鼠标壳注塑模具设计.doc
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1、摘 要本文详细介绍了鼠标底座的注塑模具设计过程,塑件材料为具有良好综合性能的ABS。该设计从产品结构的工艺性和模具结构出发,详细介绍了模具的设计过程,包括浇注系统、模具成型部分的结构、冷却系统、注射机的选择及有关参数的校核和抽芯机构,同时还包括数控加工程序模具中的部分简单零件。该塑件内表面的侧面有两个突起部分,故采用斜推杆侧向抽芯机构,利用推杆和斜推杆的综合作用,将塑件推出,使其顺利脱模。在设计过程中,还采用了Pro/E进行建模、分模、计算等,以保证图纸的绘制质量和计算的精确性。然后,再利用AutoCAD画出整个模具的装配图。整个设计过程表明,模具可以达到此塑件所要求的加工工艺。模具结构紧凑,
2、性能可靠,操作维修方便,生产效率高。关键词:鼠标底座;注射模具;斜推杆。ABSTRACTThis paper detailed introduced the injection mold design process of the mouse base,the material of the plastic part is the ABS which has excellent comprehensive performance. This design started from the product structure technology and the structure of mou
3、ld. It had the detailed designing process of the molds gating system, the mold formation parts structure, the cooling system, the injection molding machines choice and the related parameters checking, core-pulling mechanism. Simultaneously, it had the NC machining program of some simple component of
4、 the mold .The plastic parts of the inner surface profile had two bumps, so adopted bevel push rod side core-pulling mechanism. Using the comprehensive effect of push rod and inclined push rod of plastic part to roll the plastic part out, stripping smoothly. In the design, using the Pro/E carries on
5、 the modeling, dividing the mold, the computation and so on, it had guaranteed the blueprint plan quality and the computation accuracy. Then, make use of the AutoCAD to draw the assembly drawing of whole mold. The whole design process shows that mold can achieve the required plastic part processing.
6、 The mould had compact structure, reliable performance, convenient operation and maintenance, high production efficiency.Keywords: Mouse base; Injection mould; Inclined push rod.大学本科生毕业设计(论文)目 录第一章 绪论 11.1 模具的国内外现状及发展趋势 11.2 塑料的概述 21.3 塑料的主要成型方法 31.4 计算机系统辅助设计CAD/CAE 31.5 鼠标注射模具的现状 41.6 设计目的及意义 4第二章
7、 塑件成型工艺性分析 62.1 塑件的外形结构 62.2 ABS塑料性能的分析 72.3 ABS塑料的注射成型过程及工艺参数 82.4 塑件的尺寸和精度 92.5 塑件的表面质量 92.6 塑件的壁厚 92.7 脱模斜度 9第三章 模具的结构形式设计 103.1 分型面的确定 103.2 型腔数目和排列方式的确定 10第四章 注射机的选择 124.1 注射机的初步选择 124.1.1 计算塑件的体积和质量 124.1.2 选择注射机 134.2 注射机相关参数的校核 134.2.1 注射压力的校核 144.2.2 锁模力的校核 144.2.3 注射机安装模具部分相关尺寸的校核 144.2.4
8、开模行程校核与推出机构的校核 15第五章 浇注系统的设计 165.1 浇注系统的设计原则 165.2 主流道设计 165.3 分流道设计 185.4 冷料井设计 195.5 浇口设计 195.6 主流道剪切速率的校核 20第六章 成型零件的设计 216.1 成型零件的结构设计 216.1.1 凹模结构设计 216.1.2 凸模、型芯结构设计 216.2 成型零件工作尺寸的计算 226.2.1 凹模尺寸计算 226.2.2 型芯尺寸计算 236.3 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 236.4 排气结构设计 24第七章 模架的确定 26第八章 脱模推出机构的设计 278.1 推出机构设计原则 278
9、.2 推出方式的确定 278.3 脱模力的计算 278.4 确定推杆的数量和尺寸 28第九章 侧向抽芯机构的设计 29第十章 冷却系统的设计 3110.1 冷却系统的设计原则 3110.2 冷却介质的选择 3110.3 冷却系统的计算 32第十一章 模具的安装与工作过程 3411.1 模具的安装 3411.1.1 模具的安装原则 3411.1.2 试模 3411.1.3 模具合格的条件 3411.2 模具的工作过程 35第十二章 典型零件的数控加工 3612.1 定模座板的加工工艺过程 3612.2 定模座板的数控加工编程 37第十三章 结论 41参考文献 42致谢 43- 45 -第一章 绪
10、论1.1模具的国内外现状及发展趋势 美国工业界认为“模具是美国工业的基石”,在日本,模具被誉为“进入富裕社会的原动力”。又由于塑料具有易加工、价格低廉等诸多优良的性能和特点,近年来随着塑料材料的新发展,注射模具在许多领域得到了越来越广泛的应用,模具的设计与制造也因此得到了空前的发展,我国现拥有模具企业1.8万家,仅浙江宁波和黄岩地区,从事模具制造的集体企业和私营企业久达到几千家,成为国内外知名的“模具之乡”和模具最具发展活力的地区之一。作为塑料必备成型工具的塑料注塑模具,由于它成型效率高,易成型形状复杂的制品,并可实现自动化生产,在我国其发展速度将会越来越快、达到前所未有的程度。未来国内外塑性
11、模具的制造技术和成型技术有如下发展趋势: (1)全面推广应用CAD/CAE/CAM 技术,由于产品更新换代的日趋频繁,产品精度要求越来越高,形状越来越复杂,对模具的要求也越来越高,实践证明,模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。 (2)不断提高模具标准化程度,为了适应模具生产的需要,缩短模具制造周期,降低制造成本,模具标准化工作十分重要。 (3)优质材料及先进表面处理技术的应用,为了提高模具的使用寿命,提高产品的制造质量,优质材料及先进表面处理技术将得到更重视,同时也加快了新材料的研究。 (4)模具制造技术的高效、快速、精密化,随着模具制造技术的发展,许多新的加工技术、加工设
12、备不断出现,模具制造手段越来越丰富,越来越先进。 (5)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。 (6)虚拟技术将得到发展及模具自动加工系统的研制和发展。1.2塑料的概述 塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。它以合成树脂为基本成分,再加入各种添加剂,如填充剂、稳定剂、增塑剂、固化剂、润滑剂、着色剂、抗静电剂、发泡剂、溶剂、稀释剂等,经一定的温度和压力塑制成形,且在常温下能保持形状不变。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热固性塑料成型后为不熔的材料;热塑性塑料受热时呈熔融状态,可反复成形加工。 根据塑料的应用范围,可将其分为通用塑料及工程塑料两大类。(1)通用塑料。通用塑料是指产量大、价格低
13、的塑料,多用于一般工农业生产和日常生活之中,主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等品种。聚乙烯。聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的采用不同的聚合条件可得到不同性质的聚合物,如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯等。低密度聚乙烯广泛用于各种食品及用品的包装袋。高密度聚乙烯以及中密度聚乙烯适合作为液体、化肥以及重大物体的包装材料。聚氯乙烯。聚氯乙烯是由乙烯气体与氯化氢合成氯乙烯单体,再聚合成聚氯乙烯。硬质聚氯乙烯的强度高可在-1560使用。它的电绝缘性和化学稳定性也很好,常用于输送酸、碱、纸张等用的管道及化工耐腐蚀管道、通风管、气体管、输油管等。也用于制造灯座,插头、开关及其它电气、电信方面的用
14、具。软质聚氯乙烯强度低,伸长率高,易老化,但具有密度小、隔热、隔音及防震等特点,多用于电线、电缆绝缘层、密封件,衬垫等。聚苯乙烯。聚苯乙烯具有很好的加工性能与电绝缘性,有良好的隔音、隔热及防震性能,广泛用做仪器的包装与隔热材料。聚丙烯。聚丙烯的强度、硬度及弹性模量等均优于高密度聚乙烯。它可在100不变形,同时电绝缘性优越,可用来制造机器上的某些零部件,如法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、接头、汽车方向盘调节盖等。它还可以制作各种化工容器,管道,阀门配件,泵壳以及收音机、录音机的外壳。(2)工程塑料。工程塑料通常是指力学性能较好,并能在较高温度下长期使用的塑料。聚酰胺。聚酰胺的商业名称是尼龙或锦纶。
15、它广泛用于100以下工作的机器、化学及电器零件。聚甲醛。它具有优良的综合力学性能,其抗拉强度达75MPa,弹性模量和硬度较高,抗冲击、抗疲劳、减摩性能好,可在104下长期使用。但遇火会燃烧,在大气中暴晒还会老化。聚砜。聚砜可用于高强度、耐热、抗蠕变的构件和电绝缘件,如各种电气设备的壳体、仪表盘、配电盘、真空泵叶片等。聚碳酸酯。聚碳酸酯具有优良的综合力学性能,冲击韧度尤为突出;透明度高,可染成各种颜色,被誉为“透明金属”;耐热性比一般尼龙、聚甲醛略高,且耐寒,可在-100145的温度范围内使用。它多用于制造机械工业中受载不大,但冲击韧度和尺寸稳定性要求较高的零件,如轻载齿轮、心轴、凸轮、蜗轮、蜗
16、杆等,由于透明度高,在航空航天工业中也用于制造信号灯,挡风玻璃、座座舱罩等。聚四氟乙烯。聚四氟乙烯具有优良的耐腐蚀、耐老化及电绝缘性,几乎能耐所有化学药品的腐蚀包括王水。聚甲基丙烯酸甲酯。商业名称为有机玻璃。用它可制作飞机的座舱、弦窗、电视和雷达标图的屏幕、汽车挡风板、仪器和设备的防护罩、仪表外壳、光学镜片等。ABS塑料。ABS塑料具有坚韧、质硬、刚性好的综合力学性能,易于成形和电镀,耐热,耐腐蚀以及尺寸稳定性较好,可用于制造点击、仪表、电话、电视机、收录机的外壳及有关元件,还可用来制作汽车的方向盘、手柄以及化工管道与容器等。酚醛塑料。酚醛塑料具有耐热、绝缘、刚性大、化学性能稳定性好的特点。环
17、氧塑料。它具有较高的强度、韧性及优良的绝缘性,并能耐-80155的冷热以及酸、碱、有机溶剂的浸蚀。但他的成本高于酚醛塑料。1.3塑料的主要成型方法随着加工温度的逐渐升高,塑料将经历玻璃态、高弹态、粘流态直至分解。处于不同状态下的塑料表现不同的性能,这些性能在很大程度上决定了塑料对加工的适应性、可模塑性、可延性、可纺性、可机加工性等。一般的,塑料的成型方法很多,主要有八种:(1)注射成型。注射成型是指通过注射机的螺杆或柱塞的作用,将熔融塑料注入闭合的模具型腔,经过保压、冷却、硬化定型后,即可得到模具成型出的塑件。(2)压塑成型。是将预热过的塑料原料放在经过加热的模具型腔内,凸模向下运动,在热和压
18、力的作用下,塑料呈熔融状态并充满型腔,然后固化成型。(3)压铸成型。压铸成型是指通过压料柱将加料室内受热熔融的塑料经浇注系统压入加热的模具型腔,然后固化定型。(4)挤出成型。挤出成型是利用挤出机的螺旋杆加压,连续地将熔融的塑料从料筒中挤出,通过特定的截面形状的机头模成型并借助于牵引装置将挤出的塑料均匀拉出,同时冷却定型,获得截面形状一致的连续型材。(5)吹塑成型。它是将挤出的熔融塑料毛坯,置于模具内,借助压缩空气吹胀而贴于型腔壁上,经冷却硬化为塑料。此方法主要用于成型空心塑件。(6)压延成型。它将塑化的热塑性塑料,通过两道或多道旋转的滚筒间隙挤压延展,连续生产塑料薄膜或片材。(7)发泡成型。将
19、发泡性树脂直接填入模具内,使受热熔融,形成气液饱和溶液,通过成核作用,形成大量微小泡核,泡核增长,制成泡沫塑件。常用发泡方法有三种:物理发泡法,化学发泡法和机械发泡法。(8)真空及压缩空气成型。把热塑性塑料板片固定在模具上,用辐射加热器进行加热,加热到软化温度后,用真空泵把板材和模具间的空气抽掉,靠大气的压力使板材贴合在模具的型腔表面,冷却后固化成型。1.4计算机系统辅助设计CAD/CAE这是20世纪70年代迅速发展起来的,到80年代已进入实用化。不同的软件可分别用于不同的塑料模具设计和对模具结构、产品质量进行分析,它由计算机硬件和专用软件组成。CAD软件的主要功能是几何造型技术,它将制品图形
20、立体地精确地显示在屏幕上,完成制件设计的绘图工作,对制品或模具进行力学分析。而过程软件(CAE软件)中流动软件可模拟熔体在模内的流动过程。冷却分析软件可模拟熔体的凝固过程和在模内温度的变化,预测可能出现的问题,如制品缺陷、翘曲、变形、内应力等,使设计结果优化。 目前,诸如PRO/Engineer、UNIGRAPHICS NX系列等三维实体造型技术已经相当成熟,用户可以根据已有的三维实体模型,通过设定图幅,视图类型,投影方向,剖切等参数,自动生产所需的二维工程图。由于工程图中各个视图是由系统根据产品实体模型自动生成的,因而很好地解决了传统二维绘图中始终存在的投影线,截交线难求的问题。此外,所生成
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