059-計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)注塑模具設(shè)計(jì),059,計(jì)算機(jī),鼠標(biāo),注塑,模具設(shè)計(jì)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目：計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)注塑模具設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)注塑模具設(shè)計(jì)
摘 要
本論文詳細(xì)介紹了鼠標(biāo)底座的注射模設(shè)計(jì)過程，包括了塑件結(jié)構(gòu)的分析和材料的選擇、擬定模具結(jié)構(gòu)形式、選擇注塑機(jī)的型號(hào)、澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì)、成型零件的設(shè)計(jì)、模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的確定、脫模推出機(jī)構(gòu)的確定、典型零件制造工藝、模具材料的選用等。在這個(gè)塑件的內(nèi)表面的側(cè)面有兩個(gè)突起部分，所以采用斜推桿側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)，通過運(yùn)用斜推桿和推桿來推出塑件，使塑件能成功被脫模。同時(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中，還利用Pro/E軟件來進(jìn)行建模、分膜、計(jì)算等過程來確保所畫圖紙的數(shù)據(jù)的精確性。此外，還運(yùn)用AUTOCAD來繪制整個(gè)模具的裝配圖、零件圖等。
關(guān)鍵詞：鼠標(biāo)底座；注射模具；斜推桿
I
`
Computer mouse injection mold design
Abstract
This article details the mouse base injection mold design process,including analysis of the structure of plastic parts and the choice of materials, study out mold structure form,select the model number of injection molding machine,form of gating system and the gate design,the design of molding parts,make sure the die carrier and selection of standard parts,determine the spotting oriented institutions,determine the stripping launch agency,typical parts manufacturing process, mold material optional and so on.The inner surface of the side of the plastic member has two projecting portions,so using inclined push rod side core pulling structure,through using oblique putt and push rod to launch the plastic parts,the plastic parts can be successfully demoulding.At the same time,in the design process,using Pro / E software for modeling, Parting, computing and other processes to ensure the accuracy of the data drawing painting. In addition,also use AUTOCAD to draw the entire mold assembly drawing, parts diagrams and so on.
Keywords: Mouse base; Injection mold;Inclined push rod
II
`
目 錄
1 緒論 1
1.1注塑成型簡介 1
1.2注塑行業(yè)存在的主要問題 1
1.3國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)情況 1
1.4鼠標(biāo)注射模具的現(xiàn)狀 3
2 鼠標(biāo)底座的工藝性分析 4
2.1塑件的外形結(jié)構(gòu) 4
2.2塑件材料選擇 5
2.3成型方法及其工藝的選擇 5
2.4塑件的表面質(zhì)量 7
2.5塑件的壁厚 7
3 選取注射機(jī) 8
3.1初選注射機(jī) 8
3.1.1塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算 8
3.1.2注射機(jī)選型 8
3.2型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 9
3.2.1型腔數(shù)量校核 9
3.2.2鎖模力的校核 10
3.2.3注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核 10
3.2.4開模行程校核與推出機(jī)構(gòu)的校核 11
4 模具的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 12
4.1分型面的確定 12
4.2型腔數(shù)量及排列方式選擇 12
5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14
5.1主流道設(shè)計(jì) 14
5.2分流道設(shè)計(jì) 15
5.3冷料穴的設(shè)計(jì) 16
5.4澆口設(shè)計(jì) 16
5.5主流道剪切速率的校核 17
6 成型零件的設(shè)計(jì) 18
6.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
6.1.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
6.1.2凸模、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
6.2成型零件工作尺寸的計(jì)算 19
6.2.1凹模尺寸計(jì)算 19
6.2.2型芯尺寸計(jì)算 20
6.3模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 20
6.4排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21
7 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22
7.1推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 22
7.2推出方式的確定 22
7.3脫模力的計(jì)算 22
7.4確定推桿的數(shù)量和尺寸 23
8 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 24
9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26
9.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù) 26
9.2冷卻介質(zhì)的選擇 26
10 模具的安裝與工作過程 28
10.1模具的安裝 28
10.1.1模具的安裝原則 28
10.1.2試模 28
10.1.3模具合格的條件 28
10.2模具的操作和工作過程 29
11 定模座板的加工工藝過程 30
12 結(jié)論 32
致 謝 33
參考文獻(xiàn) 34
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 35
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 36
IV
1 緒論
1.1注塑成型簡介
若要將塑料成型為制品，那么就有很多的生產(chǎn)方法可以實(shí)現(xiàn)，而當(dāng)前最常用的生產(chǎn)方法有注射、擠出、吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。
要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識(shí)，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進(jìn)行注射。注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置、模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。
注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，進(jìn)而在經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。
注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，而在注射成型過程中，它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)，動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)以及支承零部件組成[2] 。
注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。
注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力和時(shí)間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件并不是一件簡單的事情，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素有很多，如制品形狀、注射裝備、原材料、環(huán)境溫度等。
39
塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過運(yùn)用CAE技術(shù)在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義[3]。
1.2注塑行業(yè)存在的主要問題
（1）在我國的注塑行業(yè)中，相對(duì)專業(yè)化的生產(chǎn)企業(yè)大多是由輕工業(yè)部門管轄下的五、六十年代所建的塑料制品廠，其特點(diǎn)有：生產(chǎn)規(guī)模小、分散廣、科技力量不強(qiáng)、資金缺乏等。而國內(nèi)一些原料生產(chǎn)基地和大型家電集團(tuán)、汽車制造廠、建材廠等自主投資搞注塑配件，他們的生產(chǎn)規(guī)模、科學(xué)技術(shù)水平和產(chǎn)品市場(chǎng)擁有率都大大超過原有企業(yè)水平，市場(chǎng)競爭能力較強(qiáng)。這種上游產(chǎn)品往下發(fā)展，而下游產(chǎn)品往上發(fā)展，使我國處于中間狀態(tài)的注塑企業(yè)發(fā)展空間越來越小，注塑產(chǎn)品單一，企業(yè)生存和發(fā)展越來越難，瀕臨破產(chǎn)倒閉。
（2）我國注塑行業(yè)市場(chǎng)存在混亂狀況。個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)私人企業(yè)，由于其負(fù)擔(dān)輕、稅賦低、勞動(dòng)成本低、偷工減料以低檔次、低價(jià)格傾銷產(chǎn)品沖擊市場(chǎng)，阻礙我國注塑行業(yè)的健康有序發(fā)展。
（3）注塑行業(yè)重復(fù)建設(shè)、產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品互相削價(jià)，致使經(jīng)濟(jì)效益大幅度滑坡。
（4）國內(nèi)多數(shù)注塑產(chǎn)品企業(yè)整體技術(shù)、裝備、水平與發(fā)達(dá)國家比還處于較落后狀態(tài)、產(chǎn)品開發(fā)能力差，創(chuàng)新少、深度加工跟不上市場(chǎng)需求。
（5）注塑制品加工離不開注塑設(shè)備和模具，而目前國內(nèi)能制造的最大注塑機(jī)鎖模力只有3600噸左右，注塑量未超過5萬克。同時(shí)全國模具廠缺乏龍頭企業(yè)，模具開發(fā)能力尚不及先進(jìn)發(fā)達(dá)國家。
（6）原材料供應(yīng)方面。國內(nèi)自己生產(chǎn)原料品種牌號(hào)少，選擇余地小，不能滿足加工廠需求，每年還需大量進(jìn)口原材料。國內(nèi)原材料供需矛盾突出。
1.3國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)情況
我國塑料模具的發(fā)展隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，雖然這在我國起步相對(duì)較晚，但發(fā)展卻很快，尤其是在近幾年中，無論是質(zhì)量方面，還是技術(shù)和制造能力上都取得了較好的成績。
現(xiàn)在CAD/CAM/CAE技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來越普遍，特別是CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，取得了很大成績。目前，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工的編程已成為精密、大型塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段。應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進(jìn)一步提高了塑料模的設(shè)計(jì)制造水平。這不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間，而且還為擴(kuò)大模具出口創(chuàng)造了良好的條件，也相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。此外，氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，熱流道技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，精密、復(fù)雜、大型模具的制造水平有了很大提高，模具壽命及效率不斷提高，同時(shí)還采用了先進(jìn)的模具加工技術(shù)和設(shè)備。
塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)，“小而?！?、“小而精”仍然是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。從技術(shù)上來說CAD/CAM/CAE技術(shù)將全面推廣，快速原型制造（RPM）及相關(guān)技術(shù)將得到更好的發(fā)展，高銑削加工、熱流道技術(shù)、氣體輔助注射技術(shù)及高壓注射成型將進(jìn)一步發(fā)展。
近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及塑件質(zhì)量的提高，塑料模塑成型技術(shù)正向高精度、高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
（1）塑料成型理論研究的發(fā)展
對(duì)塑料充模過程中的流變行為研究不斷深入；對(duì)注射成型的流變理論有了更進(jìn)一步探討；對(duì)擠出成型已初步建立起數(shù)學(xué)模型。
（2）新的成型方法不斷出現(xiàn)
在實(shí)驗(yàn)、研究的基礎(chǔ)上，熱流道澆注系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用更為廣泛；熱固性塑料注射成型技術(shù)更為完善；氣體輔助注射成型技術(shù)得到實(shí)際應(yīng)用。
（3）塑件更趨向精密化、微型化以及大型化
據(jù)資料介紹，德國已研制出注射量只有0.1g的微型注射機(jī)，用于生產(chǎn)0.05g的塑件；我國也研制出0.5g的注射機(jī)，用于生產(chǎn)0.1g的手表軸塑件；另外，法國已擁有注射量達(dá)到170kg的超大型注射機(jī)。
（4）開發(fā)新的模具材料
如采用粉末冶金及噴射成型工藝制作出硬制合金、陶瓷及復(fù)合材料。
（5）模具表面強(qiáng)化熱處理新技術(shù)應(yīng)用
近年來，我國研制的PMS鏡面塑料模具以及美國的P 21以及日本的NAK 55鋼，就是在低級(jí)材料中加入Ni、Cr、Al、Cu、Ti等合金元素后，經(jīng)過毛坯淬火與回火處理，使其硬度≤HRC，然后加工成型，再進(jìn)行時(shí)效處理，使模具硬度上升到40～50HRC，大大提高了模具的使用壽命。
注塑成型又稱注射模塑或注射成型，是熱塑性塑料制品成型的一種重要方法。除極少數(shù)幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型塑件。注塑成型可以成型各種形狀、滿足眾多要求的塑料制件。注塑成型已經(jīng)成功地運(yùn)用于某些熱固性塑料制件、甚至橡膠制品的工業(yè)生產(chǎn)中。
本次設(shè)計(jì)我的課題是鼠標(biāo)底座注塑模具設(shè)計(jì)，經(jīng)過閱讀了大量相關(guān)書籍以及計(jì)算之后，我醞釀的設(shè)計(jì)思路是：首先要分析、消化原始資料，確定模具的結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算，再繪制結(jié)構(gòu)草圖、繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖，最后編寫設(shè)計(jì)說明書。
1.4鼠標(biāo)注射模具的現(xiàn)狀
從某種程度上而言，電腦的迅速普及也應(yīng)歸功于鼠標(biāo)所帶來的作用，鼠標(biāo)為電腦用戶帶來了極大的方便，減少了用戶運(yùn)用鍵盤的時(shí)間，加大了操作速度，提高了效率，進(jìn)一步促進(jìn)了人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。特別是在操作系統(tǒng)發(fā)展到了Windows時(shí)代，鼠標(biāo)成了關(guān)鍵的輸入設(shè)備。從基本的運(yùn)行程序、復(fù)制文件、刪除文件到系統(tǒng)的設(shè)置與調(diào)試，鼠標(biāo)均必不可少。鼠標(biāo)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中的作用越來越重要，其主要發(fā)展趨勢(shì)為人性化、多樣化、個(gè)性化、精密化等。而對(duì)于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代而言，計(jì)算機(jī)與鼠標(biāo)之間的關(guān)系已是密不可分，缺失了鼠標(biāo)，用戶運(yùn)用計(jì)算機(jī)的效率將會(huì)受到較大的影響，當(dāng)然，一個(gè)好的鼠標(biāo)，也能進(jìn)一步的提高用戶對(duì)計(jì)算機(jī)的使用效率。因此，當(dāng)前對(duì)鼠標(biāo)注塑模具的設(shè)計(jì)和制造有了更高的要求。
2 鼠標(biāo)底座的工藝性分析
2.1塑件的外形結(jié)構(gòu)
圖2.1 塑件圖
圖2.2 塑件三視圖
2.2塑件材料選擇
此塑件作為常用零件的底座，必須有一定的機(jī)械強(qiáng)度，抗沖擊性，耐磨損。因此，初選幾種強(qiáng)度大，耐磨損的常用塑料，進(jìn)行各方面性能的比較，即通過力學(xué)性能、熱性能、機(jī)械性能、成型性能、化學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性能等多方面比較，選出最合適成型此鼠標(biāo)底座。最終，材料選定為ABS，因?yàn)槠渚C合性能優(yōu)異，具有較高的力學(xué)性能，流動(dòng)性好，易于成型，成型收縮率小，而理論計(jì)算收縮率為0.5%，溢料值為0.04mm左右，比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短。制件尺寸穩(wěn)定，表面光亮。
2.3成型方法及其工藝的選擇
根據(jù)塑件所選用的材料為ABS和塑件的外形特征以及使用要求，選擇最佳的成型方法就是注射成型。
1）成型工藝分析
（1）外觀要求 要求表面平整光滑，無翹曲、皺折、裂紋等缺陷，防止產(chǎn)生熔接痕。
（2）精度等級(jí) 此塑件對(duì)精度要求不高，采用一般精度4級(jí)。
（3）脫模斜度 ABS屬于無定型塑料，成型收縮率較小，選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1°。
2）注射成型工藝過程及工藝參數(shù)
混料—干燥—螺桿塑化—充?！骸鋮s—脫模—塑件后處理
（1）ABS塑料的干燥性。
ABS塑料的吸濕性和對(duì)水分的敏感性較大，在加工前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，不但能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制件表面色斑和云紋。ABS原料需要控制水分在0.3%以下。
（2）注射成型時(shí)各段溫度
ABS塑料非牛頓性較強(qiáng)，在熔化過程溫度升高時(shí)，其黏度降低較大，但一旦達(dá)到成型溫度（適宜加工的溫度范圍，如2000C-3000C），如果繼續(xù)盲目升溫，必將導(dǎo)致耐熱性不太高的ABS的熱降解反而使熔融黏度增大，注射更困難，塑件的機(jī)械性能也下降。
ABS溫度相關(guān)工藝參數(shù)如表2-1所示。
表2.1 ABS工藝參數(shù)表
工藝參數(shù)
通用型ABS
料筒后段溫度/0C
160-180
料筒中段溫度/0C
180-200
料筒前段溫度/0C
200-220
噴嘴溫度/0C
170-180
模具溫度/0C
50-80
（3）注射壓力
ABS熔融的黏度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，在注射時(shí)要采用較高的注射壓力。但并非所有ABS制件都要施用高壓，考慮到本塑件不大、結(jié)構(gòu)不算非常復(fù)雜、厚度適中，可以用較低的注射壓力。注射過程中，澆口封閉瞬間型腔內(nèi)的壓力大小決定了塑件的表面質(zhì)量及銀絲狀缺陷的程度[8]。壓力過小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機(jī)會(huì)大，缺件表面容易霧化。壓力過大，塑料與型腔表面摩擦作用強(qiáng)烈，容易造成粘模。對(duì)于螺桿式注射機(jī)一般取70MPa-100MPa。
（4）注射速度
ABS塑料采用中等注射速度效果較好。當(dāng)注射速度過快時(shí)，塑料易燒焦或分解析出氣化物，從而在制件上出現(xiàn)熔接痕、光澤差及澆口附近塑料發(fā)紅等缺陷。此塑件為薄壁制件，且澆口類型為直接澆口，容易充型，只需保證一般的注射速度。
（5）模具溫度
ABS比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗型樹脂，料溫更宜取高），料溫對(duì)物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250 0C左右，與在料筒中停留時(shí)間長短有關(guān)，比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高塑料件模溫宜取500C-600C，要求光澤及耐熱型料宜取600C-800C。攝像頭用塑件屬中小型制件，形狀比較規(guī)則，故不用考慮專門對(duì)模具加熱。
（6）料量控制
注塑機(jī)注塑ABS塑料時(shí)，其每次注射量僅達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的80%。為了提高塑件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定，表面光澤、色調(diào)的均勻，注射量選為標(biāo)定注射量的50%為宜。
通常要確保注塑機(jī)生產(chǎn)條件及參數(shù)有一個(gè)很寬的范圍，使大多數(shù)的產(chǎn)品和生產(chǎn)能力要求包含于這范圍內(nèi)，并且在調(diào)整確定這范圍的過程時(shí)盡量按常規(guī)的工藝流程，這種生產(chǎn)條件范圍愈大，生產(chǎn)過程愈穩(wěn)定，使注射產(chǎn)品愈不容易受到生產(chǎn)條件的改變而產(chǎn)生明顯的質(zhì)量降低。
2.4塑件的表面質(zhì)量
塑件的表面質(zhì)量包括表面粗糙度和外觀質(zhì)量等。對(duì)于塑件外表面，在外觀質(zhì)量上要求從工藝上盡可能避免冷疤，云紋等疵點(diǎn)；在表面粗糙度上，表面粗糙度值為Ra0.8μm。
對(duì)于塑件內(nèi)表面，表面粗糙度值為Ra1.6μm。
2.5塑件的壁厚
壁厚的大小主要與塑料品種、塑料制品大小及成型工藝條件等因素有關(guān)。塑件的壁厚一般在1～3mm范圍內(nèi)，最常用數(shù)值為2～3mm。若壁厚過小，成型時(shí)的流動(dòng)阻力大，若因塑件結(jié)構(gòu)所造成的壁厚差別過大，不但則浪費(fèi)原料，增加塑件的成本，而且會(huì)增加成型時(shí)間和冷卻時(shí)間，降低生產(chǎn)率，同時(shí)成型中各部分所需冷卻時(shí)間不同，收縮率也不同，容易造成塑件的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形，還容易產(chǎn)生氣泡，縮孔等缺陷?？蓪⑺芗^厚部分挖空使該塑件的壁厚均勻?yàn)?mm?；緷M足要求。
3 選取注射機(jī)
注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。
3.1初選注射機(jī)
3.1.1塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算
通過對(duì)該塑件進(jìn)行計(jì)算和分析后，得出：
塑件體積：V塑=14.16 cm。
塑件的質(zhì)量：m1=15.6g。
流通凝料的質(zhì)量m2還是一個(gè)未知數(shù)，由于此模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)簡單，且為一模兩腔。根據(jù)以往設(shè)計(jì)模具的經(jīng)驗(yàn)，我們可以取塑件質(zhì)量的0.7倍，故注射量為：
M= m1（1+0.7）×2= 53.04g
3.1.2注射機(jī)選型
澆注系統(tǒng)凝料與塑件的總質(zhì)量為M=53.04g，則總體積為V=M/1.1=48.22 g/cm。則有V/0.8=60.275 g/cm。根據(jù)以上計(jì)算，初步選定注射機(jī)型號(hào)為G54-S200/400型注射機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)見下表3.1。
表3.1 J54-S200/400型注射機(jī)參數(shù)
項(xiàng)目
J54-S200/400型注射機(jī)參數(shù)
理論注射容積/cm3
200～400
螺桿直徑/mm
55
注射壓力/MPa
109
注射行程/mm
160
注射時(shí)間/s
1.8
塑化能力/(g/s)
16.8
注射方式
螺桿式
合模力/N
25.4×105
最大成型面積/cm2
645
移模行程/mm
260
最大模具厚度/mm
406
最小模具厚度/mm
165
模板尺寸/mm
532×634
拉桿空間/mm
290×368
合模方式
液壓-機(jī)械
推出形式/mm
中心推出
電動(dòng)機(jī)功率/kW
18.5
噴嘴球半徑/mm
12
噴嘴口直徑/mm
4
3.2型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核
在模具設(shè)計(jì)之初和選擇注射機(jī)之后，這種注射機(jī)是否合適，還要對(duì)該機(jī)型的其他技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核。
3.2.1型腔數(shù)量校核
（1）計(jì)算注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù)n可用公式（3.1）
(3.1)
21>2，故型腔數(shù)量校核合格。
式中K為注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，無定形塑料一般取0.8
M—注射機(jī)的額定塑化量，該注射機(jī)為100800g/h
t—成型周期，取50s
m1—單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積，m1=15.6g
m2—澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積，取0.2nm1
上表中注射速率、塑化能力是以PS為標(biāo)準(zhǔn)，而ABS的密度與PS相差不多，所以上述計(jì)算不需進(jìn)行換算。
3.2.2鎖模力的校核
鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的夾緊力。當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。因此，鎖模力必須大于該模的脹型力，即：
F鎖>F脹=p腔A分
式中：p腔——模具型腔內(nèi)塑料熔體的平均計(jì)算壓力（MPa）；
A分——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2）。
p腔選取常用值35MPa。塑件在分型面上的投影面積A塑，則A塑=5000mm2。澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，A澆為A塑的0.2～0.5倍，取A澆=0.3A塑，所以A分=n（A澆+A塑）= n（0.3A塑+A塑）=12000 mm2。則有：
F脹=p腔A分=12000×35=420kN
注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖=900kN，鎖模力的安全系數(shù)為k=1.1～1.2，取k=1.2，kF脹=1.2F脹=504kN
收藏