基于pro/E的鼠標(biāo)上蓋注塑模具設(shè)計(jì)1 緒論1.1 我國(guó)塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀模具工業(yè)的發(fā)展，己成為制造業(yè)中科技含量增長(zhǎng)最快的行業(yè)之一。根據(jù)2007中國(guó)國(guó)際模具展情況通報(bào)會(huì)，近年來(lái)我國(guó)模具工業(yè)以年均20%的速度持續(xù)增長(zhǎng)，目前已擁有3萬(wàn)多家模具生產(chǎn)企業(yè)，模具生產(chǎn)總量已躍居世界第三，直接帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值2.4萬(wàn)億元5。塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。隨著塑料的種類不斷增多、性能不斷改善，塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通運(yùn)輸、通信以及日常生活等方面得到廣泛應(yīng)用。中國(guó)塑料工業(yè)加工協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)廖正品在接受消費(fèi)日?qǐng)?bào)采訪時(shí)說(shuō)3：“塑料是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，改革開(kāi)放20多年來(lái)，我國(guó)塑料行業(yè)發(fā)展非常迅速，1999年至2004年均增長(zhǎng)率為14%，是同期GDP增速的1.7倍，預(yù)計(jì)近十幾年增速仍將高于GDP增長(zhǎng)。2004年累計(jì)完成工業(yè)總產(chǎn)值2936.2億元，占輕工行業(yè)總產(chǎn)值的10.5%，產(chǎn)值總額在輕工19個(gè)主要行業(yè)中位居第三；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售率97.8%，高于輕工行業(yè)平均水平。目前，行業(yè)深入發(fā)展契機(jī)已經(jīng)顯現(xiàn)，受到國(guó)家有關(guān)部門的重視。在2006年，一向不被人們關(guān)注的塑料管材管件也被列入到中國(guó)名牌產(chǎn)品評(píng)價(jià)目錄中?！弊⑺艹尚褪巧a(chǎn)塑料制件最常用的制造方法之一，由于能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確的產(chǎn)品,且適用于高效率、大批量的生產(chǎn)方式，因此有很大的市場(chǎng)需求和良好的發(fā)展前景。我國(guó)塑料模具工業(yè)經(jīng)過(guò)了半個(gè)多世紀(jì)的迅速發(fā)展，無(wú)論是模具的設(shè)計(jì)水平、加工制造技術(shù)還是CAD技術(shù)，都已有了相當(dāng)規(guī)模的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有不小的差距，例如專用塑料模具鋼品種少，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，獨(dú)立的模具工廠少，專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃等等。因此努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，是刻不容緩的。1.2注塑模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程與輔助制造1.2.1 CAD/CAM/CAE對(duì)模具設(shè)計(jì)的作用及意義目前，塑料產(chǎn)品種類多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，因此要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中求生存，就必須走高效率、高質(zhì)量、高精度的道路。因此如何縮短設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本是我國(guó)塑料加工企業(yè)共同面對(duì)的問(wèn)題。我國(guó)塑料模具目前的設(shè)計(jì)與分析主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和工藝人員的技巧，設(shè)計(jì)合理與否、制品有無(wú)缺陷只有通過(guò)試模才知道，使得模具的制造周期長(zhǎng)、成本高。而注塑模具CAE技術(shù)可在模具制造之前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和模擬來(lái)代替實(shí)際的試模，預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)中潛在的缺陷，突破了在傳統(tǒng)的注塑機(jī)上的反復(fù)試模、修模的束縛。同傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，CAE技術(shù)在提高生產(chǎn)率、保證模具質(zhì)量及其性能，降低生產(chǎn)成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等方面，起到了不可估量的作用。對(duì)近幾年國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)所公布的有關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)表明，國(guó)外采用CAD/CAM/CAE技術(shù)所取得的平均經(jīng)濟(jì)效率大致為：設(shè)計(jì)時(shí)間縮短了50%、制造時(shí)間縮短了30%、成本下降了10%、塑料原料節(jié)省了7%4。注射模CAD/CAM/CAE技術(shù)作為一種劃時(shí)代的工具和手段，從根本上改變了傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法2。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。1.2.2 Pro/ENGINEER簡(jiǎn)介本課題采用美國(guó)PTC公司所推出的大型三維軟件Pro/ENGINEER進(jìn)行具體實(shí)體零件以及模具的設(shè)計(jì)。Pro/ENGINEER是一套由設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是CAD/CAM領(lǐng)域最具有代表性的產(chǎn)品。Pro/ENGINEER系統(tǒng)的具體代表性如下：第一、參數(shù)化建模工程設(shè)計(jì)人員可以隨意勾畫(huà)草圖，通過(guò)修改相應(yīng)的參數(shù)輕易改變模型。這一功能特性為工程設(shè)計(jì)人員提供了設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)易和靈活。例如，要畫(huà)一個(gè)長(zhǎng)方形，設(shè)計(jì)人員可以在繪圖區(qū)畫(huà)出一個(gè)長(zhǎng)方形，然后通過(guò)修改長(zhǎng)和寬的尺寸來(lái)精確控制其尺寸。第二、基于特征建模Pro/ENGINEER是采用基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)。特征是Pro/ENGINEER中構(gòu)成零件的基本單元，設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的功能去生成模型，如腔、殼、倒角以及圓角等等，在需要的時(shí)候直接修改相應(yīng)的特征即可。第三、單一數(shù)據(jù)庫(kù)所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。Pro/ENGINEER建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)上，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生變動(dòng)，可以反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦修改了零件的某個(gè)特征，也會(huì)反應(yīng)在裝配、工程圖等環(huán)節(jié)，這就給繪圖設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的便利，減少了很多重復(fù)性的工作。Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然，更直觀，無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。1.2.3 EMX簡(jiǎn)介EMX（Expert Moldbase Extension）是PRO/E模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的一個(gè)外掛軟件，其功能強(qiáng)大。具有自動(dòng)建立各種標(biāo)準(zhǔn)模架及模架所需要的標(biāo)準(zhǔn)件，并可以自動(dòng)創(chuàng)建保存工程圖和BOM。不但節(jié)約了模具設(shè)計(jì)的時(shí)間，還可以減少許多不必要的錯(cuò)誤，有效的提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量與時(shí)間，是設(shè)計(jì)模架不可缺少的好助手。EMX的功能特點(diǎn):第一、可以快速創(chuàng)建安裝模架及配件。對(duì)各種元件迅速添加并具備自動(dòng)安裝到相應(yīng)位置的功能。第二、具備自動(dòng)創(chuàng)建工程圖并可以自動(dòng)保存。第三、元件庫(kù)內(nèi)自帶有完整的滑塊，斜頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)組件。第四、可以模擬設(shè)定注塑件的壓力、鎖模力等設(shè)置。并可以設(shè)置模擬開(kāi)模。第五、修改元件名稱以及參數(shù)。發(fā)揮最大自由的創(chuàng)建空間。第六、自帶有許多模架生產(chǎn)供應(yīng)商以及各家生產(chǎn)的模具模架數(shù)據(jù)，讓你在模架設(shè)計(jì)中更加輕松自如。第七、打破傳統(tǒng)2D設(shè)計(jì)，讓你在3D直觀感覺(jué)中進(jìn)行創(chuàng)建。1.3 課題研究的目的隨著塑料制品應(yīng)用的日益廣泛，對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)和制造的要求也越來(lái)越高。本課題以鼠標(biāo)上蓋為研究對(duì)象，然后借助MoldFlow軟件強(qiáng)大的分析和動(dòng)態(tài)仿真功能，對(duì)其澆口位置、冷卻系統(tǒng)、填充系統(tǒng)、翹曲變形進(jìn)行優(yōu)化分析，從而得到了最佳澆口位置和模具的相關(guān)結(jié)構(gòu)。整個(gè)設(shè)計(jì)從二維發(fā)展為三維，實(shí)現(xiàn)了可視化設(shè)計(jì)，不但可以立體、直觀地再現(xiàn)尚未加工出的模具體，而且真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM/CAE一體化，可以有效地提高模具質(zhì)量、縮短模具開(kāi)發(fā)周期、減小模具生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2 鼠標(biāo)上蓋結(jié)構(gòu)及成型工藝分析2.1 塑件結(jié)構(gòu)分析一款好的鼠標(biāo)的外形應(yīng)符合人體工程學(xué)原理，令人手感舒適，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常重要。該塑件屬于流線型結(jié)構(gòu)，由許多曲面構(gòu)成，如圖2-1、2-2所示。鼠標(biāo)上蓋最重要的就是外觀表面，所以要求其表面光滑美觀，成型后無(wú)磨損、脫模痕跡、熔接痕、氣泡等影響外觀的缺陷。其最大輪廓尺寸為71.6mm×39.5mm×18.2mm。 圖2-1 鼠標(biāo)上蓋外表面 圖2-2 鼠標(biāo)上蓋內(nèi)表面2.2 塑件成型工藝分析2.2.1 塑件的分析（1）外形尺寸 該模具壁厚1.5mm，塑件的尺寸不大，塑料的熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注射成型。（2）精度分析 該塑件精度要求不高，采用一般精度MT3。（3）脫模斜度 ABS屬于無(wú)定型塑料，成型收縮率較小，參考表2-102選擇該塑件上型芯和凹模斜度為1°3°。2.2.2 ABS的性能分析（1）使用性能綜合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好；易于成型和機(jī)械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般的機(jī)械零件、減摩零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件。（2）成型性能1）無(wú)定型塑料。其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種來(lái)確定成型方法及成型條件。2）吸濕性強(qiáng)。含水量小于0.3%（質(zhì)量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。3）流動(dòng)性中等。溢邊料0.04mm左右。4）模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。（3）ABS的主要性能指標(biāo) 其性能指標(biāo)見(jiàn)下表2-1。表2-1 ABS的性能指標(biāo)密度/g·cm-31.021.08屈服強(qiáng)度/Mpa50比體積/ cm3·g-10.860.98拉伸強(qiáng)度/Mpa38吸水性/%0.20.4拉伸彈性模量/Mpa1.4×103熔點(diǎn)/130160抗彎強(qiáng)度/Mpa80計(jì)算收縮率(%)0.40.7抗壓強(qiáng)度/Mpa53比熱容/kg·1470彎曲彈性模量/Mpa1.4×1032.2.3 ABS的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)（1）注射成型過(guò)程1） 成型前的準(zhǔn)備。對(duì)ABS的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢測(cè)，由于ABS吸水性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。2） 注射過(guò)程。塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。3） 塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為6070，處理時(shí)間為1620s。（2）注塑工藝參數(shù)1） 注塑機(jī)：柱塞式2） 料筒溫度（）：后段150170； 中段165180； 前段180200。3） 噴嘴溫度（）：170180。4） 模具溫度（）：6080。5） 注射壓力（MPa）：7090。6） 成型時(shí)間（S）：14.4（注射時(shí)間取0.7，冷卻時(shí)間5.7，輔助時(shí)間8）。3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 分型面的選擇分型面是指分開(kāi)模具取出塑料件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面，它的選擇是塑件能否完好成型的先決條件2。（1）分型面設(shè)計(jì)的原則1) 符合塑件脫模的基本要求，分型面位置應(yīng)設(shè)在塑件脫模方向最大的投影邊緣部位。2) 分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的外表面。3) 確保塑件留在動(dòng)模一側(cè)，利于推出且推桿痕跡不顯露于外觀面。4) 確保塑件質(zhì)量。5) 盡量避免形成側(cè)孔、側(cè)凹，力求模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。6) 滿足模具的鎖緊要求；分型面是曲面時(shí)，應(yīng)加斜面鎖緊。7) 合理安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置。8) 有利于模具加工。（2）分型面位置的確定通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在塑件截面積最大且利于開(kāi)模取出塑件的曲面上，即其最大輪廓處，位置如圖3-1紅線框所示。圖3-1 塑件最大輪廓處3.2 型腔數(shù)量的確定該塑件采用的精度為MT3，且為大批量生產(chǎn)，因此采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸和模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，又考慮到型腔的平衡布置和澆口開(kāi)設(shè)部位的對(duì)稱，所以采用一模兩腔布置。3.3 注塑機(jī)的選擇和校核3.3.1 注射量的計(jì)算通過(guò)Pro/E分析計(jì)算得注塑體積：V塑=5.819cm35.82cm3塑件質(zhì)量：m塑=5.936g5.94g，密度取=1.02g/cm3。3.3.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按塑件體積的0.21倍來(lái)估算。由于采用的流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍來(lái)計(jì)算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為V總=V塑（1+0.2）×2=13.968cm313.97cm3 式（3.1）3.3.3 選擇注塑機(jī)根據(jù)第二步計(jì)算出來(lái)的一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量V總 =13.97cm3，并結(jié)合教材公式V公=V總/0.8得V公=17.46cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱注射量為30cm3，注射機(jī)型號(hào)為XS-Z-30臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表3-1。表3-1 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/ cm330拉桿空間/mm235螺桿柱塞直徑/mm28最大模具厚度/mm180注射壓力/MPa119最小模具厚度/mm60注射行程/mm130合模方式液壓-機(jī)械注射方式柱塞式定位圈直徑/mm63.5合模力/N2.5×105噴嘴球半徑/mm12模板最大行程/mm160噴嘴口孔徑/mm43.3.4 注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核（1）注射壓力校核查表4-1可知2，ABS所需要的注射壓力為80110MPa，這里取P0=90MPa，該注塑機(jī)的公稱注射壓力P公=119MPa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.11.3，這里取1.2，則：k1P0=1.290=108P公 式（3.2）所以，注塑機(jī)注射壓力合格。（2）鎖模力校核塑件在分型面上的投影面積A塑，通過(guò)Pro/E軟件測(cè)量得A塑=2432.15mm2澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A澆數(shù)值，可以按照單型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定。A澆是塑件在分型面上的投影面積A澆的0.10.3倍。這里取A澆=0.2A塑。塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積A總，則A總=n(A塑+A澆)=n(A塑+ 2A塑)=21.2A塑=5837.16 mm2 式（3.3） 模具型腔內(nèi)的膨脹力F脹，則F脹=A總P模=204300.6N=204.3kN 式（3.4）P模為型腔的平均計(jì)算壓力值。P模是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%40%，大致范圍為2540MPa。對(duì)于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。ABS屬于中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故P模取35MPa。查表3-1可得該注塑機(jī)的公稱鎖模力F鎖=250kN，鎖模力的安全系數(shù)為k2=1.11.2這里取1.2，則k2F脹=1.2 F脹=1.2204.3=245.16F鎖 式（3.5）所以，該注射機(jī)鎖模力合格。對(duì)于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。其作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件2。4.1 主流道的設(shè)計(jì)（1）主流道尺寸1） 主流道的長(zhǎng)度：小型模具L主應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計(jì)中初取48mm進(jìn)行設(shè)計(jì)。2） 主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴尺寸+mm=mm=4.5mm 式（4.1）3） 主流道大端直徑：d=d+2L主tan7.85mm，式中°。 式（4.2）4） 主流道球面半徑：SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+mm=mm=14mm 式（4.3）5） 球面的配合高度：h=3mm。（2）主流道的凝料體積 式（4.4）（3）主流道當(dāng)量半徑 式（4.5）（4）主流道澆口套的形式 澆口套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對(duì)材料要求嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理2。本設(shè)計(jì)中采用T10A，熱處理淬火表面硬度為5055HRC，并且主流道球面需進(jìn)行硬化處理。4.2 分流道的設(shè)計(jì)（1）分流道的布置形式在設(shè)計(jì)分流道時(shí)主要考慮的是盡量減少熔體流動(dòng)時(shí)的壓力損失和溫度降低，同時(shí)盡量減少分流道的容積，采用的是平衡式分流道。（2）分流道的長(zhǎng)度由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，所以分流道長(zhǎng)度L分取35mm。（3）分流道截面形狀及表面粗糙度常用的截面形狀有圓形、梯形、U形、矩形和六角形等。在分流道的設(shè)計(jì)為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，通常要求流道的橫截面積大而表面積小。因此，常用流道的截面積與周長(zhǎng)之比來(lái)表示流道的效率。該比值越大，表示流道的效率越高。查表4-5得圓形橫截面效率最高2。雖然以前因受模具加工設(shè)備的限制，加工成本較高，但是隨著模具加工技術(shù)的不斷發(fā)展，如今已逐漸克服困難,從而使圓形截面分流道的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。經(jīng)過(guò)分析，本設(shè)計(jì)采用圓形截面分流道，其表面粗糙度Ra的值取1.6m。（4）分流道截面尺寸根據(jù)表4-72，取分流道圓形橫截面的直徑D=5mm，則截面積為 式（4.6）（5）凝料體積V分=L分A分=35×19.63=687.05mm30.69cm3 式（4.7）（6）校核剪切速率1) 確定注射時(shí)間：查相關(guān)資料得t=0.7s。2) 分流道體積流量 式（4.8）3) 剪切速率 式（4.9）該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率5×1025×103S-1之間。所以，分流道的剪切速率合格。4.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口亦稱進(jìn)料口，是連接流道與型腔的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其作用是加快塑料熔體的流動(dòng)速度，并能防止型腔內(nèi)的熔體倒流。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響，塑件成型時(shí)出現(xiàn)的許多缺陷，如凹陷、縮孔、白斑、熔接痕、翹曲等現(xiàn)象，常常是由于澆口的設(shè)計(jì)不合理而造成的。因此對(duì)澆口的設(shè)計(jì)應(yīng)特別重視。注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式很多，主要分為直接澆口、中心澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳形澆口等。本設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口中的彎鉤式澆口，如圖4-1所示，不僅不影響塑件的外觀表面，保證了塑件的美觀度，還能在開(kāi)模時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷澆口凝料，提高注射效率。而且潛伏式澆口有專用的銑切工具，加工方便。圖4-1 澆口形狀示意圖（1）澆口尺寸的確定澆口進(jìn)入型腔端直徑d為0.81.2mm，長(zhǎng)1.01.2mm，與分流道相接的大端直徑一般為0.8D，D為分流道直徑。初步選定澆口尺寸為：小端直徑d=1mm，大端直徑為4mm。（2）校核剪切速率1) 確定注射時(shí)間：查相關(guān)資料得t=0.7s。2) 分流道體積流量： 式（4.10）3) 剪切速率根據(jù)點(diǎn)澆口經(jīng)驗(yàn)公式： 式（4.11）該澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率104105S-1之間。所以，澆口的剪切速率合格。4.4 校核主流道的剪切速率1) 確定注射時(shí)間：查相關(guān)資料得t=0.7s。2) 主流道體積流量： 式（4.12）3) 剪切速率： 式（4.13）主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5×1025×103S-1之間。所以，主流道的剪切速率合格。4.5 冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴也稱冷料井，位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。常見(jiàn)的主流道冷料穴結(jié)構(gòu)有帶鉤形（Z形）拉料桿的冷料穴、帶球形的冷料穴、帶圓錐拉料桿的冷料穴及起拉料作用的冷料穴。本設(shè)計(jì)僅有主流道冷料穴，采用較為常見(jiàn)的帶Z形拉料桿的冷料穴，結(jié)構(gòu)如圖6-3所示。開(kāi)模時(shí)，利用拉料桿的鉤形頭部將凝料從主流道中拉出。拉料桿材料為T8A。圖4-2 帶Z形拉料桿的冷料穴5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200左右，而熔體固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60左右的塑件都應(yīng)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，從而提高塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很復(fù)雜，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。5.1 冷卻介質(zhì)ABS屬于中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200和6080。因此，模具溫度初步選為60，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。5.2 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算（1）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體總質(zhì)量W1）塑料制品的體積V=V主+V分+nV塑=1.47+0.69+2×5.82=13.8cm3 式（5.1）2）塑料制品的質(zhì)量=13.81.02=14.076g0.0141kg 式（5.2）4） 由于塑件壁厚為1.5mm，可查表4-342，取綜合冷卻時(shí)間t冷=5.7s，取注塑時(shí)間t注=0.7s，脫模時(shí)間t脫=8s，則注塑周期：t=t冷+t注+t脫=5.7+0.7+8=14.4s 式（5.3）由此得每小時(shí)注射次數(shù)：N=（3600/14.4）次=250次 式（5.4）5） 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：=2500.0141=3.525kg/h 式（5.5）（2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量查表4-352直接可知聚乙烯的單位熱流量的值的范圍在（310400）kJ/kg之間。故可取=370kJ/kg。（3）計(jì)算冷卻水的體積流量qv設(shè)冷卻水道入口的水溫為,出水口的水溫為，取水的密度，水的比熱容為C=4.187kJ/（kg·）,則根據(jù)公式可得：=0.00173m3/min 式（5.6）（4）確定冷卻水路的直徑d當(dāng)=0.00173m3/min時(shí)，根據(jù)表4-302知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水管的直徑d=6mm。（5）冷卻水在管內(nèi)的流速=1.02m/s 式（5.7）（6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h 因?yàn)槠骄疁貫?3.5，查表4-312可得，則有：=1.992KJ/m 式（5.8）（7）計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積AA=m2 式（5.9）式中 模具平均溫度（60）與冷卻水平均溫度（23.5）之間的差值。（8）計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度LL= 式（5.10）（9）冷卻水路的根數(shù)X設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為=69mm，則冷卻水路的根數(shù)為X=2.17根 式（5.11）由以上計(jì)算可以看出，兩條冷卻水路對(duì)于模具來(lái)說(shuō)顯然是不合適的，因此應(yīng)視具體情況調(diào)整水路。5.3 冷卻水路的設(shè)計(jì)（1）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1) 冷卻水道的孔壁至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等，一般取1525mm。2) 冷卻水道數(shù)量盡可能多，而且要便于加工。一般水道直徑選用Æ6.0，Æ8.0，Æ10.0，兩平行水道間距取4060mm。3) 所有成型零部件均要求通冷卻水道，除非無(wú)位置。熱量聚集的部位強(qiáng)化冷卻，如電池兜、喇叭位、厚膠位、澆口處等。A板、B板、水口板、澆口部分則視情況定。4) 降低入水口與出水口的溫差。入水、出水溫差會(huì)影響模具冷卻的均勻性，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)標(biāo)明入水，出水方向，模具制作時(shí)要求在模坯上標(biāo)明。運(yùn)水流程不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，防止造成出入水溫差過(guò)大。5) 盡量減少冷卻水道中“死水”（不參與流動(dòng)的介質(zhì)）的存在。6) 冷卻水道應(yīng)避免設(shè)在可預(yù)見(jiàn)的膠件熔接痕處。7) 保證冷卻水道的最小邊距（即水孔周邊的最小鋼位厚度），要求當(dāng)水道長(zhǎng)度小于150mm時(shí)，邊間距大于3mm；當(dāng)水道長(zhǎng)度大于150mm時(shí)，邊間距大于5mm。8) 冷卻水道連接時(shí)要由“O”型膠密封，密封應(yīng)可靠無(wú)漏水。9) 對(duì)冷卻水道布置有困難的部位應(yīng)采取其它冷卻方式，如鈹銅、熱管等。10) 合理確定冷卻水接頭位置，避免影響模具安裝、固定。11) 冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮。（2）凹模冷卻水路的布置根據(jù)上述冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，凹模的冷卻水路采用蛇形串聯(lián)布置，水路之間的間距為40mm，布置一個(gè)入水口和一個(gè)出水口，水路直徑取6mm，水路距型腔表面的距離為10mm，如圖5-1所示。圖5-1 凹模水路布置（3）凸模冷卻水路的布置凸模的冷卻水路采用串聯(lián)布置，考慮到水路有可能會(huì)干涉到推桿，所以該冷卻水路的布置如圖5-2所示，布置一個(gè)入水口和一個(gè)出水口，水路直徑取6mm，水路距型芯表面的距離為11mm。圖5-2 凸模水路布置6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種2。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)采用整體式凹模。如圖6-1所示。2) 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可以分為整體式和組合式兩種類型2。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，選用整體式凸模。如圖6-2所示。圖6-1 凹模3D圖 圖6-2 凸模3D圖6.2 成型零件鋼材的選用成型零件材料選用的要求如下：1) 材料高度純潔。2) 良好的冷、熱加工性能。3) 拋光性能優(yōu)良。4) 淬透性高。5) 耐磨性和抗疲勞性能好。6) 具有耐腐蝕性和一定的耐熱性。根據(jù)成型零件材料選用的要求，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能，所以成型零件的鋼材選用45鋼。45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有較好的綜合力學(xué)性能，可進(jìn)行表面淬火以提高硬度。6.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算成型零件工作尺寸計(jì)算方法一般有兩種：一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和極限磨損量進(jìn)行計(jì)算。前一種計(jì)算方法簡(jiǎn)便，但不適用于精密塑件的模具設(shè)計(jì)；后一種計(jì)算方法能保證所成型的塑件在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，但計(jì)算比較復(fù)雜2。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的塑件精度采用一般精度等級(jí)MT3就能滿足要求，所以采用平均值法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計(jì)算。6.3.1 凹模徑向尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的塑件制造公差；，相應(yīng)的塑件制造公差； 式（6.1）式（6.2）式中 塑件的平均收縮率，查相關(guān)資料可得ABS的收縮率為0.3%0.8%，所以平均收縮率（下同）；系數(shù)，查相關(guān)資料可知一般在0.50.8之間，此處取；塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）；塑件上相應(yīng)造公差，對(duì)于中小型零件?。ㄏ峦?.3.2 凹模深度尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的塑件制造公差。 式（6.3）式中 系數(shù)，查相關(guān)資料可知一般在0.50.7之間，此處取。6.3.3 凸模徑向尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的塑件制造公差；，相應(yīng)的塑件制造公差。 式（6.4） 式（6.5）式中 系數(shù)，查相關(guān)資料可知一般在0.50.8之間，此處取。6.3.4 凸模高度尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的塑件制造公差。 式（6.6）式中 系數(shù)，查相關(guān)資料可知一般在0.50.8之間，此處取。6.3.5 凸模內(nèi)圓柱徑向尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的塑件制造公差。 式（6.7）式中 系數(shù)，查相關(guān)資料可知一般在0.50.8之間，此處取。6.3.6 凸模內(nèi)圓柱高度尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的塑件制造公差。 式（6.8）式中 系數(shù)，查相關(guān)資料可知一般在0.50.8之間，此處取。6.4 成型零件尺寸的計(jì)算塑料模型腔在注射成型過(guò)程中，在型腔全部充滿的瞬間，熔體壓力可達(dá)到一較高值。型腔必須具有足夠的壁厚以承受熔體充模時(shí)產(chǎn)生的高壓，否則可能因強(qiáng)度不足，產(chǎn)生塑性變形甚至破裂；或因剛度不足，產(chǎn)生大的彈性變形，引起成型零部件在其接觸或配合表面出現(xiàn)較大的間隙，形成溢料或飛邊，降低塑料制品的精度和影響塑料制品脫模。所以計(jì)算成型零件的壁厚是很有必要的。型腔的強(qiáng)度與剛度是型腔應(yīng)具備的力學(xué)性能的兩個(gè)方面，根據(jù)分析，塑料模具型腔對(duì)強(qiáng)度與剛度并非在各種情況下都提出較高要求，而是有側(cè)重的。對(duì)于大尺寸型腔，剛度不足是主要矛盾，應(yīng)首先對(duì)模具剛度進(jìn)行校核；對(duì)于小尺寸型腔，在其發(fā)生大的彈性變形之前，內(nèi)應(yīng)力往往已經(jīng)超過(guò)許用應(yīng)力，因而強(qiáng)度是主要矛盾。本設(shè)計(jì)為小尺寸型腔，設(shè)計(jì)型腔側(cè)壁和底板厚度應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算。本設(shè)計(jì)的塑件屬于中小型尺寸，所以強(qiáng)度不足是主要矛盾，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算型腔側(cè)壁和底板厚度。1) 側(cè)壁厚度： 式（6.9） 式（6.10）2) 底板厚度： 式（6.11）以上各式中 型腔高度；型腔長(zhǎng)度；型腔寬度；模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力；許用應(yīng)力（一般中碳鋼許用應(yīng)力為160Mpa）。7 模架的選擇與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1 各模板尺寸的確定根據(jù)計(jì)算得到的凹模外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高=220mm×69mm×30mm，凸模的外形尺寸尺寸：長(zhǎng)×寬×高=220mm×69mm×36.6mm，則可確定以下各板尺寸：1)A板尺寸。A板是定模板，凹模深度18.3mm，又考慮在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道，還需要留出足夠的距離，故A板厚度取40mm。2)B板尺寸。B板是動(dòng)模板，按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚度取32mm。3)C板（墊塊）尺寸。墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（510）mm=（21+16+12.5+510）mm=54.559.5mm，選定C為63mm。根據(jù)上述尺寸的計(jì)算，又考慮凹模最小壁厚，導(dǎo)柱，導(dǎo)套的布局等，再同時(shí)參考小型標(biāo)準(zhǔn)模架的選型經(jīng)驗(yàn)公式和表4-382，可確定模架序號(hào)為3號(hào)，板面為160mm×315mm。本設(shè)計(jì)為單分型面，且采用推桿脫模機(jī)構(gòu)，所以選擇模架結(jié)構(gòu)形式為A1型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其形外尺寸：寬×長(zhǎng)×高=160mm×315mm×175mm，如圖8-1所示。圖8-1 模架結(jié)構(gòu)示意圖7.2 模架各尺寸的校核根據(jù)所選注射機(jī)來(lái)校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。1） 模具平面尺寸160mm×315mm235mm×235mm（拉桿空間），校核合格。2） 模具高度尺寸175mm，60mm175mm180mm（模具的最大和最小厚度），校核合格。3） 模具的開(kāi)模行程本設(shè)計(jì)選用的是鎖模機(jī)構(gòu)為液壓-機(jī)械式的注射機(jī)，開(kāi)模行程與模具的厚度無(wú)關(guān)，則S=H1+H2+（510）mm=21+66+（510）mm=9297mm160mm（開(kāi)模行程） 式（7.1）校核合格。式中 S注塑機(jī)移動(dòng)板最大行程； H1塑件脫模所需要的推出距離； H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度。7.3 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過(guò)定位圈使模具的澆口套能與注射機(jī)噴嘴精度定位;而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過(guò)導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精度定位。本模具所形成型的塑件比較簡(jiǎn)單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模具本身多帶的定位機(jī)構(gòu)。8 脫模推出機(jī)構(gòu)及排氣槽的設(shè)計(jì)8.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則（1）塑件應(yīng)盡量留于動(dòng)模一側(cè)，以便脫模裝置在注射機(jī)推桿的驅(qū)動(dòng)下完成脫模動(dòng)作。（2）為保證塑件不變形損壞，推桿布置盡量均勻，并盡量靠近膠料收縮包緊的型芯，或者難于脫模的部位。（3）推力點(diǎn)應(yīng)作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，避免作用在薄膠位，作用面也應(yīng)盡可能大一些。（4）頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，從而保證良好的塑件外觀。8.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8.2.1 推出方式的確定該模具采用一次推出機(jī)構(gòu)，用推桿進(jìn)行脫模。需要注意的是，該塑件由曲面組成，所以用推桿脫模必須把推桿頂部加工至與塑件表面相貼合的曲面。并且由于推桿頂部不是平面，所以要防轉(zhuǎn)。推桿材料為T8A。8.2.2 推桿的布置推桿布置的一般原則：1) 推桿必須布置在需要排氣的區(qū)域，這些區(qū)域不依靠分型面排氣。2) 推桿應(yīng)布置在制品最低點(diǎn)處。3) 推桿可按需要置于或靠近制品拐角處。4) 推桿應(yīng)盡可能的對(duì)稱，均勻地分布在制品上。5) 推桿應(yīng)布置在肋與肋或壁與肋的相交點(diǎn)上。推桿置于肋與肋，或壁與肋的相交點(diǎn)上，可增大推桿尺寸。該模具的推桿布置如圖8-1、8-2所示。圖8-1 單個(gè)塑件的推桿布置 圖8-2 推桿整體布置8.3 脫模力的計(jì)算因?yàn)榫匦嗡芗?nèi)壁長(zhǎng)寬尺寸與壁厚之比 式（8.1）所以此塑件為薄壁矩形塑件。 式（8.2）式中 E塑料的彈性模量（1800MPa）；L凸模被包緊部分的長(zhǎng)度（68.7mm）；脫模斜度（）；S塑料成型的平均收縮率（0.55%）；F摩擦系數(shù)，一般取0.45；T塑件的壁厚（1.5mm）；由與f決定的無(wú)因次數(shù)，；塑料的泊松比（0.3）；A塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積（2432.15mm2）。8.4 推桿的直徑計(jì)算及強(qiáng)度校核8.4.1 推桿的直徑計(jì)算 式（8.3） 式（8.4）當(dāng)前，推桿已制成標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果盡量在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取，所以取、；式中 推桿長(zhǎng)度（72.1mm）；推桿長(zhǎng)度（66.3mm）；單個(gè)塑件的推桿數(shù)量，取1，取4；推桿材料的彈性模量（2.1×105MPa）；安全系數(shù)，取=1.5。8.4.2 強(qiáng)度校核推桿直徑確定后，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核： 式（8.5） 式（8.6）所以合格。式中 推桿材料的許用壓應(yīng)力（200Mpa）。8.5 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位脫模機(jī)構(gòu)完成塑件的頂出后，為進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)必須回復(fù)到初始位置，目前常用的復(fù)位形式主要有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用復(fù)位桿復(fù)位。8.6 排氣槽的設(shè)計(jì)排氣槽是為使模具型腔中的氣體排出而在模具上開(kāi)設(shè)的通氣槽或通氣孔。排氣是注射模具設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的問(wèn)題。在注射成型過(guò)程中，熔體注入型腔時(shí)，必須將型腔中的空氣和從熔體中溢出的揮發(fā)性氣體順利排出型腔。注射模常用的排氣方式有以下幾種：用分型面排氣；用型腔和模板的配合間隙排氣；用側(cè)型芯運(yùn)動(dòng)間隙排氣；利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣；開(kāi)設(shè)排氣槽。本模具為中小型模具，且分型面適宜，可以利用、的方式來(lái)排氣，不必再設(shè)計(jì)其他排氣裝置。9 模具的工作原理及安裝9.1 模具的工作原理鼠標(biāo)上蓋注塑模具裝配圖，如圖10-1。圖9-1 鼠標(biāo)上蓋注塑模具裝配圖1-定模座板；2-定模板；3-內(nèi)六角螺釘；4-澆口套；5-內(nèi)六角螺釘；6-定位環(huán)；7-凹模；8-復(fù)位桿；9-動(dòng)模板；10-凸模；11-推桿固定板；12-推板；13-動(dòng)模座板；14-推桿；15-拉料桿；16-止動(dòng)銷；17-內(nèi)六角螺釘；18-導(dǎo)套；19-導(dǎo)柱；20-內(nèi)六角螺釘；21-水嘴；22-墊塊；23-推桿；24-內(nèi)六角螺釘；25、26-O型密封圈模具安裝在XSZ30型注射機(jī)上，動(dòng)模座板13固定在注射機(jī)的動(dòng)模板部分，定模座板1固定在注射機(jī)的定模板上。注射機(jī)合模后，注射機(jī)噴嘴伸入到模具中與澆口套4的入料口處實(shí)現(xiàn)對(duì)接。對(duì)接后，熔融的ABS經(jīng)主流道、分流道和澆口進(jìn)入型腔內(nèi)；經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開(kāi)模時(shí)，注塑機(jī)帶動(dòng)動(dòng)模板9向后運(yùn)動(dòng)，使其與定模板2從分型面處分開(kāi)，Z型拉料桿15鉤住澆注系統(tǒng)的冷凝料及塑件一起向后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)主流道中的凝料完全拉出一段距離后，注射機(jī)的頂桿作用在推板12上，使得澆注系統(tǒng)中的的冷凝料和塑料制件分別在Z型拉料桿18和推桿14、23的作用下一起推出，完成脫模過(guò)程。由于采用潛伏式澆口，因此在開(kāi)模時(shí)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷澆口凝料。合模時(shí)，注射機(jī)鎖模機(jī)構(gòu)工作，當(dāng)復(fù)位桿8運(yùn)動(dòng)到定模板2處后，無(wú)法繼續(xù)前進(jìn)，從而迫使推板12后移，回到初始狀態(tài)。待動(dòng)、定模完全閉合后，完成合模動(dòng)作，進(jìn)人下一個(gè)成型周期。9.2 模具的安裝1) 安裝前先要清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺。2) 模具安裝采用整體安裝法。先在機(jī)器下面導(dǎo)軌上墊好板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架內(nèi)，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模板。然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動(dòng)模，然后慢速開(kāi)閉模具，保證開(kāi)閉模具時(shí)平穩(wěn)、靈活、無(wú)卡住現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。3) 調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的開(kāi)模距離及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。4) 慢速開(kāi)啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開(kāi)閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。5) 模具裝好后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離注射溫度2030時(shí)，即可校正噴嘴澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用紙片放在噴嘴和澆口套之間，觀察兩者的接觸印痕，檢查吻合情況，須使松緊合適，校正后擰緊定位螺釘，緊固定位。6) 開(kāi)空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后才可注射試模。鼠標(biāo)上蓋模具總裝3D爆炸圖，如圖9-2。圖9-2 鼠標(biāo)上蓋注塑模具安裝爆炸圖結(jié)論通過(guò)這次模具設(shè)計(jì)，不僅使我對(duì)于塑料模具有了更加深入的了解，對(duì)模具的設(shè)計(jì)過(guò)程有了更加清晰的認(rèn)識(shí)，還讓我重新拾起了許多已經(jīng)淡忘的知識(shí)，如AutoCAD、Pro/Engineer、機(jī)械制圖、公差等，可謂受益匪淺。為了完成本次課題的設(shè)計(jì)，我查閱了大量關(guān)于注射模具設(shè)計(jì)方面的資料，但我發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)時(shí)有很多需要的公式、參數(shù)都是在書(shū)本上找不到的，很多情況下都只能憑借設(shè)計(jì)者自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由此可見(jiàn)實(shí)踐對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)人員的重要性。在我看來(lái)，這次模具的設(shè)計(jì)過(guò)程就是一次在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新的過(guò)程。在完成了整個(gè)模具設(shè)計(jì)后，總結(jié)概括了以下幾點(diǎn)結(jié)論：1) 選用ABS作為鼠標(biāo)上蓋制作材料。2) 為了提高生產(chǎn)效率，在保證塑件質(zhì)量的前提下，本模具采用了一模兩腔的型腔排布方式。采用潛伏式澆口有利于提高注射效率，并容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，但增加了凸模的加工難度。3) 利用Pro/E的外掛EMX模塊繪制了標(biāo)準(zhǔn)模架、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及脫模機(jī)構(gòu)等，可以立體、直觀地再現(xiàn)尚未加工出的模具體，提高模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率。4) 利用CAD/CAE技術(shù)設(shè)計(jì)模具，可以有效地優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)、提高工作效率、縮短模具開(kāi)發(fā)周期、減小生產(chǎn)成本。致謝不知不覺(jué)，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)已臨近尾聲，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要感謝的就是我的指導(dǎo)老師喬?hào)|平老師，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。喬老師不僅在畢業(yè)設(shè)計(jì)方面幫助我，在生活和求職方面也給了不少建議。喬老師的博學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、熱忱令我折服，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。雖然只有短短的幾個(gè)月，但我仍能覺(jué)得自己進(jìn)步不少，喬老師，謝謝了！然后要感謝同組做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，是你們的幫助讓我走過(guò)一個(gè)又一個(gè)的難關(guān)。大家在一起討論時(shí)，都能無(wú)私地拿出自己解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，讓我少走了不少?gòu)澛?，在此再次誠(chéng)摯地感謝大家。在這幾個(gè)月的時(shí)間里，我們結(jié)下了深刻友誼，給我留下了一段美好的回憶。在這里要特別感謝一下我的父母，感謝你們二十多年來(lái)對(duì)我的愛(ài)護(hù)、鼓勵(lì)與支持。養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。最后，我要對(duì)所有幫助過(guò)我的老師、同學(xué)、朋友誠(chéng)摯地說(shuō)一聲：謝謝！參考文獻(xiàn)1 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì).中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典第二冊(cè)M.江西科學(xué)出版社，2003.2 葉久新，王群塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.3 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