《塑料成型工艺与模具设计》
课程设计说明书
设计题目： 倒钩圆筒课程设计 学生姓名： 学 号：
系 别： 机电工程系 专业班级：13级机械设计制造及自动化专业 班 指导教师：
起止时间： 2017年2 月20 日—— 2017年3月1
东莞理工学院城市学院
日
摘要
塑料模具在当今社会越来越广泛的应用，从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛，可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。本次的毕业设计是鼠标滚轮轴的注塑模的设计，依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以1次分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模2腔直线排列，浇注系统采用潜伏式侧浇口成形，推出形式为推板推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。
关键词 ：1次分型面注射模具；侧浇口；推板。
目 录
1.绪论 ........................................................................................................................ 1 2 塑料制件的分析 ................................................................................................... 3
1.1 成型塑料件的工艺性分析 ........................................................................ 3 1.2 成型塑件的材料分析 ................................................................................ 4 3 注塑设备的选择 ................................................................................................... 5
3.1估算塑件体积质量 ..................................................................................... 5 3.2 注塑机的选择 ............................................................................................ 5 4. 成型零件有关尺寸的计算 .................................................................................. 6
4.1型腔凹模尺寸的计算 ................................................................................. 7 4.2型芯凸模尺寸的计算 ................................................................................. 8 5.模具设计过程 ...................................................................................................... 10
5.1 分型面的选取 .......................................................................................... 10 5.2 浇注系统的设计 ...................................................................................... 11
5.2.1浇口套的选用 ................................................................................ 11 5.2.2冷料井的设计 ................................................................................ 12 5.2.3分流道的设计 ................................................................................ 13 5.2.4浇口设计 ........................................................................................ 14 5.3 模架的选取 .............................................................................................. 14 5.4 导向机构的设计 ...................................................................................... 15
5.4.1导柱的设计 .................................................................................... 15 5.4.2 导套的设计 ................................................................................... 16 5.5 脱模结构的设计 ...................................................................................... 17 5.6 抽芯机构的设计 ...................................................................................... 18
5.6.1抽芯距的确定 .............................................................................. 18 5.6.2抽芯力的计算 .............................................................................. 18 5.6.3斜导柱的设计 ................................................................................ 18 5.7排气系统 ................................................................................................... 20
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5.8温度调节系统的设计 ............................................................................... 20 6 绘制装配图2D和3D ........................................................................................ 22 7注射机的校核 ...................................................................................................... 23
7.1 注射量的校核 .......................................................................................... 23 7.2 锁模力的校核 .......................................................................................... 23 7.3 模具合模高度的校核 .............................................................................. 23 结论 ......................................................................................................................... 25 致谢 ......................................................................................................................... 26 参考文献 ................................................................................................................. 27
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1.绪论
模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业”。
模具是制造业的重要基础装备，是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何制造方法所不及的。换句话说，没有高水平的模具就不会有高水平的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个国家工业的强弱。
塑料制品和注射成形在模具业的重要地位
塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。
注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。
塑料注射成形工艺的最大特点是复制，能够复制出所需任意数量的可直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。虽然在设备上投入较大，但是可以生产制品的数量非常大，实属一种经济快捷的生产方式，因此得到广泛的应用和快速的发展。
模具在我国的发展历程
过去在我国工业中，模具长期未受到重视。改革开放以来，塑料成形、家用电器、仪表、汽车等行业进入大批量生产，模具工业有了一定的发展。随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才
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能够生产加工出来，因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密，如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。
我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后很多，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构调整的任务很重；人才紧缺，管理滞后的状况依然突出，等等。可见，我国模具工业的发展任重而道远。
前景展望
我国进入实施国民经济和社会发展的第十一个五年规划期，模具工业的发展也将进入一个关键时期。在这一时期，模具行业的主要任务是，在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下，进一步推进改革，调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。不断提升模具制造水平，振兴我国装备制造业，为实现把我国建设成为制造业强国的宏伟目标而奋斗。
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2 塑料制件的分析
1.1 成型塑料件的工艺性分析
通过对塑件外部造型、工艺结构的设计、对塑件进行计算仿真和生产验证，也通过对分模线、塑件的壁厚、圆角、塑件的尺寸精度、脱模斜度进行了综合的考虑，工件的尺寸和形状如下图:
图1-1 塑件图
从塑件厚来看，总的来讲塑件壁厚变化比较均匀，有利于零件成型。 脱模斜度分析 当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯，若塑件外形较复杂时，塑件的多个面与型芯紧贴，从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的
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表面被檫伤和推顶变形，需设脱模斜度。
表面粗糙度分析 塑料制件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等痴点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。
1.2 成型塑件的材料分析 本次设计选取的材料是PA6：
真空干燥：温度℃ 95-105 时间6-8小时 热风干燥：温度℃ 90-100 时间4小时左右。
结晶性：除透明尼龙外,尼龙大都为结晶高聚物,结晶度高,制品拉伸强度、耐磨性、硬度、润滑性等项性能有所提高，热膨胀系数和吸水性趋于下降，但对透明度以及抗冲击性能有所不利。 模具温度对结晶影响较大 ,模温高结晶度高,模温底结晶度底.
收缩率：与其他结晶塑料相似，尼龙树脂存在收缩率较大的问题,一般尼龙的收缩同结晶关系最大,当制品结晶度大时制品收缩也会加大 ,在成型过程中降低模具温度\\加大注射压力\\降低料温都会减小收缩,但制品内应力加大易变形.PA6收缩率0.8-2.1%
成型设备：尼龙成型时，主要注意防止“喷嘴的流延现象”，因此对尼龙料的加工一般选用自锁式喷嘴。
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3 注塑设备的选择
3.1估算塑件体积质量 建模，三维零件设计
利用proe软件。进行三维实体建模，并可直接通过软件进行测量 V=6855.5mm³ 3.2 注塑机的选择
根据实际情况，注塑机的实际注塑量是理论注塑量的80％左右。即有 V s ≦a V1
式中： V1——理论注塑容量，cm3 ; VS——实际注塑容量，g ; a——注塑系数，一般取值为0.8。 经计算可得 实际注塑量V=2×1.6×6855.5mm³≈22cm³
根据以上计算《模具设计与制造简明手册》表2-40选择注射机XS-ZY-60螺杆式注射机，其参数如下：
3额定注射量：60cm
螺杆直径：35mm 注射压力：122Mpa 锁模力：600KN 模板行程：180mm 模具最大厚度：250mm 模具最小厚度：100mm 模板尺寸：330×440mm 拉杆空间：190× 300mm 定位孔直径：100mm 合模方式：液压—机械
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4.成型零件有关尺寸的计算
该塑件的材料PA6是一种收缩范围较大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法计算。查手册得的收缩率为0.8%~2.1%,故平均收缩率为1.45%。
表4-1 公差数值表[5.9-11]
基本尺寸 mm 1 2 精 度 等 级 3 5 6 4 公 差 数 值mm 7 8 ~3 3~6 6~10 10~14 14~18 18~24 24~30 30~40 40~50 50~65 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.06 0.07 0.08 0.09 0.08 0.08 0.10 0.12 0.12 0.14 0.16 0.18 0.16 0.18 0.20 0.32 0.24 0.28 0.32 0.36 0.32 0.36 0.40 0.44 0.42 0.46 0.52 0.60 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.16 0.12 0.14 0.12 0.18 0.20 0.18 0.20 0.20 0.24 0.26 0.28 0.32 0.24 0.28 0.32 0.36 0.40 0.46 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 0.64 0.48 0.56 0.64 0.72 0.80 0.92 0.68 0.82 0.94 1.04 1.20 1.40 精度等级表,
精度尺寸的选用[2-3、5]
类别 塑件种类 PA6 根椐塑件的要求，由以上两表可查得：该塑件可按精度等级为4级精度选取。
此产品采用4级精度，属于一般精度制品。因此，凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数x取值可在0.5~0.75的范围之间，
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建议采用的精度等级 高精度 一般精度 低精度 1 3 4 5
凸凹模各处工作尺寸的制造公差，因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可达到IT７～IT８级，综合参考，相关计算具体如下： 4.1型腔凹模尺寸的计算 (一)、型腔径向尺寸的计算：
LＭ+δz =[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz LＭ————凹模径向尺寸（mm） LS————塑件径向公称尺寸（mm） Scp————塑料的平均收缩率（％） Δ
—————
塑件公差值（mm） 凹模制造公差（mm）
δz
————
由： LS1=32mm Ls2=28 mm
又查表知4级精度时塑件公差值
Δ1= 0.26mm Δ2= 0.24mm
实践证明：成型零件的制造公差约占塑件总公差的1/3～1/4，因此在确定成型零件工作尺寸公差值时可取塑件公差的1/3～1/4。为了保持较高精度选1/4。 由于：δz= 1/4Δ
得：δz1=1/4×0.26=0.065 mm
δz2=1/4×0.24=0.06 mm
则：
LＭ1+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz
=[（1+1.45%）×32-3/4×0.26]+0.065 =32.269+0.065 mm
LＭ2+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz =[（1+1.45%）×28-3/4×0.24]+0.06 =28.226+0.06 mm
(二)、型腔深度尺寸的计算：
凹模深度尺寸同样运用平均收缩率法：
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HＭ+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+ δz HＭ————凹模深度尺寸（mm）
δz————凹模深度制造公差（mm），其余符号同上
由：HS1=2.5mm HS2=25.5mm
取4级精度时Δ1=0.12 mm Δ2=0.24 mm
由δz=1/4Δ得：δz1=0.03 mm δz2=0.06 mm 则：HＭ1
+δz
=[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz
=[（1+1.45%）×2.5-2/3×0.12]+0.03
=2.45+0.03 mm
HＭ2+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz
=[（1+1.45%）×25.5-2/3×0.24]+0.06
=25.709+0.06 mm
4.2型芯凸模尺寸的计算 运用平均收缩率法：
LＭ–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ] –δz LＭ———— 型芯径向尺寸（mm） δz———— 型芯径向制造公差（mm）
其余符号同上
由：LS1=7mm LS2=25mm
取4级精度时Δ1=0.16 mm Δ2=0.24 mm
由δz=1/4Δ得：δz1=0.04 mm δz2= 0.06 mm 则：LＭ1–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz
=[（1+1.45%）×7+3/4×0.16]–0.04 =7.22–0.04mm
LＭ2–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz
=[（1+1.45%）×25+3/4×0.24]–0.06=25.54–0.06 mm
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(二) 型芯高度尺寸的计算 运用平均收缩率法：
HＭ–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz HＭ————型芯高度尺寸（mm） δz————型芯高度制造公差（mm）
其余符号同上
由：HＳ1=24mm HＳ3=25.8mm
取4级精度时 Δ1=0.24 mm Δ2=0.24 mm
由δz=1/4Δ得：δz1=0.06 mm δz2=0.06 mm
则：HＭ1–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
=[（1+1.45%）×24+2/3×0.24]–0.06
=24.508–0.06mm
HＭ2–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
=[（1+1.45%）×25.8+2/3×0.24]–0.06
=26.33–0.06 mm
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5.模具设计过程
5.1 分型面的选取
分型面的形式与塑件的几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件等有关，常见的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面和平面、曲面分型面。
1、复合塑件脱模的基本要求，就是能使塑件从模具中取出，分型面应设在脱模方向最大的投影边缘部位；
2、分型线不影响塑件外观，即分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面； 3、确保塑件留在动模一侧，利于推出且推杆痕迹不显露于外观面； 4、确保塑件质量；
5、要你管尽量避免成型孔、侧凹，若需要滑块成型，力求滑块结构简单，尽量避免定模滑块；
6、满足模具的锁紧要求，将塑件投影面积大的方向放在定动模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面；另外，分型面是曲面的，应加斜面锁紧；
7、合理安排浇注系统特别是浇口位置，有利于开模；
通过对塑件结构形式的分析，同时根据以上分型面的选择原则综合考虑，决定将分型面选在塑件截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图所示
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图5-1分型面
5.2 浇注系统的设计
5.2.1浇口套的选用
主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于其与高温熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。
主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损，对材料要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时，也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A或T10A），热处理淬火表面硬度为50～55HRC，浇口套属于标准件，在选够浇口套时应注意：浇口套进料口直径和球面坑半径。因此，所选浇口套如图所示：
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图5-2浇口套
5.2.2冷料井的设计
根据实际,采用底部带有拉料杆的冷料井，推杆装于推杆固定板上，具体结构如图。
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图5-3冷料井
5.2.3分流道的设计
分流道截面形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比表面积最小（流道表面积与体积之比称为比表面积），塑料熔体的温度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。但加工较困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。在单腔模中，常不设分流道，而在多腔模中，一般都设置有分流道，塑料沿分流道流动时，要求通过它尽快地充满型腔，流动中温度降低尽可能小，阻力尽可能低。同时，应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。从前两点出发，分流道应短而粗。但为了减少浇注系统的加回料量，分流道亦不能过粗。过粗的分流道冷却缓慢，还倒增长模塑的周期。而该设计中使用了圆形断面形状的分流道。截面直径为6mm。
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图5-4 分流道
5.2.4浇口设计
浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大，浇口在多情况下，系整个流道断面尺寸最小的部分（除主流道型的浇口外），一般汇报口的断面积与分流道的断面积之比约为0.03～0.09。浇口台阶长1～1.5㎜左右．虽然浇口长度比分流道的长度短的多，但因为其断面积甚小，浇口处的阻力与分流道相比，浇口的阻力仍然是主要的，故在加工浇口时，更应注意其尺寸的准确性。
然而，根据塑件的样品图、生产的批量等，采用一模2腔结构。浇口采用潜伏式侧浇口 具体尺寸见图。
图5-5 浇口
5.3 模架的选取
通过前面的设计及计算工作，便可以根据所定内容确定模架。模架部
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分可以自己设计，也可以选用标准模架；在生产现场模具设计过程中，尽可能选用标准模架，确定出标准模架的形式，规格及标准代号，因为标准件有很大一部分已经标准化，随时可在市场上买到，这对缩短制造周期，降低制造成本时极其有用的。
塑料注射模标准模架共有两种，即GB/T 12556.1-12556.2—1990《塑料注射模中小型模架》和GB/T 12555.1-12555.15—1990 《塑料注射模大型模架》。两种标准模架的区别主要在于适用范围。中小型标准模架的模板尺寸BCL≤ 500 mmC900 mm,而大型模架的模板尺寸BCL为630 mmC630 mm-1250 mmC2000 mm。所以根据塑件的大小我只能选用小型模架。而塑料注射模中小型模架的结构形式可按照结构特征分为基本型和派生型。
选用标准模架，可以大大缩短模具的制造周期，提高企业的经济效益。由于用的是点浇口自动脱料的形式再根据前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，综合考虑了塑件的结构和大小结合标准模架，选用模架为龙记BI-2025-A50-B30-C70。 5.4 导向机构的设计
导向机构主要包括导柱、导套，主要作用是在动模与定模合模时保证型芯和型腔的精确定位。导向零件应合理地均匀分别在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。根据模具的形状和大小，一副模具一般采用2到4根导柱。在此设计中采用了4根导柱。 5.4.1导柱的设计
在对导柱结构设计时，必须考虑以下要求：
（1）长度 导柱的长度必须比凸模端面要高出一些。以免导柱未导正方向而凸模先进入型腔与其相碰而损坏。在这里我设计的是把导柱装在定模那边。
（2）形状 导柱的端部做成锥形或球形的先导部分，使导柱能顺利进入导柱孔。
（3）材料 导柱应具有硬而耐磨的表面、坚韧而不易折断的内芯，因此，多采用低碳钢经渗碳淬火处理。或碳素工具钢（T8、T10）经淬火处理
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硬度HRC50-55。
（4）配合精度 导柱装入模板多用七级精度过渡配合。
（5）光洁度 配合部分光洁度要求7级，此外，导柱的选择还应跟椐模架来确定。
加工个导柱、导套孔时，应将定模板、推件板、动模板合在一起，一次性加工出来，以保证孔的同心度，然后再在定模板、动模板上加工沉头孔。导柱导套的具体结构见图。
图5-7 导柱
5.4.2 导套的设计
导套的选择应根据模板的厚度和以上各个因素来确定，本设计在脱浇道板、定模板和动模板以及顶针板上各设置一套导套，典型的导套可分为直导套合带头导套，直导套结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合，带头导套结构较复杂，用于精度较高的场合，由于导套配合导柱使用其具体结构与布局如图所示：
图5-8导套
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5.5 脱模结构的设计
在注塑成型的每一个循环中，塑件必须由模具型腔中脱出，在该设计中，为了使符合脱模机构的要求：
1使塑件留于动模； ○
2塑件不变形损坏 ○
这是脱模机构应当达到的基本要求。要做到这一点首先必须分析塑件对模腔的附着力的大小和所在部位，以便选择合适的脱模方式和脱模位置，使脱模力得以均匀合理的分布。
3良好的塑件外观 ○
顶出塑件的位置应尽量设在塑件内部，以免损坏塑件的外观。
4结构可靠 ○
因此，根据装配图，其模具结构的脱模机构主要推板将产品推出模外，为了减少推件板和型芯制件的摩擦力。推板需要设计如图所示：
图5-9推板
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5.6 抽芯机构的设计
5.6.1抽芯距的确定
侧向型芯或侧向成型模腔从成型位置到不妨碍塑件的脱模推出位置所移动的距离成为抽芯距，通常用s表示。此外，为安全起见，侧向抽芯距离通常壁塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的高度大2～3mm。
本塑件为工字型，所以其抽芯深度为：
s＝R2r2＋2～3（mm），取s＝8mm
5.6.2抽芯力的计算
抽芯力的计算同脱模力的计算相同，对于侧向凸起较少的塑件的抽芯力通常比较小，仅仅是克服塑件与侧型腔的粘附力和侧型腔滑块移动时的摩擦阻力。对于侧型芯的抽芯力，往往采用如下的公式进行估算：
《塑料成型模具设计与制造》Flhp(fcossin) (公式11-1，7-1.P99)
式中： F——抽芯力(N）；
l——侧型芯成型部分的截面平均周长(m)； h——侧型芯成型部分的高度(m)； p——塑件对侧型芯的收缩应力（抱紧力），其值与塑件的几何
形状及塑料的品种、成型工艺有关，一般情况下模内冷却的塑件取(0.8～1.2)×107Pa，模外冷却的塑件取(2.4～3.9)×107Pa；
f——塑料在热状态时对刚的摩擦系数，一般取0.1～0.2； ——侧型芯的脱模斜度或倾斜角(°)，这里＝0。 故此塑件的侧抽芯力应由两部分组成：方孔和孔外测壁部分，带入数据计算可得F= 398(N) 5.6.3斜导柱的设计
（1）斜导柱截面形状：
常见的斜导柱截面形状有圆形和矩形，圆形截面加工方便，装配容易，应用较广；矩形截面在相同截面条件下，具有较大的断面系数，能承受较大的弯矩，虽然加工较难，装配不便，但在实际生产中仍有使用，此设计选择圆柱形截面。
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（2）斜导柱斜角的确定：
斜导柱的斜角α是斜导柱抽芯机构的一个主要参数。它的大小涉及导开模力、斜导柱所受的弯曲力、滑块实际抽芯力以及开模行程等的大小，当斜角增大时，要获得相同的抽芯力，则斜导柱所受的弯曲力要增大，同时所需要的开模力也增大。因此，从希望斜导柱受力较小的角度考虑，斜角越小越好；但当抽芯距为一定值时，斜角的减小，必然单质斜导柱工作部分长度的增加及开模行程的加大，而开模行程受到注射机开模行程的限制，而且斜导柱工作长度的加长会降低斜导柱的刚性，所以综合考虑，在生产中斜角一般采用15°～20°，最大不超过25°，此设计选取:
＝25°
（3）斜导柱尺寸计算： ①直径：
斜导柱直径主要受弯曲力的影响，斜导柱直径的计算公式为：
d=3PL (公式11-2，《塑料成型模具设计与制造》
0.1弯7-6.P100)
式中 P ——最大弯曲力；
L ——斜导柱有效工作长度；
弯——为需用弯曲应力。 查阅相关的表格最后确定：
d＝10mm
②长度：
斜导柱的长度图见图11－2，其工作长度与抽芯距有关：
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图 5-10 斜导柱和滑块结构
斜导柱的总长度与抽芯距、斜导柱的直径和倾斜角以及导柱固定板厚度等有关。斜导柱总长为：
LzL1L2L3L4L5d2hds tgtg10~15mm2cos2sin （公式11-3，《塑料成型模具设计与制造》
7-6.P100)
式中： Lz——斜导柱总长度；
d2——斜导柱固定部分大端直径； h——斜导柱固定板厚度；
d——斜导柱工作部分直径；
s——抽芯距。
经计算得到斜导柱总长度为L=62mm 5.7排气系统
塑料在熔化时，会产生气体，所以当塑料在充满型腔时及浇注系统内的空气，如果在型腔中不及时排除干净，可以会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面气体的受压产生反向压力而降低充模速度，还可能造成塑件碳化或烧焦。注射成型时的排气可采用如下四种方式排气：
（1） 利用配合间隙排气； （2） 在分型面上开设排气槽排气； （3） 利用排气守排气； （4） 强制性排气；
该模具是采用型芯和推件板的配合间隙排气。
5.8温度调节系统的设计
冷却装置的目的，主要是防止塑件在脱模时发生变形，缩短成型周期及提高塑件质量。一般在型腔，型芯等部位设置合理的冷却水路，通过调节冷却水流量和流速来控制模温。
冷却水孔开孔的原则：
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（1）冷却水孔的数量应尽可能的多，直径应尽量大；
（2） 每个冷却水孔至型腔表面的距离应相等，一般保持在0~15mm范围内，距离太近则冷却不易均匀，太远则效率低。水孔直径一般保持在8~12mm。
（3）水孔通过镶块时，防止镶套管等漏水。
（4）冷却管路一般不宜设在型腔内塑料熔接的地方，以免影响塑件的强度。
（5）水管接头应设在不影响操作的一侧
该注塑模的冷却系统设计具体分布方式见总装图。
图5-11 冷却水路
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6 绘制装配图2D和3D
模具整体设计也就是模体的设计，随着现代工业的发展，模体设计已接近标准化，可以从市场上购买相应的模体。标准模体一般包括定模板、动模板、垫块、顶出固定板、顶板、导柱、导套、复位杆等。标准模架有12种结构，15876种规格。在本次设计中，浇口套、导柱、导套、顶杆、水嘴都采用标准件，可以外购。总装图主视图如图所示
图6-1 总装图
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7注射机的校核
7.1 注射量的校核
根据《模具设计与制造简明手册》可知：塑件的体积应小于注射机的注射容量，其公式按下式校核：
33V件V
0.8注=0.860cm=48cm
式中：
V注
V件
——塑件与浇注系统的体积总和
3cm——注射机的注射量（）
0.8——最大注射量的利用系数
经估计算得：实际注塑量V=2×1.6×1473.64mm³≈4.7cm³ 所以
V件
=4.7cm³<48cm
3故合格 7.2 锁模力的校核 由
P注P成型
查《模具设计指导》表6-5塑料成型时的注射压力
P锁模pF
P成型=30~60Mp
式中p——塑料成型时型腔压力 塑料的型腔压力p=60Mpa F——浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm） 各型腔及浇注系统在分型面上的投影面积 F=（3.14×12²×2）=904.32mm pF=60904.321.6≈86.8KN 因为
P锁模22=600KN> pF=86.8KN
故合格
7.3 模具合模高度的校核
H实际使用的模具厚度与注塑机所允许的安装最大模具厚度max和最小模H具厚度min之间要满足以下条件：HminHmHmax，在设计中模具的厚度
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Hm=240mm，而所选注射机所允许安装的最大模具厚度250mm，最小模具厚度100，所以完全符合要求。
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结论
为期一个学期的毕业设计即将结束，也就意味着我的大学生活即将结束，但在这一个学期的时间里我学到了很多知识和技能。
通过近一学期毕业设计的学习，给我最深的感受就是我的设计思维得到了很大的锻炼与提高。作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品，就必须做一个生活的有心人。多留心观察思考我们身边的每一个机械产品，只有这样感性认识丰富了，才能使我们的设计思路具有创造性。
我选择了鼠标滚轮轴这一课题来作为我的毕业设计这是对我的三年知识能力考查，也是对我应用这些知识能力的考查，我尽力使自己的设计减少错误，但我知道由于许多知识和能力的欠缺，肯定有一定的错误。
通过本次设计我学到的不仅仅是对鼠标滚轮轴的设计这单一方面的了解，让我熟悉了设计的各个方面的流程，学会了把自己大学四年所学的知识运用到实际工作中的方法。从以前感觉学的许多科目没有实际意义，到现在觉得以前的专业知识不够扎实，给自己的设计过程带来了很大的麻烦。特别感谢我的导师给我的悉心指导，还有其他老师给我在设计方面给予的帮助。我觉得通过这次设计，让我了解了设计的整个流程，在设计过程中发现了自己的不足和不少的漏洞让我自己能够在以后加以改正在今后的工作中能够更好的发挥在大学三年中的知识，在我能够在以后的分工作中做的更好。
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致谢
在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富
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