鼠标的外壳后盖模具结构方案和设计

1 零件的工艺分析1.1 材料的选择本产品为鼠标的外壳后盖，首先从它的使用性能上分析必须具备有一定的综合机械性能包括良好的机械强度，和一定的耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电器性能。

能满足以上性能的塑料材料有多种，但从材料的来源以及材料的成本考虑，ABS更适合些。

ABS是目前世界上应用最广泛的材料，它的来源广，成本低，符合塑料成型的经济性。

因此，在选用材料时，考虑采用ABS，并且作为鼠标的一个外壳后盖ABS能满足它的使用性能合成型特性。

料件有较好的光泽。

密度为1.02～1.05g/cm3，ABS（抗冲）收缩率为0.3～0.8，ABS（耐热）收缩率为0.3～0.8。

ABS具有及好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速降解。

有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。

水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。

ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。

ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。

经过调色可配成任何颜色。

其缺点是赖热性不高，连续工作温度为70℃左右，热变形温度约为93℃左右。

耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。

1.1.2材料分类根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。

根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。

1.1.3主要用途ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳等。

汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。

ABS还可以用来制作纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、农药喷雾器及家具等。

1.1.4 成型特点ABS在升温是粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。

要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60℃，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60～80℃。

1.1.5 ABS注射参数注射类型：螺杆式螺杆转速：30～60r/min喷嘴类型：形式直通式；温度180～190 ℃料筒温度：前段200～210 ℃；中段210～230 ℃；后段180～200 ℃模具温度：50～70 ℃注射压力：70～90 MPa保压力：50～70 MPa注射时间：3～5 S保压时间：15～30 S冷却时间：15～30 S成型时间：40～70 S1.2 产品工艺性与结构分析1.2.1尺寸的精度影响尺寸精度的因素很多。

首先是模具的制造精度和模具的磨损程度，其次是塑料收缩率的波动及成型时工艺条件的变化、塑件成型后时效变化和模具结构形状等。

因塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。

塑件公差数值根据SJ1372-78塑料制件公差数值标准确定。

精度等级选用根据SJ1372-78选择，本零件配合要求不高，精度等级选择一般精度，为4级精度，无公差值者，按8级精度取值，如表1所示。

基本尺寸精度等级基本尺寸精度等级4 ８ 4 ８～3 0.12 0.48 >65~80 0.38 1.6 >3~6 0.14 0.56 >80~100 0.44 1.8 >6~10 0.16 0.61 >100~120 0.50 2.0 >10~14 0.18 0.72 >120~140 0.56 2.2 >14~18 0.20 0.80 >140~160 0.62 2.4 >18~24 0.22 0.88 >160~180 0.68 2.7表1 塑件尺寸公差（mm）塑件冷却时收缩会使它紧紧包紧型芯或型腔中的凸起部分，因此，为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件，在设计时必须塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。

脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。

在不影响塑件的使用前提下，脱模斜度可以取大一些。

在开模后塑件留在型腔内，查表可知ABS的脱模斜度为：型腔：40ˊ～1°20ˊ；型芯：35ˊ～1°。

如果开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度，即以上值反之。

在本次设计的塑件中，设ABS 的脱模斜度为：型腔：1°，型芯：50ˊ。

一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。

1.2.2 壁厚塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型塑件就难以充满型腔。

塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求：具有足够的强度和刚度；脱模时能够受推出机构的推出力而不变形；能够受装配时的紧固力。

查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知， ABS制件最小壁厚为0.8mm，中型塑件推荐壁厚为1mm。

同一塑件的壁厚应尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力，使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。

塑件局部过厚会出现凹痕，内部会产生气泡。

在要求必需有不同壁厚时，不同壁厚的比例不应超过1：3，且应采用适当的修饰半径以减缓厚薄过渡部分的突然变化。

综上，根据塑件的使用性能要求，本塑件的壁厚取值本塑件的壁厚δ为1.5mm。

1.2.3 圆角塑件除了有使用要求的部位要采用尖角外，其它转角处都应用圆角过渡，这样才不会因在转角处应力集中，在受力或冲击震动时发生破裂，甚至在脱模过程中由于成型内应力而开裂，特别是在塑件的内角处。

通常，内壁圆角半径应是壁厚额一半，而外壁圆角半径为壁厚的1.5倍，一般圆角不小于0.5mm。

塑件各个圆角半径参见塑件零件图。

1.2.4 孔的设计由于需要，本塑件有设置圆柱孔和其他形式的通孔，其结构参数见零件图。

由于这些孔结构不是很复杂，可以用机械加工或电火化加工即可。

2 模具结构设计注射模具的典型结构有单分型注射模、双分型注射模、斜导柱侧向分型与抽芯注射模、斜滑块侧向抽芯注射模、带有活动镶件的注射模、定模带有推出装置的注射模等等。

跟据塑件的结构特征和使用要求，本模具采用双分型面结构，其中一个分形面是为了使浇注系统的冷凝料自动脱落下来，而另外一个分型面则是用于脱模了。

由于本塑件侧壁有2个与开模方向不一致的凹槽，所以必须首先将成型这部分的型芯脱离出件，才能将整个塑件从模具中脱出。

这种型芯通常称为侧型芯，并加工成可动形式。

这里考虑开模时侧向抽芯与分型与塑件的推出同步，故可采用斜滑块外侧抽芯机构。

这里采用斜导柱在定模上，滑块在动模上的注塑模结构。

斜滑块使用压条安装在动模凹槽内，可以沿凹槽滑动。

斜导柱固定在定模上。

斜导柱与滑块上的斜孔一般采用H8/f8或H8/f7的配合，在开模时，滑块随着动模沿斜导柱向外侧运动，脱离出件。

为了保证制品的精度（考虑到只靠导柱对斜滑块进行定位，怕强度不够，影响制品的尺寸精度）应为斜滑块设计定位装置。

这里采用限位块的形式，将它与斜滑块之间为斜面配合。

把限位块与定模做成整体式，这样在注塑是对滑块起到定位作用，从而保证了制品的尺寸精度。

2.1 型腔数量以及排列方式本塑料制件为鼠标的外壳，生产的批量较大，为了提高生产效率，但又要保证产品的一致性，故不宜采用一模多腔的形式：每增加一个型腔，由于型腔的制造误差和成型工艺误差的影响，塑件的尺寸精度要降低约4%~8%，因此多型腔模具（n>4）一般不能生产高精度的塑件。

因此，本模具可采用一模两腔的形式，其布局示意图如下：2.2 初选注射机注塑模具是安装在注射机上使用的。

在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺过程外，还应对所选用的注射机的有关技术参数有全面的了解，以保证设计的模具与使用的注射机相适应。

注射机是生产热塑性塑料制件的主要设备，按其外形注射机可分为立式、卧式和角式三种，应用较多的是卧式注射机。

2.2.1 注塑量校核模具型腔能否充满与注塑机允许的最大注塑量密切相关，设计模式中 n——型腔数量，取双型腔m1——单个塑件的质量和体积（g或cm3）m2——浇注系统所需塑料质量和体积（g或cm3）V——塑件的体积（cm3）m——注塑机允许的最大注塑量（g或cm3）2.2.1 塑件锁模力校核在确定型腔的数量后确定注射机的类型，参考教材《塑料成型工艺与模具设计》式4-3：按注射机的额定锁模力确定型腔数目n≤F-PA2/PA1式中 F——注射机的额定锁模力（N）；A1——单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2）；A2——浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm2）；P——塑料容体对型腔的成型压力(MP a)，其大小一般是注射压力大小见本说明书表二。

由上面的公式得F≥PA2+PA1×np值查本说明书表二（注射压力在60～100之间），取中间值p=80 Mp a，A1=9828mm2，A2=112mm2，故F≥80×130＋80×9828×2=8960＋1572480=1582880(N)合1582.88 KN。

本模具所需要的锁模力≥1581.44 KN，符合条件的注射机有多种，在此是初步选用XS-ZY-250注射机。

下面是XS-ZY-250注射机的技术规格：表三螺杆直径注射容量注射压力锁模力ф50mm250㎝2130MP a1800KN最大注射面积最大模具厚度最小模具厚度中心孔径500㎝2350mm250mmф150mm模板行程喷嘴球半径喷嘴孔直径定位孔直径350mm18mmф4 ф1250+0.06注塑加工时所需注塑压力与塑料品种，塑件形状和尺寸，注塑机类型、喷嘴及模具流道的阻力等因素有关。

选择的注塑机的注塑压力必需大于成型制品所需的注塑压力。

2.2.3注射压力的校核由ABS注射参数可知，注射压力为70～90 MPa，注射机额定注射压力为119MPa。

符合要求。

2.2.4模具安装尺寸校核喷嘴尺寸,模机外形尺寸及模具厚度均应在注塑机所要求的技术规格范围内.模具主浇道中心线与料筒、喷嘴的中心线相一致，喷嘴头的凸球面比较、半径R n 与主浇道始端凹球面半径R p、喷嘴的孔径d n与主浇道衬套的孔径d p之间，分别保持如下关系：R p ＞R n ， d p ＞d n则 16mm ＞12mm 3mm ＞2mm 所以合适。

2.2.5开模行程的校核模具安装在注射机上必须使模具的中心线与料筒、喷嘴的中心线重合。

因此，定位圈的中心线要和喷嘴的中心线重合，本设计也能满足要求（详见浇注系统设计）。

模具厚度 本模具闭合高度H ＝355.5mm ，注射机允许的闭合高度为H max ＝370mm ，H min ＝355.5 mm ，显然max min H H H <<，满足要求。