電腦鼠標(biāo)按鍵注塑模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、ProE三維】

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計(jì)劃進(jìn)度及要求全部畢業(yè)設(shè)計(jì)時間為6周，要求第1周查閱資料，與指導(dǎo)教師進(jìn)行交流，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容。第2-4周進(jìn)行資料查閱、現(xiàn)場考察、設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制等工作，這期間要接受教師的檢查、指導(dǎo)，重點(diǎn)保證設(shè)計(jì)內(nèi)容的正確性。第5周整理完善設(shè)計(jì)內(nèi)容、按照畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)報告的撰寫和圖紙的修訂。第6周最終確定設(shè)計(jì)報告和圖紙，打印裝訂，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯和指導(dǎo)教師評閱等。檢查情況（學(xué)生的撰寫進(jìn)度、完成情況）1. 設(shè)計(jì)題目的確定：卡尺盒注塑模的設(shè)計(jì)。3. 內(nèi)容檢查：方案可行，基本步驟明確4. 內(nèi)容檢查：工藝設(shè)計(jì)正確5. 進(jìn)度檢查：設(shè)計(jì)進(jìn)展情況良好6. 中期檢查：基本完成設(shè)計(jì)主體內(nèi)容7. 內(nèi)容檢查：論文有待修改8. 進(jìn)度檢查：圖紙基本完成，有待修改9. 撰寫指導(dǎo)：格式應(yīng)符合規(guī)定，圖紙應(yīng)正規(guī)10. 格式審核：個別格式需修改10.最終審核：符合要求11.同意答辯：可以打印，準(zhǔn)備答辯。存在問題及解決措施： 1.論文格式應(yīng)嚴(yán)格按照機(jī)電系的規(guī)定修改。2.圖紙必須正規(guī)，視圖表達(dá)、技術(shù)要求、尺寸標(biāo)注需完善。3.工藝計(jì)算正確。 年09月 畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄姓 名 專 業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班 級 答辯時間 答辯地點(diǎn)模具教研室設(shè)計(jì)題目鼠標(biāo)按鍵注塑模具設(shè)計(jì)1.你為什么選擇三分型面注射模？答：因?yàn)樗芗笸庥^平整、光滑，不允許有較大的澆口痕跡，需要選用點(diǎn)澆口。另外，塑件要求大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，也設(shè)計(jì)了凝料自動脫模裝置。綜上原因就選擇了三分面注射模。2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是什么？答：（1）了解塑料的成形性能； （2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕； （3）有利于型腔中氣體的排出； （4）防止型芯的變形和嵌件的位移； （5）盡量采用較短的流程充滿型腔； （6）流動距離比的校核。3.分型面設(shè)計(jì)原則。答：1、分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處。2、分型面的選取應(yīng)有利于塑件的留模方式，便于塑件的脫模。3、保證塑件的尺寸精度。4、滿足塑件外觀的要求。5、便于模具的制造。 6、減小成形面積。7、增強(qiáng)排氣效果。4. 冷卻回路布置的基本原則：（1）冷卻回路應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；（2）冷卻水道離型腔表面距離應(yīng)合適；（3）澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻，水道的出入口溫差應(yīng)盡量小；（4）冷卻水道應(yīng)暢通無阻；（5）冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位。5. 注射機(jī)如何選用？答：注射機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是確定注射機(jī)的型號，使塑料、塑件、注射模及注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)所調(diào)的范圍內(nèi)；二是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。記錄教師（簽名）：摘 要本次模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容是“鼠標(biāo)按鍵注塑模具設(shè)計(jì)”。其結(jié)構(gòu)簡單，只有一個內(nèi)側(cè)抽，然后上下開模而成。但是，其精度要求較高，需要與鼠標(biāo)上蓋進(jìn)行配合，使用戶使用的過程中感到光滑、舒適。由于一模多腔會造成材料的流動分布不均，從而導(dǎo)致制品的質(zhì)量下降，所以本套模具采用了一模兩腔對稱分布，這樣就避免了制品質(zhì)量不高的問題。本次設(shè)計(jì)的主要工作是模具3D的設(shè)計(jì)和3D圖紙。所用的軟件是Pro/E，二維工程圖用的是AutoCAD。主要設(shè)計(jì)流程是由Pro/E畫出3D（*prt格式）圖形然后轉(zhuǎn)為2D（*drw格式）工程圖，再由2D工程圖導(dǎo)出AutoCAD能夠識別的2D圖形（*dwg格式）。鼠標(biāo)是現(xiàn)代社會一個必不可少的產(chǎn)品，他是隨著電腦的誕生而出現(xiàn)的，他的誕生給我們帶來了很多方便。所以，在我們追求方便的同時又追求外觀美，要想有好的外觀就要有好的模具來成型，那么對于模具的精度要求就會很高的。通過這次的設(shè)計(jì)，又對專業(yè)知識進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，從中也學(xué)到了不少的東西，對專業(yè)知識的認(rèn)識更加深刻了。這次設(shè)計(jì)對我受益匪淺。關(guān)鍵詞：鼠標(biāo)按鍵、注塑模具、ABS目 錄摘 要II目 錄III1 塑件的設(shè)計(jì)及工藝分析11.1 塑件設(shè)計(jì)要求11.2 塑件材料的確定21.3 塑料的收縮率的確定21.4 模具種類與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系21.5 塑件的設(shè)計(jì)過程32 塑件的尺寸精度73 模具分型過程及結(jié)構(gòu)84 模架的制作過程145 注射機(jī)的選用176 注塑機(jī)參數(shù)校核216.3 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核216.4 模具閉合高度校核216.5 開模行程校核217 冷卻系統(tǒng)227.1 冷卻回路所需的總面積計(jì)算227.2 冷卻回路的設(shè)計(jì)238 總裝圖25致 謝27參考文獻(xiàn)2827 1 塑件的設(shè)計(jì)及工藝分析1.1 塑件設(shè)計(jì)要求該產(chǎn)品用于鼠標(biāo)上，其裝配時要與鼠標(biāo)上蓋和內(nèi)部的卡勾相互配合，要求精度相對較高。該產(chǎn)品的形狀不是很復(fù)雜，加工的時候就曲面的精度要求較高，其余部分精度可以降低。由于該產(chǎn)品要經(jīng)常使用，并且頻率很高，所以要求有一定的韌性，經(jīng)過分析各種材料，ABS塑料是一種比較合適的材料。模具型腔用一模兩腔，這樣出來的塑件精度相對于一模多腔會高很多。該產(chǎn)品是大批量生產(chǎn)，采用了自動脫模、自動卸料機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)完全自動化生產(chǎn)。本套模具是三板式模具（點(diǎn)澆口雙分型面）。圖1.1鼠標(biāo)按鍵1.2 塑件材料的確定考慮到鼠標(biāo)的工作環(huán)境以及所受的力的大小來看，其在工作過程中使用頻繁，所以綜上各種塑料的性能來考慮，ABS具有以上工作環(huán)境所需的性能，為此確定使用材料為ABS.1.3 塑料的收縮率的確定表1.1 材料性能參數(shù)材料代號密度（kg.m-3）收縮率（%）模具溫度（）注射壓力P注（Mpa）最大不溢料間隙/mmPE940-9601.5-3.660-7060-1000.02PP900-9101.0-2.580-9070-1000.03ABS1030-10700.3-0.750-8060-1000.04PVC13800.6-1.530-6080-1300.03由表1.1知ABS的收縮率（0.3-0.7）% 。由ABS的成形特點(diǎn)可知其成形收縮率范圍及收縮率不是很大。將其平均收縮率定為0.5%即可。1.4 模具種類與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系不同種類的塑料其工藝性能、成形特性也不相同，因此為了確定塑料的工藝性能、成形特征，并在模具中充分利用以獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制件。表1.2 塑料種類與模具設(shè)計(jì)關(guān)系塑料特征注意事項(xiàng)ABS1.點(diǎn)澆口增大塑料熔體的剪切速率，流動性增加2.冷卻速度快3.流動性好具有鉸鏈性能4.韌性較好、強(qiáng)度較高1.盡量采用點(diǎn)澆口，尤其是大平面塑料制品2.澆注系統(tǒng)散熱面積要小，以降低冷卻速度，保證塑料順利充填型腔塑件的成型要求：化學(xué)性能穩(wěn)定，宜于成形加工等，閉合彎折不容易產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。塑件表面要求無飛邊或縮孔現(xiàn)象。表1.3塑料成型工藝參數(shù)模具溫度50-70噴嘴溫度180-190料筒溫度前段200-210中段210-230后段180-200注射壓力7090MPa注射機(jī)類型螺桿式保壓壓力50-70 MPa噴嘴形式直通式注射時間35S保壓時間1530S冷卻時間1530S成形周期4070S1.5 塑件的設(shè)計(jì)過程本次是以自頂向下設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)的好處是速度快，效率高，容易修改各個尺寸，配合緊密不會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。圖1.2.1確定出鼠標(biāo)的整體輪廓圖1.2.2做出鼠標(biāo)上表面圖1.2.3做出各個零件間的分型面圖1.2.4對原始的鼠標(biāo)按鍵進(jìn)行修改成為最終結(jié)果圖1.2.5裝配圖2 塑件的尺寸精度為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，用較低的尺寸公差精度等級。表2.1 塑件有關(guān)尺寸精度等級參數(shù)基本尺寸/mm精度等級12345678公差數(shù)值/mm-30.040.060.080.120.160.240.320.46360.050.070.080.140.180.280.360.566-100.060.080.100.160.200.320.400.6410-140.070.090.120.180.220.360.440.7214-180.080.100.120.200.240.400.480.8018-240.090.110.140.220.280.440.560.5624-300.100.120.160.240.320.480.640.9630-400.110.130.180.260.360.520.721.0040-500.120.140.200.280.400.560.801.250-650.130.160.220.320.460.640.921.4塑件精度等級與塑料品種有關(guān)，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種。表2.2 塑件精度等級參數(shù)塑料品種建議采用精度等級高精度一般精度低精度ABSMT2MT3MT53 模具分型過程及結(jié)構(gòu)本次模具設(shè)計(jì)的主要核心就是模具分型，其起到主導(dǎo)作用。分型所用的軟件是ProE，在模具型腔模塊下進(jìn)行工作。主要步驟如下列圖示：圖3.1收縮率圖3.2分型面圖3.3型腔圖3.4主型芯圖3.5側(cè)型芯圖3.6處理后的一模兩腔型腔圖3.7處理后的一模兩腔型芯圖3.8開模后的狀態(tài)1圖3.9開模后的狀態(tài)2圖3.10型腔主題結(jié)構(gòu)圖3.11型芯主題結(jié)構(gòu)4 模架的制作過程本次設(shè)計(jì)的模架是非標(biāo)準(zhǔn)模架，模板的各個尺寸都是根據(jù)現(xiàn)場情況給定的，以下為裝配的過程圖示：圖4.2動模部分圖4.3定模部分圖4.4總裝圖圖4.5開模視圖以上為模具的整個裝配和開模過程視圖。開模運(yùn)用了ProE的另一個模塊，機(jī)構(gòu)模塊。他可以對已有的機(jī)構(gòu)進(jìn)行模擬仿真，分析其運(yùn)動、受力、疲勞等等很多項(xiàng)實(shí)際中的問題，從而使機(jī)構(gòu)能夠在實(shí)際運(yùn)用的過程中盡量少的出現(xiàn)問題，減少了不必要的危險。5 注射機(jī)的選用用ProE軟件分析可以直接測出塑件的體積、質(zhì)量和投影面積的大小。下面就是塑件和澆注系統(tǒng)體積的分析圖：圖3.1塑件體積圖3.2澆注系統(tǒng)體積由圖可以看出塑件的體積為87.16mm，澆注系統(tǒng)的體積為15.18mmV(塑件)=87.16mmV(澆注)=15.28mmV(總)= V(塑件)+ V(澆注)= 87.16+15.28=103.44 mm如果本套模具按照塑件的大小來選擇注塑機(jī)的話是不合適的，因?yàn)楸咎啄＞唧w積大，根據(jù)塑件選擇的模具不能達(dá)到要求，所以要根據(jù)模具的實(shí)際大小和工作空間來選擇注塑機(jī)的型號。下面是各個開模項(xiàng)的圖示：圖3.3卸料距離圖3.4澆注系統(tǒng)安全距離圖3.5塑件安全距離圖3.6側(cè)抽運(yùn)動距離由圖可以看出S(卸料)=10mmS(澆注)=200mmS（塑件）=100mmS（側(cè)抽）=13mmS（總）= S(卸料)+ S(澆注)+ S（塑件）+ S（側(cè)抽）=10+200+100+13=323mm圖3.7模具總高度模具總高度為S（高）=440mm根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以選擇合適的注塑機(jī)型號XS-ZY-500。XS-ZY-500的技術(shù)特征表3-1注射量（cm）500螺桿直徑（mm)65注射壓力（Mpa）104注射行程（mm）200注射時間（s）22.7螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）20、25、32、38合模力（KN）3500最大成型面積（cm）1000模板行程（mm）500最大模具厚度（mm）450最小模具厚度（mm）300模板尺寸（mm）700X850拉桿間距（mm）540X440噴嘴球直徑（mm)R18噴嘴口直徑（mm）R2.56 注塑機(jī)參數(shù)校核6.3 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核即 模具長x寬拉桿間距 模具的長寬為400X650注塑機(jī)拉桿間距700X850經(jīng)檢驗(yàn)符合要求。6.4 模具閉合高度校核模具實(shí)際高度度S（高）=440mm注塑機(jī)最小閉合高度度300mm注塑機(jī)最大閉合高度度450mm 故滿足要求。6.5 開模行程校核我們所選的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)，故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足塑件推出和卸料過程，由于本套模具的開模行程為S（總）=323mm模具模板行程為S=500mm故滿足要求。7 冷卻系統(tǒng)冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量,使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi),并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通,無滯留部位.7.1 冷卻回路所需的總面積計(jì)算 冷卻回路所需總表面積可按下式計(jì)算 式中 冷卻回路總表面積，單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，值可查表；冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，模具成形表面的溫度，;冷卻水的平均溫度， 。 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計(jì)算 式中 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，; 冷卻水在該溫度下的密度， 冷卻水的流速，;冷卻水孔直徑, 與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)， 值查表7.1表7.1 水的值與其溫度的關(guān)系平均水溫/5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05 7.2 冷卻回路的設(shè)計(jì)冷卻回路總長度可用下式計(jì)算 式中 冷卻回路總長度，; 冷卻回路總表面積，;冷卻水孔直徑，。確定冷卻水孔的直徑時應(yīng)注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為2時，水孔直徑可取1014。本模具取8 。所以由模具的可知需要排布10根水道才滿足冷卻水道長度要求。圖7.1水路圖進(jìn)水口的設(shè)計(jì)要遵循先冷卻澆注系統(tǒng)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),由于教主系統(tǒng)是溫度比較高,所以冷卻慢,需先進(jìn)行冷卻。8 總裝圖圖8.1總裝配圖圖8.2明細(xì)表工作原理：在模具開模時，首先在彈簧的作用下I-I面分開，此時側(cè)抽進(jìn)行。由于此時推桿與動模部分相連，但是不能讓他運(yùn)動，所以在拉桿18的作用下使推板不與動模部分一起運(yùn)動。當(dāng)側(cè)抽完成時，在動模板12上的限位螺釘作用下定距拉板14與動模板12連為一體一起運(yùn)動II-II分型面開始分型，當(dāng)動模板12與限位拉桿8相遇時III-III分型面開始分型，當(dāng)拉料板34與限位拉桿9相遇時，IV-IV面分型，卸料開始，此時模具停止運(yùn)動，塑件被推出。致 謝三年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼即逝，在外求學(xué)經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，對在過去的日子里曾給予過我鼓勵、幫助的人們我滿懷感激，時刻沒有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來的生活。整整一個月的時間我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品終于完成了。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,我要大力感謝我們的指導(dǎo)老師劉波老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、淵博的學(xué)術(shù)知識、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。我們對劉老師耐心細(xì)致的講解、給我們提供相關(guān)的材料表示大力的感謝。老師不僅從一開始就非常關(guān)注我們的設(shè)計(jì),而且在他很忙的情況下還幫我們指導(dǎo),我們對此衷心的感謝!同時還要感謝三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位老師,沒有他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們順利完成。通過三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，我們在此基礎(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計(jì)。在此，對劉老師以及三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位老師，表示我最真誠的尊敬和最誠摯的感謝。 在此，感謝我的指導(dǎo)老師劉老師在百忙之中給予我作品的悉心指點(diǎn)與幫助。感謝他為我們指點(diǎn)迷律、出謀劃策。同時，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計(jì)中給予我的幫助！謝謝！并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我最真誠的謝意。向在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位評委老師表示最誠摯的謝意，同時向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬事如意！由于本人的學(xué)識水平、時間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善。最后向三年來教過我、幫助我的所有老師和關(guān)心我的同學(xué)表示我最真誠的謝意！參考文獻(xiàn)1 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