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目錄
前言
摘要
第一章 零件的工藝分析…………………………………………4
1.1 材料的選擇……………………………………………… 4
1.2 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析………………………………… 5
第二章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………… 6
2.1 型腔數(shù)量以及排列方式…………………………………6
2.2 初選注射機(jī)?！?
2.3 分型面的設(shè)計(jì)……………………………………………7
2.4 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………9
2.5 成型零件的設(shè)計(jì)………………………………………… 15
1. 凹模的設(shè)計(jì)…………………………………………15
2. 型心尺寸的計(jì)算……………………………………21
3. 模具型腔側(cè)壁和底版厚度的計(jì)算…………………26
2.6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………………… 29
2.7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………… 32
2.8 注射機(jī)參數(shù)的較核……………………………………… 34
前言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有課程之后，我們走向社會(huì)之前的一次綜合性設(shè)計(jì)。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)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，在此一一表示感謝！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。
在編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)過(guò)程中，我參考了《塑料模成型工藝與模具設(shè)計(jì)》、《實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)》和《模具制造工藝》等有關(guān)教材。引用了有關(guān)手冊(cè)的公式及圖表。但由于本人水平的有限，本說(shuō)明書(shū)存在一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，希望老師多加指正，以達(dá)到本次設(shè)計(jì)的目的。
緒論
第一節(jié) 塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性
一、 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展
塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)高聚物。塑料其余成分包括增塑劑、穩(wěn)定劑、增強(qiáng)劑、固化劑、填料及其它配合劑。
塑料制件在工業(yè)中應(yīng)用日趨普遍，這是由于它的一系列特殊的優(yōu)點(diǎn)決定的。塑料密度小、質(zhì)量輕。塑料比強(qiáng)度高；絕緣性能好，介電損耗低，是電子工業(yè)不可缺少的原材料；塑料的化學(xué)穩(wěn)定性高，對(duì)酸、堿和許多化學(xué)藥品都有很好的耐腐蝕能力；塑料還有很好的減摩、耐磨及減震、隔音性能也較好。因此，塑料躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大傳統(tǒng)材料之列，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，塑料制件已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。
塑料工業(yè)的發(fā)展階段大致分為一下及個(gè)階段：
1. 初創(chuàng)階段 30年代以前，科學(xué)家研制分醛、硝酸纖維和聚酰胺等熱塑料，他們的工業(yè)化特征是采用間歇法、小批量生產(chǎn)。
2. 發(fā)展階段 30年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工業(yè)化生產(chǎn)，奠定了塑料工業(yè)的基礎(chǔ)，為其進(jìn)一步發(fā)展開(kāi)辟了道路。
3. 飛躍階段 50年代中期到60年代末，塑料的產(chǎn)量和數(shù)量不斷增加，成型技術(shù)更趨于完善。
4. 穩(wěn)定增長(zhǎng)階段 70年代以來(lái)，通過(guò)共聚、交聯(lián)、共混、復(fù)合、增強(qiáng)、填充和發(fā)泡等方法來(lái)改進(jìn)塑料性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)技術(shù)更趨合理。塑料工業(yè)向著自動(dòng)化、連續(xù)化、產(chǎn)品系列化，以及不拓寬功能性和塑料的新領(lǐng)域發(fā)展。
我國(guó)塑料工業(yè)發(fā)展較晚。50年代末，由于萬(wàn)噸級(jí)聚氯乙稀裝置的投產(chǎn)和70年代中期引進(jìn)石油化工裝置的建成投產(chǎn)，使塑料工業(yè)有了兩次的躍進(jìn)，于此同時(shí)，塑料成型加工機(jī)械和工藝方法也得到了迅速的發(fā)展，各種加工工藝都已經(jīng)齊全。
塑料由于其不斷的被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，加之成型工藝的不斷發(fā)展成熟于完善，極大地促進(jìn)了成型模具的開(kāi)發(fā)于制造。隨著工工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求的日益增加，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來(lái)越短，對(duì)塑料和產(chǎn)量和質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
二、 塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用
模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類(lèi)型。
模具設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的好壞，直接影響著許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基礎(chǔ)”，日本則稱(chēng)“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的勞動(dòng)力”。
近年來(lái)，我國(guó)各行業(yè)對(duì)模具的發(fā)展都非常重視。1989年，國(guó)務(wù)院頒布了“當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定”，在重點(diǎn)支持改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機(jī)械技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)。
三、 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
一副好的塑料模具與模具的設(shè)計(jì)、模具材料及模具制造有很大的關(guān)系。塑料成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)可以簡(jiǎn)單地歸納為一下幾個(gè)方面:
1. 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要，目前我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化程度只達(dá)到20％。注射模具零部件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等有一下14個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：
當(dāng)前的任務(wù)是重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置；精密標(biāo)準(zhǔn)模架、精密導(dǎo)向件系列；標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進(jìn)技術(shù)和等向標(biāo)準(zhǔn)化模塊等。
2. 加強(qiáng)理論研究
3. 塑料制件的精密化、微型化和超大型化
4. 新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用
各種新材料的研制和應(yīng)用，模具加工技術(shù)的革新，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展趨勢(shì)。
四、CAD/CAM開(kāi)發(fā)平臺(tái)及其發(fā)展趨勢(shì)
CAD/CAM技術(shù)從誕生至今已有三十多年的歷史，歷經(jīng)二維繪圖、線(xiàn)框模型、自由曲面模型、實(shí)體造型、特征造型等重要發(fā)展階段，其間還伴隨著參數(shù)化、變量化、尺寸驅(qū)動(dòng)等技術(shù)的融入。
通過(guò)三十多年的努力，CAD/CAM技術(shù)在基礎(chǔ)理論方面日趨成熟，同時(shí)推出了許多商品化系統(tǒng)，諸如Pro/Engineer，UGII,CATIA，Solid Works等?！懊谰朴愑恪?，但軟件技術(shù)則不同，停止就意味著被淘汰，CAD/CAM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)正伴隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的高速發(fā)展向著更高、更深層次方向發(fā)展。AD/CAM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)主要可分為三種方式：（1）完全自主版權(quán)的開(kāi)發(fā)，一切需從底層做起；（2）基于某個(gè)通用CAD 系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)，如基于AutoCAD軟件的二次開(kāi)發(fā)；（3）基于CAD/CAM軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，此類(lèi)開(kāi)發(fā)界于前兩種方式之間，較二次開(kāi)發(fā)可以更深入核心層，具有開(kāi)發(fā)周期短、見(jiàn)效快、系統(tǒng)穩(wěn)定性好和功能強(qiáng)等特點(diǎn)，當(dāng)然平臺(tái)的價(jià)格也很昂貴.當(dāng)今比較流行的CAD/CAM平臺(tái)很多，主要有ACIS，PARASOLID，CAS.CADE，Pelorus，DESIGNBASE等。
可以得知CAD/CAM開(kāi)發(fā)平臺(tái)向著更深、更高層次發(fā)展，同時(shí)不斷融入計(jì)算機(jī)軟件新技術(shù)，并呈現(xiàn)出開(kāi)放化、多元化發(fā)展趨勢(shì)。CAD/CAM平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)概括如下：
(1) 支持多種主流的計(jì)算平臺(tái)，包括Windows 95&NT，Apple Power Macintosh、最流行的UNIX工作站（如Sun，SGI，DEC Alpha，HP 9000，IBM RS/6000等）。
(2) 采用面向?qū)ο蠹夹g(shù).對(duì)象具有封裝性、多態(tài)性、繼承性，使對(duì)象模塊化、即插化，從而提高應(yīng)用開(kāi)發(fā)和軟件維護(hù)效率，增強(qiáng)了代碼的可重用性和互操作能力，最終達(dá)到改善應(yīng)用整體質(zhì)量的目標(biāo)。
(3) 采用軟件組件技術(shù)與開(kāi)放式結(jié)構(gòu)?；诮M件的功能可為設(shè)計(jì)者提供很大程度的柔性，通過(guò)組件技術(shù)提供的功能模塊，開(kāi)發(fā)者可方便地把它嵌入到應(yīng)用中，并能夠快速適應(yīng)前沿技術(shù)和擴(kuò)展核心功能.采用組件技術(shù)的最好例證當(dāng)屬CAD軟件新軍SolidWorks. SolidWorks利用PARASOLID作為實(shí)體幾何建模器，從開(kāi)發(fā)到推出極其迅速，在很短的時(shí)間內(nèi)就提供了優(yōu)質(zhì)的軟件產(chǎn)品，而且從1995年推出至今，已成為很有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，這些均主要得益于它采用了組件技術(shù).軟件組件技術(shù)為開(kāi)放奠定了基礎(chǔ)，既然開(kāi)放就應(yīng)該統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).目前在軟件技術(shù)領(lǐng)域有兩個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，即CORBA（Common Object Request Broker Architecture）規(guī)范和IDL(Interface Defination Language)規(guī)范.CORBA的目標(biāo)是要使異構(gòu)分布環(huán)境內(nèi)的不同應(yīng)用系統(tǒng)之間能夠互操作，IDL則是一種用來(lái)定義組件如何與ORB交換信息的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。
(4) 支持混合維造型——線(xiàn)框、曲面、實(shí)體，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層采用統(tǒng)一的精確邊界表示，支持流形與非流形拓?fù)?，并在造型功能上做的越?lái)越深入、廣泛.如PARASOLID的復(fù)雜過(guò)渡處理、ACIS的可變形曲面、CAS.CADE的參數(shù)化和特征等功能。
(5) 提供更用戶(hù)化的功能。傳統(tǒng)的CAD/CAM平臺(tái)只提供最基本的幾何造型功能，如基本圖形的繪制、基本體素的生成.當(dāng)今的平臺(tái)則提供更上層的功能，如特征造型、約束造型.而且在提供造型功能的同時(shí)，提供諸如顯示、交互、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能，即提供了一個(gè)集造型、可視化、交互、數(shù)據(jù)管理為一體的集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境。這種集成開(kāi)發(fā)環(huán)境可大大提高開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)效率，更便于以CAD/CAM為核心的集成化、一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。
第二節(jié) 塑料模具的分類(lèi)
塑料模具的分類(lèi)的方法很多，按照塑料制件的成型方法不同可以分為以下幾類(lèi)：
1. 注射模（又稱(chēng)注塑模）；
2. 壓縮模；
3. 壓注模；
4. 擠出模；
5. 氣動(dòng)成型模。
以上是常見(jiàn)的成型方法，還有泡沫塑料成型模、搪塑模、澆鑄模、回轉(zhuǎn)成型模、聚四氟乙稀壓錠模等。
第三節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的要求
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)達(dá)到學(xué)校對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)對(duì)于本具體的塑料注射模的設(shè)計(jì)，應(yīng)達(dá)到如下目的：
6. 更深入了解聚合物的物理性能、流動(dòng)性、成型過(guò)程中的物理、化學(xué)變化以及塑料的組成、分類(lèi)及其性能。
7. 更深入了解塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn)，正確分析成型工藝對(duì)模具的要求。
8. 掌握各種成型設(shè)備對(duì)各類(lèi)模具的要求。
9. 掌握各類(lèi)成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能設(shè)計(jì)中等復(fù)雜模具。
10. 具有分析、解決成型現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)技術(shù)問(wèn)題的能力，包括具有分析成型缺陷產(chǎn)生的原因和提出克服辦法的能力。
11. 在設(shè)計(jì)中熟練使用Pro Engineer和UG等3D造型軟件和Auto CAD等2D繪圖軟件。
12. 結(jié)合以前學(xué)過(guò)的各門(mén)課程，綜合運(yùn)用各種知識(shí)來(lái)完善這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
13. 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)該注意了解塑料模具的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)，閱讀外文資料，學(xué)習(xí)掌握新知識(shí)，更好地為本設(shè)計(jì)和振興我國(guó)的塑料成型加工技術(shù)服務(wù)。
摘要
摘要：本模具設(shè)計(jì)過(guò)程中分析了鼠標(biāo)外殼的工藝特性，并介紹了ABS材料的成型工藝特點(diǎn)；在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中提出了不同成型的方案并進(jìn)行了比較，采取了最隹的成型方案；同時(shí)，詳細(xì)地分析了模具結(jié)構(gòu)與計(jì)算。最后還對(duì)模具的成型零件進(jìn)行了加工工藝的分析和設(shè)備的校核；還說(shuō)明了模具的工作原理，對(duì)模具的裝配還作了簡(jiǎn)單的介紹。
關(guān)鍵詞： 鼠標(biāo)外殼、ABS、注射模具結(jié)構(gòu)、側(cè)向抽芯、成型零件工藝、裝配。
第1章
零件的工藝分析
1.1 材料的選擇
本產(chǎn)品為鼠標(biāo)的外殼后蓋，首先從它的使用性能上分析必須具備有一定的綜合機(jī)械性能包括良好的機(jī)械強(qiáng)度，和一定的耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電器性能。能滿(mǎn)足以上性能的塑料材料有多種，但從材料的來(lái)源以及材料的成本考慮，ABS更適合些。ABS是目前世界上應(yīng)用最廣泛的材料，它的來(lái)源廣，成本低，符合塑料成型的經(jīng)濟(jì)性。因此，在選用材料時(shí)，考慮采用ABS，并且作為鼠標(biāo)的一個(gè)外殼后蓋ABS能滿(mǎn)足它的使用性能合成型特性。
料件有較好的光澤。密度為1.02～1.05g/cm3，ABS（抗沖）收縮率為0.3～0.8，ABS（耐熱）收縮率為0.3～0.8。ABS具有及好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速降解。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類(lèi)對(duì)ABS幾乎無(wú)影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類(lèi)及烴類(lèi)溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是賴(lài)熱性不高，連續(xù)工作溫度為70°C左右，熱變形溫度約為93°C左右。耐氣候性差，在紫外線(xiàn)作用下易變硬發(fā)脆。
根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。根據(jù)應(yīng)用不同可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。
二、主要用途
ABS在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)殼、儀表殼、儀表盤(pán)、水箱外殼等。汽車(chē)工業(yè)上用ABS制造汽車(chē)擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)管、加熱器等，還有用ABS夾層板制小轎車(chē)車(chē)身。ABS還可以用來(lái)制作紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、農(nóng)藥噴霧器及家具等。
三、成型特點(diǎn)
ABS在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50～60°C，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60～80°C。
四、ABS注射參數(shù)
注射類(lèi)型：螺桿式
螺桿轉(zhuǎn)速：30～60r/min
噴嘴類(lèi)型：形式 直通式；溫度 180～190°C
料筒溫度：前段 200～210°C；中段 210～230°C；后段 180～200°C
模具溫度：50～70°C
注射壓力：70～90 MPa
保壓力?。?0～70 MPa
注射時(shí)間：3～5 S
保壓時(shí)間：15～30 S
冷卻時(shí)間：15～30 S
成型時(shí)間：40～70 S
1.2 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析
1.21 尺寸的精度
影響尺寸精度的因素很多。首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是塑料收縮率的波動(dòng)及成型時(shí)工藝條件的變化、塑件成型后時(shí)效變化和模具結(jié)構(gòu)形狀等。因塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。
塑件公差數(shù)值根據(jù)SJ1372-78塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)確定。精度等級(jí)選用根據(jù)SJ1372-78選擇，本零件配合要求不高，精度等級(jí)選擇一般精度，為４級(jí)精度，無(wú)公差值者，按８級(jí)精度取值，如表１所示。
表１ 塑件尺寸公差（㎜）
基本尺寸
精度等級(jí)
基本尺寸
精度等級(jí)
４
８
４
８
～３
0.12
0.48
>65~80
0.38
1.6
>3~6
0.14
0.56
>80~100
0.44
1.8
>6~10
0.16
0.61
>100~120
0.50
2.0
>10~14
0.18
0.72
>120~140
0.56
2.2
>14~18
0.20
0.80
>140~160
0.62
2.4
>18~24
0.22
0.88
>160~180
0.68
2.7
塑件冷卻時(shí)收縮會(huì)使它緊緊包緊型芯或型腔中的凸起部分，因此，為了便于從塑件中抽出型芯或從型腔中脫出塑件，防止脫模時(shí)拉傷塑件，在設(shè)計(jì)時(shí)必須塑件內(nèi)外表面沿脫模方向留有足夠的斜度。脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率。在不影響塑件的使用前提下，脫模斜度可以取大一些。
在開(kāi)模后塑件留在型腔內(nèi)，查表可知ABS的脫模斜度為：型腔：40ˊ～1°20ˊ；型芯：35ˊ～1°。如果開(kāi)模后塑件留在型腔內(nèi)時(shí)，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于塑件外表面的脫模斜度，即以上值反之。在本次設(shè)計(jì)的塑件中，設(shè)ABS的脫模斜度為：型腔：1°，型芯：50ˊ。一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。
五、壁厚
塑件的壁厚對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響，壁厚過(guò)小成型時(shí)流動(dòng)阻力大，大型塑件就難以充滿(mǎn)型腔。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿(mǎn)足一下幾方面要求：具有足夠的強(qiáng)度和剛度；脫模時(shí)能夠受推出機(jī)構(gòu)的推出力而不變形；能夠受裝配時(shí)的緊固力。查熱塑性塑件最小壁厚及推薦壁厚可知， ABS制件最小壁厚為0.8㎜，中型塑件推薦壁厚為1㎜。
同一塑件的壁厚應(yīng)盡可能一致，否則會(huì)因冷卻或固化速度不同產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力，使塑件產(chǎn)生翹曲、縮孔、裂紋甚至開(kāi)裂。塑件局部過(guò)厚會(huì)出現(xiàn)凹痕，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生氣泡。在要求必需有不同壁厚時(shí)，不同壁厚的比例不應(yīng)超過(guò)１∶３，且應(yīng)采用適當(dāng)?shù)男揎棸霃揭詼p緩厚薄過(guò)渡部分的突然變化。
綜上，根據(jù)塑件的使用性能要求，本塑件的壁厚取值本塑件的壁厚δ為1.5㎜。
六、圓角
塑件除了有使用要求的部位要采用尖角外，其它轉(zhuǎn)角處都應(yīng)用圓角過(guò)渡，這樣才不會(huì)因在轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中，在受力或沖擊震動(dòng)時(shí)發(fā)生破裂，甚至在脫模過(guò)程中由于成型內(nèi)應(yīng)力而開(kāi)裂，特別是在塑件的內(nèi)角處。通常，內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚額一半，而外壁圓角半徑為壁厚的1.5倍，一般圓角不小于0.5㎜。。
塑件各個(gè)圓角半徑參見(jiàn)塑件零件圖。
七、孔的設(shè)計(jì)
由于需要，本塑件有設(shè)置圓柱孔和其他形式的通孔，其結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)零件圖。由于這些孔結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，可以用機(jī)械加工或電火化加工即可。
第2章
模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
注射模具的典型結(jié)構(gòu)有單分型注射模、雙分型注射模、斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模、斜滑塊側(cè)向抽芯注射模、帶有活動(dòng)鑲件的注射模、定模帶有推出裝置的注射模等等。
跟據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特征和使用要求，本模具采用雙分型面結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)分形面是為了使?jié)沧⑾到y(tǒng)的冷凝料自動(dòng)脫落下來(lái)，而另外一個(gè)分型面則是用于脫模了。
由于本塑件側(cè)壁有2個(gè)與開(kāi)模方向不一致的凹槽，所以必須首先將成型這部分的型芯脫離出件，才能將整個(gè)塑件從模具中脫出。這種型芯通常稱(chēng)為側(cè)型芯，并加工成可動(dòng)形式。
這里考慮開(kāi)模時(shí)側(cè)向抽芯與分型與塑件的推出同步，故可采用斜滑塊外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。這里采用斜導(dǎo)柱在定模上，滑塊在動(dòng)模上的注塑模結(jié)構(gòu)。斜滑塊使用壓條安裝在動(dòng)模凹槽內(nèi)，可以沿凹槽滑動(dòng)。斜導(dǎo)柱固定在定模上。斜導(dǎo)柱與滑塊上的斜孔一般采用H8/f8或H8/f7的配合，在開(kāi)模時(shí)，滑塊隨著動(dòng)模沿斜導(dǎo)柱向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，脫離出件。為了保證制品的精度（考慮到只靠導(dǎo)柱對(duì)斜滑塊進(jìn)行定位，怕強(qiáng)度不夠，影響制品的尺寸精度）應(yīng)為斜滑塊設(shè)計(jì)定位裝置。這里采用限位塊的形式，將它與斜滑塊之間為斜面配合。把限位塊與定模做成整體式，這樣在注塑是對(duì)滑塊起到定位作用，從而保證了制品的尺寸精度。
2.1型腔數(shù)量以及排列方式
本塑料制件為鼠標(biāo)的外殼，生產(chǎn)的批量較大，為了提高生產(chǎn)效率，但又要保證產(chǎn)品的一致性，故不宜采用一模多腔的形式：每增加一個(gè)型腔，由于型腔的制造誤差和成型工藝誤差的影響，塑件的尺寸精度要降低約4%~8%，因此多型腔模具（n>4）一般不能生產(chǎn)高精度的塑件。因此，本模具可采用一模兩腔的形式，其布局示意圖如下：
2.2 初選注射機(jī)
注塑模具是安裝在注射機(jī)上使用的。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過(guò)程外，還應(yīng)對(duì)所選用的注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解，以保證設(shè)計(jì)的模具與使用的注射機(jī)相適應(yīng)。注射機(jī)是生產(chǎn)熱塑性塑料制件的主要設(shè)備，按其外形注射機(jī)可分為立式、臥式和角式三種，應(yīng)用較多的是臥式注射機(jī)。
(一)注塑量校核
模具型腔能否充滿(mǎn)與注塑機(jī)允許的最大注塑量密切相關(guān)，設(shè)計(jì)模
式中 n——型腔數(shù)量，取雙型腔
m1——單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（g或cm3）
m2——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積 （g或cm3）
V——塑件的體積（cm3）
m——注塑機(jī)允許的最大注塑量（g或cm3）
(二) 塑件鎖模力校核
在確定型腔的數(shù)量后確定注射機(jī)的類(lèi)型，參考教材《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》式4-3：按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目n≤F-PA2/PA1
式中 F——注射機(jī)的額定鎖模力（N）；
A1——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（㎜2）；
A2——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（㎜2）；
P——塑料容體對(duì)型腔的成型壓力(MPa)，其大小一般是注射壓力大小見(jiàn)本說(shuō)明書(shū)表二。
由上面的公式得F≥PA2+PA1×n
p值查本說(shuō)明書(shū)表二（注射壓力在60～100之間），取中間值p=80 Mpa，A1=9828㎜2，A2=112㎜2，故F≥80×130＋80×9828×2
=8960＋1572480
=1582880(N)
合1582.88 KN。
本模具所需要的鎖模力≥1581.44 KN，符合條件的注射機(jī)有多種，在此是初步選用XS-ZY-250注射機(jī)。下面是XS-ZY-250注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格：
表三
螺桿直徑
注射容量
注射壓力
鎖模力
ф50㎜
250㎝2
130MPa
1800KN
最大注射面積
最大模具厚度
最小模具厚度
中心孔徑
500㎝2
350㎜
250㎜
ф150㎜
模板行程
噴嘴球半徑
噴嘴孔直徑
定位孔直徑
350㎜
18㎜
ф4
ф1250+0.06
注塑加工時(shí)所需注塑壓力與塑料品種，塑件形狀和尺寸，注塑機(jī)類(lèi)型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關(guān)。選擇的注塑機(jī)的注塑壓力必需大于成型制品所需的注塑壓力。
(三)注射壓力的校核
由ABS注射參數(shù)可知，注射壓力為70～90 MPa，注射機(jī)額定注射壓力為119MPa。符合要求。
(四)模具安裝尺寸校核
噴嘴尺寸,模機(jī)外形尺寸及模具厚度均應(yīng)在注塑機(jī)所要求的技術(shù)規(guī)格范圍內(nèi).模具主澆道中心線(xiàn)與料筒、噴嘴的中心線(xiàn)相一致，噴嘴頭的凸球面比較、半徑Rn與主澆道始端凹球面半徑Rp、噴嘴的孔徑dn與主澆道襯套的孔徑dp之間，分別保持如下關(guān)系：
Rp＞Rn， dp＞dn
則 16mm＞12mm 3mm＞2mm 所以合適。
(五) 開(kāi)模行程的校核
開(kāi)模
模具安裝在注射機(jī)上必須使模具的中心線(xiàn)與料筒、噴嘴的中心線(xiàn)重合。因此，定位圈的中心線(xiàn)要和噴嘴的中心線(xiàn)重合，本設(shè)計(jì)也能滿(mǎn)足要求（詳見(jiàn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)）。
３. 模具厚度 本模具閉合高度H＝355.5㎜，注射機(jī)允許的閉合高度為Hmax＝370㎜，Hmin＝355.5 ㎜，顯然，滿(mǎn)足要求。
2.3 分型面的設(shè)計(jì)
分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要應(yīng)素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切的關(guān)系，并且直接影響到塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。
選擇分型面時(shí)一般應(yīng)尊循以下幾項(xiàng)基本原則：
1. 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；
2. 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；
3. 保證塑件的精度要求；
4. 滿(mǎn)足塑件外觀質(zhì)量的要求；
5. 便于模具的加工與制造；
6. 對(duì)成型面積的影響；
7. 排氣的效果的考慮；
8. 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。
根據(jù)分型面選擇的原則，通過(guò)綜合分析比較，確定以下的兩個(gè)方案：?jiǎn)畏中兔婧碗p分型面。
方案一：雙分型面
選用雙分型面形式的優(yōu)點(diǎn)：模具進(jìn)料均勻、平穩(wěn)。
選用雙分型面形式的缺點(diǎn)：增加模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，增加模具的厚度，而且在制品的外表面易留下點(diǎn)澆口的痕跡。不符合模具的加工經(jīng)濟(jì)性。
方案二：選用單分型面結(jié)構(gòu)的示意圖如下：
選用單分型面的優(yōu)點(diǎn)：使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，減小模具的厚度，也節(jié)省了模具材料，且在脫模后塑料制件的外表面無(wú)澆口的痕跡。進(jìn)料的距離也大大的縮短了。
從以上的兩個(gè)方案進(jìn)行比較，采用方案二（單分型面）比采用方案一（雙分型面）更符合要求，方案二符合了模具的加工經(jīng)濟(jì)性，因此，本模具宜采用雙分型面的形式。
2.4 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要完節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想性能的塑料制件以及最佳的成型效率有直接應(yīng)響，是模具設(shè)計(jì)者重視的技術(shù)問(wèn)題。
對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則：
1. 采用盡量短的流程，以減少熱量與壓力損失；
2. 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣；
3. 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量；
4. 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。
從給出的塑料制件看，既要保證塑件的外觀要求，又要考慮澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)原則。
2.41 主流道
復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理。
主流道的設(shè)計(jì)參考教材《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》P114表5-2主流的部分尺寸：
符號(hào)
名稱(chēng)
尺寸
d
主流道小直徑
注射噴嘴直徑+（0.5~1）
SR
主流道球面半徑
噴嘴球面半徑+（1~2）
h
球面配合高度
3~5
a
主流道錐角
2゜~6゜
L
主流道長(zhǎng)度
盡量≤60
D
主流道大端直徑
d+2Ltga/2
查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》P386表2-40常用熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)規(guī)格XS-ZY-250：
噴嘴球半徑=ф18㎜；主流道小端直徑=4㎜。
則主流道小端直徑d=4+1=5㎜;
球面配合高度h取4㎜；
主流道錐角α取40 ；
主流道球面直徑SR=18+3=21㎜;
L和D還待定。
2.42 分流道設(shè)計(jì)
分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿(mǎn)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(mǎn)型腔，并且流動(dòng)過(guò)程中壓力損失盡可能小，能使塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。
在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到以上的原則有兩種設(shè)計(jì)形式：圓形截面分流道和梯形截面分流道。下面是這兩種形式的比較：
圓形截面分流道：在相同截面積的情況下，其比面積最小，它的流動(dòng)性和傳熱性都好。
梯形截面分流道：在相同截面積的情況下，其比面積大，塑料熔體熱量散失及流動(dòng)阻力均不大。
比較以上的兩種形式，再考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，采用圓形截面分流道更符合設(shè)計(jì)的要求，故本模具的分流道設(shè)計(jì)形式采用了圓形截面分流道的形式。
2.43 澆口的設(shè)計(jì)
澆口是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，
2.44 冷料井的設(shè)計(jì)
冷料井又稱(chēng)冷料穴，它是為貯存兩次注塑間隔產(chǎn)生的冷料頭。防止冷料頭進(jìn)入型腔造成制品熔接不牢，影響制品質(zhì)量，甚至堵住澆口，而造成成型不良。冷料井常主流道末端。冷料井的直徑稍大于主流道大端直徑，長(zhǎng)度一般取主流道直徑的1.5～2倍。冷料井與拉料桿頭部結(jié)構(gòu)緊密相連。這里采用最常用的Z形頭拉料桿冷料井。
2.45排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)
當(dāng)塑料熔體填充型腔時(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)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填料等缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮排氣問(wèn)題。注射模成型時(shí)排氣通常以如下四種方式進(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)制排氣。
根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和型芯型腔以及模具的結(jié)構(gòu)，本副模具因?yàn)樾托臼遣捎描偲唇Y(jié)構(gòu)，固采用利用間隙配合排氣，同時(shí)，鉗工在加工時(shí)，適當(dāng)在分型面上開(kāi)設(shè)很小的排氣槽（ABS排氣槽深度為0.03㎜）。
2.5 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑料間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。
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)，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。
一、模具材料的選擇
1. 根據(jù)模具的生產(chǎn)條件和模具的工作條件需要，結(jié)合模具材料的基本性能和相關(guān)的因素，來(lái)選擇適合模具需要的，經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上先進(jìn)的模具材料。對(duì)于一種模具，如果單純從材料的基本性能考慮，可能幾種模具材料都能符合要求，然而必需綜合考慮模具的使用壽命、模具制造工藝過(guò)程的難易程度、模具制造費(fèi)用以及分?jǐn)偟街圃斓拿恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用等多種因素，進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，才能得出符合模具材料的冶金質(zhì)量及其它考慮因素 冶金質(zhì)量也對(duì)模具材料的性能有很大的影響，只有優(yōu)秀的冶金質(zhì)量，才能充分發(fā)揮模具材料的各種性能。常考慮的冶金質(zhì)量指標(biāo)有：冶煉質(zhì)量，鍛造軋制工藝，熱處理和精加工，導(dǎo)熱性，精料和制品化等。其它還要考慮選用的模具材料的價(jià)格和通用性。
總之，選用高質(zhì)量、高性能、高精度的模具材料的精料和制品，高效率、高速度低成本地生產(chǎn)高質(zhì)量的模具，已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具制造的主要發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)也正在向這一方向發(fā)展。
以下成型零件材料就根據(jù)以上原則選擇。
2.51 凹模的設(shè)計(jì)
為了提高零件的加工效率，裝拆方便，保證兩個(gè)型腔形狀，尺寸一致，采用整體式凹模結(jié)構(gòu)。在凹模與定模板間的配合用。
影響成型零件的尺寸因素有：
1.塑件的收縮率，其值為δs=（Smax-Smin ）Ls;
式中 δs——塑料收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差；
Smax——塑料的最大收縮率；
Smin——塑料的最小收縮率；
Ls ——塑件的基本尺寸。
2.模具成型零件的制造誤差；
參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》P所列出的經(jīng)驗(yàn)值，成型零件的制造公差約占塑件總公差的-,或取IT7-IT8級(jí)作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用δz表示。
收縮率的波動(dòng)引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大。在計(jì)算成型零件時(shí)，所用到的收縮率均用平均收縮率來(lái)表示= ×100%
式中 ——塑件的平均收縮率；
Smax——塑料的最大收縮率；
Smin——塑料的最小收縮率。
計(jì)算公式參考教材P151式（5-18）：
(LM)δz =[(1+ )LS–(0.5~0.75)Δ]δz
式中 ——表示塑料的平均收縮率；(=0.55%)
LS——表示塑件的基本尺寸；
Δ——表示塑件尺寸的公差；
δZ——取Δ/3。
當(dāng)制件的尺寸較大、精度級(jí)別較底時(shí)式中取0.75，當(dāng)精度級(jí)別較高時(shí)式中取0.5。本塑件為鼠標(biāo)的外殼其精度要求較高，故在本設(shè)計(jì)中取0.75。
腔深度的計(jì)算：
2.52 型心尺寸的計(jì)算
型心尺寸的計(jì)算公式參考教材P151式5-19：
(LM)δz =[(1+ )LS+0.75Δ]δz
式中 ——表示塑料的平均收縮率；(=0.55%)
LS——表示塑件的基本尺寸；
Δ——表示塑件尺寸的公差；
δZ——取Δ/3。
當(dāng)制件的尺寸較大、精度級(jí)別較底時(shí)式中取0.75，當(dāng)精度級(jí)別較高時(shí)式中取0.5。本塑件為鼠標(biāo)的外殼其精度要求較高，故在本設(shè)計(jì)中取0.75。
型芯高度尺寸的計(jì)算
運(yùn)用平均收縮率法：
(hm)–δz =[（1+Scp）LS+1/3Δ]–δz
HＭ————型芯高度尺寸（mm）
δz————型芯高度制造公差（mm）
(hm)–δ=[(1+0.55%)×14+0.16/3]–δ
=14.097
中心距離的尺寸計(jì)算
中心距離尺寸的計(jì)算公式參考教材P151式5-22：
(CM)δZ/2=(1+) CSδZ/2
式中 ——表示塑料的平均收縮率；(=0.55%)
CS——表示塑件的基本尺寸；
Δ——表示塑件尺寸的公差；
δZ——取Δ/3。
2.53 模具型腔側(cè)壁和底版厚度的計(jì)算
塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底版厚度過(guò)小，可能因硬度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足產(chǎn)生翹曲變形導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚。
矩形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算
在本模具設(shè)計(jì)中采用了整體矩形型腔。
整體式矩形型腔，這種結(jié)構(gòu)與組合式型腔相比剛度較大。由于底板與側(cè)壁為一體，所以在型腔底面不會(huì)出現(xiàn)溢料間隙，因此在計(jì)算型腔壁厚時(shí)變形量的控制主要是為保證塑件尺寸精度和順利脫模。矩形板的最大變形量發(fā)生在自由邊的中點(diǎn)上。壁厚的計(jì)算公式參考《模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》表2-158凹模側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算。S=
式中 C——常數(shù)，其值由型腔的高度與型腔的長(zhǎng)度之比確定。因型腔的
查教材表5-17矩形型腔壁厚推薦尺寸，取45 mm。所以本模具型腔的壁厚值為45 mm。
底板厚度計(jì)算.
由于熔體壓力，板的中心將產(chǎn)生最大變形量。按剛度條件，型腔厚度為h=
式中 C，——常數(shù)，其值由型腔的高度與型腔的長(zhǎng)度之比確定。因型腔的高度與型腔的長(zhǎng)度之比=14/119.52=0.117135，查手冊(cè)得C=1.4；
P——型腔壓力，一般取25~45MPa，在此取40 MPa；
a——型腔的深度。其值為10.；
E——彈性模量。鋼的取2.1×105；
δ——允許變形量，查教材表5-12ABS為≤0.05，在此取0.01。
h=
=
=32.17 mm
查手冊(cè)的推薦值在此取37 mm。
動(dòng)模墊板厚度的確定
查《模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》動(dòng)模墊板厚度的推薦值，塑件在分型面上的投影面積為（119.52×64）×2=15298.56合152.98，在100~200的范圍內(nèi)，則墊板的厚度為30~40，在此取40mm。
2.6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要考慮以下幾項(xiàng)的原則：
1. 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)計(jì)在動(dòng)模的一側(cè)；
2. 保證塑件不因推出而變形損壞；
3. 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠；
4. 保證良好的塑件外觀；
5. 合模時(shí)的真確復(fù)位。
在本模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中采用推桿的形式對(duì)塑件進(jìn)行脫模，其具體的布置情況考慮平衡受力的原則。
2.61 脫模力的計(jì)算
注射成型以后，塑件在模具中冷卻定型，由于體積收縮，對(duì)型腔產(chǎn)生包緊力，塑件必須克服磨擦阻力才能從模腔中脫出。
按力的平衡原理，列出平衡方程式：
Ft=AP(μcosα-sinα)
在式中μ——塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1~0.3；
A——塑件對(duì)型芯的包容面積；
P——塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力,模內(nèi)冷卻一般?。?.8~1.2）×107；在此取中間值1.0×107。
Ft——脫模力；
α——型芯的脫模斜度，在本模具中為40＇。
先計(jì)算A值：A=（10×64.98+119.52×10）×4=7380
Ft=Ap(μcosα-sinα)
=7380×（0.2×cos40＇-sin40＇）
=7.3×106KN。
2.7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在給定的制件外形分析，成型時(shí)可用側(cè)向分型機(jī)構(gòu)來(lái)完成，但使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？紤]到要實(shí)現(xiàn)制件的外形，觀察其外形形狀，在內(nèi)兩側(cè)邊可以用側(cè)向抽芯實(shí)現(xiàn)成型，在型腔與型芯之間用一鑲塊的型芯來(lái)成型，必須用抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行成型，這樣可以把模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，降低制造成本。
在本模具設(shè)計(jì)過(guò)程中采用的是機(jī)動(dòng)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。
①抽芯距離的確定和抽芯力的計(jì)算：
為了安全的起見(jiàn)，側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大2~3mm。
抽芯距用s表示，則s=s1+2~3mm=2+2=4mm。
抽芯力的計(jì)算：對(duì)于側(cè)向抽芯的抽芯力，往往采用如下的公式進(jìn)行估算：
Fc=chP(μcosα-sinα)
在式中μ——塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1~0.3；
c——側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(zhǎng)(m);
h——側(cè)型芯成型部分的高度(m)；本模具為9mm
P——塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力,模內(nèi)冷卻一般?。?.8~1.2）×107；在此取中間值1.0×107。
Fc—
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定?；蛏舷履：夏r(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。
一、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用
1、定位作用 模具閉合后，保證動(dòng)定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精確；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過(guò)程中也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。
2、導(dǎo)向作用 合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模或上下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。
3、承受一定的側(cè)壓力 塑料熔體在充型過(guò)程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。若側(cè)壓力很大時(shí)，不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)。
導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套，導(dǎo)柱和導(dǎo)套均采用標(biāo)準(zhǔn)件。導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6的過(guò)渡配合：導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用H7/f7的間隙配合，而導(dǎo)套用H7/r6的配合鑲?cè)肽０濉?
一、 導(dǎo)套和導(dǎo)柱
（一）導(dǎo)柱
1、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)柱采用[1]表2-111標(biāo)準(zhǔn)形式，這種形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，用于簡(jiǎn)單模具。
2、導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求
(1) 長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出8~12mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。
(2) 形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。
(3) 材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用Y8、T10鋼經(jīng)淬火處理，硬度為HRC50~55。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度Ra為0.8μm,導(dǎo)向部分表面粗糙度Ra為0.8~0.4μm。
(4) 配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用H7/m6或H7/k6的過(guò)渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用H7/F7或H8/f7的間隙配合。
（二）導(dǎo)套
1、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 本模具的結(jié)構(gòu)形式采用[1]表2-114形式，這種形式結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，便于加工。
2、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求
(1) 形狀 為了使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好作成通孔，以利于排出孔內(nèi)空氣及殘?jiān)鼜U料。如模板較厚，導(dǎo)柱孔必須作成盲孔時(shí)，可在盲孔的側(cè)面打一小孔排氣。
(2) 材料 導(dǎo)套與導(dǎo)柱用相同的材料或同合金等耐磨材料制造，其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。?dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般為Ra0.8μm。
(3) 固定形式及配合精度 導(dǎo)套用環(huán)形槽代替缺口，固定在定模板上。用H7/f7或H7/k6配合鑲?cè)肽０濉?
2.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
注射模的溫度對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過(guò)控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。
根據(jù)ABS塑料的成型工藝，本模具只要設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可。
一、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
冷卻系統(tǒng)的計(jì)算包括熱傳導(dǎo)面積的計(jì)算、溫控介質(zhì)通道的尺寸和介質(zhì)用量的確定以及通道回路的排布等，這些工作是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)。這里略，其參數(shù)根據(jù)資料推薦值選則。
二、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
為了提高冷卻效率和爭(zhēng)取型腔表面溫度的均勻和穩(wěn)定，在系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)中應(yīng)遵守生產(chǎn)中的約定原則。在管道回路布置時(shí)，還需要進(jìn)一步考慮型腔的形狀和尺寸，并使加工方便和密封效果好。冷卻水道的設(shè)計(jì)原則如下：
1. 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；
2. 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等個(gè)；
3. 澆口處加強(qiáng)冷卻；
4. 冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量??；
5. 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置。
還有冷卻水道應(yīng)盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件的強(qiáng)度；冷卻水道應(yīng)易于清理，一般水道孔徑為10㎜（不小于8㎜）。
根據(jù)中間板的厚度和型腔尺寸，參考設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦值，在中間板中開(kāi)設(shè)5條直通式冷卻水道，直徑為10㎜，具體布局參間零件圖。
冷卻水道和外界的連接采用標(biāo)準(zhǔn)件水嘴連接。
2.9 注射機(jī)參數(shù)的較核
由于選用XS-ZY-250注射機(jī)，其裝模高度在250-370之間而本模具的總高度是355.5，在裝模的范圍之內(nèi)。塑件在分型面上的投影面積為（112×82）×2=18638合186.38，而XS-ZY-250注射機(jī)的最大注射面積是500 cm2，也在合格的范圍內(nèi)。所以在前面的初選用XS-ZY-250注射機(jī)是符合本模具的要求的。
第3章 繪制裝配圖和零件圖
裝配圖是機(jī)械設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)意圖的反映，是機(jī)械設(shè)計(jì)、制造的重要技術(shù)依據(jù)。在部件和零件設(shè)計(jì)和制造及裝配時(shí)，都需要裝配圖。本模具裝配圖表達(dá)了模具的工作原理、零件的安裝配合關(guān)系和各零件的主要結(jié)構(gòu)形狀以及裝配、檢驗(yàn)和安裝時(shí)所需要的尺寸和技術(shù)要求。
本套圖紙中還有一張型芯組件圖，表達(dá)了主型芯、鑲塊和動(dòng)模板之間的位置和配合關(guān)系。
零件圖是設(shè)計(jì)部門(mén)提交給生產(chǎn)部門(mén)的重要技術(shù)文件，它更具體的反映了設(shè)計(jì)者的意圖，表達(dá)了機(jī)械或部件對(duì)零件的要求（包括對(duì)零件的結(jié)構(gòu)要求和制造工藝的可能性、合理性要求等），是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。本套模具圖紙中詳細(xì)標(biāo)注了零件的各個(gè)尺寸和公差，位置公差和粗糙度等。
在設(shè)計(jì)中繪圖主要用計(jì)算機(jī)繪圖，使用的軟件主要有：Pro/Engineer、Auto CAD2002等。
在繪制塑件圖、裝配圖和零件圖時(shí)，由于自己的水平有限，出了很多的錯(cuò)誤和標(biāo)注不合理的地方，經(jīng)過(guò)多次改正，不斷提高圖紙質(zhì)量。
第4章 注射件成型缺陷分析
模具設(shè)計(jì)制造完后，要進(jìn)行試模。由于設(shè)計(jì)存在的缺陷，可能會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，因此要根據(jù)具體的情況及時(shí)解決，不要在正式生產(chǎn)中產(chǎn)生類(lèi)似的問(wèn)題和缺陷。
以下表4注射模成型缺陷分析及解決方法。
表4 注射塑件成型缺陷分析
序號(hào)
成型缺陷
生產(chǎn)原因
解決措施
1
制 制品形狀欠缺
1.料筒及噴嘴溫度偏低
2.模具溫度太低
3.加料量不足
4.注射壓力不足
5.進(jìn)料速度慢
6.鎖模力不夠
7.模腔無(wú)適當(dāng)排氣
8.注射時(shí)間太短，柱塞或螺桿回退時(shí)間太早
9.雜物堵塞
10.流道澆口太小，太薄、太長(zhǎng)
提高料筒及噴嘴溫度
提高模具溫度
增加料量
提高注射壓力
調(diào)節(jié)進(jìn)料速度
增加鎖模力
修改模具，增加排氣孔
增加注射時(shí)間
清理噴嘴
正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)
2
制品滋邊
1.注射壓力太大
2鎖模力過(guò)小或單向受力.
3.模具碰損或磨損
4.模具間落入雜物
5.料溫太高
6.模具變形或分型面不平
降低注射壓力
調(diào)節(jié)鎖模力
修理模具
擦凈模具
降低料溫
調(diào)整模具或磨平
3
熔合紋
明顯
1. 料溫過(guò)低
2. 模溫低
3. 擦脫模劑過(guò)多
4. 注射壓力底
5. 注射速度慢
6. 加料不足
7. 模具排氣不良
提高料溫
提高模溫
少擦脫模劑
提高注射壓力
加快注射速度
加足料
通模具排氣氣孔
4
黑點(diǎn)及
條紋
1. 料溫高,并分解
2. 料筒或噴嘴結(jié)合不嚴(yán)
3. 模具排氣不良
4. 染色不均勻
5. 物料中混有深色物
降低料溫
修理接合處,出去死角
改變模具排氣
重新染色
將物料中深色物取締
5
銀絲、斑紋
1.料溫過(guò)高,料分解物進(jìn)入模腔
2.原料含水分高,成型時(shí)氣化
3.物料含有易揮發(fā)物
迅速降低料溫
原料預(yù)熱或干燥
原料進(jìn)行預(yù)熱干燥
6
制品變形
1. 冷卻時(shí)間短
2. 頂出受力不均
3. 模溫太高
4. 制品內(nèi)應(yīng)力太大
5. 通水不良,冷卻不均
6. 制品薄厚不均
加長(zhǎng)冷卻時(shí)間
改變頂出位置
降低模溫
消除內(nèi)應(yīng)力
改變模具水路
正確設(shè)計(jì)制品和模具
7
制品脫皮、分層
1. 原料不純
2. 同一塑料不同級(jí)別或不同牌號(hào)相混
3. 配入潤(rùn)滑劑過(guò)量
4. 塑化不均勻
5. 混入異物氣疵嚴(yán)重
6. 進(jìn)澆口太小,摩擦力大
7. 保壓時(shí)間過(guò)短
凈化處理原料
使用同級(jí)或同牌號(hào)料
減少潤(rùn)滑劑用量
增加塑化能力
消除異物
放大澆口
適當(dāng)延長(zhǎng)保壓時(shí)間
8
裂紋
1. 模具太冷
2. 冷卻時(shí)間太長(zhǎng)
3. 塑料和金屬嵌件收縮率不一樣
4. 頂出裝置傾斜或不平衡,頂出截面積小或分布不當(dāng)
5. 制件斜度不夠,脫模難
調(diào)整模具溫度
降低冷卻時(shí)間
對(duì)金屬嵌件預(yù)熱
調(diào)整頂出裝置或合理安排頂出桿數(shù)量及其位置
正確設(shè)計(jì)脫模斜度
9
制品表面有波紋
1. 物料溫度低,粘度大
2. 注射壓力
3. 模具溫度低
4. 注射速度太慢
5. 澆口太小
提高料溫
料溫高,可減小注射壓力,反之則加大注射壓力
提高模具溫度或增大注射壓力
提高注射速度
適當(dāng)擴(kuò)展?jié)部?
10
制品性脆強(qiáng)度下降
1. 料溫太高,塑料分解
2. 塑料和嵌件處內(nèi)應(yīng)力過(guò)大
3. 塑料回用次數(shù)多
4. 塑料含水
降低料溫,控制物料在料筒內(nèi)滯留時(shí)間
對(duì)嵌件預(yù)熱,保證嵌件周?chē)幸欢ê穸鹊乃芰?
控制回料配比
原料預(yù)熱干燥
11
脫模難
1. 模具頂出裝置結(jié)構(gòu)不良
2. 模具脫模斜度不夠
3. 模腔溫度不合適
4. 模腔有接縫或存料
5. 成型周期太短或太長(zhǎng)
6. 模芯無(wú)進(jìn)氣孔
改進(jìn)頂出裝置
正確設(shè)計(jì)模具
適當(dāng)控制模溫
清理模具
適當(dāng)控制注射周期
修改模具
12
制品尺寸不穩(wěn)定
1. 機(jī)器電路或油路系統(tǒng)不穩(wěn)
2. 成型周期不一至
3. 溫度、時(shí)間、壓力變化
4. 塑料顆粒大小不一
5. 回收下角料與新料混合比例不均
6. 加料不均
修理電器或油壓系統(tǒng)
控制成型周期,使一致
調(diào)節(jié),控制基本一致
使用均一塑料
控制混合比例,使均勻
控制或調(diào)節(jié)加料均勻
總結(jié)
本設(shè)計(jì)是成型鼠標(biāo)的外殼的注射模具，選用了ABS作為塑件的材料，能夠滿(mǎn)足鼠標(biāo)外殼的使用性能及注射模具的成型特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用了四導(dǎo)柱的模具結(jié)構(gòu)，在注射成型冷卻后，動(dòng)模部分隨著注射機(jī)的動(dòng)模向后移動(dòng)，動(dòng)模板與定模板間分型，同時(shí)由于斜導(dǎo)柱的作用使側(cè)滑塊也一起與塑件分離，而在拉料桿的作用之下把澆注系統(tǒng)的凝料隨之拉出來(lái)一起與動(dòng)模移動(dòng)；當(dāng)型芯與型腔完全分離后，塑料制件留在型芯上。這時(shí)推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作，通過(guò)推桿把制件頂出模外；最后在合模時(shí)，在彈簧與復(fù)位桿的作用下使模具閉合，完成了一次成型。
本模具采用了鑲塊型芯的形式，使加工方便，但是側(cè)向抽芯部分是在定模與動(dòng)模之間各一半，這樣使模具型腔和型芯的