【正文】 1 緒論 我國模具企業(yè)技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一，模具制造技術現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、IDEAS、EuclidIS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、CFlow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等。模具技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：（1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術　模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。（2）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)　　高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。（3）提高模具標準化程度　　我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。（4）優(yōu)質材料及先進表面處理技術　　選用優(yōu)質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。加入世貿組織后，我國將獲得一個更加穩(wěn)定的國際經(jīng)貿環(huán)境，從而有利于我國的改革開放．有利于我國與各國、各地區(qū)的經(jīng)濟貿易合作，有利于世界經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。我國在制定法律法規(guī)時要遵守WTO的規(guī)則，增加透明度，減少行政干預等；在市場開放方面，需要逐步降低關稅，取消非關稅措施，開放服務業(yè)市場等。這無論在觀念上還是在體制上都會帶來一定的變化。我國加入 WTO同時也將為各國、各地區(qū)的貿易伙伴提供更好、更穩(wěn)定的市場進入機會。使我國的投資環(huán)境將更為寬松、透明、穩(wěn)定，我國的利用外資領域將進一步擴大，我國的市場體系將更加完善和發(fā)達。國內和國外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機會和收益。 由于國內某些模具在技術上和質量上與國外先進水平存在著較大的差距，使短期內國內模具難以與國外先進模具的抗衡。這對我國模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生一定的沖擊。另一方面也促進國內行業(yè)優(yōu)化資源配置、調整經(jīng)濟結構、提高社會勞動效率，促使企業(yè)苦練內功，提高管理水平。應該清醒地認識到競爭才會帶來更快的發(fā)展．只要發(fā)揮自身優(yōu)勢，減少技術差距，我國的模具必將逐步占領國內市場，并拓展國際空間。 本次畢業(yè)設計研究目的及意義隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展， 塑料產(chǎn)品在各個領域的運用越來越廣泛，塑料產(chǎn)品由以前的單一性轉變?yōu)槎鄻踊?、個性化，人們對塑料產(chǎn)品的要求從實用性、可靠性已經(jīng)提高到對舒適性、美觀性、安全性、實用經(jīng)濟性等方面的要求。因此， 塑料模具的設計開發(fā)變得越來越廣泛頻繁，技術越來越高端。目前，市場上的塑料模具也趨于多元化，熱流道模具的使用越來越多，雙色模的開發(fā)也越來越頻繁，這都是塑料模具在塑料產(chǎn)品的各種要求下不斷更新進步的表現(xiàn)。本課題為鼠標下蓋的注塑模設計，鼠標的標準稱呼為“鼠標器”,其從出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有40余年的歷史。鼠標在現(xiàn)代計算機中的作用越來越重要，其主要發(fā)展趨勢為人性化、多樣化、個性化，這對鼠標注塑模具設計和制造的要求也越來越高。關于注塑模方面的設計(論文)數(shù)不勝數(shù)，其中主要有以下幾個方向，一是利用設計軟件對注塑模設計過程的描述，注重設計過程的操作過程；二是純屬講有關塑料產(chǎn)品模具的結構設計；三是用CAE軟件(如moldflow)對產(chǎn)品進行澆口、注塑工藝參數(shù)、流動過程、冷卻、缺陷等的預測，最終根據(jù)結果優(yōu)化產(chǎn)品形狀。而本課題爭取結合以上幾個方向對產(chǎn)品模具綜合分析，首先利用moldflow軟件對產(chǎn)品的澆口、注塑工藝參數(shù)、流動過程、冷卻、缺陷等進行模具設計前的分析，減少后期試模改模的周期；分析完后對產(chǎn)品的模具結構進行設計計算，得到最終的模具結構，完成模具的設計，在這其中，會滲入些模具設計計算方面的過程操作，達到理論與實踐的相結合，使整個過程通俗易懂。通過此次設計應達到以下幾個目的：1) 查閱多篇國內外相關的文獻，完成一篇相關英文文獻翻譯；2) 了解課題的最新動態(tài)，完成畢業(yè)設計開題報告一份；3）運用moldflow得到一份工藝優(yōu)化分析報告；4) 掌握注射模具的結構特點及設計計算方法，完成一份詳細計算說明書；5) 熟練利用計算機繪出模具的二維三維圖形，得到一套注塑模具設計圖紙?，F(xiàn)在工廠雖然會使用moldflow軟件對產(chǎn)品分析，但運用的還是相當有限，據(jù)我目前所知，大部分工廠僅僅是由于客戶需要才會做相應的分析，而對于客戶沒要求的產(chǎn)品一般都不會做這方面的分析，本課題采用CAD/CAE技術可以顯著地提高塑料產(chǎn)品和塑料模具設計制造效率，減少了設計者的勞動量，提高設計制造質量，減少試模修模時間，從而縮短了從產(chǎn)品設計、模具設計、模具制造到產(chǎn)品模塑生產(chǎn)的整個周期，增強企業(yè)對市場需求的應變能力。2 塑件分析鼠標下蓋塑件如圖2所示，由于塑件是電腦的輸入設備，人們用手接觸相當頻繁，對其有著較高的外觀要求，要求表面色澤均勻，制件成型后不能有明顯色差、縮痕、熔接痕、污點、銀絲等缺陷，還需要有一定的手感，操作者使用起來方便。，壁厚2mm，材料為改性熱塑性塑料丙烯腈－丁二烯－苯乙烯。該塑件為薄壁塑件，%。塑件主要形狀類似橢圓式長方體，其外表面左右側是由大曲面組成，曲面上分布著很多凹點，底面上有三個凸起的墊腳，內表面有多處肋位，且在在圓四周壁上有4個凸臺圓孔(用來安裝某些零件如螺釘)，且圓孔較深。為了保證塑件大曲面凹點的成型同時考慮塑件的脫模推出和塑件表面的外觀質量要求，本設計巧妙采用了彎銷側抽芯結構，采用推桿與司筒將制件推出，簡化了模具的結構。該塑件屬于大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，模具型腔設置為1模2腔；為保證鼠標下蓋制件的外觀要求，采用點澆口從鼠標下蓋底部的貼標簽處進澆。 圖（1）（零件形狀） 圖（2）（零件形狀） 塑件的結構工藝性分析1） 尺寸精度 由于塑件的尺寸精度主要決定于塑料收縮率的波動，而本塑件的配合精度不高，所以塑件公差數(shù)值根據(jù)GB/T 14486—93塑料件尺寸公差表確定ABS采用一般精度，為MT3級精度，未注公差尺寸，按MT5級精度取值。2）脫模斜度 由于塑件在冷卻收縮時，會使它包緊在模具型芯或者型腔中的凸起部分。因此為了便于從塑件中抽出型芯或者從型腔中脫出塑件，防止脫模時拉住塑件，因此根據(jù)《模具設計與制造簡明手冊》中表219中查得：型腔的脫模斜度選40ˊ～1176。20ˊ；型芯選35ˊ～1176。所以我們選取1o。3）表面粗糙度 由于鼠標塑件的外觀要求比較高，而且還要一定的手感，所以表面粗糙度有較高要求,一般模具的表面粗糙度要比塑件的要求低1~2級，~。4）形狀 塑件在滿足功能的要求下，其內外表面應盡可能保證有利于成型和降低成本以及簡化模具的復雜度。由于此塑件的外表面的光潔度有很高要求，因此不能把澆口設在外表面上，從而影響美觀。5）壁厚 塑件的壁厚對塑件的質量有很大的影響，壁厚過小成型時流動阻力大，大型塑件就難以充滿型腔。塑件壁厚的最小尺寸應滿足一下幾方面要求：具有足夠的強度和剛度；脫模時能夠受推出機構的推出力而不變形；能夠受裝配時的緊固力。查熱塑性塑件最小壁厚及推薦壁厚可知，熱塑性塑件的壁厚為1~4mm， 所以本塑件壁厚選用2mm。6）加強肋及其它防變形結構 由于塑件內側圓壁處有四處凸臺圓孔，使用的頻率很大，受力也很強。考慮到其使用壽命，并且在脫模的時候如不在此處設置加強其強度的裝置，所以在此設計加強肋。7）嵌件設計 型芯內有相當多的骨位，為了方便加工及精度的控制，將多個小型芯設置成嵌件，同時為了防止嵌件受力時在塑件內轉動或撥出，嵌件底面增加掛臺進行定位，使嵌件在成型過程中受到塑料的沖擊是不發(fā)生位移和變形。 ，所以塑件質量：3 材料的成型特性與工藝參數(shù) 本塑件材料為丙烯腈－丁二烯－苯乙烯，俗稱為ABS。英文名稱為Acrylonitrilebutadienestyrene。 1） 基本特性　ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性使ABS具有良好的綜合力學性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性能和染色性能。ABS無毒、無味，呈微黃色，成形的塑料件有較好的光澤。～，ABS（抗沖）～，ABS（耐熱）～。ABS具有及好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速降解。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿、酸類對ABS幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化學藥品的侵蝕會引起應力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過調色可配成任何顏色。根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應各種不同的應用。根據(jù)應用不同可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。2）成型特點　ABS在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設計時應盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50～60176。C，要求塑件光澤和耐熱時，應控制在60～80176。C。3）ABS注射參數(shù)　注射類型：螺桿式 螺桿轉速：30～60r/min噴嘴類型：直通式；溫度：　180～190176。C料筒溫度：前段　200～210176。C；中段　210～230176。C；后段　180～200176。C　模具溫度：50～70176。C 注射壓力：70～90 MPa保壓力?。?0～70 MPa 注射時間：3～5 S保壓時間：15～30 S 冷卻時間：15～30 S成型時間：40～70 S　4 設備的選擇與校核為了保證注射質量和充分發(fā)揮設備的能力,應根據(jù)注射模一次成型的塑料體積和質量來初步確定注射機的類型。根據(jù)理論和在實際生產(chǎn)中的經(jīng)驗得出塑件和澆注道之間材料的總和應該在注射機理論注射量的50%~80%之間。澆注系統(tǒng)凝料的體積為： cm3 則澆注系統(tǒng)的塑料的質量