毕业设计基于Solidworks软件的鼠标上盖的注塑模具设计

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1、鼠标上盖的注塑模具设计摘要本课题采用Solidworks软件对鼠标上盖制品及模具进行了三维造型，采用了Solidworks三维制图软件中的Imold注塑模设计模块，通过对塑件的分析计算，完成对鼠标上盖注塑模的设计，并生成模具总装图和爆炸图。采用Solidworks的数值模拟技术和经验设计计算相结合的方法优化设计,同时仿真了塑料熔体在型腔内的充模流动以及冷却分析过程，预测了缺陷产生的临界条件，优化了工艺方案及工艺参数，降低了缺陷出现的可能性。利用参数化实体造型的方法，为更加高速、快捷的造型、生产提供了一种切实可行的办法。关键词：鼠标,上盖，塑料，注塑模，Solidworks，Autodesk M

2、oldflow Injection mould for mouse upper cover AbstractThis paper uses the Solidworks software for mouse cover products and molds for 3D modeling, using Imold mold design module Solidworks three-dimensional mapping software, calculated by the analysis of plastic parts, the design of the mouse cover i

3、njection mold, and mold assembly diagram and generate exploded diagram. Methods by using Solidworks numerical simulation technology and experience in combining the optimization design calculation, and the simulation of the plastic melt in the cavity die filling and cooling process analysis, forecast

4、ing the critical condition for defects, process plan and process parameters were optimized, the possibility of reducing the defects in the. By using the method of parametric solid modeling, provides a feasible solution for more rapid, efficient design, production.Keywords: the mouse, the upper cover

5、, plastic, injection mold, Solidworks, Autodesk Moldflow目录绪论11. 鼠标上盖结构及成型工艺分析与建立模型11.1 我国塑料模具工业的现状11.2 注塑模具计算机辅助设计、辅助工程与辅助制造11.2.1 CAD/CAM/CAE对模具设计的作用及意义11.2.2 Solidworks简介21.2.3 SurfaceWorks简介21.2.4 Imold模具设计软件简介31.3 课题研究的目的32. 模具结构设计32.1 塑件结构分析32.2 塑件成型工艺分析42.2.2 ABS的性能分析42.2.3 ABS的注射成型过程及工艺参数42.2

6、.4 Magic Mouse上盖外壳建立模型52.3 分型面的选择62.4 型腔数量的确定72.5 成型零件的设计82.6 注塑机的选择和校核92.6.1 注射量的计算92.6.2 浇注系统凝料体积的初步估算92.6.3 选择注塑机102.6.4 注塑机相关参数的校核103. MOLDFLOW分析最佳注塑点114. 浇注系统的设计和计算124.1 主流道的设计124.2 分流道的设计124.3 浇口的设计134.4 校核主流道的剪切速率144.5 冷料穴的设计155. 冷却系统的设计155.1 冷却介质155.2 冷却系统的简单计算155.3 冷却水路的设计176. 模架的选择与导向结构设计1

7、86.1 各模板尺寸的确定186.2 模架各尺寸的校核186.3导向结构设计197. 脱模推出机构及排气槽的设计197.1 脱模机构设计原则197.2 推出机构的设计197.2.1 推出方式的确定197.2.2 推杆的布置197.3 脱模力的计算207.4 推杆的直径计算及强度校核217.5推出机构的复位217.6 排气槽的设计218. 模具的安装23总结24参考文献25致谢26绪论1. 鼠标上盖结构及成型工艺分析与建立模型1.1 我国塑料模具工业的现状模具工业的发展，己成为制造业中科技含量增长最快的行业之一。尽管受到全球金融危机的影响，2012年中国模具销售额仍达到980亿元人民币，模具出口

8、额连续两年在19亿美元左右，有些产品已接近或达到国际水平，中国模具工业仍保持增长态势；中国模具进口在连续4年20亿美元后2012仍保持19.64亿美元,国内需求旺盛。中国的模具制造技术水平继续在精密加工、敏捷制造等方面发展，智能管理技术在未来也将被企业重视。随着中国内需的拉动，以及中国模具在国际模具采购中具有性价比的优势，可以预计中国模具工业仍会有较大增长。这些因素都将使中国对先进加工制造设备、先进制造软件、先进制造刀具等的需求愈加旺盛。随着模具企业产业链的延伸，采购精密塑料机械、数控锻压设备也逐年增加。 塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。随着塑料的种类不断增多、性能不断改善，塑料制品已

9、在工业、农业、国防、交通运输、通信以及日常生活等方面得到广泛应用。中国塑料工业加工协会会长廖正品在接受消费日报采访时说3：“塑料是我国国民经济的支柱产业之一，改革开放30年来，我国塑料行业发展非常迅速，1999年至2004年均增长率为14%，是同期GDP增速的1.7倍，预计近十几年增速仍将高于GDP增长。2004年累计完成工业总产值2936.2亿元，占轻工行业总产值的10.5%，产值总额在轻工19个主要行业中位居第三；实现产品销售率97.8%，高于轻工行业平均水平。目前，行业深入发展契机已经显现，受到国家有关部门的重视。在2006年，一向不被人们关注的塑料管材管件也被列入到中国名牌产品评价目录

10、中。”注塑成型是生产塑料制件最常用的制造方法之一，由于能够一次成型形状复杂、尺寸准确的产品,且适用于高效率、大批量的生产方式，因此有很大的市场需求和良好的发展前景。我国塑料模具工业经过了半个多世纪的迅速发展，无论是模具的设计水平、加工制造技术还是CAD技术，都已有了相当规模的开发和应用，但与发达国家相比，仍有不小的差距，例如专用塑料模具钢品种少，模具标准化程度不高，独立的模具工厂少，专业与柔性化相结合尚无规划等等。因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。1.2 注塑模具计算机辅助设计、辅助工程与辅助制造1.2.1 CAD/CAM/CAE对模具设计的作用及意义目前，塑料产

11、品种类多、更新快、市场竞争加剧，因此要在激烈的竞争中求生存，就必须走高效率、高质量、高精度的道路。因此如何缩短设计周期、提高产品质量、降低生产成本是我国塑料加工企业共同面对的问题。我国塑料模具目前的设计与分析主要依靠设计人员的经验和工艺人员的技巧，设计合理与否、制品有无缺陷只有通过试模才知道，使得模具的制造周期长、成本高。而注塑模具CAE技术可在模具制造之前，在计算机上对模具设计方案进行分析和模拟来代替实际的试模，预测设计中潜在的缺陷，突破了在传统的注塑机上的反复试模、修模的束缚。同传统的模具设计相比，CAE技术在提高生产率、保证模具质量及其性能，降低生产成本、减轻劳动强度等方面，起到了不可估

12、量的作用。对近几年国内外文献所公布的有关数据的统计表明，国外采用CAD/CAM/CAE技术所取得的平均经济效率大致为：设计时间缩短了50%、制造时间缩短了30%、成本下降了10%、塑料原料节省了7%4。注射模CAD/CAM/CAE技术作为一种划时代的工具和手段，从根本上改变了传统的模具设计与制造方法2。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 1.2.2 Solidworks简介Solidworks软件功能强大，组件繁多。 Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点，使得SolidW

13、orks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。对于熟悉微软的Windows系统的用户，基本上就可以用SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用户能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放

14、市场。在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。美国著名咨询公司Daratech所评论：“在基于Windows平台的三维CAD软件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。”在强大的设计功能和易学易用的操作（包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘贴）协同下，使用SolidWorks ，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。1.2.3 SurfaceWorks简介SurfaceWorks 曲面辅助工具主要是对SolidWorks曲面建模功能的补充。在SolidWorks

15、中建立模型时，利用现有模型的边、面或点可以直接在SurfaceWorks中进行曲面处理，生成特定要求的曲面。在SurfaceWorks软件中保存零件返回到SolidWorks后，在SurfaceWorks中生成的曲面就自动输入到当前模型中。再利用输入的曲面对当前模型进行实体化处理，就可以建立具有复杂曲面的模型。 1.2.4 Imold模具设计软件简介IMOLD for SolidWorks是SolidWorks环境下最强大的模具设计产品，模具设计者可快速进行产品设计，并可随时预览。利用其自动工具或交互工具，如自动分离线生成工具、内部/空穴表面分割工具及边核开发工具等，IMOLD提供的功能不能与

16、别的模具设计系统同日而语。1.3 课题研究的目的随着塑料制品应用的日益广泛，对塑料模具设计和制造的要求也越来越高。本课题以鼠标上盖为研究对象，然后借助MoldFlow软件强大的分析和动态仿真功能，对其浇口位置、冷却系统、填充系统、翘曲变形进行优化分析，从而得到了最佳浇口位置和模具的相关结构。整个设计从二维发展为三维，实现了可视化设计，不但可以立体、直观地再现尚未加工出的模具体，而且真正实现了CAD/CAM/CAE一体化，可以有效地提高模具质量、缩短模具开发周期、减小模具生产成本，提高产品的市场竞争力。2. 模具结构设计2.1 塑件结构分析一款好的鼠标的外形应符合人体工程学原理，令人手感舒适，因

17、此结构设计非常重要。该塑件属于流线型结构，由许多曲面构成，如图2-1所示。鼠标上盖最重要的就是外观表面，所以要求其表面光滑美观，成型后无磨损、脱模痕迹、熔接痕、气泡等影响外观的缺陷。其最大轮廓尺寸为82mm40mm27mm。如图2.1所示 图2.1 苹果Magic mouse2.2 塑件成型工艺分析1）外形尺寸 该模具壁厚1.5mm，塑件的尺寸不大，塑料的熔体流程不太长，适合于注射成型。（2）精度分析 该塑件精度要求不高，采用一般精度MT3。（3）脱模斜度 ABS属于无定型塑料，成型收缩率较小，参考表2-102选择该塑件上型芯和凹模斜度为13。2.2.2 ABS的性能分析（1）使用性能综合性能

18、好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好；易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般的机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。（2）成型性能1）无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。2）吸湿性强。含水量小于0.3%（质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。3）流动性中等。溢边料0.04mm左右。4）模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现白色痕迹。（3）ABS的主要性能指标 其性能指标见下表2-1。表2.1 ABS的性能指标密度/gcm-31.02

19、1.08屈服强度/Mpa50比体积/ cm3g-10.860.98拉伸强度/Mpa38吸水性/%0.20.4拉伸弹性模量/Mpa1.4103熔点/130160抗弯强度/Mpa80计算收缩率(%)0.40.7抗压强度/Mpa53比热容/kg1470弯曲弹性模量/Mpa1.4103 2.2.3 ABS的注射成型过程及工艺参数1）注射成型过程成型前的准备。对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检测，由于ABS吸水性较大，成型前应进行充分的干燥。注射过程。塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。塑件的后处理。处理的

20、介质为空气和水，处理温度为6070，处理时间为1620s。（2）注塑工艺参数注塑机：柱塞式料筒温度（）：后段150170； 中段165180； 前段180200。喷嘴温度（）：170180。模具温度（）：6080。注射压力（MPa）：7090。成型时间（S）：14.4（注射时间取0.7，冷却时间5.7，辅助时间2.2.4 Magic Mouse上盖外壳建立模型选择【文件】【新建】命令，在【新建】对话框中选择【零件】类型，建立Magic mouse的文件。利用solidworks工具中的图片草图功能和SurfaceWorks 曲面辅助工具进行Magic mouse上盖外壳曲面造型。 图2.2前视

21、图 图2.3 上视图 图2.4左视图 图2.5下试图 图2.6等轴测1 图2.7等轴测22.3 分型面的选择分型面是指分开模具取出塑料件和浇注系统凝料的可分离的接触表面，它的选择是塑件能否完好成型的先决条件2。（1）分型面设计的原则符合塑件脱模的基本要求，分型面位置应设在塑件脱模方向最大的投影边缘部位。分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面。确保塑件留在动模一侧，利于推出且推杆痕迹不显露于外观面。确保塑件质量。尽量避免形成侧孔、侧凹，力求模具结构简单。满足模具的锁紧要求；分型面是曲面时，应加斜面锁紧。合理安排浇注系统，特别是浇口位置。有利于模具加工。（2） 分型面位置的确定通过对塑件的结构形式的分

22、析，分型面应选在塑件截面积最大且利于开模取出塑件的曲面上，即其最大轮廓处，位置如图2.8红线框所示。 2.8 分型线的确定 2.9 分型面的确定2.4 型腔数量的确定该塑件采用的精度为MT3，且为大批量生产，因此采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸和模具结构尺寸的大小关系，又考虑到型腔的平衡布置和浇口开设部位的对称，所以采用一模两腔布置,如图2.10所示 图2.10一模两腔的创建2.5 成型零件的设计直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑件外形的成型零件成为凹模，构成塑件内部形状的成型零件成为凸模（型芯）。由于凹、凸模件直接与高温、高压的塑料接触，并且脱模时反复与塑件

23、摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。凹模结构：由于上盖形状不太复杂，故选用整体凹模；凸模：选用整体凸模。其结 图2.11创建型芯型腔 图2.12 分模 图2.13凹模 图2.14凸模2.6 注塑机的选择和校核 2.6.1 注射量的计算通过solidworks分析计算得注塑体积：V塑=7.601035cm37.60cm3塑件质量：m塑=7.752g7.75g，密度取=1.02g/cm3。 2.6.2 浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按塑件体积的0.21倍来估算。由于采用的流道简单并且较

24、短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来计算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为V总=V塑（1+0.2）2=15.5cm3 2.6.3 选择注塑机根据第二步计算出来的一次注入模具型腔的塑料总质量V总 =15.5cm3，并结合教材公式V公=V总/0.8得V公=19.375cm3。根据以上的计算，初步选定公称注射量为30cm3，注射机型号为XS-Z-30卧式注射机，其主要技术参数见下表2-1。 表2-1 注射机主要技术参数理论注射容量/ cm330拉杆空间/mm235螺杆柱塞直径/mm28最大模具厚度/mm180注射压力/MPa119最小模具厚度/mm60注射行程/mm130合模方式液压-机

25、械注射方式柱塞式定位圈直径/mm63.5合模力/N2.5105喷嘴球半径/mm12模板最大行程/mm160喷嘴口孔径/mm4 2.6.4 注塑机相关参数的校核（1）注射压力校核查表4-1可知2，ABS所需要的注射压力为80110MPa，这里取P0=90MPa，该注塑机的公称注射压力P公=119MPa，注射压力安全系数k1=1.11.3，这里取1.2，则：k1P0=1.290=108P公 式（2.2）所以，注塑机注射压力合格。（2）锁模力校核塑件在分型面上的投影面积A塑，通过solidworks软件测量得A塑=2432.15mm2浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即流道凝料（包括浇口）在分型面上

26、的投影面积A浇数值，可以按照单型腔模的统计分析来确定。A浇是塑件在分型面上的投影面积A浇的0.10.3倍。这里取A浇=0.2A塑。塑件和浇注系统在分型面上的总的投影面积A总，则A总=n(A塑+A浇)=n(A塑+ 2A塑)=21.2A塑=5837.16 mm2 式（2.3）模具型腔内的膨胀力F胀，则F胀=A总P模=204300.6N=204.3kN 式（2.4）P模为型腔的平均计算压力值。P模是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%40%，大致范围为2540MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。ABS属于中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故P模取35MPa。查表3-1可得该注塑机的

27、公称锁模力F锁=250kN，锁模力的安全系数为k2=1.11.2这里取1.2，则k2F胀=1.2 F胀=1.2204.3=245.16F锁 式（2.5）所以，该注射机锁模力合格。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。3. MOLDFLOW分析最佳注塑点MoldFlow Plastic Advisers塑件顾问系列用于帮助制件设计者和模具设计者检测其设计的工艺性。MoldFlow的技术和服务提高了注塑产品的质量、缩短了开发周期、降低了生产成本。所有MoldFlow产品都是围绕着MoldFlow的战略“进行广泛的注塑分析”。通过“进行广泛的注塑分析”将MoldFlow积累的

28、丰富注塑经验带进制件和模具设计，并将注塑分析与实际注塑机控制相联系，自动监控和调整注塑机参数。“进行广泛的注塑分析”使制件具有更好的工艺性、并优化模具设计、优化注塑机参数设置、提高制件生产质量的稳定性。本人所设计的鼠标上盖在Autodesk Moldflow 环境下进行流道分析，首先找出其最佳浇口位置，分析结果如下所示： 图3.1分析反面结果 图3.2 分析正面结果 图3.3分析侧面结果 图3.4 侧面正视分析结果鼠标的上盖单个体在Autodesk Moldflow中浇口位置分析可知，在中心位置浇注出来的产品质量比较好，绿色的范围比较大，但是苹果Magic Mouse对正反面表面质量有严格的光

29、整度要就，所以最佳浇注位置选在侧面，一模二腔，潜伏式浇口的浇注方式。4. 浇注系统的设计和计算浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。其作用是使塑料熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件2。4.1 主流道的设计（1）主流道尺寸主流道的长度：小型模具L主应尽量小于60mm，本次设计中初取48mm进行设计。主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+mm=mm=4.5mm 式（4.1）主流道大端直径：d=d+2L主tan7.85mm，式中。 式（4.2）主流道球面半径：SR0=注射机喷嘴球头半径+mm=mm=14mm 式（4.3）球面的配合高度：h=3mm。（2）主

30、流道的凝料体积 式（4.4）（3）主流道当量半径 式（4.5）（4）主流道浇口套的形式 浇口套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料要求严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理2。本设计中采用T10A，热处理淬火表面硬度为5055HRC，并且主流道球面需进行硬化处理。4.2 分流道的设计（1）分流道的布置形式在设计分流道时主要考虑的是尽量减少熔体流动时的压力损失和温度降低，同时尽量减少分流道的容积，采用的是平衡式分流道。（2）分流道的长度由于流

31、道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道较短，所以分流道长度L分取35mm。（3）分流道截面形状及表面粗糙度常用的截面形状有圆形、梯形、U形、矩形和六角形等。在分流道的设计为了减少流道内的压力损失和传热损失，通常要求流道的横截面积大而表面积小。因此，常用流道的截面积与周长之比来表示流道的效率。该比值越大，表示流道的效率越高。查表4-5得圆形横截面效率最高2。虽然以前因受模具加工设备的限制，加工成本较高，但是随着模具加工技术的不断发展，如今已逐渐克服困难,从而使圆形截面分流道的应用越来越广泛。经过分析，本设计采用圆形截面分流道，其表面粗糙度Ra的值取1.6m。（4）分流道截面尺寸根据表4-72

32、，取分流道圆形横截面的直径D=5mm，则截面积为 式（4.6） （4.6）（5）凝料体积V分=L分A分=3519.63=687.05mm30.69cm3 式（4.7）（6）校核剪切速率1) 确定注射时间：查相关资料得t=0.7s。2) 分流道体积流量 式（4.8）3) 剪切速率 式（4.9）该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率51025103S-1之间。所以，分流道的剪切速率合格。4.3 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接流道与型腔的一段细短通道，是浇注系统的关键部分，其作用是加快塑料熔体的流动速度，并能防止型腔内的熔体倒流。浇口的形状、尺寸和进料位置对塑件的质量有很大的影响，

33、塑件成型时出现的许多缺陷，如凹陷、缩孔、白斑、熔接痕、翘曲等现象，常常是由于浇口的设计不合理而造成的。因此对浇口的设计应特别重视。注射模的浇口结构形式很多，主要分为直接浇口、扇形浇口、点浇口、侧浇口、潜伏式浇口等。本设计采用潜伏式浇口，如图4-1所示，不仅不影响塑件的外观表面，保证了塑件的美观度，还能在开模时实现自动切断浇口凝料，提高注射效率。 图4.1 潜伏式浇注口1）浇口尺寸的确定浇口进入型腔端直径d为0.81.2mm，长1.01.2mm，与分流道相接的大端直径一般为0.8D，D为分流道直径。初步选定浇口尺寸为：小端直径d=1mm，大端直径为4mm。（2）校核剪切速率确定注射时间：查相关资

34、料得t=0.7s。1) 分流道体积流量： 式（4.10）2) 剪切速率根据点浇口经验公式： 式（4.11）该浇口的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率104105S-1之间。所以，浇口的剪切速率合格。4.4 校核主流道的剪切速率确定注射时间：查相关资料得t=0.7s。主流道体积流量： 式（4.12）1) 剪切速率： 式（4.13）主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率51025103S-1之间。所以，主流道的剪切速率合格。4.5 冷料穴的设计冷料穴也称冷料井，位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。常见的主流道冷料穴

35、结构有带钩形（Z形）拉料杆的冷料穴、带球形的冷料穴、带圆锥拉料杆的冷料穴及起拉料作用的冷料穴。本设计仅有主流道冷料穴，采用较为常见的带Z形拉料杆的冷料穴，结构如图6-3所示。开模时，利用拉料杆的钩形头部将凝料从主流道中拉出。拉料杆材料为T8A。 图4.2 带Z型拉料杆的冷料穴5. 冷却系统的设计一般注射到模具内塑料温度为200左右，而熔体固化后从模具型腔中取出时其温度在60左右的塑件都应设置冷却系统，从而提高塑件质量和生产效率。冷却系统的计算很复杂，在此只进行简单的计算。5.1 冷却介质ABS属于中等黏度材料，其成型温度及模具温度分别为200和6080。因此，模具温度初步选为60，用常温水对模

36、具进行冷却。5.2 冷却系统的简单计算（1）单位时间内注入模具中的塑料熔体总质量W1）塑料制品的体积V=V主+V分+nV塑=1.47+0.69+25.82=13.8cm3 式（5.1）2）塑料制品的质量=13.81.02=14.076g0.0141kg 式（5.2）由于塑件壁厚为1.5mm，可查表4-342，取综合冷却时间t冷=5.7s，取注塑时间t注=0.7s，脱模时间t脱=8s，则注塑周期：t=t冷+t注+t脱=5.7+0.7+8=14.4s 式（5.3）由此得每小时注射次数：N=（3600/14.4）次=250次 式（5.4）1） 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：=2500.01

37、41=3.525kg/h 式（5.5）（2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量查表4-352直接可知聚乙烯的单位热流量的值的范围在（310400）kJ/kg之间。故可取=370kJ/kg。（3）计算冷却水的体积流量qv设冷却水道入口的水温为,出水口的水温为，取水的密度，水的比热容为C=4.187kJ/（kg）,则根据公式可得：=0.00173m3/min 式（5.6）（4）确定冷却水路的直径d当=0.00173m3/min时，根据表4-302知，为了使冷却水处于湍流状态，取模具冷却水管的直径d=6mm。（5）冷却水在管内的流速=1.02m/s 式（5.7）（6）求冷却管壁与水交界面的膜传热

38、系数h 因为平均水温为23.5，查表4-312可得，则有：=1.992KJ/m 式（5.8）（7）计算冷却水通道的导热总面积AA=m2 式（5.9）式中 模具平均温度（60）与冷却水平均温度（23.5）之间的差值。（8）计算模具所需冷却水管的总长度LL= 式（5.10）（9）冷却水路的根数X设每条水路的长度为=69mm，则冷却水路的根数为X=2.17根 式（5.11）由以上计算可以看出，两条冷却水路对于模具来说显然是不合适的，因此应视具体情况调整水路。5.3 冷却水路的设计1）冷却系统设计原则冷却水道的孔壁至型腔表面的距离应尽可能相等，一般取1525mm。冷却水道数量尽可能多，而且要便于加工。

39、一般水道直径选用6.0，8.0，10.0，两平行水道间距取4060mm。所有成型零部件均要求通冷却水道，除非无位置。热量聚集的部位强化冷却，如电池兜、喇叭位、厚胶位、浇口处等。A板、B板、水口板、浇口部分则视情况定。降低入水口与出水口的温差。入水、出水温差会影响模具冷却的均匀性，故设计时应标明入水，出水方向，模具制作时要求在模坯上标明。运水流程不应过长，防止造成出入水温差过大。尽量减少冷却水道中“死水”（不参与流动的介质）的存在。冷却水道应避免设在可预见的胶件熔接痕处。保证冷却水道的最小边距（即水孔周边的最小钢位厚度），要求当水道长度小于150mm时，边间距大于3mm；当水道长度大于150mm

40、时，边间距大于5mm。冷却水道连接时要由“O”型胶密封，密封应可靠无漏水。对冷却水道布置有困难的部位应采取其它冷却方式，如铍铜、热管等。合理确定冷却水接头位置，避免影响模具安装、固定。冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象，设计时要通盘考虑。（2）凹模冷却水路的布置根据上述冷却系统的设计原则，凹模的冷却水路采用蛇形串联布置，水路之间的间距为40mm，布置一个入水口和一个出水口，水路直径取6mm，水路距型腔表面的距离为10mm。6. 模架的选择与导向结构设计6.1 各模板尺寸的确定根据计算得到的凹模外形尺寸：长宽高=120mm69mm35mm，凸模的外形尺寸尺寸：长宽高=120mm6

41、9mm36.6mm，则可确定以下各板尺寸：1)A板尺寸。A板是定模板，凹模深度18.3mm，又考虑在模板上还要开设冷却水道，还需要留出足够的距离，故A板厚度取40mm。2)B板尺寸。B板是动模板，按模架标准板厚度取32mm。3)C板（垫块）尺寸。垫块=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（510）mm=（21+16+12.5+510）mm=54.559.5mm，选定C为63mm。根据上述尺寸的计算，又考虑凹模最小壁厚，导柱，导套的布局等，再同时参考小型标准模架的选型经验公式和表4-382，可确定模架序号为3号，板面为160mm315mm。本设计为单分型面，且采用推杆脱模机构，所以选择模架结构形

42、式为A1型的标准模架。其形外尺寸：宽长高=160mm315mm175mm。 图6.1A1标准模架6.2 模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。模具平面尺寸160mm315mm235mm235mm（拉杆空间），校核合格。模具高度尺寸175mm，60mm175mm180mm（模具的最大和最小厚度），校核合格。模具的开模行程本设计选用的是锁模机构为液压-机械式的注射机，开模行程与模具的厚度无关，则S=H1+H2+（510）mm=21+66+（510）mm=9297mm160mm（开模行程） 式（7.1）校核合格。式中 S注塑机移动板最大行程； H1塑件脱模所需要的推出距离； H2包括浇

43、注系统在内的塑件高度。6.3导向结构设计注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定位。模外定位是通过定位圈使模具的浇口套能与注射机喷嘴精度定位;而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。锥面定位则用于动、定模之间的精度定位。本模具所形成型的塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模具本身多带的定位机构。7. 脱模推出机构及排气槽的设计7.1 脱模机构设计原则（1）塑件应尽量留于动模一侧，以便脱模装置在注射机推杆的驱动下完成脱模动作。（2）为保证塑件不变形损坏，推杆布置尽量均匀，并尽量靠近胶料收缩包紧的型芯，或者难于脱模的部位。（3）推

44、力点应作用在塑件刚性和强度最大的部位，避免作用在薄胶位，作用面也应尽可能大一些。（4）顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，从而保证良好的塑件外观。7.2 推出机构的设计7.2.1 推出方式的确定该模具采用一次推出机构，用推杆进行脱模。需要注意的是，该塑件由曲面组成，所以用推杆脱模必须把推杆顶部加工至与塑件表面相贴合的曲面。并且由于推杆顶部不是平面，所以要防转。推杆材料为T8A。 7.2.2 推杆的布置推杆布置的一般原则：推杆必须布置在需要排气的区域，这些区域不依靠分型面排气。推杆应布置在制品最低点处。推杆可按需要置于或靠近制品拐角处。推杆应尽可能的对称，均匀地分布在制品上。推

45、杆应布置在肋与肋或壁与肋的相交点上。推杆置于肋与肋，或壁与肋的相交点上，可增大推杆尺寸。该模具的推杆布置如图7.1、7.2所式 图7.1 推杆示意图1 图7.2 推杆示意图7.3 脱模力的计算因为矩形塑件内壁长宽尺寸与壁厚之比 式（8.1）所以此塑件为薄壁矩形塑件。 式（8.2） 式中 E塑料的弹性模量（1800MPa）；L凸模被包紧部分的长度（68.7mm）；脱模斜度（）；S塑料成型的平均收缩率（0.55%）；F摩擦系数，一般取0.45；T塑件的壁厚（1.5mm）；由与f决定的无因次数，；塑料的泊松比（0.3）；A塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积（2432.15mm2）。7.4 推杆的

46、直径计算及强度校核 7.4 式（8.3） 式（8.4）当前，推杆已制成标准件，设计时应根据计算结果尽量在相应的标准尺寸中选取，所以取、；式中 推杆长度（72.1mm）；推杆长度（66.3mm）；单个塑件的推杆数量，取1，取4；推杆材料的弹性模量（2.1105MPa）；安全系数，取=1.5。7.4.1 强度校核推杆直径确定后，还应进行强度校核： 式（8.5） 式（8.6）所以合格。式中 推杆材料的许用压应力（200Mpa）。7.5推出机构的复位脱模机构完成塑件的顶出后，为进行下一个循环必须回复到初始位置，目前常用的复位形式主要有复位杆复位和弹簧复位。本设计采用复位杆复位。7.6 排气槽的设计排气

47、槽是为使模具型腔中的气体排出而在模具上开设的通气槽或通气孔。排气是注射模具设计中一个重要的问题。在注射成型过程中，熔体注入型腔时，必须将型腔中的空气和从熔体中溢出的挥发性气体顺利排出型腔。注射模常用的排气方式有以下几种：用分型面排气；用型腔和模板的配合间隙排气；用侧型芯运动间隙排气；利用推杆运动间隙排气；开设排气槽。本模具为中小型模具，且分型面适宜，可以利用、的方式来排气，不必再设计其他排气装置。 图7.3 Imold出图 图7.4 装配前视图 图7.5装配左视图 8. 模具的安装安装前先要清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺。模具安装采用整体安装法。先在机器下面导轨上垫好板，模具从侧

48、面进入机架内，定模入定位孔，并放正，慢速闭合模板，压紧模板。然后用压板或螺钉压紧定模，并初步固定动模，然后慢速开闭模具，保证开闭模具时平稳、灵活、无卡住现象，然后固定动模。调节锁模机构，保证有足够的开模距离及锁模力，使模具闭合适当。慢速开启模板直至模板停止后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离。开闭模具观察顶出机构运动情况，动作是否平衡、灵活、协调。模具装好后，待料筒及喷嘴温度上升到距离注射温度2030时，即可校正喷嘴浇口套的相对位置及弧面接触情况，可用纸片放在喷嘴和浇口套之间，观察两者的接触印痕，检查吻合情况，须使松紧合适，校正后拧紧定位螺钉，紧固定位。开空车运转，观察模具各部分运行是否正常，

49、然后才可注射试模。鼠标上盖模具总装3D爆炸图 图8.1 爆炸图总结通过这次模具设计，不仅使我对于塑料模具有了更加深入的了解，对模具的设计过程有了更加清晰的认识，还让我重新拾起了许多已经淡忘的知识，如Solidworks、Autodesk Moldflow 、CAXA、机械制图、公差等，可谓受益匪浅。在完成了整个模具设计后，总结概括了以下几点结论：选用ABS作为鼠标上盖制作材料。为了提高生产效率，在保证塑件质量的前提下，本模具采用了一模两腔的型腔排布方式。采用潜伏式浇口有利于提高注射效率，并容易实现自动化生产，但增加了凸模的加工难度。利用solidworks里的Imode模块绘制了标准模架、浇注

50、系统、冷却系统以及脱模机构等，可以立体、直观地再现尚未加工出的模具体，提高模具的设计质量及效率。利用CAD/CAE技术设计模具，可以有效地优化模具结构、提高工作效率、缩短模具开发周期、减小生产成本。参考文献1池成忠，注塑成型工艺与模具设计，化学工业出版社，2010.72濮良贵，机械设计，高等出版社2006.53刘贯军，机械工程材料与成型技术，电子工业出版社2011.34叶久新，塑料成型工艺及模具设计M.北京：机械工业出版社，2008.5高济.塑料模具设计M.北京：机械工业出版社，2002.6行业信息J.模具制造，2007，（6）：54.7陈言秋.塑料模具设计要点与图例M.北京：化学工业出版社，

51、1999.8屈华昌.塑料成型工艺M.北京：机械工业出版社，2001.9丁浩.塑料工业实用手册M.北京：化学工业出版社，2000.10甘永立.几何量公差与检测M.上海：上海科学技术出版社，2005.12范思冲.画法几何及机械制图M.北京：机械工业出版社，1996.13叶邦彦，陈统坚.机械工程英语M.北京：机械工业出版社，2005.14肖祥芷，王义林.模具CAD/CAE/CAMM.北京：电子工业出版社，2004.15俞芙芳主编，塑料成型工艺与模具设计，武汉：华中科技大学出版社，2007。 16洪慎章主编，实用注塑成型及模具设计，北京：机械工业出版社，2006。 17吴生绪主编，塑料成形模具设计手册

52、，北京：机械工业出版社，2008。 18申开智主编，塑料成型模具（第2版），北京：中国轻工业出版社，2009。 19史铁梁主编，模具设计指导，北京：机械工业出版社，2003。 20覃鹏翱主编，塑料模具设计技巧，北京：电子工业出版社，2010。 21何文主编，注塑模具设计实例详解，沈阳：辽宁科学技术出版社，2009。致谢不知不觉，整个毕业设计已临近尾声，在本次设计过程中，首先要感谢的就是我的指导老师牛爱青老师，在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。牛老师不仅在毕业设计方面帮助我，在生活和求职方面也给了不少建议

53、。乔老师的博学、严谨、热忱令我折服，并将积极影响我今后的学习和工作。虽然只有短短的几个月，但我仍能觉得自己进步不少，牛老师，谢谢了！然后要感谢同宿舍做毕业设计的同学，是你们的帮助让我走过一个又一个的难关。大家在一起讨论时，都能无私地拿出自己解决问题的经验，让我少走了不少弯路，在此再次诚挚地感谢大家。在这里要特别感谢一下我的父母，感谢你们二十多年来对我的爱护、鼓励与支持。养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。最后，我要对所有帮助过我的老师、同学、朋友诚挚地说一声：谢谢！g an employment tribunal claimEmployment tribunals sort o

54、ut disagreements between employers and employees.You may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly.For more information about dismi

55、ssal and unfair dismissal, seeDismissal.You can make a claim to an employment tribunal, even if you haventappealedagainst the disciplinary action your employer has taken against you. However, if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded to you as a result of your failure to

56、 appeal.Remember that in most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. If your application is received after this time limit, the tribunal will not usually accept it.If you are worried about how th

57、e time limits apply to you, take advice from one of the organisations listed underFurther help.Employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation.Most people find making a claim to an employment tribunal challenging. If you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed underFurther help.If you are being represented by