鼠标外壳底壳模具设计.doc

Delegates, staff: Hello! in the run-up to the Spring Festival, we held one session of four staff representatives Conference 2013-workshop, full back in 2012, careful analysis of the current situation, discuss 2013 development plans. Here, on behalf of my company 2013 work reports to the General Assembly, for consideration. Pillar I, 2012 back in 2012, XX power companies adhere to the partys 17 great spirit for guidance, comprehensively implement the scientific concept of development, promoting cost-leadership strategy, standards, focus on implementation, lean management, continuously improve, smooth present safety situation of enterprise management, business management and control scientific and standardized, and the dedication of staff, manage a harmonious and democratic atmosphere of the good situation. Main indicators are as follows:-the battery indicator: power generation totaled 7.815 billion kWh, beyond the annual budget implementation capacity of 315 million kWh, an increase of 757 million kWh. Sales totaled 7.425 billion kWh, exceeding sales of 330 million kWh the annual Executive budget, an increase of 729 million kWh. -Security measures: unplanned outages 2.5 times. No personal injury accident occurred, no major accident and above, no major fire accidents without environmental pollution accidents, safety for three consecutive years to maintain stability to good posture. Business financial indicators: total profits of 255 million Yuan, beyond the annual budget of 207 million Yuan, beyond the Datang company index 41.89 million Yuan, an increase of 1.76 million Yuan, FCM assessment at grade four. -Energy: power supply standard coal completing 312.25 g/kWh, down 0.1 g/kWh; integrated auxiliary power consumption ratio in 5.12%, down 0.26%; pollutant emissions performance greatly reduced compared to last year, carbon 0.09 g/kWh, sulfur dioxide 0.104 g/kWh NOx 0.512 g/kWh; dust removal efficiency of more than 99.8%. -Reliability index: equivalent availability factor in 93.47%, increased 7.95% from a year earlier. Equivalent forced outage rate 0.08%, 0.16% reduction over the same period a year earlier. Major achievements: first, we should adhere to the two management system basis, strengthening technological research, strengthen hidden hazards control and intrinsic safety Enterprise construction took new steps. -The two management system for improvement. Focus on promoting the power of the company management system and the application and implementation of the safety loop five-star management system, improve the safety management system, realize the system of safety control. Further regulate security routines, safety supervision and management network role to play to achieve closed-loop. Strengthening the supervision and management of habitual violation of, strengthening the safety supervision of outsourcing contractors. Carried out in spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other常熟理工学院毕业设计（论文）鼠标外壳底壳实体建模及塑料模具设计说明书摘要本次设计采用的是UG 6.0工程应用软件，对鼠标底壳进行三维建模，分析鼠标底壳结构并根据零件造型设计一个一模两腔的注塑模具。在设计过程中需要对塑件材料进行选择，确定模具大小方面进行详细分析，选择的塑件材料为ABS，收缩率为1.005。选择标准模架以及标准件的确定，之后进行一些必要的强度校核，期间掌握了UG6.0的使用方法，掌握了其强大的三维建模功能。关键词：UG6.0 鼠标底壳 三维建模 ABS主要介绍的是永磁直流电动机；首先简述了永磁电机、永磁直流电动机从产生到到逐步改善的发展过程，以及以此为基础的未来发展的趋势；activities, comprehensive and tamping Safety Foundation . Troubleshooting, management mechanism, give full play to role of technical supervision and realization of troubleshooting, management, improved process management. This year completed the boiler lower header leakage, boiler pressure, a major risk management, completed 29 of great risks and 3 General problems of governance. Complete chemistry lab construction, thermal control, and complete the boiler scale integrated management, host shafting vibration of 10 scientific and technological projects, such as. Complete supercritical 630MW on-line simulation system development and application of circulating water MCC standby power transformation, the transformation of desulfurization waste water, the unit water supply system of comprehensive treatment and discharge valve modification of coal mill 5 key technological transformation projects, group health is improved. -Science and technology innovation is further increased. Strengthen the characteristics of supercritical unit major issues, gradually clearing the particularity of supercritical unit and regularity. Developed motor oil time management, switch action times, statistics, coal-aided measurement software, improves the production level of lean management. Increased investment in science and technology, reporting science and technology projects and 14 technical project total cost percentage of the total annual production output of 0.25%. Large-scale coal-fired power plant flue gas desulfurization, denitrification complete development and application of key technologies project, won the national science and technology progress second prize. 630MW supercritical units optimized control strategies and the 630MW development and application of on-line simulation system for supercritical units, supercritical 600MW units of turbine driven boiler feed pump set of comprehensive treatment of defects Datang technology respectively one or two and third. Meanwhile, information technology achievements, the company was named China power information technology benchmarking enterprises. -Repair and maintenance has improved further. Modify the inspection standards and standards on a regular basis, standardizing work procedures, checking and inspection project. Deepening the BFS+ system, and implements maintenance information shared. Reorganizing RB logic again, and ensure the success of the RB. Innovating the mechanism of maintenance management, implemented a project manager system. Successful completion of two autonomous maintenance, reliability improved steadily. Implementing two c-level maintenance, project themselves 48.7% and 42.3%, respectively. Accomplish two circulating pumps repair and overhaul of four Mills, maintenance teams to get exercise. Promote the work of energy saving and consumption reducing, complete the unit energy consumption diagnosis, plant water balance test, 10 energy-saving projects. Second, we should adhere to three on the economic benefits of improving, outreach1The mouse shell Bottom solid modeling and plastic mold designAbstractThe design is UG 6.0 engineering application software, mouse Bottom three-dimensional modeling analysis of the mouse bottom shell structure designed according to Part Modeling a mold cavity injection molds. The material is ABS plastic parts in the design process need to choose a plastic piece of material, conduct a detailed analysis to determine the mold size, select the shrinkage rate of 1.005. Select the standard mold as well as the determination of standard parts, after the necessary strength check, mastered during the use of UG6.0 master the powerful 3D modeling capabilities.Key words:UG6.0;Mouse Bottom;Three-dimensional modeling；ABS 1目录1. 绪论21.1 塑料成型在工业生产中的重要性21.2 塑性模具的发展趋势31.3 塑料模具的分类51.4 毕业设计要达到的要求52 鼠标底壳的工艺分析72.1 材料的选择72.2 注射工艺选择83. 模具的设计93.1 概述93.2 型腔的数量确定93.3 注塑机的选择93.3.1 注射量的计算93.3.2 锁模力的校核103.3.3 注射压力校核103.3.4 开模行程和模板安装尺寸校核103.4 注塑模成型零部件结构设计113.4.1 分型面的设计123.4.2 型腔拼镶组合123.4.3 排气方式123.4.4 型腔成型尺寸的计算123.4.5 塑料模具力学设计143.5 模具浇注系统设计143.5.1 主流道的设计143.5.2 分流道153.5.3 浇口的设计153.6 合模导向和定位机构设计1613.7 脱模机构的设计163.8 温度调节系统设计173.8.1 冷却系统的计算173.8.2 冷却系统的设计准则173.9 模具的材料183. 注射件成型缺陷分析19参考文献23致谢2411. 绪论1.1 塑料成型在工业生产中的重要性塑料制品普遍应用于工业中，因为有其特殊的优势。密度小，重量轻，绝缘能力强，保温性能好，低介电损耗，良好的化学稳定性，它具有良好的耐腐蚀能力，塑料还具有耐磨耐，减震，降噪等性能。因此，塑料与金属，纤维材料和硅酸盐并称三大传统材料。由于现代工业的不断发展，产生的新型塑料和对塑件的多样化需求，使得塑料成型技术不断发展与创新。近年来，许多新的塑料成型工艺不断出现，如注射成型技术类的有无流道凝料注射成型技术，热固性塑料注射成型技术，排气注射成型技术，反应注射成型技术以及多品种塑料的共注射成型技术；生产符合容器的共挤出成型技术；发泡塑料制品的注射和挤出技术等。1.2 塑性模具的发展趋势因为塑料具有许多优异的功能和性能，近年来在各个领域得到了越来越广泛的应用。作为一个支柱产业的制造行业塑料 - 塑料模具的设计和制造，已经是一个前所未有的发展，特别是塑料注塑模具塑料所需的形式，因为它创建了一种高效率，容易图案形状复杂的产品和汽车制造业。在我国的，其发展需求之大是空前的。塑料模具的结构、性能、质量都会影响塑件的质量和成本。首先，模具的型腔形状、尺寸、表面粗糙度、分型面等，对塑件尺寸的精度和塑件的物理性能、电性能等都有着重要的影响。其次，在塑件成型的过程当中，模具的结构对操作难易程度影响也是很大的，当需要大批量生成塑件时，应尽量减少开、合模和取出塑件过程中用到的手工操作，也要尽可能采用自动开合模和自动顶出机构。在全自动生产过程中还要保证塑件能自动从模具上脱落。另外，模具的制造成本对塑件的成本也有很大的影响。除了简易模具外，一般来说制模费用很高的，尤其是小批量生产时，这时应尽可能采用结构较合理且简单的模具，以便降低成本。从塑料模具的设计制造以及材料的选择等方面考虑，塑料模具的技术发展趋势可包括以下几个方面：1）塑料模具的标准化塑料模具的标准化程度以及其标准零件制造的规模与范围，要缩短模具的制造周期、节省材料消耗、降低成本、适应大规模的批量生产有其重要意义。目前，我国的模具标准化程度仅仅有20%，远远不如工业发达的国家。在各种塑料模具当中，只用注射模具是有关于模具零件、模具技术条件和标准模架等国家的标准。一些模具制造企业根据其模具生产类型和规模，为了提高生产效率，降低生产成本，也制定了其企业的标准或采用相关行业的标准。目前，我国塑料模具的标准化研究方向是热流道标准元件和模具的标准温控装置；精密标准模架和精密导向件系列；标准的模板以及模具标准件的先进技术。2）CAD/ CAE/ CAM技术随着现代工业产品的不断开发以及塑件的应用与发展，对塑料成型的模具设计和制造提出的要求也越来越高了。传统模具的设计和制造方法已经难以适应对塑件及时更新换代和不断提高的质量要求，为了适应这些发展，一些先进国家的CAD/ CAE/ CAM技术在20世纪80年代中期就已经进入实用阶段了，市场上已经有了商品化系列软件的出售。利用计算机惊醒的塑料模具的设计，并初步实现了注射、挤出、中空吹塑等塑料成型的工艺过程的计算机模拟分析，这方面的软件技术研究的进展，已经在工程应用中取得了显著的效果。CAD/ CAE技术明显提高了模具设计的效率，减少了模具设计过程中产生的失误，提高了模具和塑件的质量，大大缩短了生产周期，降低了模具和塑件的生产成本。随着CAM技术水平的不断提高，模具CAD/ CAE/ CAM技术正朝着一体化的方向发展。目前，美国、日本、德国等国的CAD/ CAE/ CAM技术应用的普及率已经很高了，我国不少企业也已经引进CAD/ CAE软件和CAD/ CAE/ CAM的集成软件，这部分软件在生产中正发挥着积极作用。同时，我国许多高等院校和科研院所开展了这方面的研究和开发工作，并取得了一定成果，但我国在这方面技术的应用和推广方面与外国还是存在很大差距的。3）加强理论研究伴随着塑件向着大型化、复杂化和精密化的发展，模具的制造成本也会越来越高的。如汽车的保险杠、仪表板等塑料成型的模具，重达几吨到几十吨。这些模具如果凭经验来设计，肯定会因为设计不当而造成模具的报废，这将要损失数十万元的模具制造的费用。因此，模具生产已经由传统的经验设计向理论设计、数值模拟的方向发展。这些理论的设计包括了模板刚度、强度计算，基于计算机应用的成型过程模拟分析等。目前，有关于挤出成型的流变理论及数学模型已经基本建立，并在生产实际中得到了应用；有关于注射成型的流变理论的研究已经取得了阶段成果，注射成型时塑料熔体在一维和二维简单模腔中的充模流动的理论以及数学模型已简历，今后的工作是怎样将理论与实际相结合，并进一步加强对塑料熔体在三维模腔中流动行为研究。中空吹塑成型的理论及数学模型也已经基本建立，并在生产中得到相应的应用。4）塑料模具专用材料的研究与开发塑料模具材料的选用在模具设计和制造当中具有重要作用，直接影响模具的成本、使用的寿命以及塑件的质量。为了提高塑料模具使用的寿命，并且获得良好的切削加工工艺性能，国内外的模具次啊了工作者针对各类塑料模具的工作条件和失效的形式，进行了大量的研究工作，已经开发出较完善的系列化塑料模具专用的钢，具体可分为五种类型。基本型。如55钢，它的使用硬度小于20HRC，切削加工的性能较好。但是模腔的表面粗糙度较高，使用的寿命较低，已经被预硬型钢代替。预硬型。指的是在中、低碳钢中加入合适的合金元素的低合金钢，它的淬透性较高，加工的性能好，调质后硬度为25 - 35 HRC，是目前应用比较广泛的通用塑料模具钢，它的典型品种有3CrZM或者是美国生产的P20钢等。时效硬化型。指的是在中、低碳钢中加入了Ni、Cr、AI、Cu、Ti等合金元素合金钢。它的耐磨性和耐蚀性都优于预硬型钢，经过时效处理后，使用的硬度达到40 - 50 HRC，它的典型品种有25CrNi3MoAI或者是美国生产的PZI钢、日本生产的NAK55钢等，大多用于制造复杂、精密塑料模具的，或者大批量生产较长寿命塑料模具。热处理硬化型。这类塑料模具的钢是经过淬火和回火处理后的，使用硬度达到50 - 60 HRC，模腔能够达到很高的镜面程度，并且可以进行表面强化处理。它的典型品种有12CrMoV或者是美国生产的DZ钢等。马氏体时效钢和粉末冶金模具钢。这种塑料模具钢适用于制造高耐磨性、高耐腐蚀性、高韧性和超镜面塑料模具。如06Ni6CrMoVTIAI马氏体时效钢或者是美国生产的PS钢，日本生产的ASP等。5）模具加工的新技术和发展为了提高加工的精度、缩短模具的制造周期，塑料模成型零件的加工已经广泛应用在仿形加工、电加工、快速成型的制造、数控加工以及微机控制的加工等先进技术，同时，也采用了坐标性、坐标磨和三坐标测量仪等精密的加工和测量设备。模具加工技术与设备的现代化发展，促进了模具行业朝着技术密集、专业化和柔性化相结合、高技术与高技艺相结合的方向发展。1.3 塑料模具的分类塑料模具的分类方法有很多，按照塑料制件成型的方法不同可分为：注射模，压缩模，压注模，挤出模，气动成型模。这些是常见的成型方法，还有泡沫塑料成型模，搪塑模，浇铸模，回转成型模，聚四氟乙烯压锭模等。1.4 毕业设计要达到的要求通过本次毕业设计，应该达到学校对毕业设计的要求，同时对这塑料注射模的设计应达到如下目的：1）在设计过程中要熟练使用UG6.0三维造型软件和CAD二维绘图软件。2）深入理解塑料成型的基本原理和其工艺特点，正确分析其成型工艺对模具的要求。3）深入理解聚合物的流动性、物理性能、成型过程中的物理和化学变化及塑料的组成、分类以及性能方面。4）掌握塑料模具的结构特点以及设计中的计算方法。5）综合运用之前学过的各门课程的知识来完成本次毕业设计。212 鼠标底壳的工艺分析2.1 材料的选择本次设计的产品是鼠标外壳底壳，根据现代人使用鼠标的频率可知本次设计的鼠标底壳从性能上一定要具备良好的机械强度，一定的耐寒、耐油、耐水性，化学稳定性和绝缘性能。能满足这些性能的塑料材料也有多种，不过从材料的来源及材料的成本考虑，最好是选ABS材料的。图1 制件图塑件外观要求：光滑，无明显缺陷。ABS材料有三类，包括收缩率为0.3 - 0.8耐热型和抗冲型，收缩率为0.3 - 0.6的30%玻璃纤维增强型。ABS材料具有良好的机械强度和一定的耐寒性、耐油性、耐磨性、耐水性等特性，因此水、碱、无机盐、酸类对ABS塑料几乎没有影响，ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型的加工，且经过调色可以配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，其连续工作的温度是70度左右，热变形温度大概是93度，耐气候性差，在紫外线作用下容易变硬发脆。根据ABS中的三种成分之间的比例不同，其性能也有差异，从而可以适应不同应用。根据应用不同可分为超高冲击型的，高冲击性的，中冲击性的，低冲击性的和耐热型的等。ABS材料在机械工业中用来制造泵叶轮、轴承、齿轮、把手、电机壳、管道、水箱外壳、仪表克、仪表盘等。汽车工业中用它来制造扶手、热空气调节管、汽车挡泥板、加热器等。ABS还可以用作纺织器材上、电器零件类、文教用品类、电子琴、玩具、家具等。ABS在升温时粘度增高，因此成型压力比较高，塑料上的脱模斜度适宜较大；ABS容易吸水，成型加工前应该先进行干燥处理；容易产生熔接痕，模具设计的时候应尽量减小浇注系统对料流道的阻力；在正常成型的条件下，壁厚、熔料温度对收缩率的影响是极小的。在要求塑件精度高时，模具温度可以控制在50 - 60度，在要求塑件光泽和耐热时，模具温度可控制在60 - 80度。2.2 注射工艺选择注射的类型为螺杆式；料筒温度为前段 200 - 210度，中段 210 - 230度，后段 180 - 200度；注射时模具温度为50 - 70度；注射压力采用较低的注射压力；注射速度采用中等注射速度效果比较好；注射量选为标定的50%；模具温度调节到75 - 85度即可。3. 模具的设计3.1 概述注射模具典型结构分为双分型注射模、单分型注射模、斜导柱侧向分型与斜滑块侧向抽芯注射模、抽芯注射模、定模带有推出装置的注射模、带有活动镶件的注射模等。3.2 型腔的数量确定本次塑料制件是鼠标的底壳，生产的批量为50000件/年，为了提高生产效率，但还有保证产品的一致性，因此不能采用一模多腔的形式，本次模具选择采用一模两腔的形式。3.3 注塑机的选择3.3.1 注射量的计算根据生产经验，注塑机注塑ABS塑料时，其每次注射量仅达标准注射量的75。为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，选定注射量为标定注射量的50 其计算公式为V=nVz Vj也就是0.5VgnVz Vj其中：V一个成型周期内所需注射的塑料容积 n型腔数 Vz单个塑件容量 Vj浇注系统凝料和飞边所需的塑料容积 Vg注射机的额定注射量假定单个塑件的体积Vz=2.5，浇注系统凝料和飞边所需的塑料体积为2； V=22.5+2=7 则0.5VgnVz Vj Vg14 3.3.2 锁模力的校核计算锁模力有两个重要因素即投影面积、模腔压力。投影面积（S）是沿着模具开合方向所能看到的最大面积。模腔压力的决定（P）如下公式 FPSK其中 S产品的总投影面积； K安全系数，一般取11.6，取1.3； P模腔内的平均压力，3550MPa，本设计选择的是ABS材料即35MPa 。所以F3555101.3251KN3.3.3 注射压力校核ABS塑料推荐的注射压力为70 - 90MPa，考虑到该制件的壁厚较小，充模阻力比较大，取注射压力为80MPa 3.3.4 开模行程和模板安装尺寸校核模具开模取出制品时所需的开模距离必须要小于注射机的开模行程。也就是： S S=H H H （510）其中：S 注射机的最大开模行程（mm） S模具所需开模距离（mm） H 塑件脱模距离（mm） H 包括浇注流道凝料在内的塑件高度（mm） H 模厚 S=30+20+45+10=105mm根据以上数据选择XSZY60/40注塑机锁模力400KN，开模行程270mm，注射压力为135MPa，注射容量为60 ，如图2-1。图2-1 XSZY60型注射机3.4 注塑模成型零部件结构设计模具中能决定塑件的几何形状和尺寸的零件叫做成型零件，包括型芯、镶块、凹模、成型杆等。成型的零件在工作时，是直接与塑料接触的，在塑料熔体的高压料流的冲刷下，脱模时又与塑件间发生摩擦，所以，成型零件要求有正确的几何形状，高尺寸精度和低表面粗糙度，此外，根据塑料的不同特性和塑件的结构以及使用要求，要确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口的位置，确定脱模的方式和排气部位等，然后根据成型的零件加工、装配、热处理等要求进行成型零件结构的设计，计算成型零件工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度的校核 。3.4.1 分型面的设计本制品不用侧抽芯，并且是简化模具结构，所以选择单分型面，流道凝料和制件一起由拉料杆从定模脱下，再和制品由推板推出，简单易行。如图2-2紫红色部分为分型面图2-2 分型面分型面位置的选择首先要保证制品能够顺利从型腔中脱出，依据这个原则，分型面应该选在塑料制品最大的轮廓线上就可以了，而且这个平面与开模方向是垂直的。3.4.2 型腔拼镶组合该制件上有四个用来配合的小孔，由于孔是开在曲面上的，则采用整体式型腔时加工就会有困难，所以采用成型杆成型，与凹模进行过盈配合，其它部分采用整体嵌入式拼镶组合，型腔可以采用电火花进行一次加工。3.4.3 排气方式由于该制件属于中小型的，并且注射的速度为中等速度，所以不用专门的排气槽。3.4.4 型腔成型尺寸的计算常用的型腔成型尺寸的计算方法有两种分别是平均收缩率法和公差带法，平均收缩率法的计算公式是建立在塑件的成型收缩率和成型零件工作尺寸的制造偏差及其磨损量分别等于它们各自平均值基础上，当塑件的尺寸精度要求较高或塑件尺寸比较大时，这种误差有可能会显著增加，这时一些模具设计单位就采用公差带法来进行尺寸计算，平均收缩率法计算简单无需验算而公差带法计算复杂需要经过多次初算验算，且考虑因素较多。考虑到鼠标模具比较简单且制造成本低，设计的时间短，所以按平均收缩率法计算成型尺寸比较简单。采用,取固定值的平均收缩率法：Lm 型腔的径向工作尺寸Ls 塑件的径向图样尺寸 塑件尺寸公差 型腔制造公差，取为塑件尺寸公差的三分之一 型腔最大许用磨损量，取为塑件尺寸公差的六分之一H 型腔的高度最小基本尺寸（mm）H 塑件的高度最大基本尺寸（mm） 塑件平均收缩率（%） 型芯的最大基本尺寸（mm） 型芯的高度最大基本尺寸（mm）1、 型腔径向尺寸： 精度为IT8收缩率取=0.3%，=0.54mm；计算得L =45mm；2、 型腔高度尺寸的计算： 精度为IT8 收缩率=0.3%，=0.54mm；计算得H =20mm；3、 型芯尺寸的计算： 精度为IT7 收缩率=0.3%，=0.35mm；计算得 =48mm；4、 型芯高度尺寸的计算： 精度为IT7 收缩率 =0.3%，=0.35mm；计算得 =25.2mm。3.4.5 塑料模具力学设计型腔近似矩形，按组合式矩形型腔计算公式计算型腔侧壁厚度计算经验法，如表2 - 1表2 - 1 取凹模壁厚为35mm。型腔底板厚计算经验法，如表2 - 2表2 - 2塑件在分型面的投影面积（cm）底板厚度（mm）515510152010502025501002530100200304020040取底板厚度20mm。3.5 模具浇注系统设计3.5.1 主流道的设计主流道的顶部设计成半球形凸坑，方便与喷嘴链接，为了避免高温塑料熔体的溢出，凹坑球半径比喷嘴球头的半径要大2mm，若凹坑半径小于喷嘴的球头半径，则主流道凝料无法一次脱出 。由于主流道要与注塑机的高温喷嘴反复接触与碰撞，因此设计成独立的主流道衬套，选用45钢并经过热处理以提高硬度，设计独立的定位环在安装模具时起定位作用，主流道的衬套进口直径应稍大于喷嘴直径1mm，以免溢料并且可防止衔接不准而发生堵塞。3.