7/f7 的间隙配合，表面粗糙度为的间隙配合，表面粗糙度为 0.4um。 导套外径与模板一端采用导套外径与模板一端采用 H7/k6 配合；另外一端采用配合；另外一端采用 H7/e7 配合镶入模板。配合镶入模板。 4）导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具中采用）导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具中采用 T8A。 16 图图 4.10 导套导套 4.6 脱模推出机构的设计脱模推出机构的设计 注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱 出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。 4.6.1 脱模推出机构的设计原则脱模推出机构的设计原则8 塑件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定 塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的，应遵循以下原则。塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的，应遵循以下原则。 1）推出机构应近尽量设置在动模一侧。）推出机构应近尽量设置在动模一侧。 2）保证塑件不因推出而变形损坏。）保证塑件不因推出而变形损坏。 3）机构简单，动作可靠。）机构简单，动作可靠。 4）良好的塑件外观。）良好的塑件外观。 5）合模时的准确复位。）合模时的准确复位。 4.6.2 塑件的推出机构塑件的推出机构 该套模具的塑件采用推杆推出，推杆的形式为圆形。该套模具的塑件采用推杆推出，推杆的形式为圆形。 1）推杆如图）推杆如图 4.11 所示，共所示，共 4 根推杆。根推杆。 图图 4.11 带