鼠标外壳注塑模具外形设计(编辑修改稿)

鼠标外壳注塑模具外形设计(编辑修改稿)内容摘要：

》表 53 中选取 r=5mm。 鼠标外壳注塑模具外形设计 作者：赵超 共 30 页 第 9 页 分流道的长度 为了在注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。 分流道尽可能短，本模具选取为 5mm。 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料的迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，所以分流道的内表面粗糙度 aR并不要求很高，一般选取 m ，因为这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。 浇口的设计 浇口是连接分流道与型腔的通道，它是浇注系统最键的部分，它的形状、尺寸、位置对塑件的质量有着很大的影响。 它的作用主要有以下两个：一是作为塑料熔体的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。 常用的浇口形式有直接浇口、侧浇口、点浇口、轮辐浇口、潜伏浇口 等。 由于不同的浇口形式对塑料熔体的充型特性、成型质量及素件的性能会产生不同的影响。 而各种塑料因其性能的差异对于不同的浇口形式也会有不同的适应性，因此根据《塑料成型工艺与模具设计》书中表 55 查得，材料 ABS 适应于任何浇口。 但由于塑件壁厚较薄、表面积大，注射量也大而且外表面的光泽度要求很高，而且考虑到浇口的位置不是位于塑件的中心，这就决定了它位置的复杂程度。 综合这些因素考虑可以用直接浇口、侧浇口、扇形浇口、平缝浇口等。 直接浇口是把熔体直接由主流道进入型腔，因而有流动阻力小，料流速度快，填充时间短及补缩时间长 等特点。 但注射压力直接作用在塑件上，容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形，浇口痕迹明显。 侧浇口又称为边缘浇口，一般开设在分型面上，并且这类浇口可以根据调整其截面的厚度和宽度来调整充模是的剪切速率及浇口封闭时间，还有这类浇口加工容易，修整方便，可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置。 其缺点是浇口有痕迹存在。 扇形浇口是面向型腔沿进料方向截面宽度逐渐变大，截面厚度逐渐变小，而且在与型腔的结合处形成一长约 1~3mm 的台阶，塑料熔体在宽度方向上的流动得到更均匀的分配，但是设置该浇口时很难控制浇口的截 面积，因为没有设计分流道，浇口是与主流道直接相连，因此熔体的流量对接难以连续。 另外，由于浇口的中心部分与浇口边缘部分的通道长度不同，因而熔体在其中的压力降与填充速度也不一致。 鼠标外壳注塑模具外形设计 作者：赵超 共 30 页 第 10 页 平缝浇口的截面很大，厚度很小，与特别开设的平行流道相连。 塑料熔体经平行流道扩散而得到均匀分配，从而以较低的线速度经浇口平稳流入型腔。 但是成型后浇口去除加工量较大，提高了产品成本。 其他浇口形式，由于本塑件的浇口位置比较特殊，因此都不是最佳的选择。 根据对以上几种浇口的分析和综合对比，我认为潜伏浇口对本塑件最为合适。 潜伏浇口的尺寸根据《 塑料成型工艺与模具设计》书中推荐值从而选mmb  ， mmt 2。 尺寸如图 (6) 图 (6) 浇口的形式及尺寸标注 浇口位置的选择 在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，它一般根据下述几项原则来参考： （ 1） 尽量缩短流动距离 （ 2） 浇口应开设在塑件壁最厚处 （ 3） 必须尽量减少或避免熔接痕 （ 4） 应有利于型腔中气体的排除 （ 5） 考虑分子定向的影响 （ 6） 避免产生喷射和蠕动 （ 7） 不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口 （ 8） 浇口位置的选择应注意塑件外观质量 由于这些原则 在应用时常常会产生某些不同程度的相互矛盾，所要往往有主次之分。 而本产品的外观质量是主要的因素，因此将放到首要考虑的位置。 综合以上原则因此将浇口设置在稍微偏向一侧的圆形孔处，具体位置和尺寸见图 03号装配图。 冷料穴的设计 一般来说，从喷嘴端部到注射机料筒以内约 10~25 的深度有个温度逐渐升高鼠标外壳注塑模具外形设计 作者：赵超 共 30 页 第 11 页 的区域，只有到了最深时才会到达正常的塑料熔体温度。 而位于这一区域的塑料的流动性能及成型性能都不佳，这样如果这里的熔体进入型腔，将会产生次品。 因此我们在主流道对面的动模板上开设冷料穴，其标称直径与主流道大端直径相同，深度为为直径的 倍。 冷料穴有几种形式（《见塑料成型工艺与模具设计》图 522），我们通常选用 Z 字形拉料杆形式的冷料穴，它开模后通常用手工取出冷料。 冷料穴除了容纳冷料的作用外，同时还具有在开模时将主流道中的冷凝料钩住，使其保留在动模的一侧，便于脱模的功能。 排溢系统的设计 当塑料溶体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。 如果型腔内因各种原因没有将产生的气体排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面气体受压 ，体积缩小而产生高温会导致素件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。 因此必须考虑排气问题，注射模成型时排气通常用如下四种方式进行： （ 1） 利用配合间隙排气 （ 2） 在分型面上开设排气槽排气 （ 3） 利用排气塞排气 （ 4） 强制性排气 考虑到本塑件的顶杆数目比较多，因此可以利用此配合间隙排气，不专门设计排溢系统，如在调试中认为必须开设排溢系统，到时也可以开设。 5 成型零部件的设计与计算 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括凹模、型芯、镶块、凸模和成型杆等。 设计成型零件时，应根据塑料的特 性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键零件进行强度和刚度校核。 成型零件的结构设计 凹模的结构设计 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其结构，分为整体式和组合式，整体鼠标外壳注塑模具外形设计 作者：赵超 共 30 页 第 12 页 式由整块材料加工而成，它的特点是牢固，使用中不易发生变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。 但加工困难，热处理不方便。 组合式一般由几个零件组合而成，可以简化复杂凹模的加工工艺，减少了热 处理变形，且拼合处有间隙利于排气，便于模具维修，节省了贵重的模具钢。 根据本塑件的特点，由于型腔上有一凸凹，为了便于加工，凹模的结构采用局部镶嵌式凹模。 为了保证型腔尺寸精度和装配的牢固，减少塑件上的镶拼痕迹，所以镶块的尺寸、形状位置公差要求较高，组合结构要牢靠，因此镶件与凹模之间采用过盈配合。 凸模和小型芯的结构设计 主型芯的设计 主型芯按其结构可分为整体式和组合式两种。 但由于塑件的型芯比较复杂，为了便于加工，因此采用镶拼组合式结构，将主型芯制成局部镶嵌式，在镶入小的型芯。 成型零件工作尺 寸的计算 成型零件工作尺寸是成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯之间的位置尺寸等。 在模具设计中，应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。 影响塑件精度的因素相当复杂，这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。 影响尺寸精度的主要因素如下： 1. 塑件收缩率的影响 塑件成型后的收缩率与塑料的品种，塑件的形状、尺寸、壁厚和模具结构，成型的工艺条件等因素有关。 收缩率的偏差和波动，都会引起塑件尺寸误差，其尺寸变化值为： ss LSS )( m i nm a x s —— 塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差； maxS —— 塑料的最大收缩率； minS —— 塑料的最小收缩率； sL —— 塑件的基本尺寸。 _S—— 塑料 的平均收缩率 按照一般的要求，塑料收缩率波动所引起的误差应小于塑件公差的 31。 根据以上公式计算得： mms 9 0)0 0 0 (  按照一般的要求 ,塑料收缩率波动所引起的误差应小于塑件公差的 31。 有《模具设计与制造简明手册》中表 217 可知 塑件的 8 级公差值为。 所以。 所以满足要求。 鼠标外壳注塑模具外形设计 作者：赵超 共 30 页 第 13 页 模具成型零件的制造误差也是影响塑件尺寸 精度的重要因素之一。 成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。 实践表明，成型零件的制造公差越占塑件总公差的 1/3~1/4，因此在确定成型零件工作尺寸公差值是可取塑件公差的 1/3~1/4，设制造公差为 z ，所以 z 3. 模具成型零件的磨损 模具在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、脱模时与塑件的摩擦、成型过程中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨抛光等，均造成了成型零件尺 寸的变化，为简化计算起见，凡有脱模方向垂直的成型零件表面，可以不考虑磨损；与脱模方向平行的成型零件表面，应考虑磨损。 在计算成型零件工作尺寸时，磨损量应根据塑件的产量、塑料品种、模具材料等因素来确定，设最大磨损量为 c ，由于本塑件是大型塑件，所以取： mmc  4. 模具安装配合的误差 模具成型零件装配误差已经。