教育資料（2021-2022年收藏的）注射模具設(shè)計(jì)

1、鼠標(biāo)外殼的注塑成型 論文題目 鼠標(biāo)外殼注塑模成型 機(jī)械系 09模具2班 米高翔 學(xué)號(hào) 21 產(chǎn)品實(shí)物圖 凹模 1. 模具的組成 凸模 塑料注塑模具基本分為靜模和動(dòng)模。在注塑機(jī)的注射頭一邊的帶澆口套的為靜模，靜模一般有澆口套、靠板、模板組成，簡(jiǎn)單模具（特別是靜模沒(méi)有芯子的模具）也可以不使用靠板，直接用厚一點(diǎn)的模板就可以了。澆口套一般為標(biāo)準(zhǔn)件，除非特殊原因，不建議取消。澆口套的使用有利于安裝模具、更換方便，不用自己拋光。有些特殊模具澆口套可用鉆出來(lái)或用錐度線割割成。部分模必須靜模脫模時(shí)，還得加上靜模脫模機(jī)構(gòu)。動(dòng)模的結(jié)構(gòu)一般為動(dòng)模板、動(dòng)?？堪濉⒚撃C(jī)構(gòu)以及模腳和裝機(jī)固定板。 2.模具的性能 1)使用

2、性能模具必須有足夠的強(qiáng)度和硬度，以使模具能承受工作時(shí)的負(fù)荷而不致變形。通常塑料模的硬度在3855HRC范圍內(nèi)。形狀簡(jiǎn)單拋光性能要求高，工作硬度可取高些；反之，硬度可取低些。要求良好的耐磨耐腐蝕：以使模具型腔內(nèi)的拋光表面粗糙度的尺寸精度能保持長(zhǎng)期使用而變。足夠的韌性是保證模具在使用過(guò)程中不會(huì)過(guò)早的開(kāi)裂。較好的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性是要求模具材料有較低的膨脹系數(shù)和穩(wěn)定的組織。良好的導(dǎo)熱性是以塑料制件盡快的在模具中冷卻成形。2)工藝性能 良好的機(jī)械加工性能：模具的型腔的幾何形狀比較復(fù)雜，型腔表面質(zhì)量要求高，難加工的部位多，因此，模具材料因具有優(yōu)良的可加工性和磨削加工性能。焊接性在加工中受到損傷需要修復(fù)時(shí)

3、，常采用焊補(bǔ)的方法。熱處理的工藝性能：材料有足夠的淬透性和淬硬性，變形開(kāi)裂傾向小，工藝質(zhì)量穩(wěn)定。鏡面拋光性能：塑料制品的表面粗糙度主要取決于模具型腔的表面粗糙度。一般塑料模型腔面的表面粗糙度在Ra0.16Ra0.08um。表面粗糙度為Ra0.5um.時(shí)可呈鏡面光澤。電加工性能、紋飾加工性功能主要是設(shè)置各種花紋、圖案等。3.失效形式 磨損及腐蝕：由于熱固性塑料中一般含有一定的固體填充劑，在加熱軟化后、熔融的塑料中成為“硬質(zhì)點(diǎn)”，沖入模具行腔后，與模具型腔表面摩擦大，致使型腔表面拉毛，表面粗糙度變大而失去光澤，這影響了塑料制件的外觀質(zhì)量。因此，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)模具型腔表面有拉毛現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)卸下拋光。而經(jīng)過(guò)

4、多次拋光后型腔擴(kuò)大、對(duì)尺寸要求的嚴(yán)格的塑料件即將超差而失效。塑料中含有氯、氟等元素，加熱至熔融狀態(tài)后會(huì)分解出氯化氫或氟化氫等腐蝕性氣體。腐蝕模具型腔表面，這加大了其表面的粗糙度，也加劇啦型腔的磨損，從而導(dǎo)致失效。 塑性變形：模具在持續(xù)受熱、受壓條件下長(zhǎng)期工作后，會(huì)發(fā)生局部的塑性變形而失效。 斷裂：塑料模具一般有多處凹槽、薄邊等易造成應(yīng)力集中當(dāng)韌性不足時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂。主要原因是由于溫差而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、熱應(yīng)力，或回火不足，在使用溫度下殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，引起局部的膨脹，在模具內(nèi)產(chǎn)生較大的組織應(yīng)力所致。 4.影響模具的使用及壽命的關(guān)鍵因素 1）模具的制造：模塊的鍛造、模具的電加工與機(jī)加工、模

5、具熱處理。2）模具維護(hù)與管理：模具維護(hù)、模具管理。3）模具工作條件：成形件的材質(zhì)和溫度、設(shè)備特性、潤(rùn)滑和冷卻。4)模具材料：模具材料對(duì)模具壽命的影響主要是模具材料種類、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、硬度和冶金質(zhì)量等的綜合反映。5)模具的熱處理工藝：預(yù)先熱處理、粗加工后的消除應(yīng)力退火、淬火與回火、磨削后或電加工后消除應(yīng)力退火等對(duì)模具的性能和使用壽命影響很大。6)模具結(jié)構(gòu):凸、凹模的形狀、間隙和圓角半徑的大小不僅沖件成形影響極大，而且對(duì)模具的磨損及壽命的影響也很大。5.塑件的材料和特性模具材料采用ABS，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性

6、：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。ABS具有如下特性：綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好；與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理；有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別；流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好，適于制作一般機(jī)械零件，減磨耐磨零件，傳動(dòng)零件和電訊零件；注塑工藝分析，ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理；比重為1.05克/立方厘米；成型收縮率，0.4-0.7% ，一般取0.5；成型溫度，200-240；熔化溫度，210280，建

7、議溫度為245；模具溫度，2570；注射壓力：5001000par；注射速度，中高速度。 6.注塑模設(shè)計(jì)及工藝1).注塑模設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1)首先確定分型面，有側(cè)抽芯的要選定抽芯結(jié)構(gòu)； 2)確定型腔數(shù)合排形式以及型腔、型芯的結(jié)構(gòu)；3)澆口位置、脫澆道結(jié)構(gòu)的確定和排氣系統(tǒng)的確定；4)導(dǎo)向、定位結(jié)構(gòu)的確定；5)推出結(jié)構(gòu)和復(fù)位結(jié)構(gòu)的選定；6)模架大小的選定和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件的選定；7)注射機(jī)型號(hào)、規(guī)格的選定。上述內(nèi)容確定后即可進(jìn)行總裝配圖的設(shè)計(jì)和繪制。2).模具主要工藝(1)系統(tǒng)的計(jì)，使用點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)、采用平衡對(duì)稱式布置流道；脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)模具塑件分析使用頂桿脫模機(jī)構(gòu)；合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)通常

8、采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，其主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套；模具溫度控制，對(duì)于熱塑性塑料注射成型模具，當(dāng)遇到成型流動(dòng)性差的塑料（如成型高結(jié)晶的塑件），及采用熱流道時(shí)均需要對(duì)模具進(jìn)行加熱；模具型腔數(shù)的確定，根據(jù)模具的塑件工藝分析，采用一模兩腔；分型面的確定，選取模具上殼尺寸最大處，即其上殼下部邊緣處；抽芯方式，根據(jù)模具的塑件工藝分析，采用斜導(dǎo)柱分型抽芯方式。3).模具塑件工藝分析尺寸和精度這里的尺寸是指塑料制件的總體尺寸大小，從所設(shè)計(jì)塑件的總體尺寸分析得知，其尺寸較為合理，不會(huì)太大，這樣就可以避免塑料容體充不滿模具型腔或使塑件不能正常成型，塑件材料為ABS,等級(jí)精度為：MT5。形狀本塑件的幾何形狀除能滿足功能使用外觀

9、要求外，還做到盡可能使其所對(duì)應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，便于加工成型。壁厚通常熱塑性塑料的注塑件壁厚一般在2-4mm范圍內(nèi)，分析設(shè)計(jì)塑件功能要求，確定塑件的壁厚為2mm。設(shè)計(jì)制品應(yīng)盡量減少壁厚和壁厚不均勻，這樣有利于縮短模塑周期，提高生產(chǎn)效率及節(jié)省材料。脫模斜度根據(jù)已選定的材料ABS，其脫模斜度宜為（401.5°）。為使注塑開(kāi)模后，塑件留在動(dòng)模一側(cè)的型芯上，取其脫模斜度為50 。加強(qiáng)筋等防止變形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為提高塑件的強(qiáng)度和剛度而又不至于使制品的壁厚過(guò)大，在適當(dāng)?shù)奈恢貌捎迷鲈O(shè)加強(qiáng)筋的方法。圓角塑件面與面之間一般采用圓弧過(guò)渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應(yīng)力集中，提高塑件強(qiáng)度，而且可以改善熔體在

10、型腔中的流動(dòng)狀況,有利于充滿型腔,便于脫模。鼠標(biāo)的內(nèi)外圓角以及三個(gè)壁面結(jié)合處的轉(zhuǎn)角都設(shè)計(jì)成圓角。 孔的設(shè)計(jì)用模具成型的孔，在滿足使用要求的情況下，應(yīng)盡量采用工藝上易于加工的孔。所設(shè)計(jì)的塑件分上殼與下殼部分，上下殼均有一個(gè)孔，用于孔軸的裝配，起固定鎖緊連接作用，孔徑為3mm。上殼孔為螺絲定位，為了保證兩個(gè)孔的安裝，下殼的孔比上殼大0.5-1mm，壁厚同為2mm。成型方法主要依靠注射成型機(jī)（柱塞式和螺桿式）和注射模具來(lái)完成。ABS塑料的成型加工性能良好，選用螺桿式注塑機(jī)進(jìn)行注塑成型。7.模具的制造工藝流程 下料 鍛成模坯 退火 機(jī)械粗加工 調(diào)質(zhì) 機(jī)械精加工 修整、拋光 渡鉻 裝配鍛造：模具初步成型

11、，提高材料的致密性和均勻性，以及形成合理的流線分布，還可以 改善碳化物的不均勻性。退火：降低硬度，改善切削性能；消除或減少內(nèi)應(yīng)力；細(xì)化晶粒；改善組織，為零件的最 終熱處理做好準(zhǔn)備。機(jī)械粗加工：是以快速切除毛坯余量為目的，在粗加工時(shí)應(yīng)選用大的進(jìn)給量和盡可能大的切削深度，以便在較短的時(shí)間內(nèi)切除盡可能多的切屑。調(diào)質(zhì)：就是按材料的技術(shù)要求采用淬火+高溫回火的工藝過(guò)程，目的是提高材料的強(qiáng)度。機(jī)械精加工：此過(guò)程后模具最終成型。修整、拋光：提高模具的尺寸精度，以符合模具的尺寸公差要求。鍍鉻：在大氣中有強(qiáng)烈的鈍化能力，能夠長(zhǎng)久保持金屬光澤。可以提高表面的耐磨性與硬 度，并提高模具的壽命。8.對(duì)模具的認(rèn)識(shí)與體會(huì)

12、及最新動(dòng)態(tài)、發(fā)展方向1).我對(duì)模具的認(rèn)識(shí) 經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，對(duì)于模具這一行也有了初步的認(rèn)識(shí)。沒(méi)有去實(shí)習(xí)工廠確實(shí)挺遺憾的；不過(guò)在老師的指導(dǎo)下我們還是了解了不少。模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備，屬于高科技產(chǎn)品。模具設(shè)計(jì)師從事的工作主要包括：數(shù)字化制圖；模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)；模具的數(shù)字化分析仿真；定制適合本公司模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)過(guò)程等。由于我國(guó)歷史原因形成的封閉式、“大而全”的企業(yè)特征，我國(guó)大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間，處于本廠的配套地位，自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。模具工業(yè)主要生產(chǎn)能力分散在各部門(mén)主要產(chǎn)品廠內(nèi)的工模具車間，所生產(chǎn)的模具基本自產(chǎn)自用。

13、據(jù)粗略估計(jì)，產(chǎn)品廠的模具生產(chǎn)能力占全國(guó)模具生產(chǎn)能力的75，他們的裝備水平較好，技術(shù)力量較強(qiáng)，生產(chǎn)潛力較大，但主要為本廠產(chǎn)品服務(wù)，與市場(chǎng)聯(lián)系較少，經(jīng)營(yíng)機(jī)制不靈活，不能發(fā)揮人力物力的潛力。模具專業(yè)廠全國(guó)只有二百家左右，商品模具只占總數(shù)的20左右，模具標(biāo)準(zhǔn)件的商品率也不到20。由于受舊管理體制的影響較深，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和組織協(xié)調(diào)，存在著“中而全”，“小而全”的結(jié)構(gòu)缺陷，生產(chǎn)效率不高，經(jīng)濟(jì)效益較差。從這我們知道模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)是一個(gè)重要的課程，因此，我們要珍惜在學(xué)校學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，扎實(shí)理論知識(shí)，提升專業(yè)技能，為成為高級(jí)尖端人才而努力奮斗！2). 塑性模具的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)由于塑料具有很多優(yōu)良的性能和特

14、點(diǎn)，近年來(lái)它在各領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。作為塑料制造業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)塑料模具的設(shè)計(jì)與制造也得到了空前的發(fā)展，特別是作為塑料必備成型工具的塑料注塑模具，由于它成型效率高，易成型形狀復(fù)雜的制品，并科實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，得到迅速的法子，在我國(guó)其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的。模具行業(yè)的生產(chǎn)小而散亂，跨行業(yè)、投資密集，專業(yè)化、商品化和技術(shù)管理水平都比較低?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求各行各業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代快，對(duì)模具的需求量加大。一般模具國(guó)內(nèi)可以自行制造，但很多大型復(fù)雜、精密和長(zhǎng)壽命的多工位級(jí)進(jìn)模大型精密塑料模復(fù)雜壓鑄模和汽車覆蓋件模等仍需依靠進(jìn)口，近年來(lái)模具進(jìn)口量已超過(guò)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的商品模具的總銷售量。為了推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)發(fā)展的需要，模具