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158 长城 M735 鼠标 塑料 注射 设计

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毕业设计（论文）中期报告题目：长城M735鼠标上盖塑料注射模设计1. 设计（论文）进展状况1.1撰写了开题报告；1.2认真阅读及研究了与注塑模具相关的资料；1.3经过网上多次查找完成了外文翻译外文名为CFD Analysis of FlowPattern in Electrochemical Machining for L-Shaped Tool翻译成中文为优化设计及仿真塑料注射模具冷却通道字数大概为12000。并且完成了将这几张图片上的文字用尚书识别软件转换成word文档。1.4研究方案 方案一：分型面应选取最大截面处，所以选取塑件内轮廓为分型面，有孔采用斜导柱侧向抽芯机构，卡扣侧凹采用斜顶侧抽芯，采用侧浇口在塑件表面进行浇注。 方案二：选取塑件外轮廓为分型面，有孔采用斜导柱侧向抽芯机构，卡扣侧凹采用斜顶侧抽芯，选用侧浇。 方案三：选取塑件内轮廓为分型面，有孔采用斜导柱侧向抽芯机构，卡扣侧凹采用斜顶侧抽芯，模具推杆设计成潜伏式浇口。 综上考虑，塑件开模应尽量留在动模里，塑件对外观进行要求，考虑到模具结构尺寸大小关系和制造费用等因素，决定设计一模四腔，优点为降低成本、进胶比较平衡、提高产量，根据塑件形状，可采用推管+斜顶推出。选取方案一为最佳方案。1.5对所设计塑件进行了原材料分析，结构和尺寸精度及表面质量分析。 对塑件的体积和质量进行了计算，从而初选了成型设备。对注塑分型面进行了选择，确定型腔的数目及排列方式。对主流道，分流道，浇口根据胶口的大小和进胶的方式选择侧浇。抽芯机构和推出机构三角定理的计算，由于斜导住的斜度使得滑块向后走，从而设计了抽心和斜顶这部分。制定了装配草图。 1.6.部分零件图 图1.6.1 主流道浇口套 图1.6.2 滑块座 图1.6.3 顶杆 图1.6.4 斜顶杆 图1.6.5 斜导柱 图1.6.6 楔紧块 图1.6.7 导柱 图1.6.8 衬套 图1.6.9 复位杆 2.存在问题及解决措施：暂时对抽芯机构的设计存在几个问题：模架大小怎么确定，怎么确定抽芯距，确定斜销尺寸，斜导柱的长度以及滑块和导滑槽，如何设计顺序开模机构和定距开模机构使的浇口顺利脱落。解决措施：看书或是网上查资料，向同学及老师请教。3.后期工作安排对抽芯机构和推出机构进行进一步计算，模具工作部分尺寸型芯和型腔进行计算，确定模具成型的尺寸，模具加热和冷却系统的设计，对模具闭合高度进行校核，注塑机参数校核。最后完善装配图，绘制出各零件图，撰写毕业论文。3.1零件分析并绘图 第四到六周（利用AutoCAD、Pro/E绘出塑件的二维和三维图）3.2方案选择与确定 第七到九周（看完资料，自己设计一套可行方案，找老师商量方案、并与老师讨论确定最终方案。）3.3绘制零件图与装配图 第十到十二周（确定方案，利用AutoCAD、Pro/E等制图软件绘制二维、三维总装配体图。3.4编写论文 第十三到第十四周3.5打印并交主审教师审阅 第十五周 指导教师签字： 年 月 日注：1）正文：宋体小四号字，行距20磅，单面打印；其他格式要求与毕业论文相同。2）中期报告由各系集中归档保存，不装订入册。毕业设计(论文)开题报告题目： 长城M735鼠标上盖塑料注射模设计 撰写内容： 1 毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况1.1 题目：长城M735鼠标上盖塑料注射模设计1.2 题目背景随着塑料工业的飞速发展，各种塑料制品已广泛应用于国民经济的各个领域，其中大部分塑料制品皆是通过注射成型工艺来加工的，塑料模具也因此成为被广泛使用的一类模具。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个世纪，有了很大的发展，模具水平有了较大提高。模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。塑料注射模，就是预先在两块或者多块模具专用金属上面挖出一个空的腔体。然后通过高压，将融化的塑料粒子注入腔内，冷却后取出得到塑料制品所需要的模具。然而，塑料注射模和人们常说的注塑模实质是一样的，只是我国地大物博，两岸三地，叫法不同而已。国家规定的叫注射模。1231.3 研究意义 设计题目涉及目标均为工程实际零件，通过对塑件的实体测绘，完成基本参数的采集，然后运用塑料模具设计、塑料成型工艺等知识，再利用Pro/E、UG等软件完成模具结构的设计，并进行相关的校核计算，完成包括选材、热处理、制造工艺规程、可行性分析等工作。设计旨在锻炼自己在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在塑料成型工艺与塑料模具设计技术方面得到全面提高，并受到模具设计工程师的基本训练。1.4 国内外相关研究1.4.1 国内研究目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平己取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。据统计，我国现有模具生产厂近2万家，从业人员约50万人，“九五”期间的年增长率为13%。 2000年总产值为270亿元，占世界总量的5%。但从总体上看，自产自用占主导地位，商品化模具仅为1/3左右，国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。目前，就整个模具市场来看，进口模具约占市场总量的20%左右，其中，中高档模具进口比例达40%以上。因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加较快，其能力提高显著；“三资”及私营企业发展迅速，尤其是“三资”企业目前已成为行业的主力军；股份制改造步伐加快，等等。 模具是制造业的重要基础装备，它是“无以伦比的效益放大器”。没有高水平的模具，也就没有高水平的工业产品。我国的模具行业近年来投入较大4，企业装备水平和实力优良很大的提高，生产技术长足发展，CAD/CAM5技术已普及；热流道技术和多工位级进冲压技术已得到较好推广；CAE/CAPP/PLM/ERP等数字化技术有一部分企业开始采用并收到较好效果；高速加工、并行工程、逆向工程、虚拟制造、无图纸生产和标准化生产已在一些重点骨干企业实施6。在一些模具产品已达到世界先进水平，其中具有代表性的如单套模具重量达120吨的巨型模具、加工精度达到 0.30.5微米的超高精度模具、使用寿命达到3亿4亿次的模具、能与2500次/分钟高速冲床配套的高速精密冲压模具、实现多料和多工序成型的多功能负荷模具、实现智能控制的复杂模具等等7。 但与国外先进的此类技术相比较，我们还在模具使用寿命、生产周期、质量可靠性、稳定性、制造精度和标准化程度、技术含量、生产率等等方面还存在很大差距，国外技术仍然是我们的学习的对象8。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，其差距主要表现在下列六方面： (1) 国内自配率不足80，中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60。 (2) 企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。 (3) 模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。 (4) 开发能力弱，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低，不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。 (5) 模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。 (6) 与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。1.4.2 国外研究近年来，国内己较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如:P20，3Cr2Mo，PMS，SMI、SMII等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。国外的先进发展方面和未来模具发展的方向主要体现在以下几个方面：A.模具的计算机辅助设计和辅助制造技术（模具CAD/CAM）；B.工艺分析中的板料成形模拟仿真技术（冲压CAE）；C.快速模具制造技术的发展；D.采用冲压新工艺；E.冷冲压生产的机械化和自动化9。2 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 本课题研究的主要内容 本设计要求学生以工程实际零件-长城M735鼠标上盖，该塑件为复杂件，侧面分布有卡扣侧凹，必须用侧抽芯机构10完成，设计难度较大，需要学生综合运用所学知识完成模具结构设计1112131415。2.2 拟采用的研究方案161718 模具的设计对于产品的制造影响很大，而模具设计是否适当与设计阶段是否有周密的计划、研讨与沟通都有密切关系。因此在使用Pro/e的mastercam。 模块进行模具设计时，对每个流程都进行细心的考虑，才能做出一副良好的模具。很具有市场价值的。 在现代生活中鼠标的使用非常频繁，因此设计一款优质的鼠标是很具有市场价值的。 虽然对Pro/e软件的学习时间不长，在使用中可能会出现一些难题，但是通过自己查阅教程和请教老师，那些问题是能够解决的。经过分析，鼠标的上盖模具设计利大于弊，方案是可行的。2.3 研究方法或是措施（以最新版模具设计手册为依据） 用三维建模软件对零件进行建模； 查阅图书、文献、期刊等资料。3 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1 重点及难点 该塑件为复杂件，侧面分布有卡扣侧凹，必须使用侧抽芯机构完成，还得综合运用所学的知识才能完成模具结构设计。3.2 前期已开展的工作 熟悉课题，查阅资料； 确定模具类型及结构设计； 分别用CAD、Pro/E绘制模具二维、三维结构草图，如图图3.2.1和图3.2.2所示； 写开题报告准备答辩。图3.2.1 长城M735鼠标上盖二维图图3.2.2 长城M735鼠标上盖三维图4 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第01周第02周:熟悉课题，完成关于塑料注射模具的2000字文献综述，绘 制塑件3D图，翻译外文资料；第03周第03周:确定模具类型及结构，绘制模具结构草图，准备开题答辩；第04周第09周:对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算，并运用Pro/E辅 助设计完成部分模具零件，准备中期答辩；第10周第14周:运用Pro/E或UG完成模具整体结构3D图，完成模具零件的 选材、工艺规程的编制、装配图及零件图的绘制等工作；第15周第18周:对所有图纸进行校核，编写设计说明书，所有资料提请指导 老师检查，准备毕业答辩。5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 6 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日注：1. 正文：宋体小四号字，行距20磅。2. 开题报告由各系集中归档保存。参考文献1 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计J. 江苏：机械职业教育，1999.2 冯晓宁，娄骏彬.注塑模具分模技术与案例M.北京：科学出版社，2010.3 陈永辉.Pro/ENGINEER模具分模特训基础与典型范例M.北京：电子工业出版社， 2011.4 蔡志强，熊建武.注射模具设计软件的应用现状和发展趋势J.中国西部科技,2011， (1):1-3.5 张春吉，唐跃.CAD/CAE在塑料模具设计中的应用J.山东：塑料科技，2004.6 石其年.冷冲模具的失效形式及其对策分析J.锻压装备与制造技术.2006，(4)：70-73.7 张燕萍.提高冷冲模使用寿命的工艺研究J.机械工程与自动化.2004，(2)：73-75.8 石媛媛.论模具发展的市场与展望J.现代模具.2010，(2)：246-246.9 谢金武.冷冲模具的材料选择J.企业技术开发，2001，（4）：34-34.10 郭晓梅，丁明明.带侧抽芯机构模具型腔设计J.浙江：浙江科技学院学报.2009.11 李彬，陶筱梅.参数化设计在鼠标上壳注塑模设计中的应用J.广东:茂名学院.2008.12 谢金武.冷冲模具的材料选择J.企业技术开发.2001，（4）：34-34. 13 郭建芬, 陈以蔚等.UG在自由曲面产品逆向工程与模具设计中的应用J.济南:中国兵器工业集团第五三研究所.2007(8):35-35.14 冷真龙,刘旭,杨文均等.侧凹凸塑件不抽芯注射模设计研究J.四川:四川工程职业技术学院机电工程系.2010.15 冷真龙,胡兆国,杨金凤等.内置抽芯注射模具设计J.四川:四川工程职业技术学院机电工程系.2011.16 Low Maria Leng-Hwa，LEE Kim一Seng.APPlication of Standardization for Initial Design of Plastie Injeetion Moulds.2002.17 KoSsa Lee，M.R.Alaln，Y.F.zhang and M.Rahman.AN AUTOMATED PROCESS PLANNING FOR THE MANUFACTURE OF INJECTION MOULD COMPONENTS.Nationa Unlversity of singapore.18 C.Y.Hung.K.S.Lee，M.Rabman and Y.F.Zhang.PROCESS PLAN OPTIMISATION FOR PLASTIC INJECTION MOULD BASE.hep-ph/119260. 本科毕业设计(论文)题目：长城M735鼠标上盖塑料注射模 设计长城M735鼠标上盖塑料件注射模设计摘 要长城M735鼠标上盖的形状虽然较为简单，且体积较小，但在模具设计中要考虑的因素有很多，除考虑它的出模、分型面，还需要考虑他成型的质量等。这些问题又和排气结构和冷却系统等有关。另外还要考虑它的制造难度和成本，所以此设计应认真分析塑料制品的结构，寻求最佳的设计方案。本设计首先从长城M735鼠标上盖结构进行工艺分析，主要对产品结构的分析，以及材料的分析，从而确定模具结构特点及总体方案，然后再对注射模结构进行设计，其中包括浇注系统的设计，型腔结构设计，型芯结构设计及模架的选择等，最后是对有关参数的校核，里面包括注塑机型号的选取，型芯、型腔尺寸计算，选择出此设计需要的参数，当然设计还要考虑它的经济性，因此在此设计最后对本设计的经济性进行了进一步的分析。关键词：长城M735鼠标上盖;分型面;注射模;设计The Great Wall M735 Mouse Cover Structure Analysis ProcessAbstractAlthough the shape of Graduated glass relatively simple and low- smaller, but factor in the mold design has a lot to consider , in addition to considering it a mold parting surface , you also need to consider the quality of his molding and so on. These problems are structural and cooling and exhaust systems and so on. Also consider the difficulty and cost of its manufacture , so this should be carefully designed to analyze the structure of plastic products, finding the best design. First, the design process analysis from a hair dryer rear structure, mainly on product structure analysis, and materials analysis to determine the structural characteristics of the mold and the overall program , and then the structure of the injection mold design , including design of gating system , type cavity design, structural design and the mold core frame selection , and finally check the relevant parameters, which includes the selection of the injection molding machine model , core, cavity size calculation , select the parameters needed for this design , of course, design should also consider its economy , so the design of the final design of the economy were further analyzed .Key words : Graduated glass； Parting surface ； Injection mold design I主要符号表SM 模具的开模行程SZ 最大开模行程V2 浇注系统体积V1 塑件体积 塑件密度G1 塑件质量G2 浇注系统的质量G 制品每次注塑量P 注射时型腔压力A 塑件在分型面上的投影面积（cm2）A1 浇注系统在分型面上的投影（cm2）F 注塑机额定锁模力V 塑件体积 螺纹型环中径制造公差Hm 型腔深度尺寸Lm 型腔径向尺寸S 塑件平均收缩率 塑件规定公差值目 录1 绪论1 1.1塑料注射模发展现状和趋势1 1.1.1塑料注射模发展现状1 1.1.2塑料模具的发展趋势3 1.2研究对象3 1.2.1产品的说明3 1.2.2塑件的结构分析4 1.2.3塑件材料及成型特性分析35 1.3本课题研究的目的、意义和内容9 1.3.1本课题研究的目的9 1.3.2本课题研究的意义9 1.3.3本课题研究的内容9 1.4模具总体方案确定92 注射模结构设计12 2.1浇注系统组成12 2.2浇注系统设计原则12 2.3 流道的设计13 2.3.1主流道设计13 2.3.2分流道的设计13 2.3.3浇口的设计14 2.3.4冷料穴的设计15 2.4成型零件的设计16 2.4.1型腔结构设计16 2.4.2型芯结构设计17 2.5导向机构选择18 2.6脱模机构设计19 2.6.1脱模机构设计的总体原则19 2.6.2推件板设计的要点20 2.6.3开模行程与推出机构的校核21 2.7模架选择21 2.8模具排气槽设计22 2.9模具材料选择233 相关理论计算及校核24 3.1注射机有关参数校核及最终校核24 3.1.1最大注射量的校核24 3.1.2锁模力校核24 3.2注射成型原理及设备选择24 3.2.1 注塑成型工艺原理24 3.2.2 温度25 3.2.3速度25 3.2.4 压力25 3.2.5时间26 3.3注塑机的选择27 3.4型芯、型腔尺寸计算274 注射模温度调节系统29 4.1温度调节对塑件质量的影响29 4.2冷却系统的设计规则30 4.3排气结构设计305 经济性分析316 总 结32致 谢33参考文献34毕业设计（论文）知识产权声明35毕业设计（论文）独创性声明351 绪论1.1塑料注射模发展现状和趋势1.1.1塑料注射模发展现状当前，我国面临发达国家的技术优势和发展中国家价格优势的双重压力。工业发达国家模具企业凭借其技术优势和实力，在中高档模具方面具有竞争优势，随着他们逐步进入我国，对我国的模具工业形成了巨大挑战；印度、泰国及东欧一些国家，近年来模具工业发展也很快，而且其模具的价格也具有很强的竞争优势，我国模具行业的成本和价格优势会逐步削弱并最终消失。罗百辉指出，中国模具企业必须在技术、管理和人才培训方面下功夫，积极引进国外先进的模具制造技术，提升高端模具产品开发能力，调整模具产品结构，不断提高我国模具产品的国际竞争力1。我国模具工业的技术水平近年来取得了长足的进步。现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快，对模具的需求量加大。一般模具可以自行制造或跟国内企业合作制造，但很多大型复杂、精密和长寿命的塑料模、压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口，针对我国工业生产产品品种多、更新快和市场竞争激烈的特点，模具技术的发展应该与这些要求相适应，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资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献2。模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。欧洲模具设计和生产的时间分别要比我国快44%和61%左右，但我国模具设计和生产的成本只有欧洲地区的91%。目前，国际模具行业竞争激烈，近两年来德国模具整体价格已下降i/4左右，且全球58%的模具由德国等西欧国家生产，中国等亚洲国家仅占极小的比例。33但目前东欧地区的模具生产出现较大幅度增长，亚洲地区的生产规模也将增加到1/5左右。我国的模具行业也已步入了高速发展时期，但存在的问题仍然不少。近10年来，我国模具行业一直以每年15%的增长速度快速发展。十五期间，我国模具行业年增长速度达到20%。2005年模具销售额达610亿元，同比增长25%，排在世界第三位；模具出口大幅增长，表明模具水平和竞争力提高。据海关统计，2005年模具出口7.4亿美元，同比增长50%以上；模具产品结构更趋高档，复杂、精密、长寿命的模具份额提高到30%。目前，国内约有模具生产厂商3万余家，从业人员有80多万人，全年模具产值达534亿元人民币。涌现出一批模具行业领头羊，如在汽车覆盖件领域的一汽模具，轮胎领域的巨轮模具，塑料模具领域的海尔，模块标准件领域的圣都等；不少地方出台了扶持当地模具行业发展的政策，如重庆、成都、苏州、大连等地都在建立模具工业园区，改善发展环境，完善模具生产的配套体系。中国经济的高速发展对模具行业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大了的动力。中国模具行业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区。南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。广东是中国现在最主要的模具市场，而且还是中国最大的模具出口与进口省。2004年，广东省模具业稳居全国模具行业的头把交椅，产值达185亿元，模具制造业产值和销售额约占全国的40%以上。目前在全国排序前10名的企业中，广东占有5家，世界最大的模架供应商和亚洲最大的模具制造厂都在广东。深圳模具业发展迅猛，已具规模优势，年产值超过100亿元，占广东省模具业的近60%，占全国模具业的近25%，已成为国内模具制造中心。上海现有模具企业1500余家，从业人员7万多人，年产值近100亿元，年平均增长率超过20%。到2010年总产值将达到200亿元左右。浙江省模具行业主要集中在宁波市和台州市，宁波市的宁海、余姚、慈溪及鄞州主要生产塑料模具，北仑以压铸模为主，象山和舟山以铸造和冲压模具为主。台州市主要模具生产企业集中在黄岩和路桥，塑料模具占大多数。江苏苏州目前有各类模具厂1000多家，模具加工点1000多个，模具年销售额约50亿60亿元，模具业成为该市新兴工业之一。目前安徽省已有一批国内知名度较高的模具产品，如洗衣机和空调器大型腔注塑模、电冰箱吸塑发泡模、电机定转子叠片高速级进冲模等，有的市场占有率高达30%以上。我国模具市场空间巨大。2006年国内汽车保持15%的增速，销量将达640万辆，汽车零部件的市场比整车还大，为汽车零部件提供装备的模具行业高速发展显而易见。一个型号的汽车所需模具几千副。其中铸造模具数百套。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件、经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了肯定。2005年信息产业实现销售收入3.4万亿元，同比增长27%，手机、彩电、计算机等IT产品增速明显，IT模具仍将供不应求。另外，小家电、农用机械、食品机械、新型建材需求量大，因此相关模具行业也将快速发展。目前我国模具生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德、美等国家落后许多，也比韩国、新加坡等国落后而且国内模具市场过早陷入了价格战的误区，还缺乏自主创新的能力，尤其缺乏诚信可靠的市场体系。据报道，约有65%的欧洲客户认为中国模具价格虽低但质量存在问题。a. 产品质量不高b. 标准化水平不高 c. 缺迁相关人才d. 受到外资企业的挑战e. 缺乏自有品牌 1.1.2塑料模具的发展趋势模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用。模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展。1.2研究对象1.2.1产品的说明本次设计的塑件是长城M735鼠标上盖，它是日常生活中鼠标的组件之一，属于小型塑件。长城M735鼠标上盖在工业产品设计中是一类较为普遍的产品设计，涉及到因素较多，最主要的是外观得体，能够吸引消费者的购买。所以他的尺寸要求不高，表面质量要求较高，外观平滑等现象。该塑件设计为一整体，组装成鼠标，但没有较高的精度要求，因此用一般精度来加工制造注塑成型材料选为PP。塑件的二维图如图1.2.1所示： 图1.2.1 长城M735鼠标上盖二维图1.2.2塑件的结构分析根据塑件图，使用UG绘制其三维造型图，通过三维图可以较为直观的认识塑件的结构。由三维图可知，塑件内部并没有许多复杂结构，塑件底部有两个倒扣。由于塑件结构的原因，故决定做斜顶侧抽芯。考虑到塑件的结构、模VII西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）具结构以及塑件的材料，故采用两点侧进胶。塑件三维图如图1.2.2所示：两点侧进胶分型面 图1.2.2 长城M735鼠标上盖三维图1.2.3塑件材料及成型特性分析3该塑件选用ABS材料，这类材料属于热塑性材料。ABS 树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(简称ABS)，这三者的比例为20：30：50(熔点为175)。只要改变其三者的比例、化合方法、颗粒的尺寸，便可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种，如把丁二烯的成份增加，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流动性就会降低，强度和耐热性变会减少。ABS 是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC 高，尺寸稳定性好，收缩率在0.4%-0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到0.2%-0.4%，而且绝少出现塑后收缩。ABS 具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。 ABS 尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的应用领域，ABS 若与MMA 掺混可制成透明ABS，透光率可达80%。ABS 虽未列入五大通用塑料(因为HDT=80左右,未大于100)，但是它的使用量远远超过五大类通用工程塑料中任何一种。1998 年全世界的消费量已达到342.7万吨，1998 年我国的消费量达到114万吨，占全球总消费量的33%，所以一般把ABS 称作亚工程塑料。 （1） ABS 的应用领域 由于ABS 具有综合的良好性能以及良好的成型加工性，所以在广泛的应用领域中都有它的足迹，择要介绍下： 1） 汽车工业汽车工业中有众多零件是用ABS 或ABS 合金制造的，如上海的桑塔纳轿车，每辆车用ABS11kg,占汽车中所用塑料位列第三。在其它车辆中，ABS 的使用量也颇惊人。2000 年我国就汽车用ABS 的量就达到3.5 万吨，预测到2010年，此值将达到6 万吨，轿车中主要零部件使用ABS 的就有仪表板用PC/ABS 作骨架，表面再复以PVC/ABS 制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用了ABS，如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABS 制成，门槛上下饰件、水箱面罩用ABS 制成，尚有其它零件也是使用ABS 制作。 2） 办公室机器办公室设备机器需要有漂亮的外观，有良好的手感，如电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机中都大量使用了ABS 制作的零件。 3） 家用电器由于 ABS 有高的光泽和易成型性，塑后低的收缩率，所以在家电和小家电中更有着广泛着的市场，如电视机，有些厂家大屏幕电视机的前后壳体使用阻燃ABS 制成，家用传真机、音响、VCD 中也大量使用，电风扇、空调、冷气机、吸尘器中也使用了很多ABS 制作的零件，厨房用具也大量使用了ABS 制作的零件。 4） 玩具许多漂亮的玩具、组合式的智力开发玩具也可使用ABS 来制作，此外通讯、广播事业中也有ABS 的市场。 （2） ABS 的成型工艺4 1） 干燥ABS 是吸水的塑料，于室温下，24 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，但注塑时若湿度超过0.2%，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，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。ABS 的干燥方法:常压热风干燥 80-85 2-4小时真空热风干燥 80 1-2小时 2） 注射机料筒温度:1 区(近加料口) 180-2302 区 180-2403 区 210-2604 区 210-280喷嘴 210-260模具 60-90 3） 模具温度:模温一般控制在60-90,但最好为60,玻纤增强制品取上限。 4） 注射压力:注射压力一般控制在1500bar，而在保压阶段可在750bar 左右。 5） 喷嘴、流道、浇口: 由于ABS 粘度较PS 高，所以用较大的圆形或梯形浇口和流道，适用的冷流道模具的流道，直径应为6-8mm，或同等的梯形流道。半圆形流道并不适用。ABS 适用于多种模具，包括热流道、无流道等，如采用热流道模具，流道直径可介于12-15mm，浇口可采用针状，薄膜形，潜水形和扇形。模具应设置排气孔，避免料的烧焦。 6） 注射速度、注射压力、背压:一般ABS 制品采用高速及多级注射，但是对于阻燃品级，要慢速注射，可以避免注射料的分解，耐热ABS 也要快速注射(可减少内部应力)，注射压力在1500bar 左右，保压时可低些。背压在越低越好，常用的表压为5bar,背压最高时可采用15bar，螺杆转速采用慢速，一般不超过0.55-0.65ms-1。 7） 熔胶温度:不同品级温度不同，如ABS/PVC，阻燃ABS 其熔料温度比一般ABS 低，高温等级的PC/ABS 掺混塑料与ABS/SMA。掺混塑料就须要罗高的溶胶温度，电镀级的ABS 也要有较高的熔胶温度。 品级 温度抗冲级 220-260电镀级 250-275抗热级 240-280阻燃级 200-280透明级 230-260玻纤增强级 230-270 8） 机筒停留时间：在265温度下，物料在机筒内停留时间最多不能超过5-6 分钟，若温度为280，则物料在机筒内停留时间就不能超过2-3 分钟，若生产过程中出现意外，应先把机筒温度调低至120，方才可用一般ABS 级来清理机筒，有些ABS制品在顶出时并无问题，但却可能会在储存期内产生褐色或黄色条纹，可能是由机筒过热或滞留时间过长而引起。经查模具设计指导及网上相关资料和参考工厂实际应用情况，ABS成工艺参数如表所示：（注模时可根据实际情况和所绘出范围作出适当调整）表1.1 ABS成工艺参数特性内容注射机类型螺杆式螺杆旋转速度不超过0.55-0.65ms-1料筒后段温度150-170料筒中段温度160-180料筒前段温度180-200喷嘴形式圆弧半径12mm喷嘴温度170-200注射压力60-100Mpa注射时间20-90s保压时间0-5s1.3本课题研究的目的、意义和内容1.3.1本课题研究的目的本设计题目涉及目标均为工程实际零件，通过对塑件的实体测绘，完成基本参数的采集，然后运用塑料模具设计塑料成型工艺等知识，指导学生利用Pro/E、UG等软件完成模具结构的设计，并进行相关的校核计算，完成包括选材、热处理、制造工艺规程、可行性分析等工作56。本设计旨在锻炼学生在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在塑料成型工艺与塑料模具设计技术方面得到全面提高，并受到模具设计工程师的基本训练。1.3.2本课题研究的意义人们日常生活中经常会用到盛水的塑料杯子，而长城M735鼠标上盖即是盛水的塑料杯之一，所以本课题选择此产品进行注射模具设计7。不仅仅是长城M735鼠标上盖，手机外壳，鼠标外壳都是采用此方法设计的，此次选题的的意义不仅仅在于如何设计出一整套的长城M735鼠标上盖的模具，更在于通过一个实例来学习注塑模具设计的方法，熟悉模具设计的过程，了解三维软件，巩固注塑模具设计的方法。1.3.3本课题研究的内容本课题第一部分首先对本设计进行概述，其中包括选题背景、模具发展的方向、本课题研究的内容及意义及本课题有待解决的主要关键问题；第二部分是对长城M735鼠标上盖结构工艺性的分析，最主要的是塑件结构分析及塑件材料与特性的分析89；第三部分是对模具结构的设计，包括型芯，型腔的设计及模具的选择10；第四部分就是对本课题设计的有关参数的校核及注塑机型号的选择11；第五部分就是对本课题经济性的分析，使其的实用性更强。1.4模具总体方案确定 方案一：分型面应选取最大截面处，所以选取塑件内轮廓为分型面，有孔采用斜导柱侧向抽芯机构，卡扣侧凹采用斜顶侧抽芯，采用侧浇口在塑件表面进行浇注。 方案二：选取塑件外轮廓为分型面，有孔采用斜导柱侧向抽芯机构，卡扣侧凹采用斜顶侧抽芯，选用侧浇。 方案三：选取塑件内轮廓为分型面，有孔采用斜导柱侧向抽芯机构，卡扣侧凹采用斜顶侧抽芯，模具推杆设计成潜伏式浇口。 综上考虑，塑件开模应尽量留在动模里，塑件对外观进行要求，考虑到模具结构尺寸大小关系和制造费用等因素，决定设计一模四腔，优点为降低成本、进胶比较平衡、提高产量，根据塑件形状，可采用推管+斜顶推出。选取方案一为最佳。根据对塑件的结构分析，初定模具方案如图1.4.1所示：考虑到塑件的结构、模具结构以及塑件的材料，故采用两点侧进胶。于塑件侧面进胶。模具采用镶框式模仁。通过对该塑件结构和成型工艺性分析，选择塑件底部一周为分型面。整体模具结构选用一模四腔单分型面。导向机构采用等大小的导柱对称布置，脱模机构采用顶针与斜顶共同作用顶出，冷却系统采用环绕式冷却水与水井共同作用的结构，排气方式采用间隙排气并开排气槽。图1.4a 模具三维 图1.4b 模具三维2 注射模结构设计2.1浇注系统组成浇注系统一由四部分组成： （1） 主流道指由注射机喷嘴出口起到分流道入口止的一段流道，它是塑料熔体首先经过的通道，且与注塑机喷嘴在同一轴线。 （2） 分流道指主流道末端至浇口的整个通道。分流道的功能是使熔体过渡和转向，单型腔模具中分流道是为了缩短流程，多型腔注射模中分流道中为了分配物料，通常由一级分流道和二级分流道，甚至多级分流道组成。 （3） 浇口指分流道末端与模腔入口之间狭窄且短小的一段通道，它的功能是使塑料熔体加快流速注入模腔内，并有序的填满型腔，且对补缩具有控制作用。 （4） 冷料穴通常设置在主流道和分流道转弯处的末端，其功用为“捕捉”和贮存熔料前锋的冷料，冷料穴也经常起拉勾凝料的作用。2.2浇注系统设计原则 （1） 浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置； （2） 尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间； （3） 浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，及喷射和蛇形流动，并有利排气和补缩； （4） 避免高压熔体对型芯很让和嵌件产生冲击，防止变形和位移； （5） 浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑件分离或切除整修容易，且外观无损伤； （6） 熔合缝位置需合理安排，必要时配置冷料井或溢料槽； （7） 尽量减少浇注系统的用料量； （8） 浇注系统应达到所需精度和粗糙度，其中浇口须有IT8以上精度。2.3 流道的设计2.3.1主流道设计主流道一端与注射机喷嘴相连接，可看做是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连，是带有锥度的流道通道，形式结构如图所示： 图2.3.1 主流道示意图其设计要点：主流道设计成圆锥形，其锥角可设计成26，主流道壁表面粗糙度取Ra=0.63um,且加工时应沿道轴向抛光。主流道凹坑球面半径R比注射机的喷嘴球半径大12mm。球面凹坑深度35mm。主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径达0.51mm：一般d=2.55mm主流道末端呈圆无须过度，圆角半径r=13mm。 主流道长度以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。主流道常开设在主流道衬套上：其材料常用T8A，热处理淬火后硬度5357HRC。2.3.2分流道的设计 分流道是熔料从主流道进入型腔前的过渡部分，其设计要求是塑料熔体在流动中压力和热量损失尽量最小，同时使流道中的塑料尽量少。本设计采用一模四腔侧浇口。流道布局如图2.3.2所示：图2.3.2 流道布局2.3.3浇口的设计浇口亦称进料口，是链接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇口系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件对塑件的性能和质量影响和很大。 (1) 浇口的选用：浇口是流道系统和型腔之间的通道，这里我们采用潜伏浇口，它的特点是：进胶隐蔽，不影响产品的外观面。侧浇口应用广泛，浇口形状简单，尺寸容易准确控制。缺点：浇口用在不影响产品外观且成型深腔的大型制品，不宜用于成型大型的塑件。 它常用于成型中、小型塑料件的模具中，也可用于多型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。 (2) 浇口位置的选用:模具设计时浇口位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选用浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构，总之要使塑件拥有良好的性能和外表。一定要认真考虑浇口位置的选择，如图所示：两点侧进胶 图2.3.3 浇口位置通常要考虑一下几项原则： a. 尽量缩短流动距离 b. 浇口应设在塑件壁厚最大处 c. 必须尽量减少塑件熔接痕 d. 应有利于型腔中气体排出 e. 考虑分子定向影响 f. 避免产生喷射和蠕动 g. 浇口处避免弯曲和受冲击载荷 h. 注意对外观质量的影响 i. 浇注系统的平衡2.3.4冷料穴的设计主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降，如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量，为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道直径相同或略大一些，这里取为6mm，最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的倒扣形式有多种，这里采Z倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它与推杆配用，开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模，最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。2.4成型零件的设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件，包括型腔、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、料流的冲刷，脱模时和塑件间还发生摩擦。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，有较强的强度、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。对关键成型零件进行强度和刚度校核。2.4.1型腔结构设计型腔是成型产品外形的主要部件其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。其结构如图2.4.1所示：图2.4.1 型腔示意图2.4.2型芯结构设计镶框式模仁，模仁放入B板并通过杯头螺丝锁住。 图2.4.2 型芯示意图2.5导向机构选择a. 导柱导向机构设计要点：小型模具一般只设两个导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的形式，大中型模具常设3个或4个导柱，采用等径不对称布置。或不等径对称布置的形式。b. 直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；I型带头导套主要应用与复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；II型带头导套主要应用于推出机构的导向中。c. 导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位：导柱中心到模板边缘的距离，一般取导柱固定端的直径的11.5倍。其设置位置可参考标准模架系列。d. 导柱常固定常固定在方便脱模取件的模具部分，但针对某些特殊要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模。为了对推件板起导向和支承作用，而在动模侧设置导柱。e. 为了确保合模分型面良好贴合，导柱和导套在分型面处应设置屑槽，一般都是削去一个面。f. 导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出68mm以确保其导向作用。g. 应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。h. 导柱配合部分的工作精度采用H7/H17（低精度时可采用H8/H18或H9/H19）；导柱固定部分的配合精度H7/k6（或H7/m6）。导套与安装之间一般用H7m6的过度配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。向孔配合。通常导向孔应做直通孔，或在导柱柱身、导向孔开口端摸磨出排气孔。导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来去，长度超出部分应扩径缩短滑配面。 （1） 导柱的结构 带头导柱如图2.5.1所示： 图2.5.1 带头导柱 图2.5.2 导柱示意图 （2） 导套的结构 带头导套如图2.5.3所示：图2.5.3 带头导套2.6脱模机构设计2.6.1脱模机构设计的总体原则a. 要求在开模过程中塑件留在动模一侧，从而简化模具结构。b. 正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小与分布，有针对性的选择合理的推出装置和推出位置，使脱模力的大小分布与脱模阻力一致。推出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置，同时也应该是塑件刚度与强度最大的位置，力的作用尽可能大一些，以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。c. 推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外形影响不大的位置，以力求良好的塑件外观。e. 推出机构应结构简单，动作可靠（即：推出到位，能正确复位且与其他零件部互相干涉，有足够的刚度和强度），运动灵活，制造及维修方便。2.6.2推件板设计的要点a. 推件板与型芯应该是35的推面配合，以减少运动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料，推件板与型芯侧壁之间应有0.200.25mm的间隙。以防止两者间的擦伤面或者卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准。塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度，可以取Ra0.80.4um。b. 推件板可用经调质处理的45钢制造，对要求比较高的模具，也可采用T8或T10等材料，并淬硬5355HRC,有时也可在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。c. 当用推件板脱出无通孔的大型深腔壳体类零件时，应在型芯上增设一个进气装置，以避免塑件脱模时，在型芯与塑件间形成真空。d. 复位后，在B板与A板间应留有保护模具的13mm间隙。A板 B板间隙1mm图2.6.2 推件板2.6.3开模行程与推出机构的校核模具开模行程应满足SMSZ其中SZ为最大开模行程，查注塑机SZY-1000型SZ=700mmSM为模具的开模行程SM=塑件高度+浇注系统的高度+顶件的顶出高度+（510mm）=16.87mm+78mm+20mm+5mm=119.87mm可见SMp（nA+A1）p-注射时型腔压力，查参考文献得p=30MPaA-塑件在分型面上的投影面积（cm2）A1-浇注系统在分型面上的投影（cm2）F-注塑机额定锁模力，按注塑机额定锁模力为1800KN通过UG分析功能可知：塑件投影面积A1=24.62cm2 浇注系统投影面积A2=12.62cm2p（nA+A1）=30106（24.62+12.62）10-31800KN所以SZY-1000注塑机符合要求。通过Ug软件的分析功能可得，塑件的体积V=6.11cm3.2注射成型原理及设备选择133.2.1 注塑成型工艺原理所谓注塑成型就是塑胶材料在注塑机的林简中经过外部的加热和螺杆的旋转而产生的剪切热对树脂材料进打塑化成熔体后，通过施加一定的压力，把熔体注射到具有一定的形状的型腔中过冷却定型后所产生的物品就为注塑。它不仅可在高生产下制的高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多和用途广。因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。 注塑的过程，也就是注塑的周期：锁模、座进、射胶、保压、熔胶冷却、顶出、开模座退。注塑的两大基本要素：机器-包括注塑机、模具、材料。注塑工艺的五大要素：温度、速度、压力、时间、位置。3.2.2 温度 （l） 油温：对于液压机而言由于机器的不停运作液压油运动摩擦而产生的热能。它是由冷却系统来控制，在开机时要确认油温在45 左右若油温过高或过低均会影响压力的传递。 （2） 料温 ：即炮筒温度，此温度要根据材料和产品的形状和功能去设定选择时应遵循黏流态温度料筒温度分解温度送禅时应通抽孙流态祝度林筒温反分解纽度。 （3） 模温：模具温度对制品的内在性能和表面质量影响很大。模具温度的高低取决于塑科的结晶性能要求以及其他工艺条件。3.2.3速度 （1） 开合模的速度应设定，开合模的设定一般是按慢-快-慢的原理，这样设定主要考店机器、模具、周期。这样可以有效的捉高件生产效率。 （2） 顶出设定：根据产品的结构来设定，结构复杂的最好用慢速顶出再用快速脱模，缩短周期。 （3） 射速：报据产品的大小，结构去设定，若结构复杂较为壁薄的可快速，若结构简单壁厚的可用慢速还要根据材科的性能由慢到快设定。3.2.4 压力 （1） 射胶压力：根据产品的大小壁的厚薄由低到高调试时考虑其他因素。 （2） 保压压力：保压压力主要是确保产品的定型，稳定尺寸，其设定也要根据产品的结构、形状来设定。 （3） 低压保护压力：此压力主要是对模具的保护压力，使模具的损坏达到最低限度。 （4） 锁模力：是指模具合模起高压所需要的力，有些机器可以调节锁模力有些不能。3.2.5时间 （1） 射胶时间：此时间一定要比实际时间长，也可以起射胶保护的作用，在射胶时设定值比实际值大0.2秒左右。设定时应考虑与温度、速度、压力的配合。 （2） 低压保护时间：此时间在手动状态下，首先把时间设定为两秒，再根据实际时间追加0.02秒左右。 （3） 冷却时间：此时间一般根据产品大小、厚薄来确定。但溶胶时间不要大于冷却时间，能使产品充分定型即可。 （4） 保压时间：此时间就是在注射完成后为了保证，产品的尺寸，在保压压力下让熔体倒流之前把浇口冷却的时间。可根据浇口大小来设定。3.2.6位置 （1） 开合模位置可根据开合模速度对应来设定。关键是要把低压保护的起始位置设定好。即低压的起始位置是最有可能保护模具，又不影响周期的点。终止位置应为在慢速合模时，模具前后模所接触的位置。 （2） 顶出位置：此位置能满足产品完全脱模即可。首先有小到大递进来设定，注意装模时一定要把回退位置设置为0，否则已损坏模具。（3） 溶胶位置：根据产品大小和螺杆大小算出其料量，再设定出相应位置。3.3注塑机的选择14通过Ug软件的分析功能可得，塑件的体积V=6.11cmPP密度=1.05g/cm3塑件质量=6.42g 由G0.8Gmax初选注塑机为SZY-10003.4型芯、型腔尺寸计算所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸鉴于影响塑件尺寸的因素多且复杂，塑件本身精度也很难达到高精度，为了计算简便，规定：塑件的公差塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“-”，制品型腔尺寸公差取正值“+”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换，而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算即取“1/2”。模具制造公差：实践证明模具制造公差可取塑件公差的1/3-1/6，即=（1/3-1/6），而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”“-”符号，型腔尺寸不断增大，则取“+”，型芯尺寸不断减小则取“-”，中心距尺寸取“1/2”现取“1/3”。模具的磨损量：实践证明对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的1/6，对于大型塑件则取1/6一下，故磨损量=1/6。塑件的收缩率：塑件成型后的收缩率和多种因素有关，通常按平均收缩率计算。 模具分型面上的合模间隙由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高，表面粗糙度较低，塑件的飞边也小，飞边厚度一般应小于0.020.1mm。 型腔的尺寸计算如下表：表3.1 型腔尺寸计算塑件尺寸计算公式工作部件尺寸1686 54644 注射模温度调节系统4 注射模温度调节系统在注射模中，模具的温度直接影响到塑件的质量和生产效率15。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不相同。一般注射到模具内的塑料熔体的温度为200左右，熔体固化成为塑件后，从60左右的模具中脱模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水，将热量带走。对于要求较低模温（一般小于80）的塑料，如本设计中的聚碳酸酯ABS，仅需要设置冷系统即可，因为可以通过调节水的流量就可以调节模具的温度。模具的冷却主要采用循环水冷却方式，模具的加热有通入热水、蒸汽，热油和电阻丝加热等。4.1温度调节对塑件质量的影响注射模的温度对于塑料熔体的充模流动、固化成型、生产效率以及制品的形状和尺寸精度都有影响16，对于任一个塑料制品，模具温度波动过大都是不利的。过高的模温会使塑件在脱模后发生变形，若延长冷却时间又会使生产率下降。过低的模温会降低塑料的流动性，使其难于充模，增加制品的内应力和明显的熔接痕等缺陷。本设计中型芯型腔各一组冷却水回路，此方式冷却快速，四个塑件冷却均匀， 确保尺寸变形一致。冷却水路排布如图4.1所示：图4.1 模具冷却水路图4.2冷却系统的设计规则设计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸，以方便加工与组装。设计冷却系统时，模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数：冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类5 经济性分析孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。塑件壁厚应该尽可能维持均匀，冷却孔道最好设置是在型腔与型芯内，设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。通常，钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的12倍，冷却孔道之间的间距应维持35倍直径。冷却孔道直径通常为612mm，在此取8mm。4.3排气结构设计排气是注射模设计中不可忽视的一个问题17。在注射成型中，若模具排气不良，型腔内的气体受压缩将产生很大的背压，阻止塑料熔体正常快速充模，同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦，在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚的情况下，气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展，对注射模的排气系统要求就更为严格。在塑料熔体