前期报告

鼠标上壳模具设计主要采用PTC公司的Pro/engineer wildfire3.0对鼠标上壳进行建模及模具的设计。 2.传统模具设计方法

传统方法是采用Pro/MOLDESING制作的三维实体模型，建立起模具装配模型、设计分型面、浇注系统及冷却系统、生成模具成型零件的三维实体模型，从而更方便、更准确完成塑料模具核心部分的设计工作；再利用PRO/E系统的布局及装配模块，可以进行模具的顶出系统和三维总装配设计，最后利用工程图模块生成2D工程图 3.本设计所采用的模具设计方法

此次设计主要采用PRO/E对鼠标外壳磨具进行设计。主要步骤如下： 1. .利用PRO/E对产品建模，将产品的CAD模型装配产生参照模型，然后对参照模型添加工件； 2. 型腔的设计及排列：采用一模两腔

3. 分型面的设计：分型面的设计是注塑模设计中的一个关键 4. 注射机的选取：根据生产的产品，最大锁模力、最大注射量、最大注射压力 选取卧式S/Z 100/60.型号国产注射机 5. 浇注系统的设计：主流道、分流道及浇口的设计 6. 注塑模成型零部件结构设计：包括排气方式等的设计

鼠标上盖的设计：

利用三维proe软件进行鼠标上壳的造型设计，三维实体模型能够更加直观的表现产品的造型，可以从各个角度对模型进行观察。 如图所示：

鼠标三视图如图所示：

鼠标上壳的材料最终选定丙烯腈—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（ABS） 属于通用性热材料，其成型性能较好，流动性好，成性收缩率小（通

常为0.3~0.7），比热容较低，在竹筒中塑化效率高，在模具中凝固也较快，模塑周期短；但吸水性大，成型前必须充分干燥，表面要求光泽的制品应进行较长时间的干燥。ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性较好，具有耐油性，显示了良好的综合性能。

模具设计

1.型腔数目及排列方式：

1.1型腔数的确定：为了提高生产效率，降低塑件的生产成本，由于该塑件要进行长期大批量生产，且该塑件制品尺寸也比较对称，塑件的质量控制要求的尺寸精度，性能和表面粗糙度降低，顾采用一模两腔；

1.2 型腔的布局:型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因此型腔的排布应使每个型腔都能从总体压力中均等地分的所需的足够压力，以保证塑料熔体同时均有那充满每个型腔，是各型腔塑件内在质量均一稳定，所以型腔设计为：

2.型面的设计：分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与磨具

的整体结构和磨具的制造工艺有密切的联系，并且直接影响到塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键。

选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则: 1.分型面应选在塑件外形最大轮廓处 2.确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模； 3.保证塑件的精度要求 4.满足塑件外观质量的要求 5.便于模具的加工与制造 6.对成型面积的影响 7.排气的效果的影响 8.对侧向抽芯的影响

在这里考虑到塑件分型面选在塑件外形最大轮廓处，要保证有力的留模方式，要便于塑件顺利脱模，保证塑件的精度要求，便于模具加工，采用单个平直分型面，如图：

3.注塑机的选择：1.最大注射量的选择：注塑机注塑ABS塑料时，

其每次注射量仅达标准注射量的75％。为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，选定注射量为标定注射量的50％ 2.最大注射压力： ABS塑料推荐注射压力为70~90MPa，考虑到本制件壁厚较小，充模阻力较大取注射压力为80 MPa

3.最大锁模力：注射成型时的塑料会产生模板间的涨模力，此涨模力等于塑件和浇注系统在分形面上的投影面积与型腔压力之积[22]。为防止模具分型面被涨模力顶开，必须对模具施加足够的锁模力，否则在分型面处会产生溢料现象，因此模具设计时应使注射机的额定锁模力大于涨模力。

P=PB×KC×KS (其中KC--材料系数，查表得ABS=1.15 KS--塑件复杂系数，取1.1 PB与塑件平均壁厚T1，进浇口流程长度L的流程比L/T有关，本塑件T=2，在这里采用侧浇口，估算L=400mm，故L/T=200，所以PB=32MPa故P=32×1.5 ×1.1=40.48MPa锁模力F=1.5×40.48×

A×0.1其中A=F×P =150×6.5=97.6 F=1.5×40.48×97.5×0.1=592.1KN

根据以上结果 故选择机型规格为卧式S/Z 100/60.型号国产注射机

4.浇注系统的设计

4.1主流道的设计：主流道的部分尺寸:d-主流道小端直径 SR 喷嘴球面直径+1 h 球面配合高度 3~5 a 主流道锥角 2~6度L 主流道长度 尽量《=60 D 主流道大端直径 d+2Ltg（a/2）

查《模具设计与制造简明手册》常用热塑性塑料注射剂型号和主要技术规格S/Z 100/60：

喷嘴球半径=12；主流道小端直径=4.

故d=4+1=5 球面配合高度h取4 主流道锥角取3 主流道球面直径SR=12+8=20 定L=55 D=5+3=8 如图所示：

分流道设计：分流道的断面尺寸根据塑件的成型体积，塑件的壁厚，塑件的形状，所用塑料的工艺性能，注射速率和分流道的长度等因素确定。

该塑件壁厚2mm 《3mm 质量为25g 所以

D=0.2654W4L9（式中 W-流经分流道的塑料量 L-分流道的长度 D-分流道的直径）其中材料选取为ABS，ABS材料的D=4.8-9.5mm。这里D取7mm

为了便于加工分流道的断面做成圆形，分流道长度L取50 4.3浇口

ABS在熔融时显现比较明显的非牛顿性，其熔体表面粘度随剪切速率的升高而降低。如采用尺寸较大的浇口，能够降低流动阻力，促使流动速率升高，但熔体通过扁平式浇口时比小浇口剪切速率低，导致熔

体表观粘度升高，从而使流动速率降低，因此不能通过增大浇口尺寸来提高非牛顿熔体流动速率。

综合以上分析和考虑到制品和实际模具形状，浇口采用边缘浇口，位置在制件尾端内缘处，选在该位置不但模具简单，而且去除浇口的后加工操作也非常简单，提高了工作效率，也便于模具的机械加工，易保证浇口加工精度，试模时浇口尺寸易于修整。

5.模具材料

塑料模具的工作条件与冷冲模有所不同，一般都必须在一定温度（150℃~2O0℃）条件下进行工作，除了要受到一定压力作用外，还要承受温度的影响。因此对塑料模的成型零件，除了要求必须具有足够的强度、硬度和良好的加工性能之外，还要求热稳定性好，温度差异引起的尺寸变化率小。选取常用的45牌号的优质碳素钢经调质处理后有一定的强度和耐磨性用于模架材料。高碳工具钢、低合金工具钢经过热处理后具有较高的强度和耐磨性，用于成型零件。而型腔和型芯用50号钢以改善表面抛光性能和耐磨性能。