【正文】 鼠標外殼注塑模具外形設計 作者：趙超 共 30 頁 第 2 頁 2 塑件分析 本塑件為鼠標外殼 .主要形狀類似橢圓式長方體 ,其外表面是一個弧曲面 ,左前方斜面上有三個凸形的孔。 圖（ 1）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，而本塑件的配合精度不高，所以 塑件公差數(shù)值根據(jù)《模具設計與制造簡明手冊》中表 217 確定。 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。 20ˊ； 型芯選 35ˊ～ 1176。 3）表面粗糙度 由于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 .所以塑件的表面粗糙度在鼠標外殼注塑模具外形設計 作者：趙超 共 30 頁 第 3 頁 aR ~ 之間。 4）形狀 塑件在滿足功能的要求下，其內(nèi)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。 5）壁厚 塑件的壁厚對塑件的質(zhì)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。查熱塑性塑件最小壁厚及推薦壁厚可知， 所以本塑件壁厚選 3mm。因此考慮到其使用壽命，并且在脫模的時候如不在此處設置加強其強度的裝置，所以在此設計加強裝置。 8）孔的設計 由于本塑件上的孔深度都較小，只需在凸模上留出一小型芯就可以。 9）嵌件設計 在塑料內(nèi)鑲?cè)虢饘倭慵虿ＡЪ耙殉尚蔚乃芗刃纬衫喂滩豢尚兜恼w，稱為嵌件。因此設計成嵌件。由于嵌件在成型過程中受到塑料的沖擊，因此可能發(fā)生位移和變形，同時塑料還可能擠入嵌件上的預留的孔中，影響嵌件使用，因此嵌件必須要準確定位，由于本嵌件的受力較小，所以采用嵌件上的光桿部分和模具配合就可以，采用 H8/f8，配合長度為 4mm。為了防止塑件開裂，嵌件周圍有足夠的厚鼠標外殼注塑模具外形設計 作者：趙超 共 30 頁 第 4 頁 度也是必須考慮的，所以為 了消除應力，采取將嵌件預熱接近物料溫度的方法。英文名稱為Acrylonitrilebutadienestyrene。這三種組分的各自特性使ABS 具有良好的綜合力學性能。 ABS 無毒、無味，呈微黃色，成形的塑料件有較好的光澤。ABS 具有及好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速降解。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 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。其缺點是賴熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70176。 C 左右。 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。 鼠標外殼注塑模具外形設計 作者：趙超 共 30 頁 第 5 頁 2）主要用途 ABS 在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等。 ABS 還可以用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在 50～ 60176。 C。 C 料筒溫度：前段 200～ 210176。 C；后段 180～ 200176。 C 注射壓力： 70～ 90 MPa 保壓力 ： 50～ 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 澆注系統(tǒng)的設計 塑料制件在模具中的位置 型腔數(shù)量及排列方式 根據(jù)分析，本模具采用雙型腔結(jié)構(gòu)，即型腔數(shù)目 2?n 。 分型面的設計 將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當成型時又必須接觸 封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。且采用平直分型面，分型面的形狀如圖（ 2）所示： 圖（ 2）分型面形式 本模具采用平直分型面有一下優(yōu)點和符合設計基本原則： 1. 分型面在塑件外形最大輪廓處； 2. 便于塑件順利脫模； 3. 保證塑件的精度要求； 4. 滿足塑件的外觀要求； 5. 便于模具加工制造； 6. 減少塑件在合模分型面上的投影面積，可靠鎖模避免漲模溢料現(xiàn)象； 7. 有利于排氣； 8. 保證抽心機構(gòu)順利抽心。 澆注系統(tǒng)設計主要包括主流道，分流道，澆口和冷料穴四部分。 主流道的設計 主流道 (俗稱澆口套 )是塑料熔體的流動通道，在臥式注射機上主流道垂直于分型面，為使凝料能順利拔出，設計成 圓錐形，錐角取 5176。其主要尺寸可由以下計算獲得： 流道小端直徑 mmmmRd 6)15()1~( ??????? ； 主流道球面半徑 1 1 m m2 m m92)~(1SR 1 ????? R ； 球面配合高度 ｈ＝ 3～ 5 ㎜，取ｈ＝ 3 ㎜； 主流道錐角 α＝ 2176。取 α＝ 5176。 分流道的形狀及尺寸 常用的分流道截面形狀一般可分為圓形、梯形、 U形、半圓形、及矩形。但圓形截面分流道因其要以分型面為界分成兩半進行加工才有利于凝料脫出，且加工工藝性不佳，模具閉合后難以保證兩半圓對準，由 于本塑件的材料 ABS 的流動性一般，而塑件的形狀較大，為了減少壓力損失，再綜合其他的一些因素，選擇半圓形截面的分流道，其形狀如圖（ 5）所示： 圖（ 5）分流道的形式 其尺寸根據(jù)《塑料成型工藝與模具設計》表 53 中選取 r=5mm。分流道盡可能短，本模具選取為 5mm。 澆口的設計 澆口是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統(tǒng)最鍵的部分，它的形狀、尺寸、位置對塑件的質(zhì)量有著很大的影響。 常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、點澆口、輪輻澆口、潛伏澆口 等。而各種塑料因其性能的差異對于不同的澆口形式也會有不同的適應性，因此根據(jù)《塑料成型工藝與模具設計》書中表 55 查得，材料 ABS 適應于任何澆口。綜合這些因素考慮可以用直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口等。但注射壓力直接作用在塑件上，容易在進料處產(chǎn)生較大的殘余應力而導致塑件翹曲變形，澆口痕跡明顯。其缺點是澆口有痕跡存在。另外，由于澆口的中心部分與澆口邊緣部分的通道長度不同，因而熔體在其中的壓力降與填充速度也不一致。塑料熔體經(jīng)平行流道擴散而得到均勻分配，從而以較低的線速度經(jīng)澆口平穩(wěn)流入型腔。 其他澆口形式，由于本塑件的澆口位置比較特殊，因此都不是最佳的選擇。潛伏澆口的尺寸根據(jù)《 塑料成型工藝與模具設計》書中推薦值從而選mmb ? ， mmt 2? 。而本產(chǎn)品的外觀質(zhì)量是主要的因素，因此將放到首要考慮的位置。 冷料穴的設計 一般來說，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約 10~25 的深度有個溫度逐漸升高鼠標外殼注塑模具外形設計 作者：趙超 共 30 頁 第 11 頁 的區(qū)域，只有到了最深時才會到達正常的塑料熔體溫度。因此我們在主流道對面的動模板上開設冷料穴，其標稱直徑與主流道大端直徑相同，深度為為直徑的 倍。冷料穴除了容納冷料的作用外，同時還具有在開模時將主流道中的冷凝料鉤住，使其保留在動模的一側(cè)，便于脫模的功能。如果型腔內(nèi)因各種原因沒有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面氣體受壓 ，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導致素件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。 5 成型零部件的設計與計算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即成型零件設計，包括凹模、型芯、鑲塊、凸模和成型桿等。 成型零件的結(jié)構(gòu)設計 凹模的結(jié)構(gòu)設計 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)，分為整體式和組合式，整體鼠標外殼注塑模具外形設計 作者：趙超 共 30 頁 第 12 頁 式由整塊材料加工而成，它的特點是牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。組合式一般由幾個零件組合而成，可以簡化復雜凹模的加工工藝，減少了熱 處理變形，且拼合處有間隙利于排氣，便于模具維修，節(jié)省了貴重的模具鋼。為了保證型腔尺寸精度和裝配的牢固，減少塑件上的鑲拼痕跡，所以鑲塊的尺寸、形狀位置公差要求較高，組合結(jié)構(gòu)要牢靠，因此鑲件與凹模之間采用過盈配合。但由于塑件的型芯比較復雜，為了便于加工，因此采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，將主型芯制成局部鑲嵌式，在鑲?cè)胄〉男托?。在模具設計中，應根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響尺寸精度的主要因素如下： 1. 塑件收縮率的影響 塑件成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚和模具結(jié)構(gòu)，成型的工藝條件等因素有關。 _S—— 塑料 的平均收縮率 按照一般的要求，塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的 31 。有《模具設計與制造簡明手冊》中表 217 可知 塑件的 8 級公差值為 。所以滿足要求。成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。在計算成型零件工作尺寸時，磨損量應根據(jù)塑件的產(chǎn)量、塑料品種、模具材料等因素來確定，設最大磨損量為 c? ，由于本塑件是大型塑件，所以?。?