鼠标上盖的注塑模具设计.doc

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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，AutodeskMoldflow

Injectionmouldformouseuppercover

Abstract

ThispaperusestheSolidworkssoftwareformousecoverproductsandmoldsfor3Dmodeling,usingImoldmolddesignmoduleSolidworksthree-dimensionalmappingsoftware,calculatedbytheanalysisofplasticparts,thedesignofthemousecoverinjectionmold,andmoldassemblydiagramandgenerateexplodeddiagram.MethodsbyusingSolidworksnumericalsimulationtechnologyandexperienceincombiningtheoptimizationdesigncalculation,andthesimulationoftheplasticmeltinthecavitydiefillingandcoolingprocessanalysis,forecastingthecriticalconditionfordefects,processplanandprocessparameterswereoptimized,thepossibilityofreducingthedefectsinthe.Byusingthemethodofparametricsolidmodeling,providesafeasiblesolutionformorerapid,efficientdesign,production.

Keywords:

themouse,theuppercover,plastic,injectionmold,Solidworks,AutodeskMoldflow

目录

绪论 1

1.鼠标上盖结构及成型工艺分析与建立模型 1

1.1我国塑料模具工业的现状 1

1.2注塑模具计算机辅助设计、辅助工程与辅助制造 1

1.2.1CAD/CAM/CAE对模具设计的作用及意义 1

1.2.2Solidworks简介 2

1.2.3SurfaceWorks简介 2

1.2.4Imold模具设计软件简介 3

1.3课题研究的目的 3

2.模具结构设计 3

2.1塑件结构分析 3

2.2塑件成型工艺分析 4

2.2.2ABS的性能分析 4

2.2.3ABS的注射成型过程及工艺参数 4

2.2.4MagicMouse上盖外壳建立模型 5

2.3分型面的选择 6

2.4型腔数量的确定 7

2.5成型零件的设计 8

2.6注塑机的选择和校核 9

2.6.1注射量的计算 9

2.6.2浇注系统凝料体积的初步估算 9

2.6.3选择注塑机 10

2.6.4注塑机相关参数的校核 10

3.MOLDFLOW分析最佳注塑点 11

4.浇注系统的设计和计算 12

4.1主流道的设计 12

4.2分流道的设计 12

4.3浇口的设计 13

4.4校核主流道的剪切速率 14

4.5冷料穴的设计 15

5.冷却系统的设计 15

5.1冷却介质 15

5.2冷却系统的简单计算 15

5.3冷却水路的设计 17

6.模架的选择与导向结构设计 18

6.1各模板尺寸的确定 18

6.2模架各尺寸的校核 18

6.3导向结构设计 19

7.脱模推出机构及排气槽的设计 19

7.1脱模机构设计原则 19

7.2推出机构的设计 19

7.2.1推出方式的确定 19

7.2.2推杆的布置 19

7.3脱模力的计算 20

7.4推杆的直径计算及强度校核 21

7.5推出机构的复位 21

7.6排气槽的设计 21

8.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

1.2.1CAD/CAM/CAE对模具设计的作用及意义

目前，塑料产品种类多、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。

1.2.2Solidworks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SolidWorks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。

1.2.3SurfaceWorks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。

1.2.4Imold模具设计软件简介

　　IMOLDforSolidWorks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