鼠标上盖注塑模具毕业论文设计

四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第1页鼠标上盖注射模具设计摘要本次模具毕业论文设计主要用到注塑模具设计和机械设计与制造方面的知识。在此说明注射模的设计一般流程，即注射成型塑件的分析、注射机的选择及注射机相关参数的校核、模具的内部结构的设计、注射模具设计的相关计算、模具总体尺寸的确定与模具零件图和总装图的绘制等。其中模具结构的设计是重点，主要包括成型位置及分型面的选择，模具型腔的数量确定和排列，流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，排气槽的设计，冷却系统的设计，推出机构的设计等。本次设计采用了PRO/E40、UG50、AUTOCAD辅助设计软件，给我的设计带了很多便利。关键词注射成型鼠标上盖模具设计MOUSESUPERSTRUCTUREMOLDDESIGNABSTRACTTHEMOLDTHESISDESIGNISMAINLYUSEDININJECTIONMOLDDESIGNANDMECHANICALDESIGNANDMANUFACTURINGKNOWLEDGEINTHISDESCRIPTIONTHEGENERALDESIGNOFTHEFLOWOFTHEINJECTIONMOLD,IETHEANALYSISOFINJECTIONMOLDINGPLASTICPARTSTHEINJECTIONMACHINESELECTIONANDRELEVANTPARAMETERSOFTHEINJECTIONMACHINECHECK,ANINTERNALSTRUCTUREOFTHEMOLDDESIGN,THECORRELATIONCALCULATIONOFTHEINJECTIONMOLDDESIGN,MOLDOVERALLDIMENSIONSDETERMINEMOLDPARTDRAWINGSANDASSEMBLYDIAGRAMSDRAWNWHEREINTHEDESIGNOFTHEMOLDSTRUCTUREISTHEKEY,INCLUDINGTHEMOLDINGPOSITIONANDTHESELECTIONOFTHESUBSURFACE,TODETERMINETHENUMBERANDARRANGEMENTOFTHEMOLDCAVITY,THEFLOWPATHLAYOUTANDTHECHOICEOFTHELOCATIONOFTHEGATE,THEMOLDPARTSOFTHESTRUCTUREDESIGN,THEDESIGNOFTHEEXHAUSTSLOT,THEDESIGNOFTHECOOLINGSYSTEM,THEINTRODUCTIONOFMECHANISMDESIGNTHEDESIGNUSESPRO/E40UG50AUTOCADAIDEDDESIGNSOFTWARETODESIGNWITHALOTOFCONVENIENCEKEYWORDSINJECTIONMOLDINGTHEMOUSECOVERMOLDDESIGN四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第2页目录摘要1前言41塑件成型工艺分析511塑件的分析512塑件精度等级513脱模斜度514表面粗糙度515塑件壁厚62材料的成型特性与工艺参数621基本特性622主要用途623ABS性能参数624ABS的注塑成型过程及工艺参数73注射机的选择和校核731注塑量的计算732浇注系统凝料体积初步估算833选择注塑机834注射机相关数据校核9341注射力校核9342锁模力校核94基于MOLDFLOW的塑件成型方案分析941最佳浇口分析1042充填时间分析1143充满度分析1144气穴分析125模具结构的设计1251分型面的设计1252型腔数量与排列方式1353浇注系统的设计13531主流道的设计13532分流道的设计14533浇口的设计15534排溢系统的设计156成型零部件的结构设计及计算1561成型零件的结构设计16611凹模的结构设计16612凸模的结构设计1662成型零件工作尺寸计算16621型腔径向尺寸计算17622型腔深度尺寸计算19四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第3页623型芯径向尺寸计算20624型芯高度尺寸计算2163模具凹模侧壁和底板厚度的计算22631凹模侧壁厚度计算22632底板厚度计算237模架的确定248脱模推出机构的设计2481脱模力的计算2482推出机构的确定2583推杆的尺寸计算259冷却系统的设计2691冷却介质2692冷却系统计算2693冷却水管排列2710模具成型零件的仿真加工27101型腔的加工仿真27102型芯的加工仿真29结论32参考文献33致谢34四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第4页前言本次设计的鼠标几乎随处可见，鼠标样式各种各样，结构通常包括上盖和下盖，这里我选择鼠标上盖来进行注射塑料模具的设计，其模型原型是参考我自己的鼠标构造的，通过翻阅相关资料来完成我的设计。随着国民经济高速发展，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，模具行业发生了大变化，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。一些大企业投资兴建自己的磨具厂，像海尔、TCL。现在国内已经兴起几千家磨具企业，包括独资，合资，民族企业，外资企业。随着与国际接轨的脚步不断加现状分析快，市场竞争的日益加剧，质量、成本和新产品的创新开发能力的重要性被人们重视。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术决定一个国家制造业水平高低，决定企业发展前景。近年来许多企业大力用于技术进步的投资力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已基本普及了二维CAD、UG、PRO/ENGINEER、EUCLIDIS等国际通用软件开始被引进使用。CFLOW、DYNAFORM、和MAGMASOFT等CAE软件被一些企业引进使用。虽然中国模具行业发展迅速，成绩傲人，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备应用的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率还不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等。四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第5页1塑件成型工艺分析11塑件的分析该鼠标上盖塑件结构较简单，是由曲面和几个不规则的孔所构成的薄壁塑件，其外形尺寸不大，塑料熔体流程不长，适合于注射成型，其外形如图1所示，具体尺寸请查看零件图图纸。图1塑件图12塑件精度等级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，为一般精度，所以塑件公差数值均按IT12级精度。13脱模斜度在冷却收缩时，会使塑件包紧在模具型芯或者型腔中的凸起部分。为了防止塑件被拉住，便于从塑件中抽出型芯或者从型腔中脱出塑件，需设置脱模斜度。查相关手册得，ABS型腔脱模斜度为35130；型芯为401。所以我选取1O。14表面粗糙度塑件表面质量高，还要求一定的操作舒适感，所以塑件对表面粗糙度有较高要求,一般塑件的表面粗糙度要比模具的要求高12级因此塑件的表面粗糙度在RA0801之间，这里取08。四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第6页15塑件壁厚壁厚对塑件质量有较大影响。塑件壁厚应满足以下几方面要求具有很好流动充型能力；具有很好的强度和刚度；脱模时受推力而不变形；装配时受紧固力而不变形。综合考虑塑件的壁厚取2MM。2材料的成型特性与工艺参数21基本特性塑件选用ABS，全称为丙烯腈丁二烯苯乙烯。ACRYLONITRILEBUTADIENESTYRENE为其英文名称。丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成ABS。这种组成使ABS拥有三种纯物质的各自性能的综合。丙烯腈使ABS拥有耐化学腐蚀性及良好的表面硬度，丁二烯使ABS同时拥有好的强度和刚度，苯乙烯使ABS拥有良好的加工成型性能及染色的性能。ABS是无毒、无味的，且呈微黄色，密度为102108G/CM3，可使塑料件具有良好的光泽。ABS具有一定的抗冲击性能和耐热性能。ABS在低温下也较稳定不迅速降解。具有良好机械强度和耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。ABS具有一定的硬度和尺寸稳定性且易于成型加工和很好的配色性。ABS缺点是赖热性不高，连续工作的温度为65C左右，热变形温度为92C左右。且耐气候性差，在紫外线作用下容易变硬发脆。根据各种不同的应用，可使ABS中三种成分之间比例不同，达到不同的性能要求。根据应用的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。22主要用途ABS在机械工业上用来制造轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、水箱外壳冷藏库和冰箱衬里等。ABS可制造汽车的挡泥板、热空气调节管、加热器等。还有ABS制作纺织器材、电器零件、文教体育用品、电子琴及收录机壳体、农药喷雾器及家具等。23ABS性能参数四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第7页密度/（GCM3）128108屈服强度/MPA50比体积/CMG1086098拉伸强度/MPA38吸水率/0204拉伸弹性模量/MPA1410熔点/130160抗弯强度/MPA80计算收缩率/0308拉压强度/MPA53比热容/JKG11407弯曲弹性模量/MPA1410表124ABS的注塑成型过程及工艺参数注射成型过程成型前的准备。对ABS的色泽、粒度和均与度等进行检验，由于ABS吸水性大，成型应进行充分干燥。注射过程塑件在注塑机料筒累加热、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其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。塑件的后处理处理的介质为空气和水，处理温度6075，处理时间为1620S。注塑工艺参数注塑机螺杆式，螺杆转速为30R/MIN。料筒温度（）后段150170；中段165180；前段180200喷嘴温度（）170180。模具温度（）5080。注射压力（MPA）60100。成型时间（S）30（注射时间取16，冷却时间204，辅助时间8）。3注射机的选择和校核31注塑量的计算通过三维软件模设计分析计算得四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第8页塑件体积35914CMV塑塑件质量M591411650GV塑塑式中，参考表1，取311GCM。32浇注系统凝料体积初步估算浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确数值，但可以根据已有经验按照塑件体积的021倍来估算。这里流道简单且短，所以取02。（有2个塑件）3102259141221419CMVV总塑33选择注塑机根据前面计算得出一次注射入模具的塑料总体积31419CMV总，依公式08VV公总则有31419081773VCM公。根据以上计算，初步选定公称注射量3160CM注射机型号为SZ160/100卧式注射机，其主要参数见表2。理论注射容量/CM160移模行程/MM325螺杆注射直径/MM注射压力/MPA40最大模具厚度/MM300150最小模具厚度/MM200注射速率/GS1105锁模形式双曲肘塑化能力/GS145模具定位孔直径/MM125螺杆转速/RMIN10200喷嘴球半径/MM12锁模力/KN100喷嘴口半径/MM3拉杆内间距/MM345345表2四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第9页34注射机相关数据校核341注射力校核注射压力安全系数K112514，这里取13。ABS所需注射压力为80100，这里取P100MPA。113100130102RT，所以，此处视为薄壁圆筒塑件，根据脱模力计算公四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第25页式得22TCOSFTAN01ESLFA脱（）（1）K323142181000055215COS1TAN012459SIN1COS1（0451）（103）（1045）1886N式中F脱模力（N）E塑料的弹性模量（MPA）S塑件的平均收缩率（），查塑料模设计指导表39T塑件的壁厚（MM）L被包型芯长度（MM）塑料泊松比，查塑料模设计指导表39脱模斜度（）F塑料与钢材之间的摩擦因数，查表39R型芯的平均半径（MM）A塑件在开模方向垂直平面上投影面积（2MM）2K由F和决定的无因次数，21FSINCOSK82推出机构的确定推出机构有推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块及凹模推出机构、多元综合推出机构等构成。由于本塑件的形状较复杂，而且深度拉开幅度很大，而推管推出机构通常使用于有孔的圆形套类塑件，推件板推出机构由于易使塑件产生变形且易产生毛刺。所以确定用推杆推出机构。83推杆的尺寸计算圆形推杆的直径可又欧拉公式简化得214LFDKNE脱推124513518861521610228MM四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第26页式中D推杆直径L推杆长度（MM）F塑件脱模力E推杆材料弹性模量（MPA）取52110N推杆数量K安全系数，取15根据计算结果，在使用6跟长135MM推杆的时，推杆直径应达到228MM以上，这里取25MM。9冷却系统的设计种塑料进行注射成型时，都有一个适宜的模具温度范围，在此温度范围内，塑料熔体具有流动性好，可容易充满型腔，形状及尺寸稳定，力学性能及表面质量较高等优点。模具温度调节系统就是为了使模温能控制在这理想的范围内。91冷却介质ABS属于中等粘稠材料，其成型温度及模具温度分别为300和5080。模具温度初步定为50，用常温水进行冷却。92冷却系统计算（1）塑件制品体积3591421419CMV塑（2）塑件制品质量0013MKG（3）塑件厚度为2MM，查表得93TS冷，16TS注，8TS脱，则注射周期TTT16938189ST注脱冷由此得每小时注射次数3600/189190N次（4）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量1900013247/WNMKGH（5）确定单位时间内塑件在凝固时放出的热量SQ。查表得ABS的SQ值得范围在310400/KJKG，这里取370/KJKG。（6）计算冷却水道的体积流量VQ设冷却水道入口水温为222，出水口的水温为125，取水的密度四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第27页31000/KGM，水的比热容C4178KJ/KG,则根据公式得1260SVWQQC32473706010004187252200012/MINM（7）确定冷却水路的直径D300012/MINVQM时，查表可得冷却水孔的直径8DMM。93冷却水管排列冷却水道的位置形状随塑件形状不同而不一样。因塑件结构较复杂，型腔较深，所以采用如下图的冷却水管排列方式。图7冷却水管10模具成型零件的仿真加工使用UG加工模块对模具型腔和型芯进行仿真加工，这里只进行简单叙述。101型腔的加工仿真进入UG加工环境，选择直径为4MM的端铣刀，创建操作为型腔铣，将几何体选项设置完成，刀轨设置方法为METHOD，切削模式为跟随部件，步进为刀具直径，全局每刀深度为2MM，主轴转速为500R/MIN，进给率为200MM/MIN。实体模拟如图8所示四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第28页图8型腔铣创建操作为FLOWCUTREFTOOL，将几何体选项设置完成，驱动设置切削类型为往复，步距为1，顺序为由内向外，主轴转速为500R/MIN，进给率为200MM/MIN。实体模拟如图9所示图9FLOWCUTREFTOOL加工创建操作为固定轴轮廓，将几何体选项设置完成，刀轨设置方法为METHOD，主轴转速为500R/MIN，进给率为200MM/MIN。实体模拟如图10所示四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第29页图10固定轴轮廓加工创建操作为固定轴轮廓，进行进一步加工，将几何体选项设置完成，刀轨设置方法为METHOD，主轴转速为500R/MIN，进给率为200MM/MIN。实体模拟如图11所示图11固定轴轮廓加工2102型芯的加工仿真进入UG加工环境，选择直径为4MM的端铣刀，创建操作为型腔铣，将几何体选项设置完成，刀轨设置方法为METHOD，切削模式为跟随部件，步进为刀具直径，全局每刀深度为2MM，主轴转速为500R/MIN，进给率为200MM/MIN。实体模拟如图12所示四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第30页图12型腔铣创建操作为固定轴轮廓，将几何体选项设置完成，刀轨设置方法为METHOD，主轴转速为500R/MIN，进给率为200MM/MIN。实体模拟如图13所示图13固定轴轮廓加工创建操作为CONTOURAREA，将几何体选项设置完成，刀轨设置方法为METHOD，主轴转速为500R/MIN，进给率为200MM/MIN。实体模拟如图14所示四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第31页图14CONTOURAREA加工创建操作为FLOWCUTSINGLE，将几何体选项设置完成，刀轨设置方法为METHOD，主轴转速为500R/MIN，进给率为200MM/MIN。实体模拟如图15所示图15FLOWCUTSINGLE加工四川托普信息技术职业学院毕业论文（设计）第32页结论这次毕业设计，总的体会可以用一句话来表达纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行本次设计是对大学所学课程的一次再学习应用，一次综合回顾。以往的课程设计没有考虑的那么多，而毕业设计则不一样，它需要综合考虑各个方面的因素，诸如布局