【正文】 感謝班的所有同學(xué)們，感謝我們?cè)谝黄鸲冗^的這段忙碌又偷快的時(shí)光。論文工作量十分大，沒有試驗(yàn)條件，加之我的模具設(shè)計(jì)實(shí)踐操作知識(shí)很少，在做課題的過程中遇到了很多困難，論文在孫老師的熱心幫助下才得以順利完成，在此，謹(jǐn)向?qū)O老師表示衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意。激勵(lì)我克服困難，廣泛涉獵新思想、新理論，不斷地探求新的科學(xué)發(fā)展。致 謝 在本論文的完成過程中，我的導(dǎo)師教授給予了我悉心指導(dǎo)和熱情鼓勵(lì)，使我順利完成了論文工作。為獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，采用數(shù)值模擬與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法對(duì)鼠標(biāo)上蓋成型規(guī)律進(jìn)行了探討和研究，使整個(gè)模具的設(shè)計(jì)制造周期縮短，優(yōu)化了模具的結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)，大大減少了試模的次數(shù)，提高工作效率。而型腔和型芯用50號(hào)鋼以改善表面拋光性能和耐磨性能[5]。選取常用的45牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有一定的強(qiáng)度和耐磨性用于模架材料。 模具材料塑料模具的工作條件與冷沖模有所不同，一般都必須在一定溫度（150℃~2O0℃）條件下進(jìn)行工作，除了要受到一定壓力作用外，還要承受溫度的影響。Kρ冷卻水的密度(kg/m3 )；Cp2冷卻水的定壓比熱容KJ/Kg脫模力計(jì)算：p=(1μ)rE塑料拉伸彈性模量，ABS取2500ε塑料收縮率，%μ塑料泊松比，α拔模，內(nèi)壁拔模角為1176。推出位置設(shè)在脫模阻力較大的六處地方，推桿端面加工為與凸模曲面近似的斜面，有利于保持塑件壁厚一致，~，否則會(huì)影響外觀和使用，推桿直徑5~6mm,推桿和推桿固定板采用軸肩連接，在推桿固定板上同時(shí)安裝四根復(fù)位桿和四根導(dǎo)柱起復(fù)位和導(dǎo)向作用。另一個(gè)作用是在模具制造時(shí)可調(diào)節(jié)限位釘頭部的厚度來控制推桿返回的位置[]。此機(jī)構(gòu)由7個(gè)零件組成分別為推桿，推板，推桿固定板，拉料桿，復(fù)位桿，限位釘，推板導(dǎo)柱。1]=38mm取較大值，型腔側(cè)壁厚設(shè)為38mm.h=,取37mm導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)向、定位、承受側(cè)壓力三個(gè)作用，為了使合模動(dòng)作更加可靠平穩(wěn)在型腔周圍設(shè)四根導(dǎo)柱，將導(dǎo)柱開設(shè)在動(dòng)模側(cè)即導(dǎo)柱正裝，為保護(hù)型芯，避免合模時(shí)凸模進(jìn)入凹模時(shí)由于方位搞錯(cuò)而損壞模具或由于定位不準(zhǔn)而互相碰傷[8]，設(shè)在動(dòng)模上的導(dǎo)柱長(zhǎng)度高出型芯6~8mm，導(dǎo)柱采用有肩導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的方式，安裝段與模板間采用過渡配合H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動(dòng)配合H7/f7，導(dǎo)柱需要有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此采用低碳鋼（20號(hào)鋼）滲碳（~），經(jīng)淬火處理（HRC60）[16]。=177。采用δZ ,δC取固定值的平均收縮率法：Lm型腔的徑向工作尺寸Lm=[Ls+ LsScp（3/4）△]Ls塑件的徑向圖樣尺寸Scp收縮率的平均值，~△塑件尺寸公差δZ 型腔制造公差δC 型腔最大許用磨損量，δC 取為塑件尺寸公差△的三分之一: 公式表δZ ,δC取固定值的平均收縮率法型腔內(nèi)徑尺寸型芯外徑尺寸型腔深度尺寸型芯高度尺寸中心距尺寸~%[11]。 型腔成型尺寸計(jì)算常用型腔成型尺寸的計(jì)算方法主要有兩種：平均收縮率法和公差帶法，兩種計(jì)算方法的區(qū)別在于平均收縮率法計(jì)算公式是建立在塑件的成型收縮率和成型零件工作尺寸的制造偏差及其磨損量分別等于它們各自平均值基礎(chǔ)上，當(dāng)塑件的尺寸精度要求較高或塑件尺寸比較大時(shí)，這種誤差有可能會(huì)顯著增加，這時(shí)一些模具設(shè)計(jì)單位就采用公差帶法來進(jìn)行尺寸計(jì)算，平均收縮率法計(jì)算簡(jiǎn)單無需驗(yàn)算而公差帶法計(jì)算復(fù)雜需要經(jīng)過多次初算驗(yàn)算，且考慮因素較多[9]。 型腔鑲拼組合制件上有兩個(gè)用于配合的小孔，雖然深度不大，但由于開設(shè)在曲面上采用整體式型腔會(huì)造成加工上的困難，故采用成型桿成型，與凹模過盈配合，其余型腔部分采用整體嵌入式鑲拼組合，型腔可以用電火花一次加工。: 分型面位置，分型面位置選擇首先要保證制品能順利從型腔中脫出，根據(jù)這個(gè)原則，分型面應(yīng)選在塑料制品最大的輪廓線上，而且此平面與開模方向垂直。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核[9]。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。澆口尺寸計(jì)算：澆口采用邊緣澆口澆口深度h==2=, δ為制品厚2mm澆口寬度ω=189。綜合以上分析和考慮到制品和實(shí)際模具形狀，澆口采用邊緣澆口，位置在制件尾端內(nèi)緣處，選在該位置不但模具簡(jiǎn)單，而且去除澆口的后加工操作也非常簡(jiǎn)單，提高了工作效率，也便于模具的機(jī)械加工，易保證澆口加工精度，試模時(shí)澆口尺寸易于修整。剪切速率是影響ABS熔體粘度的最主要因素，而粘度又直接影響熔體在模腔內(nèi)的流動(dòng)速率。另外，注塑機(jī)注射時(shí)有一定的注射速率，澆口尺寸過大，澆口前后方的壓力降△P減小，會(huì)導(dǎo)致得不到理想的充模速率。 澆口設(shè)計(jì)ABS在熔融時(shí)顯現(xiàn)比較明顯的非牛頓性，其熔體表面粘度隨剪切速率的升高而降低。: 型腔分布圖分流道截面形狀和尺寸也對(duì)塑料熔體的流動(dòng)和模具的制造難易及脫模有影響，圓柱形流道雖然比表面積最小流動(dòng)阻力最小，但該種流道須開設(shè)在兩半模上，既加工費(fèi)力又不易對(duì)準(zhǔn)，如果加工誤差較大沒有對(duì)準(zhǔn)比表面積反而會(huì)有相當(dāng)大的增加，本設(shè)計(jì)選用斷面形狀為梯形的流道，此種流道只需要開設(shè)在凹模上節(jié)省了加工成本，在流道表面進(jìn)行拋光處理減小流動(dòng)阻力。為使塑料熔體以等速度充滿兩型腔，分流道在模具上采用對(duì)稱等距離分布，在注射時(shí)采用對(duì)稱分布可以使型腔和澆注系統(tǒng)投影面積重心更接近鎖模力的中心，避免局部脹模力過大影響鎖模。為避免前端冷料進(jìn)入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道的對(duì)面設(shè)冷料井，對(duì)于臥式注塑機(jī)冷料井設(shè)在與主流道末端相對(duì)的動(dòng)模上，在脫模時(shí)制件的活動(dòng)方向不受限制所以采用底部帶Z型頭拉料桿的冷料井。S max ≥S= HM+H1+H2+（5~10）S max注射機(jī)的最大開模行程（mm）S模具所需開模距離（mm）H1塑件脫模距離（mm）H2包括澆注流道凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）HM模厚S=220+40+20+10+10=300mm選擇震德機(jī)械廠CJ90M5變量泵注塑機(jī)鎖模力900KN，開模行程330mm，模板尺寸520520mm，容模量130—360mm理論注射容積165cm3，理論注射壓力175Mpa，皆滿足計(jì)算結(jié)果。根據(jù)H=(L/100+) =348故L/H=174故選PB=32MPaP=32=48MPa模具開模取出制品所需的開模距離必須小于注射機(jī)的開模行程。為防止模具分型面被漲模力頂開，必須對(duì)模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處會(huì)產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使注射機(jī)的額定鎖模力大于漲模力。再根據(jù)該工藝方案，確定成形最終零件形狀，因此，成形模具的設(shè)計(jì)是本課題的一個(gè)比較關(guān)鍵的問題根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注塑機(jī)注塑ABS塑料時(shí)，其每次注射量?jī)H達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的75％。通常要確保注塑機(jī)生產(chǎn)條件及參數(shù)有一個(gè)很寬的范圍，使大多數(shù)的產(chǎn)品和生產(chǎn)能力要求包含于這范圍內(nèi)，并且在調(diào)整確定這范圍的過程時(shí)盡量按常規(guī)的工藝流程，這種生產(chǎn)條件范圍愈大，生產(chǎn)過程愈穩(wěn)定，使注塑產(chǎn)品愈不容易受到生產(chǎn)條件的改變而產(chǎn)生明顯的質(zhì)量降低[6]。 料量控制注塑機(jī)注塑ABS塑料時(shí)，其每次注射量?jī)H達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的75％。一般調(diào)節(jié)模溫為75～85％，當(dāng)生產(chǎn)具有較大投影面積制件時(shí)，定模溫度要求70～80℃，動(dòng)模溫度要求50～60℃。并且鼠標(biāo)殼為薄壁制件，要保證有足夠高的注射速度，否則難以充滿。 注射速度 ABS塑料采用中等注射速度效果較好。壓力過小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機(jī)會(huì)大，制件表面容易霧化。但并非所有ABS制件都要施用高壓，考慮到本制件小型、構(gòu)造不算非常復(fù)雜、厚度中等可以用較低的注射壓力。(1) 注射溫度：: ABS工藝參數(shù)表工藝參數(shù)通用型ABS料桶后部溫度180~200料桶中部溫度210~230料桶前部溫度200~210噴嘴溫度/℃180~190模具溫度/℃50~70ABS塑料非牛頓性較強(qiáng)，在熔化過程溫度升高時(shí)，其熔融降低很小，但一旦達(dá)到塑化溫度(適宜加工的溫度范圍，如220～250℃)，如果繼續(xù)盲目升溫，必將導(dǎo)致耐熱性不太高的ABS的熱降解反而使熔融粘度增大，注塑更困難，制件的機(jī)械性能也下降[21]。注塑前的干燥條件是：干冬季節(jié)在75～80℃以下，干燥2～3h，夏季雨水天在80～90℃下，干燥4～8h，干燥達(dá)8～16h可避免因微量水汽的存在導(dǎo)致制件表面霧斑。流程圖：混料—干燥—螺桿塑化—充模—保壓—冷卻—制品后處理 ABS塑料的干燥ABS塑料的吸濕性和對(duì)水分的敏感性較大，在加工前進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，不單能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制件表面色斑和云紋。零件的曲面較為復(fù)雜，尺寸精度很高，由于零件為薄壁制件，外形很不規(guī)則，這些就造成了成形時(shí)容易受到各種因素影響引起制品翹曲變形的問題。制件尺寸穩(wěn)定，表面光亮。: 三種材料性能參數(shù)表ABSPSPC密 度~~收 縮 率~~~熔 點(diǎn)130~160131~165220~240熱變形溫度（45N/cm178。④其他性能在干燥的氣候條件下物理力學(xué)性能基本不變，但在潮濕環(huán)境及強(qiáng)烈日照條件下，會(huì)產(chǎn)生表面裂紋并發(fā)暗，在火焰中可緩慢燃燒，離火源后可自熄[5]。聚碳酸酯具有良好的耐熱性，脆化溫度為100℃③電性能雙酚A型聚碳酸酯是弱極性聚合物，極性的存在對(duì)電性能有一定不利影響，在標(biāo)準(zhǔn)條件下電性能雖不如聚烯烴、聚苯乙烯等，但也不失為是電性能較優(yōu)的絕緣材料，特別是因其耐熱性優(yōu)于聚烯烴，可在較寬溫度范圍保持良好的電性能。力學(xué)性能方面缺點(diǎn)是耐疲勞性較差，缺口敏感性較明顯②熱性能有良好的耐熱性，玻璃化溫度較高，高于所有的脂肪族聚酰胺，熔融溫度略高于聚酰胺6但低于聚酰胺66，熱變形溫度和最高連續(xù)使用溫度均高于絕大多數(shù)脂肪族聚酰胺，也高于幾乎所有的熱塑性通用塑料。 ①力學(xué)性能雙酚A型聚碳酸酯是典型的硬而韌聚合物，具有良好的綜合力學(xué)性能。③電性能 聚苯乙烯是非極性聚合物，具有頗為優(yōu)異的介電、電絕緣性能，由于吸濕性很小，電性能也不受環(huán)境濕度改變的影響。最高連續(xù)使用溫度僅60~80℃。①力學(xué)性能 聚苯乙烯在熱塑性塑料中屬于典型的硬而脆塑料，拉伸、彎曲等常規(guī)力學(xué)性能皆高于聚烯烴，拉伸時(shí)無屈服現(xiàn)象。泛黃原因之一是單體純度不夠，特別是在含有微量元素時(shí)；二是聚合物在空氣中緩慢老化引起發(fā)黃。（PS）聚苯乙烯是無色無臭的透明剛硬固體，制品擲地時(shí)有金屬般響鳴。ABS具有較小的成型收縮率，%~%，在多數(shù)情況下，其變化小于該范圍。ABS吸濕性稍大于聚苯乙烯，%