教育資料（2021-2022年收藏的）注射模具設計

1、鼠標外殼的注塑成型 論文題目 鼠標外殼注塑模成型 機械系 09模具2班 米高翔 學號 21 產(chǎn)品實物圖 凹模 1. 模具的組成 凸模 塑料注塑模具基本分為靜模和動模。在注塑機的注射頭一邊的帶澆口套的為靜模，靜模一般有澆口套、靠板、模板組成，簡單模具（特別是靜模沒有芯子的模具）也可以不使用靠板，直接用厚一點的模板就可以了。澆口套一般為標準件，除非特殊原因，不建議取消。澆口套的使用有利于安裝模具、更換方便，不用自己拋光。有些特殊模具澆口套可用鉆出來或用錐度線割割成。部分模必須靜模脫模時，還得加上靜模脫模機構。動模的結構一般為動模板、動?？堪?、脫模機構以及模腳和裝機固定板。 2.模具的性能 1)使用

2、性能模具必須有足夠的強度和硬度，以使模具能承受工作時的負荷而不致變形。通常塑料模的硬度在3855HRC范圍內。形狀簡單拋光性能要求高，工作硬度可取高些；反之，硬度可取低些。要求良好的耐磨耐腐蝕：以使模具型腔內的拋光表面粗糙度的尺寸精度能保持長期使用而變。足夠的韌性是保證模具在使用過程中不會過早的開裂。較好的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性是要求模具材料有較低的膨脹系數(shù)和穩(wěn)定的組織。良好的導熱性是以塑料制件盡快的在模具中冷卻成形。2)工藝性能 良好的機械加工性能：模具的型腔的幾何形狀比較復雜，型腔表面質量要求高，難加工的部位多，因此，模具材料因具有優(yōu)良的可加工性和磨削加工性能。焊接性在加工中受到損傷需要修復時

3、，常采用焊補的方法。熱處理的工藝性能：材料有足夠的淬透性和淬硬性，變形開裂傾向小，工藝質量穩(wěn)定。鏡面拋光性能：塑料制品的表面粗糙度主要取決于模具型腔的表面粗糙度。一般塑料模型腔面的表面粗糙度在Ra0.16Ra0.08um。表面粗糙度為Ra0.5um.時可呈鏡面光澤。電加工性能、紋飾加工性功能主要是設置各種花紋、圖案等。3.失效形式 磨損及腐蝕：由于熱固性塑料中一般含有一定的固體填充劑，在加熱軟化后、熔融的塑料中成為“硬質點”，沖入模具行腔后，與模具型腔表面摩擦大，致使型腔表面拉毛，表面粗糙度變大而失去光澤，這影響了塑料制件的外觀質量。因此，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)模具型腔表面有拉毛現(xiàn)象，應及時卸下拋光。而經(jīng)過

4、多次拋光后型腔擴大、對尺寸要求的嚴格的塑料件即將超差而失效。塑料中含有氯、氟等元素，加熱至熔融狀態(tài)后會分解出氯化氫或氟化氫等腐蝕性氣體。腐蝕模具型腔表面，這加大了其表面的粗糙度，也加劇啦型腔的磨損，從而導致失效。 塑性變形：模具在持續(xù)受熱、受壓條件下長期工作后，會發(fā)生局部的塑性變形而失效。 斷裂：塑料模具一般有多處凹槽、薄邊等易造成應力集中當韌性不足時，就會導致開裂。主要原因是由于溫差而產(chǎn)生的結構應力、熱應力，或回火不足，在使用溫度下殘留奧氏體轉變?yōu)轳R氏體，引起局部的膨脹，在模具內產(chǎn)生較大的組織應力所致。 4.影響模具的使用及壽命的關鍵因素 1）模具的制造：模塊的鍛造、模具的電加工與機加工、模

5、具熱處理。2）模具維護與管理：模具維護、模具管理。3）模具工作條件：成形件的材質和溫度、設備特性、潤滑和冷卻。4)模具材料：模具材料對模具壽命的影響主要是模具材料種類、化學成分、組織結構、硬度和冶金質量等的綜合反映。5)模具的熱處理工藝：預先熱處理、粗加工后的消除應力退火、淬火與回火、磨削后或電加工后消除應力退火等對模具的性能和使用壽命影響很大。6)模具結構:凸、凹模的形狀、間隙和圓角半徑的大小不僅沖件成形影響極大，而且對模具的磨損及壽命的影響也很大。5.塑件的材料和特性模具材料采用ABS，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性

6、：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。ABS具有如下特性：綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩(wěn)定性，電性能良好；與372有機玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理；有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別；流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好，適于制作一般機械零件，減磨耐磨零件，傳動零件和電訊零件；注塑工藝分析，ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進行干燥處理；比重為1.05克/立方厘米；成型收縮率，0.4-0.7% ，一般取0.5；成型溫度，200-240；熔化溫度，210280，建

7、議溫度為245；模具溫度，2570；注射壓力：5001000par；注射速度，中高速度。 6.注塑模設計及工藝1).注塑模設計的主要內容：1)首先確定分型面，有側抽芯的要選定抽芯結構； 2)確定型腔數(shù)合排形式以及型腔、型芯的結構；3)澆口位置、脫澆道結構的確定和排氣系統(tǒng)的確定；4)導向、定位結構的確定；5)推出結構和復位結構的選定；6)模架大小的選定和相關標準件的選定；7)注射機型號、規(guī)格的選定。上述內容確定后即可進行總裝配圖的設計和繪制。2).模具主要工藝(1)系統(tǒng)的計，使用點澆口澆注系統(tǒng)、采用平衡對稱式布置流道；脫模機構設計，根據(jù)模具塑件分析使用頂桿脫模機構；合模導向機構設計，導向機構通常

8、采用導柱導向，其主要零件是導柱和導套；模具溫度控制，對于熱塑性塑料注射成型模具，當遇到成型流動性差的塑料（如成型高結晶的塑件），及采用熱流道時均需要對模具進行加熱；模具型腔數(shù)的確定，根據(jù)模具的塑件工藝分析，采用一模兩腔；分型面的確定，選取模具上殼尺寸最大處，即其上殼下部邊緣處；抽芯方式，根據(jù)模具的塑件工藝分析，采用斜導柱分型抽芯方式。3).模具塑件工藝分析尺寸和精度這里的尺寸是指塑料制件的總體尺寸大小，從所設計塑件的總體尺寸分析得知，其尺寸較為合理，不會太大，這樣就可以避免塑料容體充不滿模具型腔或使塑件不能正常成型，塑件材料為ABS,等級精度為：MT5。形狀本塑件的幾何形狀除能滿足功能使用外觀

9、要求外，還做到盡可能使其所對應的模具結構簡單化，便于加工成型。壁厚通常熱塑性塑料的注塑件壁厚一般在2-4mm范圍內，分析設計塑件功能要求，確定塑件的壁厚為2mm。設計制品應盡量減少壁厚和壁厚不均勻，這樣有利于縮短模塑周期，提高生產(chǎn)效率及節(jié)省材料。脫模斜度根據(jù)已選定的材料ABS，其脫模斜度宜為（401.5°）。為使注塑開模后，塑件留在動模一側的型芯上，取其脫模斜度為50 。加強筋等防止變形的結構設計為提高塑件的強度和剛度而又不至于使制品的壁厚過大，在適當?shù)奈恢貌捎迷鲈O加強筋的方法。圓角塑件面與面之間一般采用圓弧過渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應力集中，提高塑件強度，而且可以改善熔體在

10、型腔中的流動狀況,有利于充滿型腔,便于脫模。鼠標的內外圓角以及三個壁面結合處的轉角都設計成圓角。 孔的設計用模具成型的孔，在滿足使用要求的情況下，應盡量采用工藝上易于加工的孔。所設計的塑件分上殼與下殼部分，上下殼均有一個孔，用于孔軸的裝配，起固定鎖緊連接作用，孔徑為3mm。上殼孔為螺絲定位，為了保證兩個孔的安裝，下殼的孔比上殼大0.5-1mm，壁厚同為2mm。成型方法主要依靠注射成型機（柱塞式和螺桿式）和注射模具來完成。ABS塑料的成型加工性能良好，選用螺桿式注塑機進行注塑成型。7.模具的制造工藝流程 下料 鍛成模坯 退火 機械粗加工 調質 機械精加工 修整、拋光 渡鉻 裝配鍛造：模具初步成型

11、，提高材料的致密性和均勻性，以及形成合理的流線分布，還可以 改善碳化物的不均勻性。退火：降低硬度，改善切削性能；消除或減少內應力；細化晶粒；改善組織，為零件的最 終熱處理做好準備。機械粗加工：是以快速切除毛坯余量為目的，在粗加工時應選用大的進給量和盡可能大的切削深度，以便在較短的時間內切除盡可能多的切屑。調質：就是按材料的技術要求采用淬火+高溫回火的工藝過程，目的是提高材料的強度。機械精加工：此過程后模具最終成型。修整、拋光：提高模具的尺寸精度，以符合模具的尺寸公差要求。鍍鉻：在大氣中有強烈的鈍化能力，能夠長久保持金屬光澤?？梢蕴岣弑砻娴哪湍バ耘c硬 度，并提高模具的壽命。8.對模具的認識與體會

12、及最新動態(tài)、發(fā)展方向1).我對模具的認識 經(jīng)過一個學期的學習，對于模具這一行也有了初步的認識。沒有去實習工廠確實挺遺憾的；不過在老師的指導下我們還是了解了不少。模具是機械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎工藝裝備，屬于高科技產(chǎn)品。模具設計師從事的工作主要包括：數(shù)字化制圖；模具的數(shù)字化設計；模具的數(shù)字化分析仿真；定制適合本公司模具設計標準件及標準設計過程等。由于我國歷史原因形成的封閉式、“大而全”的企業(yè)特征，我國大部分企業(yè)均設有模具車間，處于本廠的配套地位，自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個概念。模具工業(yè)主要生產(chǎn)能力分散在各部門主要產(chǎn)品廠內的工模具車間，所生產(chǎn)的模具基本自產(chǎn)自用。

13、據(jù)粗略估計，產(chǎn)品廠的模具生產(chǎn)能力占全國模具生產(chǎn)能力的75，他們的裝備水平較好，技術力量較強，生產(chǎn)潛力較大，但主要為本廠產(chǎn)品服務，與市場聯(lián)系較少，經(jīng)營機制不靈活，不能發(fā)揮人力物力的潛力。模具專業(yè)廠全國只有二百家左右，商品模具只占總數(shù)的20左右，模具標準件的商品率也不到20。由于受舊管理體制的影響較深，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和組織協(xié)調，存在著“中而全”，“小而全”的結構缺陷，生產(chǎn)效率不高，經(jīng)濟效益較差。從這我們知道模具設計與制造專業(yè)是一個重要的課程，因此，我們要珍惜在學校學習的機會，扎實理論知識，提升專業(yè)技能，為成為高級尖端人才而努力奮斗！2). 塑性模具的國內外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢由于塑料具有很多優(yōu)良的性能和特

14、點，近年來它在各領域得到了越來越廣泛的應用。作為塑料制造業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)塑料模具的設計與制造也得到了空前的發(fā)展，特別是作為塑料必備成型工具的塑料注塑模具，由于它成型效率高，易成型形狀復雜的制品，并科實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，得到迅速的法子，在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的。模具行業(yè)的生產(chǎn)小而散亂，跨行業(yè)、投資密集，專業(yè)化、商品化和技術管理水平都比較低?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求各行各業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代快，對模具的需求量加大。一般模具國內可以自行制造，但很多大型復雜、精密和長壽命的多工位級進模大型精密塑料模復雜壓鑄模和汽車覆蓋件模等仍需依靠進口，近年來模具進口量已超過國內生產(chǎn)的商品模具的總銷售量。為了推進社會主義現(xiàn)代化建設，適應國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的需要，模具