鼠標(biāo)上蓋外殼模具設(shè)計(jì)及主要零件數(shù)控加工程序編制

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1、湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ） 題目 鼠標(biāo)上蓋外殼模具設(shè)計(jì)及主要零件數(shù)控加工程序編制 作者 學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 二〇一一年 六月 十日 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)電工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系（教研室） 系（教研室）主任: （簽名） 年

2、月 日 學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào): 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題：鼠標(biāo)上蓋外殼模具設(shè)計(jì)及主要零件數(shù)控加工程序編制 2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自 2011 年 2 月 21 日開(kāi)始至 2011 年 6 月 10 日止 3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料： 塑料模具設(shè)計(jì)（申樹(shù)義主編，化學(xué)工業(yè)出版社）；塑料注射成型模具設(shè)計(jì)（陳世煌，國(guó)防工業(yè)出版社）；塑料模具設(shè)計(jì)（郭新玲，清華大學(xué)出版社）；塑料模具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例（楊占堯，白柳　主編

3、，化學(xué)工業(yè)出版社）；模具數(shù)控加工技術(shù)（盛定高主編，電子工業(yè)出版社）。 4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容： 模具的裝配圖和零件圖； 模具關(guān)鍵零部件數(shù)控加工工藝分析； 數(shù)控加工模具主要零件編程； 設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）及要求： 模具裝配圖、零件圖（2.5張零號(hào)圖）； 數(shù)控加工工藝卡； 數(shù)控加工程序； 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（正文40頁(yè)以上）。 6 發(fā)題時(shí)間： 2011 年 2 月 21 日 指導(dǎo)教師： （簽名） 學(xué) 生： （簽名） 湖

4、 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)人評(píng)語(yǔ) [主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作態(tài)度，研究?jī)?nèi)容與方法，工作量，文獻(xiàn)應(yīng)用，創(chuàng)新性，實(shí)用性，科學(xué)性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)] 指導(dǎo)人： （簽名） 年 月 日 指導(dǎo)人評(píng)定成績(jī)：

5、 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) [主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究?jī)?nèi)容與方法，實(shí)用性與科學(xué)性，結(jié)論和存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)] 評(píng)閱人： （簽名） 年 月 日 評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)：

6、 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄 日期： 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 題目： 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)下列材料： 1 設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 頁(yè) 2 設(shè)計(jì)（論文）圖 紙 共 頁(yè) 3 指導(dǎo)人、評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) 共 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)： [主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的研究思路

7、，設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）的介紹，回答問(wèn)題情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)] 答辯委員會(huì)主任： （簽名） 委員： （簽名） （簽名） （簽名） （簽名） 答辯成績(jī)： 總評(píng)成績(jī)： 摘 要 注射成型在整個(gè)制造業(yè)的生產(chǎn)

8、中占有十分重要的地位。據(jù)估計(jì)，注射成型的制品約占所有模具塑料制品總量的三分之一，注射模約占塑料成型數(shù)量的二分之一以上。注塑模具在模具工業(yè)中的重要性顯而易見(jiàn)。現(xiàn)在，注塑模具設(shè)計(jì)和制造中的傳統(tǒng)方法早已滿足不了現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展的需要。為了贏得競(jìng)爭(zhēng)、占有市場(chǎng)、可持續(xù)發(fā)展，模具生產(chǎn)必須變革傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，引進(jìn)新技術(shù)、新思維。本設(shè)計(jì)介紹了鼠標(biāo)外殼結(jié)構(gòu)特點(diǎn),詳細(xì)闡述了鼠標(biāo)外殼的注射模流程,重點(diǎn)分析了鼠標(biāo)外殼凸模、凹模、斜滑塊結(jié)構(gòu)及它們的技術(shù)難點(diǎn)。 Abstract Injection forming and stamping forming plays an important role in th

9、e manufacturing business .By estimate ,product of injection forming accounts for about one third of the total output of plastics prouduced by moulding ,and injection mould accounts for more than a half of placstic formed mould.and blanking die accout for about 50% of the gross prouduct of the die i

10、ndustry ,therefore,the importance of the injection mouling and blanking die is obvious to see.Now,the traditional way of die designing and manufaction can hardly meet the need of the modern production.In order to win the competiton, occupy market and for the sake of persistent development,the indust

11、ries have to change traditional manufacturing means.Introducing new tehniques and information tegnology into this field correspond with the current. The structure characteristics of the exterior-shell of mouse shell were introduced.And the processes of the injection mould of Figure-analyzed apparatu

12、s were stated in detailed.Punch and matrix of Figure-analyzed apparatus and their technical difficulty were analyzed. 目 錄 第一章 前言…………………………………………………….1 第二章 緒論 ……………………………………………….4 第三章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ……………………………………….7 第四章 塑件分析 ………………………………………….7 第一節(jié) 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ………………………….7 第二節(jié) 計(jì)算塑件體積和容量及相關(guān)

13、參數(shù)……………….10 第五章 塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)……………….10 第六章 成型設(shè)備的選擇………………………………….12 第七章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………….16 第一節(jié) 塑料制件在模具中的位置……………………….16 第二節(jié) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………….17 第三節(jié) 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………….23 第八章 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………….23 第一節(jié) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………….24 第二節(jié) 成型零件工作尺寸的計(jì)算……………………….24 第三節(jié) 模架的選取……………………………………….3

14、4 第九章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………….34 第一節(jié) 脫模力的計(jì)算…………………………………….34 第二節(jié) 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………….36 第十章 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ………………………….38 第一節(jié) 分型抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定 ………………….38 第二節(jié) 側(cè)滑塊的設(shè)計(jì) ………………………….39 第三節(jié) 楔緊塊的設(shè)計(jì) ……………………………….40 第四節(jié) 滑塊定位裝置設(shè)計(jì) ………………………….41 第十一章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ……………………….41 第十二章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ……………….42

15、 第十三章 結(jié)論 …………………………………….43 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………… 16 致謝……………………………………………………………………………………… 17 第一章 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)里的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是我們?cè)诖髮W(xué)里對(duì)四年所學(xué)的知識(shí)綜合地運(yùn)用在一起，是對(duì)我們所學(xué)的理論知識(shí)和技能進(jìn)行一次綜合性訓(xùn)練。我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是鼠標(biāo)上蓋外殼模具設(shè)計(jì)及主要零件數(shù)控加工程序編制。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的重要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品及零件，具有生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料，成本低廉，保證質(zhì)量等一系列優(yōu)點(diǎn)，

16、是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和主要發(fā)展方向。 在此次設(shè)計(jì)中，主要用到所學(xué)的注射模設(shè)計(jì)，以及機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。著重說(shuō)明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn)制造等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，主要包括成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)面分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿的形式選擇，排氣方式設(shè)計(jì)等。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我更加了解模具設(shè)計(jì)的含義，以及懂得

17、如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題，這為我們以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也得到了廣大老師和同學(xué)的幫助，特別是周知進(jìn)老師的悉心指導(dǎo)，在此表示感謝！由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，且水平有限，時(shí)間倉(cāng)促。設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有錯(cuò)誤和欠妥之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。 編 者：羅敘輝 2011-5-10 第二章 緒論 第一節(jié) 我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)現(xiàn)

18、狀及發(fā)展趨勢(shì) 一、現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造

19、技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。近年來(lái)許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件。 雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多

20、先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等。 二、模具的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： （1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)　 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 （2）

21、模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 　　高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 （3）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 　　我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。 （4）優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 　選用優(yōu)質(zhì)鋼材

22、和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 加入世貿(mào)組織后，我國(guó)將獲得一個(gè)更加穩(wěn)定的國(guó)際經(jīng)貿(mào)環(huán)境，從而有利于我國(guó)的改革開(kāi)放．有利于我國(guó)與各國(guó)、各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易合作，有利于世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。我國(guó)在制定法律法規(guī)時(shí)要遵守WTO的規(guī)則，增加透明度，減少行政干預(yù)等；在市場(chǎng)開(kāi)放方面，需要逐步降低關(guān)稅，取消非關(guān)稅措施，開(kāi)放服務(wù)業(yè)市場(chǎng)等。這無(wú)論在觀念上還是在體制上都會(huì)帶來(lái)一定的變化。我國(guó)加入 WTO同時(shí)也將為各國(guó)、

23、各地區(qū)的貿(mào)易伙伴提供更好、更穩(wěn)定的市場(chǎng)進(jìn)入機(jī)會(huì)。使我國(guó)的投資環(huán)境將更為寬松、透明、穩(wěn)定，我國(guó)的利用外資領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大，我國(guó)的市場(chǎng)體系將更加完善和發(fā)達(dá)。國(guó)內(nèi)和國(guó)外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機(jī)會(huì)和收益。 由于國(guó)內(nèi)某些模具在技術(shù)上和質(zhì)量上與國(guó)外先進(jìn)水平存在著較大的差距，使短期內(nèi)國(guó)內(nèi)模具難以與國(guó)外先進(jìn)模具的抗衡。這對(duì)我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生一定的沖擊。另一方面也促進(jìn)國(guó)內(nèi)行業(yè)優(yōu)化資源配置、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、提高社會(huì)勞動(dòng)效率，促使企業(yè)苦練內(nèi)功，提高管理水平。應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到競(jìng)爭(zhēng)才會(huì)帶來(lái)更快的發(fā)展．只要發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，減少技術(shù)差距，我國(guó)的模具必將逐步占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并拓展國(guó)際空間。? 第二節(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)

24、到的目的 對(duì)于一個(gè)做模具的學(xué)生來(lái)說(shuō)，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到如下目的： 1） 熟悉注射模的一般流程； 2） 對(duì)一般塑件能設(shè)計(jì)出其模具； 3） 掌握注射模具的模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法； 4） 利用計(jì)算機(jī)編制相應(yīng)的工程計(jì)算、分析和優(yōu)化的程序； 5）具有初步分析、解決成型現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題的能力； 第三章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容： 模具的裝配圖和零件圖； 模具關(guān)鍵零部件數(shù)控加工工藝分析； 數(shù)控加工模具主要零件編程； 設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 2 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）及要求： 模具裝配圖、零件圖（2.5張零號(hào)圖）； 數(shù)控加工工藝卡

25、； 數(shù)控加工程序； 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（正文40頁(yè)以上）。 第四章 塑件分析 一、鼠標(biāo) 1、鼠標(biāo)的簡(jiǎn)介 鼠標(biāo) 全稱：顯示系統(tǒng)縱橫位置指示器，因形似老鼠而得名“鼠標(biāo)”（港臺(tái)作滑鼠）?！笆髽?biāo)”的標(biāo)準(zhǔn)稱呼應(yīng)該是“鼠標(biāo)器”，英文名“Mouse”， 法文“Souris”。鼠標(biāo)的使用是為了使計(jì)算機(jī)的操作更加簡(jiǎn)便，來(lái)代替鍵盤那繁瑣的指令。 2、鼠標(biāo)的接口類型 鼠標(biāo)按接口類型可分為串行鼠標(biāo)、PS/2鼠標(biāo)、總線鼠標(biāo)、USB鼠標(biāo)（多為光電鼠標(biāo)）四種。串行鼠標(biāo)是通過(guò)串行口與計(jì)算機(jī)相連，有9針接口和25針接口兩種；PS/2鼠標(biāo)通過(guò)一個(gè)六針微型DIN接口與計(jì)算機(jī)相連，它與鍵盤的接口非常相似，使用時(shí)注

26、意區(qū)分；總線鼠標(biāo)的接口在總線接口卡上；USB鼠標(biāo)通過(guò)一個(gè)USB接口，直接插在計(jì)算機(jī)的USB口上。 3、鼠標(biāo)的工作原理 鼠標(biāo)按其工作原理的不同可以分為機(jī)械鼠標(biāo)和光電鼠標(biāo)。機(jī)械鼠標(biāo)主要由滾球、輥柱和光柵信號(hào)傳感器組成。當(dāng)你拖動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，帶動(dòng)滾球轉(zhuǎn)動(dòng)，滾球又帶動(dòng)輥柱轉(zhuǎn)動(dòng)，裝在輥柱端部的光柵信號(hào)傳感器產(chǎn)生的光電脈沖信號(hào)反映出鼠標(biāo)器在垂直和水平方向的位移變化，再通過(guò)電腦程序的處理和轉(zhuǎn)換來(lái)控制屏幕上光標(biāo)箭頭的移動(dòng)。光電鼠標(biāo)器是通過(guò)檢測(cè)鼠標(biāo)器的位移，將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，再通過(guò)程序的處理和轉(zhuǎn)換來(lái)控制屏幕上的鼠標(biāo)箭頭的移動(dòng)。光電鼠標(biāo)用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特制的、帶有條紋或點(diǎn)狀圖案的墊板

27、配合使用。 　　 （1）、移動(dòng)滑鼠帶動(dòng)滾球。 　　 （2）、X方向和Y方轉(zhuǎn)桿傳遞滑鼠移動(dòng)。 　　 （3）、光學(xué)刻度盤。 　　 （4）、電晶體發(fā)射紅外線可穿過(guò)刻度盤的小孔。 　　 （5）、光學(xué)感測(cè)器接收紅外線并轉(zhuǎn)換為平面移動(dòng)速度。 4、種類介紹 　 鼠標(biāo)按其工作原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同可以分為機(jī)械式，光機(jī)式和光電式。 機(jī)械鼠標(biāo) 　　機(jī)械鼠標(biāo)主要由滾球、輥柱和光柵信號(hào)傳感器組成。當(dāng)你拖動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，帶動(dòng)滾球轉(zhuǎn)動(dòng)，滾球又帶動(dòng)輥柱轉(zhuǎn)動(dòng)，裝在輥柱端部的光柵信號(hào)傳感器產(chǎn)生的光電脈沖信號(hào)反映出鼠標(biāo)器在垂直和水平方向的位移變化，再通過(guò)電腦程序的處理和轉(zhuǎn)換來(lái)控制屏幕上光標(biāo)箭頭的移動(dòng)。 光機(jī)式鼠標(biāo)

28、 　　顧名思義，光機(jī)式鼠標(biāo)器是一種光電和機(jī)械相結(jié)合的鼠標(biāo)。它在機(jī)械鼠標(biāo)的基礎(chǔ)上，將磨損最厲害的接觸式電刷和譯碼輪改為非接觸式的LED對(duì)射光路元件。當(dāng)小球滾動(dòng)時(shí)，X、Y方向的滾軸帶動(dòng)碼盤旋轉(zhuǎn)。安裝在碼盤兩側(cè)有兩組發(fā)光二極管和光敏三極管，LED發(fā)出的光束有時(shí)照射到光敏三極管上，有時(shí)則被阻斷，從而產(chǎn)生兩級(jí)組相位相差90°的脈沖序列。脈沖的個(gè)數(shù)代表鼠標(biāo)的位移量，而相位表示鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)的方向。由于采用了非接觸部件，降低了磨損率，從而大大提高了鼠標(biāo)的壽命并使鼠標(biāo)的精度有所增加。光機(jī)鼠標(biāo)的外形與機(jī)械鼠標(biāo)沒(méi)有區(qū)別，不打開(kāi)鼠標(biāo)的外殼很難分辨。 光電鼠標(biāo) 　　光電鼠標(biāo)器是通過(guò)檢測(cè)鼠標(biāo)器的位移，將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為電

29、脈沖信號(hào)，再通過(guò)程序的處理和轉(zhuǎn)換來(lái)控制屏幕上的光標(biāo)箭頭的移動(dòng)。光電鼠標(biāo)用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特制的、帶有條紋或點(diǎn)狀圖案的墊板配合使用。 二、塑件結(jié)構(gòu)分析 1、塑件（鼠標(biāo)外殼）模型圖 通過(guò)運(yùn)用Pro/e5.0將繪畫出3D立體圖，截圖后如下所示（具體的相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)在零件圖CAD圖紙上顯示）： 2、結(jié)構(gòu)分析 該鼠標(biāo)采用的是兩鍵一滾輪設(shè)計(jì)，從鼠標(biāo)外殼的前端橢圓凸臺(tái)中的橢圓形狀通孔便是滾輪的放置處，其左右兩邊是鼠標(biāo)的左右鍵曲面，曲面中各自由不同形狀多邊形的通孔是用于安裝左右鍵的觸發(fā)機(jī)構(gòu)，中間部分有個(gè)凹臺(tái)及其四個(gè)不同高度的圓環(huán)凸臺(tái)和兩個(gè)方形通孔是用于定位觸發(fā)

30、機(jī)構(gòu)作用的，鼠標(biāo)的外形曲面是根據(jù)人性化設(shè)計(jì)的，符合大眾的手型曲面，方便客戶長(zhǎng)時(shí)間使用鼠標(biāo)是耶不會(huì)覺(jué)得疲倦，手感好、舒適。 3、模具結(jié)構(gòu)初步分析 從整體3D鼠標(biāo)外殼模型來(lái)看，有鼠標(biāo)下底座向鼠標(biāo)上表面的外輪廓是逐漸向中間縮小，所有的凸臺(tái)和通孔的延伸方向都是以鼠標(biāo)下底座平面的法方向相同的，因此該鼠標(biāo)的模具結(jié)構(gòu)就不需要有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，開(kāi)模方向是與鼠標(biāo)外殼的下底座平面的法方向一致的。 為了使模具加工方便，從設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)合理化概念來(lái)講，塑件的通孔所需要的型芯應(yīng)盡量設(shè)計(jì)在凸模上，而凸臺(tái)所需要的型芯應(yīng)設(shè)計(jì)在凹模上，因此將分型面選擇在鼠標(biāo)外殼的外表面上。 塑件上還有一個(gè)內(nèi)螺紋盲孔，盲孔直徑為2

31、mm，又因?yàn)槭侵信可a(chǎn)，所以要求較高的生產(chǎn)效率，則在脫模時(shí)應(yīng)采用機(jī)動(dòng)脫模，具體的內(nèi)螺紋脫模設(shè)計(jì)在后續(xù)的資料里顯示。在脫模時(shí)有關(guān)于推桿的設(shè)計(jì)，首先是鼠標(biāo)內(nèi)腔有兩個(gè)長(zhǎng)圓柱桿和兩個(gè)帶有盲孔的長(zhǎng)圓柱桿，為了使這部分機(jī)構(gòu)在脫模時(shí)能順利地完成，則就需要在這四個(gè)長(zhǎng)圓柱桿上設(shè)計(jì)推桿，其次為了使整體的鼠標(biāo)外殼能順利的從模架里脫模出來(lái)，還需要另外設(shè)計(jì)幾個(gè)推桿，使得脫模力分布均勻合理有效。相關(guān)的具體設(shè)計(jì)在后續(xù)的材料中也會(huì)給出。 第五章 塑料材料的成型特性與工藝參數(shù) 通過(guò)查看我的鼠標(biāo)樣品塑件的材質(zhì)、性能、特性，以及查看相關(guān)的材料書籍，我選定塑件的材料為聚碳酸酯。 1）基本特性 聚碳酸酯的縮寫代

32、號(hào)是PC，英文名稱是Polycarbonate,它是熱塑性塑料，它的各種主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示： 屈服強(qiáng)度/Mpa 72 密度（g/cm^3) 1.2 抗拉伸強(qiáng)度/Mpa 60 玻璃化溫度/°C 149 伸長(zhǎng)率（%） 75 熱變形溫度/°C 132~141 泊松比 0.38 線膨脹系數(shù)（10^-5/°C） 6 拉伸彈性模量/GPa 2.3 計(jì)算收縮率（%） 0.5~0.7 彎曲強(qiáng)度/Mpa 113 比熱容/[J/(kg.K)] 1220 彎曲彈性模量/GPa 1.54 熱導(dǎo)率/[W/(m.K)] 0.193 表面電阻率/Ω 3.0

33、2x10^15 燃燒性(cm/min) 自熄 體積電阻率/Ω 3.06x10^15 2） 物理特性 聚碳酸酯無(wú)色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級(jí)，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加劑就具有UL94 V-0級(jí)阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對(duì)聚碳酸酯價(jià)格較低，并可通過(guò)本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。隨著聚碳酸酯生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價(jià)格差異在日益縮小。不耐強(qiáng)酸，不耐強(qiáng)堿,改性可以耐酸耐堿。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對(duì)表面進(jìn)行特殊

34、處理。 3） 市場(chǎng)生產(chǎn) 聚碳酸酯的應(yīng)用開(kāi)發(fā)是向高復(fù)合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展，目前已推出了光盤、汽車、辦公設(shè)備、箱體、包裝、醫(yī)藥、照明、薄膜等多種產(chǎn)品各自專用的品級(jí)牌號(hào)。 (1)用于建材行業(yè)。聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗沖擊性，耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能，使其比建筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無(wú)機(jī)玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)。(2)用于汽車制造工業(yè)。聚碳酸酯具有良好的抗沖擊、抗熱畸變性能，而且耐候性好、硬度高，因此適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件，其主要集中在照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險(xiǎn)杠等。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)據(jù)，聚碳酸醋在電子電氣、汽車制造業(yè)

35、中使用比例在40%～50%。(3)用于生產(chǎn)醫(yī)療器械。由于聚碳酸酯制品可經(jīng)受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒，且不發(fā)生變黃和物理性能下降，因而被廣泛應(yīng)用于人工腎血液透析設(shè)備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復(fù)消毒的醫(yī)療設(shè)備中。如生產(chǎn)高壓注射器、外科手術(shù)面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。 　　(4)用于航空、航天領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著航空、航天技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)飛機(jī)和航天器中各部件的要求不斷提高，使得PC在該領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅一架波音型飛機(jī)上所用聚碳酸酯部件就達(dá)2500個(gè)，單機(jī)耗用聚碳酸酯約2噸。而在宇宙飛船上則采用了數(shù)百個(gè)不同構(gòu)型并由玻璃纖維增強(qiáng)的聚碳酸酯部件及宇航員的防護(hù)用品

36、等。 (5)用于包裝領(lǐng)域。近年來(lái)，在包裝領(lǐng)域出現(xiàn)的新增長(zhǎng)點(diǎn)是可重復(fù)消毒和使用的各種型號(hào)的儲(chǔ)水瓶。由于聚碳酸酯制品具有質(zhì)量輕，抗沖擊和透明性好，用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時(shí)不變形且保持透明的優(yōu)點(diǎn)，目前一些領(lǐng)域PC瓶已完全取代玻璃瓶。(6) 用于電子電器領(lǐng)域。由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性，是優(yōu)良的絕緣材料。同時(shí)，其良好的難燃性和尺寸穩(wěn)定性，使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。聚碳酸酯樹(shù)脂主要用于生產(chǎn)各種食品加工機(jī)械，電動(dòng)工具外殼、機(jī)體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對(duì)于零件精度要求較高的計(jì)算機(jī)、視頻錄像機(jī)和彩色電視機(jī)中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也

37、顯示出了極高的使用價(jià)值。 (7)用于光學(xué)透鏡領(lǐng)域。聚碳酸酯以其獨(dú)特的高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點(diǎn)，在該領(lǐng)域占有極其重要的位置。采用光學(xué)級(jí)聚碳酸配制作的光學(xué)透鏡不僅可用于照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡及光學(xué)測(cè)試儀器等，還可用于電影投影機(jī)透鏡、復(fù)印機(jī)透鏡、紅外自動(dòng)調(diào)焦投影儀透鏡、激光束打印機(jī)透鏡，以及各種棱鏡、多面反射鏡等諸多辦公設(shè)備和家電領(lǐng)域，其應(yīng)用市場(chǎng)極為廣闊。聚碳酸酯在光學(xué)透鏡方面的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域便是作為兒童眼鏡、太陽(yáng)鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。近年來(lái)，世界眼鏡業(yè)聚碳酸酯消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率一直保持在20%以上，顯示出極大的市場(chǎng)活力。(8) 用于光盤的基礎(chǔ)材料。近年來(lái)

38、，隨著信息產(chǎn)業(yè)的倔起，由光學(xué)級(jí)聚碳酸酯制成的光盤作為新一代音像信息存儲(chǔ)介質(zhì)，正在以極快的速度迅猛發(fā)展。聚碳酸酯以其優(yōu)良的性能特點(diǎn)因而成為世界光盤制造業(yè)的主要原料。 4） 成型工藝特性 ① 原料要求嚴(yán)格保管，防止受潮，在高溫下聚碳酸酯對(duì)微量水份非常敏感，干燥溫度一般110～120℃時(shí)間為24小時(shí)連續(xù)。 ② ②聚碳酸酯沒(méi)有明顯熔點(diǎn)，注射成型溫度范圍從240℃～310℃均能成型。超過(guò)320℃則開(kāi)始分解，成型加工時(shí)，調(diào)節(jié)溫度比調(diào)節(jié)壓力更為有效。一般為了讓塑料漸漸地熔融，在料管后段/進(jìn)料區(qū)設(shè)定較低的溫度，而在料管前段設(shè)定較高的溫度。但若螺桿設(shè)計(jì)不當(dāng)，或L/D值過(guò)小，逆向式的設(shè)溫就比較好。 ③

39、 模溫過(guò)低，制作容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成開(kāi)裂，模溫要求70℃～110℃。高模溫可提供較佳的表面外觀，殘留應(yīng)力也較小，且對(duì)較薄或較長(zhǎng)的成型品也較易填滿。但低模溫則能縮短成型周期。 ④ 注射壓力：為了盡快填滿模具型腔，注塑壓力愈大愈好，一般約為850～1400kg/cm2，而最高可達(dá)2400kg/cm2。而背壓則愈低愈好，但要求進(jìn)料均勻，建議使用了3～14 kg/cm2。 ⑤ 注射速度與澆口設(shè)計(jì)有很大關(guān)系，使用直接澆口或邊緣澆口時(shí)，為防止日暉現(xiàn)象和波流現(xiàn)象，則應(yīng)用較慢射速，另外成品厚度在5mm以上；為避免氣泡和凹陷，慢射速會(huì)有幫助，一般而言，射速原則為薄者快，厚者慢，螺桿轉(zhuǎn)速為40～70RP

40、M，但需視機(jī)臺(tái)與螺桿設(shè)計(jì)而調(diào)整。 ⑥ 料筒清掃 在聚碳酸酯的成型溫度下，加入清洗料(通用級(jí)聚苯乙烯或透苯)連續(xù)射出，直至射出的清洗料開(kāi)始澎漲起泡，再將料筒溫度重新設(shè)定到200～230℃，續(xù)繼將清洗料空射，直到清洗料外表看起來(lái)很干凈透明。 聚碳酸酯注射成型工藝條件 工藝參數(shù) 數(shù)值 料筒溫度/°C 前段 240—280 中段 270—300 后段 240—280 噴嘴溫度/°C 230—250 模具溫度/°C 90—110 注射壓力/Mpa 80—130 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 20—40 螺桿背壓/Mpa 0—10 注射時(shí)間

41、/s 0—5 冷卻時(shí)間/s 20--50 第六章 設(shè)備的選擇與校核 為了保證注射質(zhì)量和充分發(fā)揮設(shè)備的能力,應(yīng)根據(jù)注射模一次成型的塑料體積和質(zhì)量來(lái)初步確定注射機(jī)的類型。根據(jù)理論和在實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)得出塑件和澆注道之間材料的總和應(yīng)該在注射機(jī)理論注射量的70%~80%之間。 除了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開(kāi)模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。

42、一、 有關(guān)塑件的計(jì)算 1、通過(guò)運(yùn)用PROE軟件對(duì)塑件的質(zhì)量屬性進(jìn)行分析，得到下面的結(jié)果： 體積 =22.6764 曲面面積=283.6576 密度=1.2g/ 質(zhì)量=27.117g 2、通過(guò)運(yùn)用PROE軟件對(duì)塑件四腔模具的體積進(jìn)行分析，得到下面的結(jié)果： 體積=91.848 二、 注塑機(jī)型號(hào)的確定 根據(jù)塑件的體積初步選定用XS-ZY-250臥式注塑機(jī)。 選用的注塑機(jī)XS-ZY-250的技術(shù)規(guī)格和特性如下： 額定注射量/ 250 螺桿直徑/mm 50 注射壓力/MPa 130 注射行程/mm 160 注射時(shí)間/s 2.0 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/m

43、in) 25、31、39、58 注射方式 螺桿式 合模力/kN 1800 最大成型面積/ 550、500 最大開(kāi)（合）行程/mm 500 模具最大厚度/mm 350 模具最小厚度/mm 200 動(dòng)、定模固定板尺寸/mm 598x520 拉桿空間/mm 448x370 合模方式 增壓式 定位圈尺寸/mm 125 噴嘴球頭半徑/mm SR18 頂出方式 兩側(cè)頂出 頂桿中心距/mm 280 機(jī)器外形尺寸/mm 4700x1000x1815 三、 注塑機(jī)級(jí)型腔數(shù)量的校核 1、通過(guò)proe對(duì)塑件和澆注系統(tǒng)分析得到的總體積為91.848，

44、注射機(jī)一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。 在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即 V = nVz + Vj 或 M = nmz + mj 式中 V（m）——一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm3或g）； n ——型腔數(shù)目 Vz（mz）——單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量(cm3或g）。 Vj（mj）——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm3或g）。 故應(yīng)使 nVz + Vj ≤ 0.8Vg

45、 或 nmz + mj ≤ 0.8mg 式中 Vg（mg）——注射機(jī)額定注射量(cm3或g）。 根據(jù)容積計(jì)算 nVz + Vj = 91.848 ≤0.8Vg =0.8*250=200 可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合要求 2、型腔數(shù)量的確定和校核 型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因數(shù)影響。 可根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)n 式中 K——注射機(jī)的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8； mN——注射機(jī)允許的最大注射量； m 2——澆

46、注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm3）； m 1——單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（g或cm3）。 所以需要 n=4 符合要求 3、塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)允許使用的最大成型面積，則成型過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須滿足下面關(guān)系： nA1 + A2 ﹤ A 式中 A——注射機(jī)允許使用的最大成型面積(mm2） 其他符號(hào)意義同前。 注射成型時(shí)，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可

47、靠地鎖模，不使成型過(guò)程中出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力，即： (nA1 + A2)p ﹤ F 式中符號(hào)意義同前。 所以需要 4×64+0.9×8=283.2 cm2﹤500 cm2 查得PC的平均成型壓力為30（cm2/MPa） 283.2×130=36816N=36.816kN﹤F=1800kN 符合要求 4、最大注射壓力校核 注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力pmax,應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力，即： pmax﹥Kp0 很明顯，上式成立，符合要求。 5、模具與注射機(jī)安裝部份的校

48、核 噴嘴尺寸 注射機(jī)頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應(yīng)。 模具厚度 模具厚度H（又稱閉合高度）必須滿足： Hmin﹤H﹤Hmax 式中 Hmin——注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距； Hmax——注射機(jī)允許的最大模厚。 注射機(jī)允許厚度 200﹤H﹤350 符合要求。 6、開(kāi)模行程校核 開(kāi)模行程s（合模行程）指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)，對(duì)于單分型面注射模： Smax ≥ s = H1 + H2 + 5~10mm 式中 H1——摧出距離（脫模

49、距離）（mm）； H2——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。 開(kāi)模距離取 H1 = 46mm 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 = 80mm 余量取 8 則有： Smax =500mm≥ s = 46+80+8 =154mm 符合要求。 第七章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 塑料制件在模具中的位置 1.1型腔數(shù)量及排列方式 根據(jù)4.3的分析，本模具采用雙型腔結(jié)構(gòu)，即型腔數(shù)目。于單型腔相比，多型腔模具具有一下優(yōu)點(diǎn)： 1. 塑料塑件的形狀和尺寸始終一致； 2. 工藝參數(shù)易于控制； 3. 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊； 4. 成本低，制造周期短等；

50、 5. 一模成型兩件。 1.2分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開(kāi)時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。 根據(jù)塑件的形狀和尺寸，由于有內(nèi)表面加強(qiáng)筋內(nèi)凹，所以采用單分型面。且采用平直分型面，分型面的形狀如圖（2）所示： 圖（2）分型面形式 本模具采用平直分型面有一下優(yōu)點(diǎn)和符合設(shè)計(jì)基本原則： 1. 分型面在塑件外形最大輪廓處； 2. 便于塑件順利脫模； 3. 保證塑件的精度要求； 4. 滿足塑件的外觀要求； 5. 便于模具加工制造； 6.

51、減少塑件在合模分型面上的投影面積，可靠鎖模避免漲模溢料現(xiàn)象； 7. 有利于排氣； 8. 保證抽心機(jī)構(gòu)順利抽心。 第二節(jié) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理不僅對(duì)塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還于塑件所用的塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此這是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括主流道，分流道，澆口和冷料穴四部分。它的主要作用是將來(lái)自注射機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時(shí)使型腔內(nèi)的氣體能及時(shí)順利排出，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得形狀完整、內(nèi)外在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件。 2.1主流道的設(shè)計(jì) 主流道(俗稱澆口套)是塑料熔體的流動(dòng)通

52、道，在臥式注射機(jī)上主流道垂直于分型面，為使凝料能順利拔出，設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角取5°，選用材料為T10A，熱處理要求淬火53～57HRC。其主要尺寸可由以下計(jì)算獲得： 具體尺寸標(biāo)注如圖（3）所示： 圖（3）主流道的尺寸圖 考慮到塑件比較大，因此主流道襯套采用以下的形式：將主流道襯套和定位拳設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，如圖（4）所示： 圖（4）主流道襯套的固定方式 1—定模底板 2—主流道襯套 2.2分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道,它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入

53、型腔前通過(guò)截面積的變化及流向變換來(lái)獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)濾段.因此要求所設(shè)計(jì)的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài),使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔,并且流動(dòng)過(guò)程中壓力損失及熱量損失盡可能小,能將塑料熔體均衡分配到各個(gè)型腔。 分流道的形狀及尺寸 常用的分流道截面形狀一般可分為圓形、梯形、U形、半圓形、及矩形。一般而言，分流道截面形狀及尺寸是根據(jù)塑料的結(jié)構(gòu)、所用材料的工藝特性、成型工藝條件及分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定，由理論分析可知，圓形截面的流道總是比任何其他形狀截面的流道更可取，因?yàn)樵谙嗤孛娣e的情況下，其表面積最小。但圓形截面分流道因其要以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才有利于

54、凝料脫出，且加工工藝性不佳，模具閉合后難以保證兩半圓對(duì)準(zhǔn)，由于本塑件的材料ABS的流動(dòng)性一般，而塑件的形狀較大，為了減少壓力損失，再綜合其他的一些因素，選擇半圓形截面的分流道，其形狀如圖（5）所示： 圖（5）分流道的形式 其尺寸根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表5-3中選取r=5mm。 分流道的長(zhǎng)度 為了在注射成型過(guò)程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。分流道盡可能短，本模具選取為5mm。 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料的迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，所以分流道的內(nèi)表面粗糙度并不要求很高，一般選取，因?yàn)檫@樣表面稍不光

55、滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 2.3 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統(tǒng)最鍵的部分，它的形狀、尺寸、位置對(duì)塑件的質(zhì)量有著很大的影響。它的作用主要有以下兩個(gè)：一是作為塑料熔體的通道，二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。 常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、輪輻澆口、潛伏澆口等。由于不同的澆口形式對(duì)塑料熔體的充型特性、成型質(zhì)量及素件的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響。而各種塑料因其性能的差異對(duì)于不同的澆口形式也會(huì)有不同的適應(yīng)性，因此根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表5-5查得，材料A

56、BS適應(yīng)于任何澆口。但由于塑件壁厚較薄、表面積大，注射量也大而且外表面的光澤度要求很高，而且考慮到澆口的位置不是位于塑件的中心，這就決定了它位置的復(fù)雜程度。綜合這些因素考慮可以用直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口等。 直接澆口是把熔體直接由主流道進(jìn)入型腔，因而有流動(dòng)阻力小，料流速度快，填充時(shí)間短及補(bǔ)縮時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。但注射壓力直接作用在塑件上，容易在進(jìn)料處產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力而導(dǎo)致塑件翹曲變形，澆口痕跡明顯。 側(cè)澆口又稱為邊緣澆口，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，并且這類澆口可以根據(jù)調(diào)整其截面的厚度和寬度來(lái)調(diào)整充模是的剪切速率及澆口封閉時(shí)間，還有這類澆口加工容易，修整方便，可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選

57、擇進(jìn)料位置。其缺點(diǎn)是澆口有痕跡存在。 扇形澆口是面向型腔沿進(jìn)料方向截面寬度逐漸變大，截面厚度逐漸變小，而且在與型腔的結(jié)合處形成一長(zhǎng)約1~3mm的臺(tái)階，塑料熔體在寬度方向上的流動(dòng)得到更均勻的分配，但是設(shè)置該澆口時(shí)很難控制澆口的截面積，因?yàn)闆](méi)有設(shè)計(jì)分流道，澆口是與主流道直接相連，因此熔體的流量對(duì)接難以連續(xù)。另外，由于澆口的中心部分與澆口邊緣部分的通道長(zhǎng)度不同，因而熔體在其中的壓力降與填充速度也不一致。 平縫澆口的截面很大，厚度很小，與特別開(kāi)設(shè)的平行流道相連。塑料熔體經(jīng)平行流道擴(kuò)散而得到均勻分配，從而以較低的線速度經(jīng)澆口平穩(wěn)流入型腔。但是成型后澆口去除加工量較大，提高了產(chǎn)品成本。 其他澆口形式

58、，由于本塑件的澆口位置比較特殊，因此都不是最佳的選擇。 根據(jù)對(duì)以上幾種澆口的分析和綜合對(duì)比，我認(rèn)為潛伏澆口對(duì)本塑件最為合適。潛伏澆口的尺寸根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》書中推薦值從而選，。尺寸如圖(6) 圖(6) 澆口的形式及尺寸標(biāo)注 澆口位置的選擇 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項(xiàng)原則來(lái)參考： （1） 盡量縮短流動(dòng)距離 （2） 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁最厚處 （3） 必須盡量減少或避免熔接痕 （4） 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 （5） 考慮分子定向的影響 （6） 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng) （7） 不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口 （8

59、） 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量 由于這些原則在應(yīng)用時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生某些不同程度的相互矛盾，所要往往有主次之分。而本產(chǎn)品的外觀質(zhì)量是主要的因素，因此將放到首要考慮的位置。綜合以上原則因此將澆口設(shè)置在稍微偏向一側(cè)的圓形孔處，具體位置和尺寸見(jiàn)圖03號(hào)裝配圖。 2.4 冷料穴的設(shè)計(jì) 一般來(lái)說(shuō)，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10~25的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，只有到了最深時(shí)才會(huì)到達(dá)正常的塑料熔體溫度。而位于這一區(qū)域的塑料的流動(dòng)性能及成型性能都不佳，這樣如果這里的熔體進(jìn)入型腔，將會(huì)產(chǎn)生次品。因此我們?cè)谥髁鞯缹?duì)面的動(dòng)模板上開(kāi)設(shè)冷料穴，其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同，深度為為直徑的1.2倍。冷

60、料穴有幾種形式（《見(jiàn)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》圖5-22），我們通常選用Z字形拉料桿形式的冷料穴，它開(kāi)模后通常用手工取出冷料。冷料穴除了容納冷料的作用外，同時(shí)還具有在開(kāi)模時(shí)將主流道中的冷凝料鉤住，使其保留在動(dòng)模的一側(cè)，便于脫模的功能。 第三節(jié) 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料溶體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因沒(méi)有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致素件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此必須考慮排氣

61、問(wèn)題，注射模成型時(shí)排氣通常用如下四種方式進(jìn)行： （1） 利用配合間隙排氣 （2） 在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣 （3） 利用排氣塞排氣 （4） 強(qiáng)制性排氣 考慮到本塑件的頂桿數(shù)目比較多，因此可以利用此配合間隙排氣，不專門設(shè)計(jì)排溢系統(tǒng)，如在調(diào)試中認(rèn)為必須開(kāi)設(shè)排溢系統(tǒng)，到時(shí)也可以開(kāi)設(shè)。 第八章 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即成型零件設(shè)計(jì)，包括凹模、型芯、鑲塊、凸模和成型桿等。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

62、，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 第一節(jié) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)，分為整體式和組合式，整體式由整塊材料加工而成，它的特點(diǎn)是牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但加工困難，熱處理不方便。組合式一般由幾個(gè)零件組合而成，可以簡(jiǎn)化復(fù)雜凹模的加工工藝，減少了熱處理變形，且拼合處有間隙利于排氣，便于模具維修，節(jié)省了貴重的模具鋼。根據(jù)本塑件的特點(diǎn)，由于型腔上有一凸凹，為了便于加工，凹模的結(jié)構(gòu)采用局部鑲嵌式凹模。為了保證型腔尺寸精度和裝配的牢固，減少塑件上的鑲拼痕跡，所以鑲塊的尺寸、形狀位置公差要

63、求較高，組合結(jié)構(gòu)要牢靠，因此鑲件與凹模之間采用過(guò)盈配合。 1.2 凸模和小型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主型芯的設(shè)計(jì) 主型芯按其結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種。但由于塑件的型芯比較復(fù)雜，為了便于加工，因此采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，將主型芯制成局部鑲嵌式，在鑲?cè)胄〉男托尽? 第二節(jié) 成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件工作尺寸是成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯之間的位置尺寸等。在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級(jí)。影響塑件精度的因素相當(dāng)復(fù)雜，這些影響因素應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。影響尺寸精度的主

64、要因素如下： 1. 塑件收縮率的影響 塑件成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚和模具結(jié)構(gòu)，成型的工藝條件等因素有關(guān)。收縮率的偏差和波動(dòng)，都會(huì)引起塑件尺寸誤差，其尺寸變化值為： 按照一般的要求，塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的。 根據(jù)以上公式計(jì)算得： 按照一般的要求,塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的。有《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表2-17可知塑件的8級(jí)公差值為5.2。所以5.2/3=1.73mm>1.17。所以滿足要求。 2.模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造誤差也是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。成型零件加工精度

65、愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。實(shí)踐表明，成型零件的制造公差越占塑件總公差的1/3~1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值是可取塑件公差的1/3~1/4，設(shè)制造公差為，所以 3. 模具成型零件的磨損 模具在使用過(guò)程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷、脫模時(shí)與塑件的摩擦、成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕、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拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化，為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，凡有脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應(yīng)考慮磨損。在計(jì)算成型零件工作尺寸時(shí)，磨損量應(yīng)根據(jù)塑件的產(chǎn)量、塑料品種、模具材料等因素來(lái)確定，設(shè)最大磨損量

66、為，由于本塑件是大型塑件，所以?。? 4. 模具安裝配合的誤差 模具成型零件裝配誤差已經(jīng)在成型過(guò)程中成型零件配合間隙的變化，都會(huì)引起塑件尺寸的變化。 綜上所述，塑件在成型過(guò)程產(chǎn)生的最大尺寸誤差應(yīng)該是上述各種誤差的總和。即： 由此可見(jiàn)，影響因素多，累積誤差較大，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使累積誤差不超過(guò)塑件規(guī)定的公差值，即： 式中 ——為塑件公差。 由于考慮到影響因素多，所以我們一般按照平均收縮率、平均磨損量和模具平均制造公差為基準(zhǔn)的計(jì)算方法。即： 式中 ——塑料的平均收縮率（其他的同上）。 由材料的性質(zhì)可知：ABS的收縮率為0.4~0.7。故 在以下的計(jì)算中塑料的收縮率即為平均收縮率，并規(guī)定：塑件外形最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，與之相對(duì)應(yīng)的模具型腔最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值。塑件內(nèi)形最小值為基本偏差為正值，與之相對(duì)應(yīng)的模具型芯最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值；中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。 2.1型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算 （1） 型腔徑向尺寸 型芯徑向尺寸