【正文】 1 緒論 我國模具企業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)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(dú)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(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)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(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)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(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑＲ恍﹪鴥?nèi)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(gè)別廠家還引進(jìn)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(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等。模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：（1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)　模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)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(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T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(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)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(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。（3）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度　　我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。（4）優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)　　選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)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(guān)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(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。加入世貿(mào)組織后，我國將獲得一個(gè)更加穩(wěn)定的國際經(jīng)貿(mào)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(jì)貿(mào)易合作，有利于世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。我國在制定法律法規(guī)時(shí)要遵守WTO的規(guī)則，增加透明度，減少行政干預(yù)等；在市場(chǎng)開放方面，需要逐步降低關(guān)稅，取消非關(guān)稅措施，開放服務(wù)業(yè)市場(chǎng)等。這無論在觀念上還是在體制上都會(huì)帶來一定的變化。我國加入 WTO同時(shí)也將為各國、各地區(qū)的貿(mào)易伙伴提供更好、更穩(wěn)定的市場(chǎng)進(jìn)入機(jī)會(huì)。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(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大，我國的市場(chǎng)體系將更加完善和發(fā)達(dá)。國內(nèi)和國外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機(jī)會(huì)和收益。 由于國內(nèi)某些模具在技術(shù)上和質(zhì)量上與國外先進(jìn)水平存在著較大的差距，使短期內(nèi)國內(nèi)模具難以與國外先進(jìn)模具的抗衡。這對(duì)我國模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生一定的沖擊。另一方面也促進(jìn)國內(nèi)行業(yè)優(yōu)化資源配置、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、提高社會(huì)勞動(dòng)效率，促使企業(yè)苦練內(nèi)功，提高管理水平。應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到競(jìng)爭(zhēng)才會(huì)帶來更快的發(fā)展．只要發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，減少技術(shù)差距，我國的模具必將逐步占領(lǐng)國內(nèi)市場(chǎng)，并拓展國際空間。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究目的及意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 塑料產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用越來越廣泛，塑料產(chǎn)品由以前的單一性轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻踊?、個(gè)性化，人們對(duì)塑料產(chǎn)品的要求從實(shí)用性、可靠性已經(jīng)提高到對(duì)舒適性、美觀性、安全性、實(shí)用經(jīng)濟(jì)性等方面的要求。因此， 塑料模具的設(shè)計(jì)開發(fā)變得越來越廣泛頻繁，技術(shù)越來越高端。目前，市場(chǎng)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(jìn)步的表現(xiàn)。本課題為鼠標(biāo)下蓋的注塑模設(shè)計(jì)，鼠標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)稱呼為“鼠標(biāo)器”,其從出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有40余年的歷史。鼠標(biāo)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中的作用越來越重要，其主要發(fā)展趨勢(shì)為人性化、多樣化、個(gè)性化，這對(duì)鼠標(biāo)注塑模具設(shè)計(jì)和制造的要求也越來越高。關(guān)于注塑模方面的設(shè)計(jì)(論文)數(shù)不勝數(shù)，其中主要有以下幾個(gè)方向，一是利用設(shè)計(jì)軟件對(duì)注塑模設(shè)計(jì)過程的描述，注重設(shè)計(jì)過程的操作過程；二是純屬講有關(guān)塑料產(chǎn)品模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；三是用CAE軟件(如moldflow)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行澆口、注塑工藝參數(shù)、流動(dòng)過程、冷卻、缺陷等的預(yù)測(cè)，最終根據(jù)結(jié)果優(yōu)化產(chǎn)品形狀。而本課題爭(zhēng)取結(jié)合以上幾個(gè)方向?qū)Ξa(chǎn)品模具綜合分析，首先利用moldflow軟件對(duì)產(chǎn)品的澆口、注塑工藝參數(shù)、流動(dòng)過程、冷卻、缺陷等進(jìn)行模具設(shè)計(jì)前的分析，減少后期試模改模的周期；分析完后對(duì)產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，得到最終的模具結(jié)構(gòu)，完成模具的設(shè)計(jì)，在這其中，會(huì)滲入些模具設(shè)計(jì)計(jì)算方面的過程操作，達(dá)到理論與實(shí)踐的相結(jié)合，使整個(gè)過程通俗易懂。通過此次設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目的：1) 查閱多篇國內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)，完成一篇相關(guān)英文文獻(xiàn)翻譯；2) 了解課題的最新動(dòng)態(tài)，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告一份；3）運(yùn)用moldflow得到一份工藝優(yōu)化分析報(bào)告；4) 掌握注射模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，完成一份詳細(xì)計(jì)算說明書；5) 熟練利用計(jì)算機(jī)繪出模具的二維三維圖形，得到一套注塑模具設(shè)計(jì)圖紙。現(xiàn)在工廠雖然會(huì)使用moldflow軟件對(duì)產(chǎn)品分析，但運(yùn)用的還是相當(dāng)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(huì)做相應(yīng)的分析，而對(duì)于客戶沒要求的產(chǎn)品一般都不會(huì)做這方面的分析，本課題采用CAD/CAE技術(shù)可以顯著地提高塑料產(chǎn)品和塑料模具設(shè)計(jì)制造效率，減少了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)量，提高設(shè)計(jì)制造質(zhì)量，減少試模修模時(shí)間，從而縮短了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、模具制造到產(chǎn)品模塑生產(chǎn)的整個(gè)周期，增強(qiáng)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求的應(yīng)變能力。2 塑件分析鼠標(biāo)下蓋塑件如圖2所示，由于塑件是電腦的輸入設(shè)備，人們用手接觸相當(dāng)頻繁，對(duì)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(diǎn)、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(cè)是由大曲面組成，曲面上分布著很多凹點(diǎn)，底面上有三個(gè)凸起的墊腳，內(nèi)表面有多處肋位，且在在圓四周壁上有4個(gè)凸臺(tái)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(diǎn)的成型同時(shí)考慮塑件的脫模推出和塑件表面的外觀質(zhì)量要求，本設(shè)計(jì)巧妙采用了彎銷側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，采用推桿與司筒將制件推出，簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)。該塑件屬于大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，模具型腔設(shè)置為1模2腔；為保證鼠標(biāo)下蓋制件的外觀要求，采用點(diǎn)澆口從鼠標(biāo)下蓋底部的貼標(biāo)簽處進(jìn)澆。 圖（1）（零件形狀） 圖（2）（零件形狀） 塑件的結(jié)構(gòu)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(dòng)，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(jí)精度，未注公差尺寸，按MT5級(jí)精度取值。2）脫模斜度 由于塑件在冷卻收縮時(shí)，會(huì)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(shí)拉住塑件，因此根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(biāo)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(jí)，~。4）形狀 塑件在滿足功能的要求下，其內(nèi)外表面應(yīng)盡可能保證有利于成型和降低成本以及簡(jiǎn)化模具的復(fù)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(shè)在外表面上，從而影響美觀。5）壁厚 塑件的壁厚對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響，壁厚過小成型時(shí)流動(dòng)阻力大，大型塑件就難以充滿型腔。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足一下幾方面要求：具有足夠的強(qiáng)度和剛度；脫模時(shí)能夠受推出機(jī)構(gòu)的推出力而不變形；能夠受裝配時(shí)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(qiáng)肋及其它防變形結(jié)構(gòu) 由于塑件內(nèi)側(cè)圓壁處有四處凸臺(tái)圓孔，使用的頻率很大，受力也很強(qiáng)?？紤]到其使用壽命，并且在脫模的時(shí)候如不在此處設(shè)置加強(qiáng)其強(qiáng)度的裝置，所以在此設(shè)計(jì)加強(qiáng)肋。7）嵌件設(shè)計(jì) 型芯內(nèi)有相當(dāng)多的骨位，為了方便加工及精度的控制，將多個(gè)小型芯設(shè)置成嵌件，同時(shí)為了防止嵌件受力時(shí)在塑件內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)或撥出，嵌件底面增加掛臺(tái)進(jìn)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(zhì)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(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)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(qiáng)度，且在低溫下也不迅速降解。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)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(huì)軟化溶脹。ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)引起應(yīng)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(diào)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(yīng)各種不同的應(yīng)用。根據(jù)應(yīng)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(diǎn)　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(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50～60176。C，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60～80176。C。3）ABS注射參數(shù)　注射類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)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(shí)間：3～5 S保壓時(shí)間：15～30 S 冷卻時(shí)間：15～30 S成型時(shí)間：40～70 S　4 設(shè)備的選擇與校核為了保證注射質(zhì)量和充分發(fā)揮設(shè)備的能力,應(yīng)根據(jù)注射模一次成型的塑料體積和質(zhì)量來初步確定注射機(jī)的類型。根據(jù)理論和在實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)得出塑件和澆注道之間材料的總和應(yīng)該在注射機(jī)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(zhì)量