鼠标上盖的注塑模设计

毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：鼠标上盖注塑模的CAD/CAMII、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：设计原始资料：鼠标上盖外形，FANUC-6M系统说明书；设计技术要求：1.设计并绘制注塑模装配图及型腔、型芯零件图,符合塑件生产要求;2.要求英文资料翻译忠实原文；3.利用三维造型软件对模具型面进行CAD造型及生成数控加工程序；4.能够进行刀具轨迹仿真模拟加工；5.要求图纸设计规范，符合制图标准；6.要求毕业论文叙述条理清楚，设计计算正确，论文格式规范。III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1.查阅相关资料，外文资料翻译（6000字符以上），撰写开题报告第1周第2周2.设计并绘制鼠标上盖塑件图第3周3.设计并绘制模具型腔、型芯零件图第4周第7周4.设计并绘制鼠标上盖注塑模装配图第8周第10周5.熟练掌握三维造型软件的应用并进行曲面造型设计第11周第13周6.利用三维软件生成模具型面数控加工程序第14周7.编写设计计算说明书（毕业论文）一份第15周8.毕业设计审查、毕业答辩第16周第17周、主要参考资料：01严烈主编.Mastercam8模具设计超级宝典.北京:冶金工业出版社，2000.2王卫兵主编.Mastercam数控加工实例教程.北京:清华大学出版社，2006.3彭建声主编.模具技术问答.北京:机械工业出版社，2003.4伊启中主编.模具CAD/CAM.北京:机械工业出版社，2001.5JohnLygers.ClaireTomlin.ShankarsastryCemtrollersforreachability7specificationsforbybidstystems.Automatic(1999)349-36Bress,ThomasJ.;Dowling,DavidR.Visualizationofinjectionmolding.JournalofReinforcedPlasticsandCompositesv17n151998.p1374-1381学生（签名）：填写日期：年月日1鼠标上盖注塑模的CAD/CAM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。在注塑产品开发中，模具的设计和制造决定塑料件的质量和成本。综观国内外先进制造技术的现状和发展，不难看出数字化制造技术是先进制造技术的核心技术。随着制造业的国际化，中国正逐渐成为制造业大国，本文探讨了基于Mastercam平台实现注塑模具CADCAM的方法和途径，并以鼠标上盖为例，实现了注塑模具CADCA过程。利用Mastercam软件提供CAM数控加工模块，完成了数控加工的全过程。本文详细介绍了注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，鼠标上盖零件的结构及工艺性，确定该塑件的注塑成型方案并进行了注塑模设计方面的相关计算。CADCAM技术在模具行业中的应用,大大减少了模具设计制造的周期，取得了显著的经济效益，从根本上改变了传统的模具生产方式。本文介绍了CAM技术在鼠标上盖注塑模具制造的NC加工中的应用过程,包括曲面建模、加工路径的选择、刀具轨迹计算等，并对该套模具NC加工编程的特殊性及其工艺处理作了分析。本文主要介绍了Mastercam模块的作用、加工能力和特点以及Mastercam加工类型和加工工艺简介，并用Mastercam实现仿真加工。关键词：注塑模；CADCAM；Mastercam2TheDesignOfTheMouse-up-CAD/CAMAbstract：Nowtheplasticsindustryisoneofthegrowingquickestindustryclassesintheworld,buttheinjectionmoldisdevelopsthequicktype.Therefore,Therehavebiggistsignificancetoresearchinjectionmoldtounderstoodthattheplasticofproductionprocessandimprovetheproductquality.Acomprehensivesurveyofmodernmanufacturingtechnologyindicated,thatthedigitizedmanufacturingisthekeytechniqueofadvancedmanufacturingtechnologyOurcountryisbecomingabigfactory.BasedonMastercam，theauthorpresentthemethodforMastercamtoachievemouldCAD/CAM,andtakethemouse-upasanexample,describetheprocessofUGmouldCAD/CAMindetailTheauthorscompletetheNCmanufacturingofmoldscoreinMastercamsoftwareThisdesignintroducedthecoldflowchannelinjectionevilspiritmoldpoursthesystem,thetemperaturecontrolsystemandgoesagainstthesystemthedesignprocess,theanalyzingofthestructureandcraftsofthemouse-upshells,decidingthewayoftheinjectinganddoingcertaincalculationrelatingtotheinjecting-mold.TheusingofCAD/CAMtechnologyinmoldindustrydecreasesthetimeofmold-makingwiththeresultofincreasingeconomiesefficiencyandultimatelyexchangingthemodeoftraditionalmodel-makingTheapplicationprocedureofCAMinthemouse-upinjectionmoldNCmanufacturingisintroducedinthepaperTheprocedureincludessurfacemodeling,manufacturepathselection,toolpathcalculatingAnanalysesofthecharacteristicofNCprogramandthedisposeoftechnicsaboutthemouse-up-moldismade.Thearticlemainlyintroducethefriction、capacityandtermofMastercamandmanufacturingtypesandtechnicsofMastercam，hasstressontheintegrationofthecoreofthemouse-up-mould，andrealizeitsemulationKeyword：InjectionMouldCAD/CAMMastercam3目录引言.11绪论.21.1我国模具企业技术现状及发展趋势.22.1本次毕业设计应达到的目的.52设计任务书.53塑件分析.63.1塑件的结构工艺性分析.63.2计算塑件体积和容量及相关参数.94材料的成型特性与工艺参数.95设备的选择与校核.116浇注系统的设计.146.1塑料制件在模具中的位置.146.2浇注系统的设计.156.3排溢系统的设计.207成型零部件的设计与计算.217.1成型零件的结构设计.217.2成型零件工作尺寸的计算.227.3模架的选取.318模机构的设计.318.1脱模力的计算.328.2推出机构的设计.339分型与抽芯机构的设计.3510合模导向机构设计.3811温度调节系统.4212模具型面数控仿真加工4312.1MasterCAM9.0软件的简介4312.2鼠标上盖注塑模的三维曲面造型4412.3鼠标上盖的三维曲面造型与数控仿真加工53结论.74参考文献.76致谢.774引言毕业设计是大学的最后一个教学环节，是对大学所学知识的综合运用。是我们对以前所学的理论知识和技能的一次综合性训练。本次设计的课题是鼠标外壳的注射模设计。模具是工业生产中使用极为广泛的重要工艺装备。采用模具生产制品及零件，具有生产效率高，节约原材料，成本低廉，保证质量等一系列优点，是现代工业生产的重要手段和主要发展方向。在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，侧面分型及抽芯机构的设计，推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。通过本次毕业设计，使我更加了解模具设计的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我们以后从事模具职业打下了良好的基础。本次毕业设计也得到了广大老师和同学的帮助，特别是姚坤弟老师的悉心指导，在此表示感谢！由于实践经验的缺乏，且水平有限，时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师和同学批评指正。51绪论1绪论1.1我国模具企业技术现状及发展趋势一、现状改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等。二、模具的未来发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：（1）全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为6可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。（2）模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。（3）提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。（4）优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。加入世贸组织后，我国将获得一个更加稳定的国际经贸环境，从而有利于我国的改革开放有利于我国与各国、各地区的经济贸易合作，有利于世界经济的稳定发展。我国在制定法律法规时要遵守WTO的规则，增加透明度，减少行政干预等；在市场开放方面，需要逐步降低关税，取消非关税措施，开放服务业市场等。这无论在观念上还是在体制上都会带来一定的变化。我国加入WTO同时也将为各国、各地区的贸易伙伴提供更好、更稳定的市场进入机会。使我国的投资环境将更为宽松、透明、稳定，我国的利用外资领域将进一步扩大，我国的市场体系将更加完善和发达。国内和国外模具企业都可以从中得到更多的机会和收益。由于国内某些模具在技术上和质量上与国外先进水平存在着较大的差距，使短期内国内模具难以与国外先进模具的抗衡。这对我国模具产业将产生一定的冲击。另一方面也促进国内行业优化资源配置、调整经济结构、提高社会劳动效率，促使企业苦练内功，提高管理水平。应该清醒地认识到竞争才会带来更快的发展只要发挥自身优势，减少技术差距，我国的模具必将逐步占领国内市场，并拓展国际空间。72设计任务书2.1本次毕业设计应达到的目的对于一个模具专业学生来说，通过本次毕业设计应达到如下目的：1）熟悉注射模的一般流程；2）对一般塑件能设计出其模具；3）掌握注射模具的模具的结构特点及设计计算方法；4）利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序；具有初步分析、解决成型现场技术问题的能力；此塑件为鼠标外壳前壳，采用ABS材料，中批量生产，塑件的外表面要求美观光洁。本次毕业设计的工作量较大，主要包括塑料制件的造型、模具结构的设计、模具结构总装图的绘制等，所以历时较长，要求完成以下任务：1根据鼠标外壳的使用性能设计其外壳及尺寸；2设计鼠标外壳的注射模，完成模具装配图一张，零件图一张，型芯、型腔的零件图各一张，动定模板、动定模座板各一张。3翻译一篇与机械相关的英文资料；4编写设计说明书。83塑件分析本塑件为鼠标外壳.主要形状类似椭圆式长方体,其外表面是一个弧曲面,左前方斜面上有三个凸形的孔。内表面有两个内凹，因此在此有两个内侧抽芯，且在在圆四周壁上有3个凸台(用来安装某些零件如螺钉)等.零件形状如图（1）所示,具体尺寸请看12号图纸。图（1）零件形状3.1塑件的结构工艺性分析1）尺寸精度由于塑件的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波动，而本塑件的配合精度不高，所以塑件公差数值根据模具设计与制造简明手册中表2-17确定。精度等级根据表2-18选择，由于所用材料为ABS所以确定其采用一般精度，为4级精度，无公差值者，按8级精度取值。2）脱模斜度由于塑件在冷却收缩时，会使它包紧在模具型芯或者型腔中的凸起部分。因此为了便于从塑件中抽出型芯或者从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉住塑件，因此根据模具设计与制造简明手册中表2-19中查得：型腔的脱模斜度选40120；型芯选351。所以我们选取1o。3）表面粗糙度由于塑件的外观要求比较高，而且还要一定的手感，所以表面粗糙度有较高要求,一般模具的表面粗糙度要比塑件的要求低12级.所以塑件的表面粗糙度在Ra0.80.2之间。我们选取0.8。94）形状塑件在满足功能的要求下，其内外表面应尽可能保证有利于成型和降低成本以及简化模具的复杂度。由于此塑件的外表面的光洁度有很高要求，因此不能把浇口设在外表面上，从而影响美观，因此把浇口移致侧表面，而此模具以一模两件，这样使模具的重心又移至中心。5）壁厚塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求：具有足够的强度和刚度；脱模时能够受推出机构的推出力而不变形；能够受装配时的紧固力。查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知，所以本塑件壁厚选3mm。6）加强肋及其它防变形结构由于本塑件凹陷处有三处凸字形空，而在此处使用的频率很大，受力也很强。因此考虑到其使用寿命，并且在脱模的时候如不在此处设置加强其强度的装置，所以在此设计加强装置。7）支撑面及凸台由于内表面四周有3个凸台，这些凸台其使用中将受到很到的压力，从而易变形，所以在每个凸台下面给设计一个撑支柱体。8）孔的设计由于本塑件上的孔深度都较小，只需在凸模上留出一小型芯就可以。而且这样加工也简单。9）嵌件设计在塑料内镶入金属零件或玻璃及已成形的塑件等形成牢固不可卸的整体，称为嵌件。本塑件型腔内的四个小型芯，为了增强其局部的强度和耐磨性、导磁导电性以及塑件的精度。因此设计成嵌件。为了防止嵌件受力时在塑件内转动或拨出，嵌件表面设计成菱形滚花，这样其抗拉抗扭的力都较大。由于嵌件在成型过程中受到塑料的冲击，因此可能发生位移和变形，同时塑料还可能挤入嵌件上的预留的孔中，影响嵌件使用，因此嵌件必须要准确定位，由于本嵌件的受力较小，所以采用嵌件上的光杆部分和模具配合就可以，采用H8/f8，配合长度为4mm。由于金属嵌件冷却时尺寸变化与塑料的热收缩率值相差很大，致使嵌件周围产生很大的内应力，甚至造成塑件的开裂。为了防止塑件开裂，嵌件周围有足够的厚度也是必须考虑的，所以为了消除应力，采取将嵌件预热接近物料温度的方法。3.2计算塑件体积和容量及相关参数通过使用UG软件实体造型后知质量为30克，取材料密度为1.05g/cm3，所以10塑件体积：V=m=制品在分型面上的投影面积为：S=200150+604+304+15024301.05=28.57cm3160451503010.966022530=32516.7mm2222114材料的成型特性与工艺参数本塑件材料为丙烯腈丁二烯苯乙烯，俗称为ABS。英文名称为Acrylonitrile-butadiene-styrene。1）基本特性ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使ABS有良好的加工性能和染色性能。ABS无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm3，ABS（抗冲）收缩率为0.40.7，ABS（耐热）收缩率为0.40.7。ABS具有及好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速降解。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有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。其缺点是赖热性不高，连续工作温度为70C左右，热变形温度约为93C左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。2）主要用途ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可以用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装器、农药喷雾器及家具等。3）成型特点ABS在升温是粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080C。4）ABS注射参数12注射类型：螺杆式螺杆转速：3060r/min喷嘴类型：形式直通式；温度180190C料筒温度：前段200210C；中段210230C；后段180200C模具温度：5070C注射压力：7090MPa保压力：5070MPa注射时间：35S保压时间：1530S冷却时间：1530S成型时间：4070S135设备的选择与校核为了保证注射质量和充分发挥设备的能力,应根据注射模一次成型的塑料体积和质量来初步确定注射机的类型。根据理论和在实际生产中的经验得出塑件和浇注道之间材料的总和应该在注射机理论注射量的50%80%之间。由此得（初步估算浇注系统的质量为50g）：240M=240=480gVmax=1.04=461.54max50%50%Mmin=24080%=300gVmin=80%=288.46由此查表可初选注射机型号为X-SZY-500A的注射机，其主要技术参数如下：表1结构形式立锁模力/1500理论注射量/cm3250最大成型面积/21000螺杆直径/100最大模具厚度/400注射压力/mPa121最小模具厚度/300喷嘴口孔径/5中心孔径10喷嘴球半径/18孔径/20定位孔直径/150+0.050孔距/80移模行程/300顶出两侧注射机有关工艺参数的校核：5.1型腔数量的确定和校核因型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量及锁模量等参数有关，因此有任何一个参数都可以校核型腔的数量。一般根据注射机料筒塑化速率确定型腔数量n；n式中K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；M注射机的额定塑化两（gh或cm3/h）；t成型周期（s）；m浇注系统所需塑料质量或体积（g或cm3）；m单个塑件的质量或体积(g或cm3)。由2114此可求出：n0.81307=2.12故取n=2满足我们设计要求。5.2注射量校核由于在初选注射机时是以注射量作为基本数据作参考的，因此注射量满足我们的设计要求。5.3塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，则成型过程中将会出现涨模溢料现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系：nA1+A230(78.5+32516.7)=977.856KN由于考虑到塑件在模具中的不平衡，将会使锁模力增大。但由于本注射机的额定锁模力为1000KN，根据经验还是可以满足要求。4.4注射压力的校核塑件成型所需要的压力是有注射机类型、喷嘴形式、塑件流动性、浇注系统和型腔的流动阻力等因素决定的，我们设计模具时，可根据塑料的注射成型工艺确定塑件的注射压力与注射机额定压力想比较，材料ABS的注射成型工艺参数中塑件的注射压力为60100MPa。，小于我们所选注射机的121MPa。故满足要求。122155.5模具安装尺寸的校核不同型号的注射机其安装模具部位的形状和尺寸各不相同，设计模具时应对其相关尺寸加以校核，一保证模具顺利安装，需校核的主要内容有喷嘴尺寸、定位圈、模具的最大厚度与最小厚度及安装螺钉孔等。5.5.1喷嘴尺寸因为浇注系统的主流倒的尺寸是根据喷嘴尺寸而设计的，所以此尺寸一定满足条件。（祥见浇注系统设计）5.5.2定位圈尺寸此同上，因为定位圈是随着喷嘴尺寸而变化的相应的改变，故必满足要求。5.5.3模具厚度模具厚度H（又称闭合高度）必须满足：Hmin1.17。所以满足要求。2.模具成型零件的制造误差模具成型零件的制造误差也是影响塑件尺寸精度的重要因素之一。成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。实践表明，成型零件的制造公差越占塑件总公差的1/31/4，因此在确定成型零件工作尺寸公差值是可取塑1件公差的1/31/4，设制造公差为z，所以z=0.03=0.0133.模具成型零件的磨损模具在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、脱模时与塑件的摩擦、成型过程中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨抛光等，均造成了成型零件尺寸的变化，为简化计算起见，凡有脱模方向垂直的成型零件表面，可以不考虑磨损；与脱模方向平行的成型零件表面，应考虑磨损。在计算成型零件工作尺寸时，磨损量应根据塑件的产量、塑料品种、模具材料等因素来确定，设最大磨损量为c，由于本塑件是大型塑件，所以取：2c=1.3=0.2mm134.模具安装配合的误差模具成型零件装配误差已经在成型过程中成型零件配合间隙的变化，都会引起塑件尺寸的变化。综上所述，塑件在成型过程产生的最大尺寸误差应该是上述各种误差的总和。即：=z+c+s+j+a式中塑件的成型误差；z模具成型零件制造误差；c模具成型零件在使用中的最大磨损量；24s塑料收缩率波动引起的塑件尺寸误差；j模具成型零件因配合间隙变化而引起塑件尺寸的误差；a因安装固定成型零件而引起的塑件尺寸误差；由此可见，影响因素多，累积误差较大，所以我们在设计时应使累积误差不超过塑件规定的公差值，即：式中为塑件公差。由于考虑到影响因素多，所以我们一般按照平均收缩率、平均磨损量和模具平均制造公差为基准的计算方法。即：S=Smax+Smin100%2_式中S塑料的平均收缩率（其他的同上）。由材料的性质可知：ABS的收缩率为0.40.7。故S=0.4+0.7100%=0.00552在以下的计算中塑料的收缩率即为平均收缩率，并规定：塑件外形最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，与之相对应的模具型腔最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值。塑件内形最小值为基本偏差为正值，与之相对应的模具型芯最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值；中心距偏差为双向对称分布。2.1型腔和型芯工作尺寸的计算（1）型腔径向尺寸图（7）型腔尺寸由平均收缩率法公式：L_=(1+s)L+zMs式中LM凹模径向尺寸（mm）Ls塑件径向公称尺寸（mm）_s塑料的平均收缩率（%）塑件公差值（mm）其余的同上。由以上计算可知=0.03，型腔板长：=10.03=0.013+0.01+0.01L1=(1+0.0055)2001.474=2000_3z25螺钉孔长间距：L2=(1+0.0055)17031.25+0.014=170.25+0.01型腔板宽：L3=(1+0.0055)15031.14+0.01=150+0.01螺钉孔宽间距：鼠标总长：鼠标总宽：3L4=(1+0.0055)12043L5=(1+0.0055)114430.88+0.010.74+0.01+0.01=120.13+0.01=114.07+0.01+0.01L6=(1+0.0055)620.0424=62.310L7=(1+0.0055)6030.054+0.0143+0.01=60.29+0.010.01L8=(1+0.0055)56L9=(1+0.0055)760.38431.38+0.014=56.280=75.38+0.01L10=(1+0.0055)60（2）型芯径向尺寸30.04+0.4334=60.3+0.01图（8）型芯尺寸00000026由平均收缩率法公式：_3lM=(1+s)ls+04z得:型芯板长：l=(1+0.0055)199+31.21=20001螺钉孔长间距：l0.01=(1+0.0055)169+31.050.01=1700240.010.01型芯板宽：l=(1+0.0055)149+31.12=1500340.010.01螺钉孔宽间距：l=(1+0.0055)119+30.97=1200440.010.01鼠标长：l=(1+0.0055)112+31.15=114.070鼠标宽：54l=(1+0.0055)60+31.30.01=62.3100.01640.01300.01l7=(1+0.0055)60+l8=(1+0.0055)56+l9=(1+0.0055)52+l9=(1+0.0055)40+0.130.01=60.280.01431.34=58.290431.02=53.260430.02=40.2042.2型腔深度尺寸和型芯高度尺寸型腔深度也由平均收缩率法公式：_(H)+z=(1+s)H+x+M0得：+zs01+z+0.01H1=(1+0.0055)45+1.303=45.200+z2+=(1+0.0055)25+1311.3+z+=25.11+0.01+0.01z=(1+0.0055)10+1.303=10.980型芯高度也由平均收缩率法公式：(h)0_=(1+s)h+x0得：0Mzsz100h1=(1+0.0055)42+31.3=42.730.010100h2=(1+0.0055)32+31.3=33.060.010.010.010.010.010.010.01H0z0H3zzzz270100h3=(1+0.0055)22+31.3=24.020.012.3中心距尺寸制件上凸台之间，凹槽之间或凸台到凹槽的中心线之间的距离称为中心距。由于模具上中心距和塑件中心距公差都是双向等值公差，同时磨损的结果不会使中心距尺寸发生变化，所以计算中心尺寸不必考虑磨损量。因此，塑件中心距的基本尺寸Cs和模具上成型零件中心距的基本尺寸CM均为平均尺寸。于是：_LM=(1+s)Ls_标注上制造公差后得：LMz2=(1+s)Lsz2对于塑件图纸上的规定是：Lzz2对于模具型芯图纸上的规定是：LMz2根据以上公式得：L1z2=(1+0.0055)1000.215=102.420.215按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型腔型芯的尺寸有一定误差，为保证塑件实际尺寸在规定的公差范围内，需要对成型尺寸进行校核。一般根据塑件成型公差小于塑件尺寸公差来校核。对于型腔或型芯的径向尺寸：(SmaxSmin)Ls+z+c=50.导滑槽与滑块部分采用H8/f8间隙配合。配合部分的表面要求比较高，表面粗糙度应Ra=0.8。并且导滑槽与滑块还要保持一定的配合长度，因为滑块完成抽拨动作后，其滑动部分仍应全部或有部分的长度留在导滑槽内，滑块的滑动配合长度要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的2/3。否则，滑块开始复位时容易偏斜，甚至损坏模具。9.3楔紧块设计在注射成型过程中，侧向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，这个力通过滑块传给斜导柱，而一般的斜导柱为一细长杆件，受力后容易变形，导致滑块后移，因此本设计中须设置楔紧块，以便在合模后锁住滑块，承受熔融塑料给予侧向成型零件的推力。采用销钉定位，螺钉紧固的联接方式，结构简单，加工方便。为了保证斜面在合模时压紧滑块，而在开模时又能迅速脱离滑块，以避免楔紧块影响斜导柱对滑块的驱动，因此常取楔紧角=+23取=189.4滑块定位装置设计滑块定位装置在开模过程中用来保证滑块停留在刚脱离斜导柱的位置，不再发生任何移动，以避免合模时斜导柱不能准确地插进滑块的斜导孔内，造成模具损坏。本次设计采用弹簧拉杆挡块上定位，压缩弹簧的弹力是滑块重量的2倍左右，其压缩长度须大于抽芯距S，一般取1.3S较合适，拉杆长度用经验公式计算：Ll=2d+S+t+0.8Ld+4d310合模导向机构设计导向机构是保证动模和定模上下模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位，本设计采用导柱导向定位。导向机构除了有定位和导向作用外，还要承受一定的侧向压力。塑料熔体在充型过程中可能产生单面侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，从保证模具的正常工作。导柱的结构形式可采用带头导柱和有肩导柱，导柱导面部分长度比凸模端面高出812，以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔。导柱材料采用T10，HRC5055，导柱固定部分表面粗糙度Ra为0.8m，导向部分Ra为0.80.4m，本设计采用四根导柱，固定端与模板间采用H7/m6过渡配合，导向部分采用H7/f7间隙配合。导套常采用T10A，型导套，采用H7/m6配合镶入模板。具体结构尺寸见设计手册411温度调节系统无论什么塑料进行注射成型，均有一个比较适宜的模具温度范围，在此模具温度范围内，塑料熔体的流动性好，容易充满型腔，塑件脱模后收缩和翘曲变形小，形状与尺寸稳定，力学性能以及表面质量较高。为了使模温控制在一理想的范围内，现设计一模具温度调节系统。由于本次设计的塑料ABS黏度和流动性一般，模温为5080，故无须设计加热系统，只需设计冷却系统以确保合理的模温。常用的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却，本设计设计采用的是水冷却，经济实惠。冷却的计算在单位时间内所需排除的总热量可近似由下面公式计算：Q=nmh/60其中n为每小时注射次数，m为每次注入模具的塑料质量（kg）,h为塑料成型时放出的热熔量（J/kg）由于ABS成型周期为50220S，本次设计的塑料注射量较大，故取T=150（S）n=3600/150=24(次)；m=900(g)=0.9(kg);查塑料模具设计表3-19得:h=326.26396.48kJ/kg,取h=360kJ/kg,所以h=3600.9=324（kJ）=324000(J)Q=240.9324000/60=116640（J/min）为了满足注射模冷却需要，在单位时间内所需冷却水量可按下式计算：V=Q/C（t1-t2）=nmh/60C（t1-t2）（3）冷却系统的设计原则与常见冷却系统的结构1冷却系统的设计原则a）冷却水道应尽量多b）冷却水道至型腔表面距离应尽量相等c）浇口出加强冷却d）冷却水道、入口温差应尽量小e）冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置此外，冷却水道的设计还必须尽量避免接近塑件的溶接部位以免产生溶接痕，降低塑件强度；5（4）冷却系统机构的确定塑件的形状是变化万千的，因此对于不同的塑件，冷却水道的位置形状也不一样。本塑件结构较大，型腔很深，所以采用如下图的冷却装置图(12)直流式冷却回路612鼠标上盖模具凸凹模的工艺设计和CAM加工12.1MasterCAM9.0软件的简介在机械制造领域。Mastercam因其强大的模型功能在CAD/CAM软件中独旧中国鳌头，已成为市场的主流产品。Mastercam9具有曲面模型系统和实体模型系统两种核心技术，强大的曲面功能再辅以优越的实体模块，使用上更加方便、快捷。Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有方便直观的几何造型Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。Mastercam还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。Mastercam提供400种以上的后置处理文件以适用于各种类型的数控系统，我厂采用的是FANUC系统，机床为四轴联动卧式铣床。根据机床的实际结构，我们编制了专门的后置处理文件，绳槽曲面加工刀具路径NCI文件经后置处理后生成加工程序。MasterCAM拥有车削、铣削、钻削、线切割等多种加工模块，允许用户通过观察刀具运动来图形化地编辑和修改刀具路径。另外，软件提供多种图形文件接口，包括DXF、IGES、STL、STA、ASCII等。使用Mastercam实现DNC加工,DNC（直接数控）是指用一台计算机直接控制多台数控机床，其技术是实现CAD/CAM的关键技术之一。由于本工件较大，处理的数据多，所生成的程序长，数控机床的磁泡存储器已不能满足程序量的要求，这样就必须采用DNC加工方式，利用RS-232串行接口，将计算机和数控机床连接起来。利用Mastercam的Communic功能进行通讯，而不必考虑机床的内存不足问题,经大量的实践，用Mastercam软件编制复杂零件的加工程序极为方便，而且能对加工过程进行实时仿真，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件12.2鼠标上盖注塑模的三维曲面造型（9）双击Mastercam9.0的Mill9。打开软件。单击【绘图】命令，弹出【绘图】命令下的子命令如下图，再单击【直线】命令，弹出了下一级子命，绘制底面轮廓，绘制过程及结果如图12-1。7图12-1绘制直线的过程及结果然后绘制椭圆，设置参数和绘制结果如图12-2、图12-3。8图12-2椭圆参数设置过程图12-3绘制椭圆结果同上绘制另一个椭圆，绘制结果如下图12-4。9图12-4底面轮廓图再操作命令【实体】【挤出】【串连】,选取外廓线后再操作命令【执行】,各步骤及挤出实体图如下图12-5。10图12-5挤出实体将视图转换为前视图，再根据CAD中给定的点曲线上点的坐标绘制两条曲线，绘制结果如下图5-6，步骤为【曲线】【手动输入】。图12-6绘制曲线11再操作命令【实体】【挤出】【切割主体】,选取外廓线后再操作命令【执行】,挤出实体图如下图12-7、图12-8。图12-7实体切割参数设置图12-8挤出、切割主体将视图转换为俯视图，根据CAD图纸给定的尺寸，绘制内轮廓图形，结果如下图12-9。0图12-9绘制内轮廓