模具畢業(yè)設計鼠標外殼注塑模具虛擬設計

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1、畢業(yè)設計（論文） 鼠標外殼注塑模具虛擬設計 The plastic injecti on mould virtual desig n of mouse XXX 系 另「 專業(yè)（班級）： 作者（學號）： 指教師: 機械與電子工程系 XXX XXX 完成日期 2011年5月09日

2、 鼠標創(chuàng)新結構設計與建模 摘要：本文通過對鼠標發(fā)展現狀、趨勢的調查以及鼠標結構設計要求的分析，針 對用戶的需求特點和人體工程學的研究成果，提出相應的鼠標外殼設計方案。然 后運用PRO/E三維軟件來進行鼠標的結構設計，設計中進行了鼠標的外觀結構分 析、色彩分析以及充分考慮了人機工程學，應用PRO/E軟件的高級建模技術對鼠 標進行三維建模、虛擬裝配。這樣在設計階段就能直觀、全面地反映設計意圖， 無需制造出昂貴的實物樣品，即可分析產品結構、性能，及時發(fā)現設計問題，縮 短設計開發(fā)周期。應用PRO/E對電話機進行結構設計既減輕了工作量，又節(jié)省了 資金,大大提高了產品的設計開發(fā)效率，

3、符合現代技術的發(fā)展要求。 關鍵詞：鼠標；Pro/E軟件；三維建模；虛擬裝配 The mouse innovative structure design and modeling Abstract: Based on the developme nt status and trend of the mouse inv estigatio n and analysis of the structure of the mouse, the design requirements for female users dema nd characteristic and research achi

4、evem ents of huma n body engin eeri ng, and puts forward the corresp onding mouse shell desig n scheme. Then PRO/E 3d software to desig n the structure desig n, mouse in a mouse's appeara nee and structure an alysis, colour is fully con siders the ergo no mics, applicati on of adva need PRO/E s

5、oftware modeli ng tech no logy of 3d modeli ng, mouse and virtual assembly. So in the desig n stage, and fully reflect the visual design intent, without produce expensive real sample, product structure, performanee analysis and design proble ms, shorten the time that desig n developme nt cycle. Appl

6、icati on of teleph one PRO/E structure design is reduced workload, and save money, and greatly improve the efficiency of desig n, the product con forms to the requireme nts of the developme nt of moder n tech no logy. Keywords: mouse, Pro/E software, 3d modeli ng, The virtual assembly. 摘 要 ABSTRA

7、CT 第一章 概述 1 1.1國內外發(fā)展趨勢 1 1.1 1模具工業(yè)的概況 錯誤！未定義書簽。 1.1.2我國塑料模具工業(yè)和技術現狀及地區(qū)分布 2 1.1.3我國塑料模具工業(yè)和技術今后的主要發(fā)展方向 5 1.1.4注塑模具CAD發(fā)展概況及趨勢 5 1.2 研究內容 7 1.2.1 鼠標上蓋制品外形設計 7 1.2.2最佳成型方法的選擇 7 1.2.3分析最佳成型工藝 7 1.2.4模具設計 7 1.3研究目的及意義 8 第二章 鼠標上蓋設計及其成型工藝分析 8 2.1產品開發(fā)依據用途清單 8 2.2 制品結構和形狀的設計 9 2.3

8、 .制品材料選擇 9 2.3.1丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物（ABS） 9 232聚苯乙烯（PS） 10 233雙酚A型聚碳酸酯（PC） 10 2.4注射工藝選擇 12 2.4.1工藝難點分析 12 2.4.2 ABS塑料的干燥 12 2.4.3 注射壓力 13 2.4.4注射速度 13 2.4.5模具溫度 13 2.4.6料量控制 13 第三章 模具設計 14 3.1概述 14 3.2注塑機選型 14 3.2.1注射量計算 14 3.2.2注射壓力校核 14 3.2.3 鎖模力校核 14 3.2.4開模行程和模板安裝尺寸校核 15 3.3模具

9、澆注系統(tǒng)設計 16 3.3.1主流道和冷料井 16 3.3.2分流道 16 3.3.3澆口設計 17 3.4注塑模成型零部件結構設計 18 3.4.1分型面位置和形狀的設計 18 3.4.2型腔鑲拼組合 19 3.4.3排氣方式 19 3.4.4型腔成型尺寸計算 20 3.4.5塑料模具力學設計 22 3.5合模導向和定位機構設計 22 3.6 脫模機構設計 23 3.7 模溫調節(jié)系統(tǒng) 23 3.8 模具材料 25 結 語 26 致 謝 27 參考文獻 28 第一章 緒論 1.1國內外發(fā)展狀況 。1.1本課題研究的目的及意義 近年來，我國網絡建設創(chuàng)造

10、了舉世矚目的奇跡。國家網絡的規(guī)模容量、技術層次， 服務水平都發(fā)生了質的飛躍。一個即將跨入世界先進行列的網絡基本框架已經構 成。為計算機產品制造產業(yè)的發(fā)展開拓了巨大的市場隨著計算機時代的來臨，新 穎、時尚且功能超強的計算機產品日見增多，鼠標作為電子計算機的輸入設備隨 著計算機技術的發(fā)展也一同發(fā)展著，Windows系統(tǒng)的廣泛使用更進一步推廣了鼠 標的應用，使得鼠標逐漸流行起來，并最終成為了電腦的標準配置。然而隨著人 們消費水平的提高，人們對鼠標的功能、選型提出了更高的要求。人們的消費觀 念在發(fā)展，消費產品的設計水平也隨之提高。因此，產品外觀設計與功能配置的 好壞決定了一個產品的成功與否。往往一款具

11、有漂亮外觀的鼠標能夠大大提升它 的市場競爭力。所以鼠標的外觀和功能的設計日趨重要。 1.2鼠標技術的現狀和發(fā)展趨勢隨著我國網絡事業(yè)的發(fā)展，計算機正逐步走進千 家萬戶，而鼠標作為計算機的重要配件之一也具有著巨大的市場。面對市場的巨 大挑戰(zhàn)，鼠標外觀設計就要迎難而上。為了能夠更直觀、更全面地反映設計意圖， 可在計算機內部建立相應的三維實體模型。而PRO/ENGINEER 是美國參數技術 公司研制的CAD/CAM 軟件就具有這個功能它是一個全方位的3D產品開發(fā)的軟 件，集成了零件設計、產品裝配、曲面造型、模具設計、逆向工程以及機構仿真 等諸多功能，廣泛應用于消費電子產品、家用電器、汽車、航天設備及

12、玩具等各 個行業(yè)的產品，也是國內中小型企業(yè)設計軟件中的最佳選擇。它主要由工業(yè)設計 模塊、機械設計模塊、功能仿真模塊、制造模塊、數據管理模塊、數據交換六大 模塊構成。PRO/E技術的發(fā)展與應用水平己成為和衡量一個國家的科學技術現 代化和工業(yè)現代化的重要標志。近幾年來，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，PRO/E 技術己經由發(fā)達國家向發(fā)展中國家擴展，而且發(fā)展的勢頭非常迅猛。因為當今世 界工業(yè)產品的市場競爭，歸根結底是設計手段和設計水平的競爭，發(fā)展中國家的 工業(yè)產品要在世界市場占有一席之地，就必須采用PRO/E技術。我國PRO/E技 術的研究和開發(fā)工作起步相對較晚，自80年代開始，CAD技術應用工作才逐步

13、得到了開展，隨后PRO/E也有了應用，國家逐步認識到開展PRO/E應用工程的 必要性和可靠性，并在全國各個行業(yè)大力推廣PRO/E技術，同時展開PRO/E技 術的開發(fā)和研制工作。隨著POR/E技術的不斷研究，開發(fā)與廣泛應用，對POR/E 技術提出越來越高的要求，因此POR/E從本身技術的發(fā)展來看，其發(fā)展趨勢是 集成化、智能化、和標準化。1.3主要技術指標1、本設計應符合消費電子產品 設計的安全標準及規(guī)范，結構設計合理，造型新穎獨特，美觀大方。2、在設計 鼠標曲面時，應要考慮手持的舒適程度，應考慮大部分人的手持方式，設計時應 考慮外觀和結構空間的問題。在構造曲面時，要隨時檢查所建曲面的狀況，注意

14、檢查曲面是否光順，是否扭曲，曲率變化情況等，以便及時修改。3、設計功能 結構時，需要考慮電路部分的位置問題。4、設計過程要預留間隙，以免模具的 一些誤差導致零件無法裝入等現象發(fā)生。 1.1.2 我國塑料模具工業(yè)和技術現狀及地區(qū)分布 在中國，人們已經越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平 的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品質 量、效益和新產品的開發(fā)能力。我國塑料模工業(yè)從起步到現在，歷經半個多世紀，有了很 大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產18英寸大屏幕彩電塑殼注射模 具、6. 5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽

15、車保險杠和整體儀表板等塑料模具。精密塑料 模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。如天津榮天 和機電有限公司和煙臺北極星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產的 這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的水平，而且還采 用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要 求。還能生產厚度僅為0. 08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等 等。注塑模型腔制造精度可達0. 02 ~ 0. 05mm ，表面粗糙度RaO. 2 u m ，模具質量、壽命明 顯提高了，非淬火鋼模壽命可達10

16、~30萬次，淬火鋼模達50 ~100萬次，交貨期較以前縮短， 但和國外相比仍有較大差距。 成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構 的創(chuàng)新設計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模 具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29~34英寸電視機外殼以及一些厚壁 零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了 C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如 上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠 采用率達20%以上，一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水 平的高難度針閥式熱

17、流道模具。但總體上熱流道的采用率不到10%,與國外的50~80%相比， 差距較大。 在制造技術方面，CAD/CAM/CAE 技術的應用水平上了一個新臺階，以生產家用電器的 企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數量的CAD/CAM 系統(tǒng),如美國EDS的UG II、美國Parametric Technology 公司的Pro/Engineer 、美 國CV公司的CADS5、英 國Deltacam 公司的DOCT5、日 本 HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron 、美 國AC-Tech公司的C-Mold 及澳 大利亞 Moldflow 公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費

18、了大量資金，但 在我國模具行業(yè)中，實現了 CAD/CAM 的集成，并能支持CAE技術對成型過程，如充模和冷 卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術經濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM 技術 的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM 系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟 件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中科技大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等， 這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格較低等特點為進一步普及 模具CAD/CAM 技術創(chuàng)造了良好條件［1］。 近年來，國內己較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20, 3Cr2Mo, PMS,SM I 、

19、SM II 等，對模具的質量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標準 模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應用，并且出現了 一些國產的商品化的熱流道 系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國 家已達到70%-80%相比，仍有很大差距［3］。技術比較見表1 表 1-1: 國內外塑料模具技術比較表 項目 國內 國外 注塑模型腔精度 0. 005~0. 01mm 0.02~0.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.01~0. 05 um Ra0.20 um 非淬火鋼模具壽命 10-60萬次 10~30萬次 淬火

20、鋼模具壽命 160~300 萬次 50~100萬次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足10% 標準化程度 70~80% 小于30% 中型塑料模生產周期 一個月左右 2~4個月 目前，全世界模具的年產值約為650億美元，我國模具工業(yè)的產值在國際上排名位居 第三位，僅次于日本和美國。雖然近幾年來，我國模具工業(yè)的技術水平己取得了很大的進 步，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距［2］。 我國模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達國家相比有很大的差距，但在國家產業(yè)政 策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速。據統(tǒng)計， 我國現有模具生產廠近

21、2萬家，從業(yè)人員約50萬人，“九五”期間的年增長率為13%. 2000 年總產值為270億元，占世界總量的5%。但從總體上看，自產自用占主導地位，商品化 模具僅為1/3左右，國內模具生產仍供不應求，特別是精密、大型、復雜、長壽命模具， 仍主要依賴進口。目前，就整個模具市場來看，進口模具約占市場總量的20%左右，其中， 中高檔模具進口比例達40%以上。因此，近年來我國模具發(fā)展的重點放在精密、大型、復 雜、長壽命模具上，并取得了可喜的成績，模具進口逐漸下降，模具技術和水平也有長足 的進步。近年來，模具行業(yè)結構調整和體制改革步伐加快，主要表現為：大型精密、復雜、 長壽命等中高檔模具及模具標準件發(fā)展速

22、度快于一般模具產品；塑料模和壓鑄模比例增大； 專業(yè)模具廠數量增加較快，其能力提高顯著；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速，尤其是“三 資”企業(yè)目前已成為行業(yè)的主力軍；股份制改造步伐加快，等等。從地區(qū)分布來說，以珠 江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。 目前發(fā)展最快、模具生產最為集中的省份是廣東和浙江，這2個省的模具產值已占全國總 量的六成以上。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢也很好。我國模具年生產總量 雖然已位居世界第三，但設計制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達國家落后許多，其差距主要 表現在下列六方面： 1. 國內自配率不足80 %,中低檔模具供過于求，

23、中高檔模具自配率不足60 %。 2. 企業(yè)組織結構、產品結構、技術結構和進出口結構都不夠合理。 3. 模具產品水平和生產工藝水平總體上比國際先進水平低許多，而模具生產周期卻要 比國際先進水平長許多。 4. 開發(fā)能力弱，經濟效益欠佳。我國模具企業(yè)技術人員比例較低，水平也較低，不重 視產品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。 5. 模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低。 6. 與國際先進水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術落后［1］。 縱觀發(fā)達國家對模具工業(yè)的認識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè) 發(fā)展滯后的直接原因。模具技術水平的高低，決定著產品的質量、效益和新產品開發(fā)能力

24、， 它已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志。因此，模具是國家重點鼓勵與支持發(fā) 展的技術和產品，現代模具是多學科知識集聚的高新技術產業(yè)的一部分，是國民經濟的裝 備產業(yè)，其技術、資金與勞動相對密集。提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。模 具標準件是模具基礎，其大量應用可縮短模具設計制造周期，同時也顯著提高模具的制造 精度和使用性能，大大地提高模具質量。 早在1989年，在國務院頒布的《關于當前產業(yè)政策要點的決定》中，模具被列為機械 工業(yè)技術改造序列的首位。1997年以來，又相繼把模具及其加工技術和設備列入《當前國 家重點鼓勵發(fā)展的產業(yè)、產品和技術目錄》和《鼓勵外商投資產業(yè)目錄》。經國務

25、院批準， 從1997年開始對部分模具企業(yè)實行了增值稅返還70%的優(yōu)惠政策。所有這些國家對模具工 業(yè)采取的優(yōu)惠政策也將對其發(fā)展提供有力支持［1］。 在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重對知識的更新與學習，實現產、 學、研相結合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術創(chuàng)新，提高模具設計制造水平。在制造中 積極采用多媒體與虛擬現實技術，逐步走向網絡化、智能化環(huán)境，實現模具企業(yè)的敏捷制 造、動態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國模具工業(yè)一個完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實實 在在的新時代即將到來。 1.1.3 我國塑料模具工業(yè)和技術今后的主要發(fā)展方向 在信息社會和經濟全球化不斷發(fā)展的進程中，模具行業(yè)發(fā)展趨

26、勢主要是模具產品向著 更大型、更精密、更復雜及更經濟快速方面發(fā)展，技術含量不斷提高，模具生產向著信息 化、數字化、無圖化、精細化、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、 產品品牌化、管理信息化、經營國際化方向發(fā)展。 模具技術的發(fā)展趨勢主要是：①CAD、CAM CAE的廣泛應用及其軟件的不斷先進和CAD / CAMT CAE技術的進一步集成化、一體化、智能化；②PDM（產品數據管理）、CAPP（計算機 輔助工藝設計管理）、KBE（基于知識工程）、ERP（企業(yè)資源管理）、MIS（模具制造管理信息系 統(tǒng)）及In ternet 平臺等信息網絡技術的不斷發(fā)展和應用；③高速、高精加工技術的

27、發(fā)展與應 用；④超精加工、復合加工、先進表面加工和處理技術的發(fā)展與應用；⑤快速成型與快速 制模（RP / RT）技術的發(fā)展與應用；⑥熱流道技術、精密測量及高速掃描技術、逆向工程及 并行工程的發(fā)展與應用；⑦ 模具標準化及模具標準件的發(fā)展及進一步推廣應用；⑧優(yōu)質模 具材料的研制及正確選用；⑨模具自動加工系統(tǒng)的研制與應用；⑩虛擬技術和納米技術等 ［1 ］ 的逐步應用［。 1.1.4 注塑模具CAD發(fā)展概況及趨勢 計 算機輔 助設計（（Computer Aided Desig n, CAD） 是當代計算機應用的一個重要領 域。隨著計算機硬件和軟件技術水平的迅速提高，CAD技術及其應用一直處于

28、日新月異的發(fā) 展浪潮中。作為CAD技術應用的一個十分重要的方面，塑料模具計算機輔助設計、模擬分析 與制造，即模具CAD、CAE和 CAM也 一直是國內外普遍關注的熱點。 三十多年來，國外注射模CAD技術發(fā)展相當迅速。70年代己開始應用計算機對熔融塑料 在圓盤形、管形和長方形型腔內的流動情況進行分析。80年代初，人們成功地采用有限元 法分析三維型腔內塑料熔體的流動過程，使設計人員可以依據理論分析并結合自身的經驗， 在模具制造前對設計方案進行評價和修改，以減少試模時間，提高模具質量。近十年來， 注射模CAD技術在不斷進行理論和實驗研究的同時，十分注意向實用化階段發(fā)展，一些高水 平的商品軟件逐步推

29、出，并在推廣和實際使用中不斷改進、提高和完善。比較有代表性的 軟件系統(tǒng)有: 澳 大利亞Moldflow PTY 公司的Moldflow 系統(tǒng)該系統(tǒng) 具有很強的注射模分析模擬功能， 包括繪制型腔圖形的線框造型軟件SHOD,有限元網格生成軟件FMESH,流動分析軟件FLOW 冷卻分析軟件COOLING，流動、冷卻分析結果和模架應力場分布的可視化顯示軟件FRES以及 翹曲分析模擬軟件。 美國CRATEK公司的注射模CAD/CAM/CAE系統(tǒng)該系統(tǒng)包括三維幾何形狀描述軟件 OPTIMOLD III ，二維注射流動分析軟件SIMUFLOW,三維有限元 流動分析軟件SLMUFLOW 3D， 冷卻分

30、析軟件SIMUCOOL，標準模架（美國DME標準）選擇軟件OPTIMOLD等部分。 美國和意大利的Plastics&Computer Inc 公司的TMCONCEP■專 家系統(tǒng)，該 系統(tǒng)包 括材料 選擇TMC-MS、注 射工藝條件和模具費用優(yōu)化TMC-MCO注 射流動分析TMC-FA、型 腔尺寸設計 TMC-CSE和模具傳熱分析TMC-MTA等功能模塊。 德國IKV研究所的CADMOULD系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有注射模流動分析、冷卻分析和力學性能校 核等功能，CAD-MOULD-MEFISTO系統(tǒng)則采用有限元法進行三維型腔的流動分析。 我國在注射模CAD技術開發(fā)、應用及研究方面起步較晚

31、。從80年代中期開始，國內部分 大中型企業(yè)先后引進了一些國外知名度較高的注塑模CAD系統(tǒng)。同時，某些高等學校和科研 院所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。 多年來，我國對注射模設計制造技術及其CAD的開發(fā)應用十分重視，在“八五”期間， 這方面安排了 “大型薄壁深腔注射模具制造技術”、“多型腔小模數齒輪精密模具制造技 術”和“實用CAD/CAM技術在精密注射模制造中的應用”等國家重點企業(yè)技術開發(fā)項目，還 安排了國家“八五”重點科技攻關項目“塑料注射模CAD/CAM/CAE集成系統(tǒng)研究”。這些項 目的成果對促進我國注射模CAD技術的迅速發(fā)展起到了重要作用，使我國注射模CAD技術的 發(fā)展和

32、應用水平得到很快提高［1］。 我國在注射模CAD技術研究與開發(fā)方面較具代表性的工作有： 華中理工大學是國內較早自行開發(fā)研究注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的單位之自80年代中 期開始，就在注塑模流動分析模擬和冷卻分析模擬方面進行了較深入的研究與開發(fā)工作， 并推出了塑料注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)HSC-1。該系統(tǒng)包括塑料制品三維形狀輸入、流動模 擬、冷卻分析、型腔強度與剛度校核及模具圖設計與繪制等功能，在一些企業(yè)單位應用取 得較好效果，現已實現商品化。 浙江大學基于工作站的UG II系統(tǒng)開發(fā)出精密注射模CAD/CAM系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用特征造 型技術構造產品模型，使形狀特征表達與工藝信息

33、描述統(tǒng)一，并利用特征反轉映射實現了 型腔模型的快速生成。 上海交通大學從1983年開始，對注射模CAD®行了多方面的研究。在國內首次將人工智 能技術引入注射模CAD系統(tǒng)中，并于1988年開發(fā)出集成化注射模智能CAD系統(tǒng)?，F在在工作 站UG II平臺上進一步開 發(fā)智能CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。 北京航空航天大學華正模具研究所開發(fā)的注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)具有塑料產品線框 造型、曲面造型、分析模擬和數控仿真與數控加工程序生成等功能，具有很高的技術水平 與實用價值。 合肥工業(yè)大學在注射模結構CAD技術方面進行了多年的研究與開發(fā)工作，先后研制出微 機注塑模CAD系統(tǒng)PMCAD

34、^微機注塑模CADE維系統(tǒng)IPMCAD V3.0 ，取得了較好的成績。 IPMCAD3.0系統(tǒng)在微機上采用三維實體模型、實體造型技術，使系統(tǒng)在設計效率和通用性兩 方面都得到較好的兼顧。現在以AutoCAD 813.0 和MDT作為環(huán)境，進一步采用參數化特征模 型、特征建模技術和裝配模型技術，研制出注射模CADE維參數化系統(tǒng)IPMCAD V4.0 ，在技 術水平、實用性與通用性方面都達到較高水平［4 ］。 1.2 研究內容 本文將對鼠標上蓋成型的幾個關鍵問題：鼠標制品外形的設計與建模、最佳成型方法 的選擇，分析最佳成型工藝，模具設計并進行理論和試驗研究。 1.2.1 鼠標上蓋制品外形設計

35、 本課題利用PRO/ENGINEER 軟件對鼠標上蓋進行實體建模，PRO/E的圖形設計是基 于三維的，它與傳統(tǒng)的二維繪圖有著本質的區(qū)別。生成的模型直觀，立體感強，可以在任 何角度進行觀察。另外系統(tǒng)還能計算出實體的表面積、體積、重量、慣性距、重心等。使 設計者很容易、很清楚地知道零件的特性。而且可由立體圖生成三視圖，大大提高工作的 效率和準確性。 1.2.2 最佳成型方法的選擇 比較幾種可用于成型鼠標外殼這種薄壁單分型面制品的常用塑料加工方法，根據產 品開發(fā)依據和使用要求選擇合理的成型方法。 1.2.3 分析最佳成型工藝 鼠標上蓋為薄壁制件，比表面積大，可能的工藝方案較多，工藝方案的優(yōu)

36、劣直接影響 到產品質量、生產成本以及生產效率。本文在對塑件進行分析的基礎上，確定并優(yōu)化了工 藝方案。具體內容如下： (1)對塑件成型工藝性進行分析，對可能的工藝方案進行比較分析，初步得出可能的工藝方 案以及其可行的條件。 ⑵根據產品開發(fā)依據及成型要求，確定工藝方案。 1.2.4 模具設計 1 .模具結構分析和確定 針對鼠標上蓋尺寸小，精度高的特點，根據工藝方案和零件的形狀特點、精度要求、 生產批量、模具加工條件、操作方便與安全的要求，對模具進行分析，確定模具的合理結 構。 2. 模具主要零部件的結構設計 根據模具結構型式和特點，確定模具工作、導向以及固定等并確定模具主要零件的形

37、式以及尺寸。 本研究的主要目的是通過一個具有代表性模具的分析研究，從而達到掌握具有復雜曲 面模具的設計制造以及加工的方法。 1.3 研究目的及意義 電器產品是人們日常生活必不可少的生活用品，人們對電器產品的要求從實用性、 可靠性己經提高到對舒適性、美觀性、安全性、實用經濟性等方面的要求，從而對電器產 品也提出了許多新的要求。對電器產品的這種不斷提出的新要求，促使電器產品的外形不 斷的改進，外形零件的生產技術也不斷得到新的發(fā)展，使電器產品外殼零件成形技術在成 形領域中占有越來越重要的地位。目前，電器產品的外形設計及加工技術日益受到了國內 外的高度重視，德國、美國、日本等發(fā)達國家在這方面的研

38、究已經取得相當的進展。他們 的電器產品外觀美觀，讓人賞心悅目，而且設計高效快捷，產品更新?lián)Q代加快。如臺灣的 羅技公司，其鼠標產品外形美觀，設計人性化，使用壽命長。 目前，國內在電器產品外觀零件設計制造方面的研究還處于初級階段，與發(fā)達國家 的差距很大。由于電器產品美觀性的要求，零件外形多為復雜曲面，傳統(tǒng)的設計方法在對 零件成形過程分析以及對產品存在缺陷的處理方面顯得無能為力，產品成形過程數值模擬 技術跟不上的現狀己經成為制約產品開發(fā)和生產的一個瓶頸。面對日益激烈的國際競爭， 必須緊跟國際先進水平，不斷提高電器產品外觀零件的質量，降低設計和生產成本，加快 生產周期。因而，鼠標上蓋成形技術的研究與

39、開發(fā)具有相當重要的理論意義和實用價值。 以此作為一個突破口，帶動和促進相關電器產品外觀零件注塑成形技術的發(fā)展和技術創(chuàng)新。 第二章 鼠標上蓋設計及其成型工藝分析 2.1產品開發(fā)依據用途清單 最大幾何尺寸：110 x 60mm 環(huán)境：室內，使用溫度范圍0 C ~40 C 無化學品接觸 抗沖擊要求：限定量從1.5m高度，0 C下摔下外殼不出現裂縫或者開裂特征，不允許 內部件曝露 剛性要求：在2Kg負荷下無變形 電氣性能：電絕緣性好 外觀要求：部件美觀，外部光潔性好 使用壽命：5年 根據上述使用要求可歸納產品設計要求為制品材料需要具有一定的抗沖擊性并且由于 是電子產品的外殼要有良

40、好的電絕緣性，隨著數碼產品的大量普及價格也不斷下跌要求生 產自動化程度高，成型周期短 生產自動化程度高、成型周期短，且要求尺寸精度高，有較好電絕緣性。 2.2 制品結構和形狀的設計 用Pro/E軟件進行鼠標上蓋的三維建模，三維實體模型更加直觀的表現了產品造型,可 以從各個角度對模型進行觀察，軟件可以測量并且可以根據三維模型數據使用Pro/E 的 CAE分析模塊--塑性顧問進行熔體的充模仿真，可以驗證模具結構的正確性，制品如圖2.2 圖2.1 :鼠標上蓋外形（用Pro/E設計完成的制品圖） 2.3 .制品材料選擇 通用塑料如聚丙烯PP ,聚乙烯PE ,聚氯乙烯PVC具有應用

41、范圍廣、加工性能良好， 價格低廉的優(yōu)點，但由于其力學性能較差且成型收縮率較大不易成型尺寸穩(wěn)定的制品故不 選用，以下拿三種常用典型材料比較選取。 2.3.1 丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物（ABS） ABS外觀上是淡黃色非晶態(tài)樹脂，不透明，密度與聚苯乙烯基本相同。ABS具有良好 的綜合物理力學性能，耐熱，耐腐，耐油，耐磨、尺寸穩(wěn)定，加工性能優(yōu)良，它具有三種 單體所賦予的優(yōu)點。其中丙烯腈賦予材料良好的剛性、硬度、耐油耐腐、良好的著色性和 電鍍性；丁二烯賦予材料良好的韌性、耐寒性；苯乙烯賦予材料剛性、硬度、光澤性和良 好的加工流動性。改變三組分的比例，可以調節(jié)材料性能。 ABS為無定形聚合物

42、，無明顯熔點，熔融流動溫度不太高，隨所含三種單體比例不同， 在160~190 C范圍即具有充分的流動性，且熱穩(wěn)定性較好，在約高于285 C時才出現分解 現象，因此加工溫度范圍較寬。ABS熔體具有明顯的非牛頓性，提高成型壓力可以使熔體 粘度明顯減小，粘度隨溫度升高也會明顯下降。ABS吸濕性稍大于聚苯乙烯，吸水率約在 0.2%~0.45%之間，但由于熔體粘度不太高，故對于要求不高的制品，可以不經干燥，但干 燥可使制品具有更好的表面光澤并可改善內在質量。在80~90 C下干燥2~3h,可以滿足各 種成型要求。ABS具有較小的成型收縮率，收縮率變化最大范圍約為0.3%~0.8% ,在多數 情況下，其

43、變化小于該范圍。注塑是ABS塑料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑機， 但更長采用螺桿式注塑機，后者更適于形狀復雜制品、大型制品成型［5］。 2.3.2 聚苯乙烯（PS） 聚苯乙烯是無色無臭的透明剛硬固體，制品擲地時有金屬般響鳴。聚苯乙烯透光率不 低于80%,霧度約為3%,折射率較大，在1.59 ~1.60之間，具有特殊光亮性，但儲存時易 泛黃。泛黃原因之一是單體純度不夠，特別是在含有微量元素時；二是聚合物在空氣中緩 慢老化引起發(fā)黃。聚苯乙烯較輕，密度在1.04~1.065 之間。 1. 力學性能 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) 力學性能皆高于聚烯烴，拉伸

44、時無屈服現象。 2. 熱學性能 聚苯乙烯分子鏈雖是剛性鏈，但由于是無定形結構，超過玻璃化溫度 即開始軟化，軟化點僅95 C左右，許多力學性能都受到溫度升高的明顯影響。最高連續(xù)使 用溫度僅60~80 C。120 C開始成為熔體，180 C后開始具有流動性，其熱穩(wěn)定性較好，超 過300 C才開始分解，因此聚苯乙烯具有較高的成型加工區(qū)間。 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。 加工工藝性 吸濕性很小，加工前一般不需要專門的干燥工序 成型溫度范圍較寬 收縮率及其變化范圍都很小，一般在0.2% ~0.8%有利

45、于成型出尺寸精度較高 和尺寸較穩(wěn)定的制品［5］ 聚苯乙烯制品容易產生內應力，并且在空氣中會緩慢老化引起發(fā)黃很顯然不適合選用 2.3.3 雙酚A型聚碳酸酯（PC） 雙酚A型聚碳酸酯是無色或者微黃色透明的剛硬、堅韌固體。 1. 力學性能 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性能。拉伸、壓縮、 彎曲強度均相當于聚酰胺6、聚酰胺66，沖擊強度高于所有脂肪族聚酰胺和大多數工程塑 料，抗蠕變性也明顯優(yōu)于聚酰胺、聚甲醛。力學性能方面缺點是耐疲勞性較差，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

46、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脂肪族聚酰胺，也 高于幾乎所有的熱塑性通用塑料。在工程塑料中，他的耐熱性優(yōu)于聚甲醛、脂肪族聚酰胺 和PBT,與PET相當，但遜于其他工程塑料。聚碳酸酯具有良好的耐熱性，脆化溫度為-100 C 3. 電性能 雙酚A型聚碳酸酯是弱極性聚合物，極性的存在對電性能有一定不利影響，在標準條 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。由于吸濕性較小，環(huán)境溫度 對電性能無明顯影響。 4. 其他性能 在干燥的氣候條件下物理力學性能基本不變，但在潮濕環(huán)境及

47、強烈日照條件下，會產 一 [5] 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 。 PC剪切黏度高，充模阻力大，并且由于其在力學性能方面的缺點也不選用。 表2.1: 三種材料性能參數表 ABS PS PC 密 度 1.05 1.04 ~1.06 1.18 ~1.20 收縮率 0.3 ~0.8 0.2 ~0.8 0.5 ~0.7 熔 點 130 ~160 131 ~165 220~240 熱變形溫度 65 ~98 65~90 132~138 (45N/cm 2) 模具溫度 60~80 40~60 85~120 噴嘴

48、溫度 180 ~190 160~170 250~300 中段溫度 180 ~230 170~190 270~320 后段溫度 150 ~170 140~160 250~270 注射壓力 60~100 60~100 50~110 塑化形式 螺桿式柱塞式 螺桿式柱塞式 螺桿式柱塞式 拉伸強度 33 ~49 35~63 60~66 拉伸彈性模量 1.8 2.8 ~3.5 2.3 彎曲強度 80 61 ~98 105~113 彎曲彈性模量 1.4 - 1.54 壓縮強度 18~39 80 ~112 85 缺口沖擊強度 1

49、1 ~20 0.25 ~0.40 不斷 硬 度 R62 ~86 洛氏M65~80 11.7HB 體積電阻率 1 6 10 1 7 19 10 ~10 15 10 介電常數 60HZ2.4 ~5.0 106 Hz > 2.7 60HZ3.0 擊穿 電壓 - 19~27 20~30 外 觀 淺象牙色或白色 無色透明、摔打 透明微黃 不透明 音清脆 耐熱、表面硬度 耐水、耐化學品、 透明度高、硬而韌、高抗 特 占 八、、 高、，尺寸穩(wěn)定、 絕緣性好、不耐 沖、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)電絕緣 耐化學及電

50、性能 沖擊不耐溫 性和耐熱性好、耐開裂耐 好，易成型加工， 藥品性差 可鍍鉻 材料最終選定為ABS,其綜合性能優(yōu)異，具有較高的力學性能，流動性好，易于成型；成 型收縮率小，理論計算收縮率為0 ? 5 % ;溢料值為0 . 04 mm 比熱容較低，在模具中凝固 較快，模塑周期短。制件尺寸穩(wěn)定，表面光亮。 2.4注射工藝選擇 2.4.1工藝難點分析 鼠標上蓋為外觀件，要求零件表面平整光滑，無翹曲、皺折、裂紋等缺陷，周口部 高度差不可過大，以保證與下蓋的嚴密配合。零件的曲面較為復雜，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

51、時容易受到各種因素影響引起制品翹 曲變形的問題。同時零件在整個表面有幾處孔形分布，這些孔形有較高的尺寸和位置精度， 并關系到上下蓋的配合問題，保證零件表面孔形的成形要求也是需要重點考慮的問題。 流程圖： 混料一干燥一螺桿塑化一充模一保壓一冷卻一制品后處理 2.4.2 ABS 塑料 的干燥 ABS塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前進行充分的干燥和預熱，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 [5 ] 和云紋。ABS原料需要控制水分在0.3%以下 。 注塑前的干燥條件是：干冬季節(jié)在75?80 C以下，干燥2?3h，夏季雨水天在8

52、0?90 C 下，干燥4?8h，干燥達8?16h可避免因微量水汽的存在導致制件表面霧斑。在此，由于鼠 標外殼屬批量件要求自動化程度高實現連續(xù)化生產選用烘干料斗并裝備熱風料斗干燥器， 以免干燥好的ABS在料斗中再度吸潮[20]。 1.注射溫度： 表2.4: ABS 工藝參數表 工藝參數 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/ C 180~190 模具溫度/ C 50~70 ABS塑料非牛頓性較強，在熔化過程溫度升高時，其熔融降低很小，但一旦達到塑化溫 度（適宜加工的溫度范圍，如220?

53、250 C ）,如果繼續(xù)盲目升溫，必將導致耐熱性不太高的 [21 ] ABS的熱降解反而使熔融粘度增大，注塑更困難，制件的機械性能也下降 。 2.4.3 注射壓力 ABS熔融的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，在注射時要采用較高的注射壓力?但 并非所有ABS制件都要施用高壓，考慮到本制件小型、構造不算非常復雜、厚度中等可以用 較低的注射壓力。注制過程中，澆口封閉瞬間型腔內的壓力大小決定了制件的表面質量及 銀絲狀缺陷的程度。壓力過小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機會大，制件表面容 易霧化。壓力過大，塑料與型腔表面摩擦作用強烈，容易造成粘模[6]。 244 注射速度 ABS塑料采用中

54、等注射速度效果較好。當注射速度過快時，塑料易燒焦或分解析出氣 化物，從而在制件上出現熔接痕、光澤差及澆口附近塑料發(fā)紅等缺陷。并且鼠標殼為薄壁 制件，要保證有足夠高的注射速度，否則難以充滿。 2.4.5模具溫度 ABS的成型溫度相對較高，模具溫度也相對較高。一般調節(jié)模溫為75?85 %，當生產具 有較大投影面積制件時，定模溫度要求70?80 C ,動模溫度要求50?60 C。鼠標屬中小型 制件，形狀也不算復雜不用考慮專門對模具加熱。 2.4.6 料量控制 注塑機注塑ABS塑料時，其每次注射量僅達標準注射量的75 %。為了提高制件質量及尺 寸穩(wěn)定，表面光澤、色調的均勻，注射量選為標定注射量

55、的50 % [6]。 通常要確保注塑機生產條件及參數有一個很寬的范圍，使大多數的產品和生產能力要求包 含于這范圍內，并且在調整確定這范圍的過程時盡量按常規(guī)的工藝流程，這種生產條件范 圍愈大，生產過程愈穩(wěn)定，使注塑產品愈不容易受到生產條件的改變而產生明顯的質量降 低⑹。 第三章 模具設計 3.1概述 在對鼠標上蓋進行零件工藝性分析的基礎上，通過經

56、驗設計與數值模擬相結合的方 法，最終確定了零件成形的最佳工藝方案。再根據該工藝方案，確定成形最終零件形狀， 因此，成形模具的設計是本課題的一個比較關鍵的問題 3.2注塑機選型 3.2.1 注射量計算 根據生產經驗，注塑機注塑ABS塑料時，其每次注射量僅達標準注射量的75 %。為了提 高制件質量及尺寸穩(wěn)定，表面光澤、色調的均勻，選定注射量為標定注射量的50 %⑺ V=n x Vz+Vj 0.5Vg > n x Vz+Vj V —一個成型周期內所需要注射的塑料容積cm3 n —型腔數 Vz —單個塑件容量cm3 Vj —澆注系統(tǒng).凝料和飛邊所需的塑料的容積cm3 Vg

57、—注射機的額定注射量 預計單個塑件體積Vz=3cm 3,預計澆注系統(tǒng)和飛邊體積為2cm V=2 x 3+2=6.9 cm 0.5Vg < n x Vz+Vj 3 Vg > 16 cm 3.2.2 注射壓力校核 ABS塑料推薦注射壓力為70~90MPa ,考慮到本制件壁厚較小，充模阻力較大取注射 壓力為80 MPa [8] 3.2.3 鎖模力校核 注射成型時的塑料會產生模板間的漲模力，此漲模力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分形面上 [22] 的投影面積與型腔壓力之積 。為防止模具分型面被漲模力頂開，必須對模具施加足夠的 鎖模力，否則在分型面處會產生溢料現象，因此模具設計

58、時應使注射機的額定鎖模力大于 漲模力。 P=PB x KCX KS P—型腔內壓 KC---- 材料系數，查表得ABS=1.15 KS----- 塑件復雜系數，取1.3 PB與進澆口流程長度、壁厚的流程比(L/H )有關。 根據 H=(L/100+0.8) X 0.7 可算出 L=348 故 L/H=174 故選 PB=32MPa P=32 X 1.15 X 1.3=48MPa 3.2.4開模行程和模板安裝尺寸校核 模具開模取出制品所需的開模距離必須小于注射機的開模行程。注射機最大的開模 行程的大小直接影響模具所形成的塑件高度，太小時塑件無法從動定模之間取出。 S max

59、》S= H m +H 1+H 2+ ( 5~10 ) S max--注射機的最大開模行程(mm ) S------模具所需開模距離(mm ) H 1 ----塑件脫模距離(mm ) H2----包括澆注流道凝料在內的塑件高度(mm ) H m —模厚 S=220+40+20+10+10=300mm 選擇震德機械廠CJ90M5變量泵注塑機 鎖模力900KN ,開模行程330mm,模板尺寸520 X 520mm,容模量130 — 360mm 理論注射容積165cm3,理論注射壓力175Mpa ,皆滿足計算結果。 根據所選注塑機模板尺寸確定定模底板和模腳尺寸，以便于安裝 模腳選

60、擇分開式的，兩個模腳分別固定在注塑機動模板上，選擇分開的模腳不僅節(jié)省 材料還可以不用考慮注塑機頂桿的頂出位置根據注塑機模板尺寸確定模具底板尺寸為200 X 400,可以安裝在注塑機的模板上，如圖3.2 ? IS1-1 圖3.2 :所選注塑機模板及噴嘴參數 3.3模具澆注系統(tǒng)設計 3.3.1 .主流道和冷料井 主流道頂部設計成半球形凸坑，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球 半徑比噴嘴球頭半徑大2mm如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出 [8]，由于主流道與注塑機的高溫噴嘴反復接觸和碰撞，所以設計成獨立的主流道襯套，選 用45#鋼材并經熱處理提高硬度，設計

61、獨立的定位環(huán)用來安裝模具時起定位作用，主流道 襯套的進口直徑略大于噴嘴直徑1mm以避免溢料并且防止銜接不準而發(fā)生的堵截。 為避免前端冷料進入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道的對面設冷料井，對于臥 式注塑機冷料井設在與主流道末端相對的動模上，在脫模時制件的活動方向不受限制所以 采用底部帶Z型頭拉料桿的冷料井。 3.3.2 .分流道 模具采用一模兩腔對稱布置，型腔數過多影響制品精度，而型腔數過少生產效率太低 不能達到使用要求，故采用一模兩腔。為使塑料熔體以等速度充滿兩型腔，分流道在模具 上采用對稱等距離分布，在注射時采用對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

62、脹模力過大影響鎖模。分流道長度也盡可能短小，便于注射成 型過程中最經濟地使用原料和注射機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。如圖3.3 g cu 400 440 圖3.3 :型腔分布圖 分流道截面形狀和尺寸也對塑料熔體的流動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阻力最小，但該種流道須開設在兩半模上，既加工費力又不易 對準，如果加工誤差較大沒有對準比表面積反而會有相當大的增加，本設計選用斷面形狀 為梯形的流道，此種流道只需要開設在凹模上節(jié)省了加工成本，在流道表面進行拋光處理 減小流動阻力。 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的

63、流動狀態(tài) 較為理想，因而分流道的內表面粗糙度Ra并不一定要很低，取1.6卩m既可，這樣表面稍不 光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度 差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 3.3.3 澆口設計 ABS在熔融時顯現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。 如采用尺寸較大的澆口，能夠降低流動阻力，促使流動速率升高，但熔體通過扁平式澆口 時比小澆口剪切速率低，導致熔體表觀粘度升高，從而使流動速率降低，因此不能通過增 大澆口尺寸來提高非牛頓熔體流動速率。另外，注塑機注射時有一定的注射速率，澆口尺 寸過大，澆口前后方的壓力降△

64、P減小，會導致得不到理想的充模速率。鼠標上蓋制品壁厚 較小流程相對過長不利于熔體充滿整個型腔，對成型不利。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的流動速率。因此采用小澆口不但會大大提 高熔體通過澆口時的剪切速率，而且產生的摩擦熱也會降低熔體粘度，以達到順利充模的 目的。 綜合以上分析和考慮到制品和實際模具形狀，澆口采用邊緣澆口，位置在制件尾端內 緣處，選在該位置不但模具簡單，而且去除澆口的后加工操作也非常簡單，提高了工作效 率，也便于模具的機械加工，易保證澆口加工精度，試模時澆口尺寸易于修整。 將模型數據導入Pro/E的模流分析模塊-Plastic Adv

65、isor（ 塑性顧問）建立仿真分析，分析結果 如圖3.3a充模時間場變化 b充模壓力降變化 圖3-4:數值模擬結果 圖3.3為CAE軟件模擬充模流動狀況，a圖中從紅色區(qū)域向藍色區(qū)域的過渡表明了充模時 的流動過程深紅色區(qū)域是最先被充填，藍色區(qū)域最后被充滿，b圖為充模過程中的熔體壓 力損失的變化情況，藍色區(qū)域為熔體壓力損失最小部分，熔體從噴嘴進入型腔初期熔體壓 力損失較小，當熔體到達型腔末端時壓力損失達最大以紅色表示，中間的顏色過渡顯示了 熔體壓力損失的變化情況，從分析結果看，澆口選在該位置熔體充模良好，不會發(fā)生充填 不滿的情況。 澆口尺寸計算： 澆口采用邊緣澆口 澆 口深度 h=k.合

66、=1.15 x 2=2.3mm k為材料系數查表得ABS為1.15, S為制品厚2mm 澆 口 寬度 3 =k.A ?/30=4mm 中型制件澆口長度取1 3.4注塑模成型零部件結構設計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型 桿等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓料流的沖刷，脫模時與塑件間 還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙 度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設計成型 零件時，根據塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總體結構，選擇分型面和 澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據成型零件的加工、熱處理、裝配等要求 進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關鍵的成型零件進行強度和剛度校 [9] 核。 3.4.1 分型面位置和形狀的設計 該制品無需側抽芯，且為簡化模具結構選擇單分型面，流道凝料連同制件一起由拉料 桿從定模脫下再連同制品由推桿推出，比之雙分型面此種脫模過程較為簡單易于操作。 圖3-5:分型面位置 如圖3.4 ,分型面位置選擇首先要保證制品能順利從