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1、中山火炬职业技术学院毕业项目鼠标上盖注射模具设计姓 名 钟文平 班 级 模具（053）班 学 号 0503010331 所 在 系 光机电工程系 专 业 模具设计与制造 指导教师 苏开华 完成时间 2008 年 5 月 30 日摘要本课题主要是针对盒盖的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是盒盖注塑模具的设计。
2、也就是设计一副注塑模具来生产盒盖塑件产品，以实现自动化提高产量。针对盒盖的具体结构，该模具是点浇口的双分型面注射模具。由于塑件内侧有四个小凸台，无法设置斜导柱，固采用活动镶件的结构形式。其优点在于简化机构，使模具外形缩小，大大降低了模具的制造成本。通过模具设计表明该模具能达到盒盖的质量和加工工艺要求。关键词： 塑料 模具 盒盖目录1前言12产品技术要求和工艺分析42.1产品技术要求42.2塑件的工艺分析42.2.1塑件结构工艺性：42.2.2塑件工艺性分析42.3.塑件材质工艺性42.4成型工艺性53拟定成型方案及动作原理63.1分型面位置的确定63.2成型方案的列出73.3成型方案的选定73
3、.4模具动作原理及结构特点83.5浇注系统的设计84注塑机的选择及成型零件的设计104.1注塑机的选择104.2注塑机相关参数的校核114.3模具成型部分的结构设计125脱模机构设计155.1定距导柱机构设计155.2型芯的结构设计155.3推出机构的设计165.4冷却系统的设计165.5成型零件的加工工艺165.5.1动模型芯加工工艺过程165.5.2 活动镶件11加工工艺过程175.5.3 活动镶件加工工艺过程185.6模具的安装调试及维护18结论20致谢21参考文献22中山火炬职业技术学院毕业项目1前言随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造
4、业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加
5、热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。本次毕业设计的主要任务是盒盖注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产盒盖塑件产品，以实现自动化提高产量。针对盒盖的具体结构，通过此次设计，使我对点浇口双分型面模具的设计有了较深的认识。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。注塑模亦称注射模，其成型原理是将塑料从注塑机的料斗送
6、进加热的料筒中，经过加热熔化呈流动状态后，在柱塞和螺杆的推动下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模腔之中，充满型腔的熔料在受压的情况下，经冷却固化后即可保持模具腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。这样在操作上完成了一个周期的生产过程。通常，一个成型周期从几秒钟到几分钟不等，时间的长短取决于塑件的大小、形状和厚度、模具的结构、注射机的类型及塑料的品种和成型工艺条件等因素。 盒盖是流线形结构,使用二维绘图难以描述，本课题采用Pro/E软件对盒盖制品及模具进行了三维造型，采用Pro/E的数值模拟技术和经验设计计算相结合的方法优化设计,同时仿真了塑料熔
7、体在型腔内的充模流动以及冷却分析过程，预测了缺陷产生的临界条件，优化了工艺方案及工艺参数，降低了缺陷出现的可能性。利用参数化实体造型的方法，为更加高速、快捷的造型、生产提供了一种切实可行的办法。生成的模型数据可以直接导入数控机床进行三维加工。目前，国内在产品外观零件设计制造方面的研究还处于初级阶段，与发达国家的差距很大。由于电器产品美观性的要求，零件外形多为复杂曲面，传统的设计方法在对零件成形过程分析以及对产品存在缺陷的处理方面显得无能为力，产品成形过程数值模拟技术跟不上的现状己经成为制约产品开发和生产的一个瓶颈。面对日益激烈的国际竞争，必须紧跟国际先进水平，不断提高产品外观零件的质量，降低设
8、计和生产成本，加快生产周期。因而，盒盖成形技术的研究与开发具有相当重要的理论意义和实用价值。以此作为一个突破口，带动和促进相关产品外观零件注塑成形技术的发展和技术创新。近年来,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的发展，许多企业开始追求提高产品质量及生产效率,缩短设计周期及制造周期,降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。新兴的模具CAD技术很大程度上实现了企业的愿望。近年来，CAD技术的应用越来越普遍和深入,大大缩短了模具设计周期, 提高了制模质量和复杂模具的制造能力。当今社会产品的
9、外形设计越来越重要。产品的包装外形对销售市场的占有率越来越给商家重视，和消费者的青睐。据了解和数据显示在产业不断更新换代的同时对附属的硬件就如我现在所设计的盒盖盖要求也不断提高.尤其国外企业在中国的需求更加广泛了.怎样能提鼠标上盖的生产效率及质量是重要环节瓶盖的注射模具设计的好与坏起至关重要的作用,作为IT产业重要组成部分之一鼠标，它的结构设计及质量也是非常重要的。目前，主要采用注射成型的方法得到瓶，用这种方法生产的优点是：成型周期短，能一次成型外形复杂的结构，对各种塑料的适应性强，生产效率高。塑料饮料盒盖盖采用的材料主要有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）等
10、，常采用其作为塑料饮料瓶盖材料。在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下缩短模具开发周期是值得认真考虑的问题。综合以上情况，本论文主要是完成符合当今社会所需求的鼠标上盖的设计.也是本人利用所学的知识和自己的创造力应当今IT企业对优质产品的要求所做出的贡献。本文将对盒盖成型的几个关键问题:盒盖制品外形的设计与建模、最佳成型方法的选择，分析最佳成型工艺，模具设计并进行理论和
11、试验研究。1 瓶盖制品外形设计本课题利用PRO/ENGINEER软件对盒盖进行实体建模，PRO/E的图形设计是基于三维的，它与传统的二维绘图有着本质的区别。生成的模型直观，立体感强，可以在任何角度进行观察。另外系统还能计算出实体的表面积、体积、重量、惯性距、重心等。使设计者很容易、很清楚地知道零件的特性。而且可由立体图生成三视图，大大提高工作的效率和准确性。2 最佳成型方法的选择比较几种可用于成型鼠标外壳这种薄壁单分型面制品的常用塑料加工方法，根据产品开发依据和使用要求选择合理的成型方法。3 分析最佳成型工艺盒盖为薄壁制件，比表面积大，可能的工艺方案较多，工艺方案的优劣直接影响到产品质量、生产
12、成本以及生产效率。本文在对塑件进行分析的基础上，确定并优化了工艺方案。具体内容如下：(1)对塑件成型工艺性进行分析，对可能的工艺方案进行比较分析，初步得出可能的工艺方案以及其可行的条件。案。4 模具设计1） 模具结构分析和确定针对鼠标上盖尺寸小，精度高的特点，根据工艺方案和零件的形状特点、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作方便与安全的要求，对模具进行分析，确定模具的合理结构。2）模具主要零部件的结构设计根据模具结构型式和特点，确定模具工作、导向以及固定等并确定模具主要零件的形式以及尺寸。(2)根据产品开发依据及成型要求，确定工艺方本研究的主要目的是通过一个具有代表性模具的分析研究，从而达到
13、掌握具有复杂曲面模具的设计制造以及加工的方法。222产品技术要求和工艺分析2.1产品技术要求塑料零件的材料为PE(聚乙烯)乳白色，其表面要求无凹痕。此塑件上有三个尺寸有精度要求：零件上有多个尺寸有精度要求，分别是：68.2+0.75,5.2+0.28,66+0.52均为MT7级塑料精度，属于中等精度等级，在模具设计和制造过程中要严格保证这些尺寸的精度要求。其余尺寸均无精度要求为自由尺寸，可按MT10级精度查取公差值。2.2塑件的工艺分析2.2.1塑件结构工艺性：盒盖尺寸见图一、图二整体尺寸71mm52mm外部由长方形体并到角形成，内部由一长方形腔但有四个宽度为1.2mm高1mm宽的长方形凸台构
14、成，盒盖属于外部配件，表面精度要求较高，尺寸精度要求不高。2.2.2塑件工艺性分析(1)该塑件尺寸较大且要求塑件表面精度等级较高，无凹痕。采用点浇口流道的双分型面型腔注射模可以保证其表面精度。(2)该塑件为中小批量生产，且塑件的形状较复杂。为了加工和热处理，降低成本，该塑件采用活动镶件的结构，简化结构，降低模具的成本。2.3.塑件材质工艺性此盒盖是采用PE(聚乙烯)注塑成的。查相关手册可知聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种。按聚合时采用的压力不同可分为高压、中压和低压三种。低压聚乙烯比较硬、耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好。聚乙烯无毒、无味、呈乳白色。聚乙烯有一定的机械强度，但和其他塑料相比其机
15、械强度低，表面硬度差。聚乙烯有高度的耐水性。聚乙烯在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。低压聚乙烯的使用温度为100左右。聚乙烯耐寒，在-60时仍有较好的机械性能，-70时仍有一定的柔软性。常用热塑性塑料成型特点聚乙烯成型时，在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大。注射方向的收缩率大于垂直方向上的收率，易产生变形，并使塑件浇口周围部位的脆性增加；聚乙烯收缩率的绝对值较大，成型收缩率也较大，易产生缩孔；冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀；质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。2.4成型工艺性查模具设计与制造简明手册常用塑料注射成型工艺参数：预热和干燥温度：80-120，时间：1-2小时；料筒温度：后段160-180，中段：180-200，前段200-220；模具温度：80-90；注射压力：700-1000公斤力/cm2；成型时间：注射时间20-60秒，保压时间0-3秒，冷却时间20-90秒，总周期50-160秒；螺杆转速：
