基于UG的鼠标电池盖模具设计介绍

基于UG的鼠标电池盖模具设计与制造学生姓名：学号：指导老师：总体设计内容：•塑件工艺分析•成型件和模架设计•注塑机校核•浇注系统设计•顶出机构设计（包括斜顶设计）•冷却系统和排气系统设计•导向和定位机构设计•装配运动仿真及加工分析中期检查前已完成塑件设计与工艺分析大面壁厚1.5mm内部倒扣最小壁厚1mm不规则曲面外部卡扣材料ABS分型面设计分型面方向与开模方向一致开设在塑件外形的最大轮廓处采用UG自动和手动分型相结合的方法分型面设计成型件•整体式结构•材料：3Cr2Mo成型件尺寸1.凹模径向尺寸计算按下式计算：L=[L塑（1+k）-（3/4）△]+δ式中：L塑——模具型腔长度方向公称尺寸；k——塑料的平均收缩率：0.6%；δ——模具的制造公差，取塑件相应尺寸的1/3；△——塑件的尺寸公差；凹模深度尺寸按下式计算：H=(H塑（1+k）-（2/3）△)+δ式中：H塑——模具型腔深度方向公称尺寸；2.凸模径向尺寸按下式计算：L=[L塑（1+k）+（3/4）△]-δ凸模高度尺寸按下式计算：H=[H塑（1+k）+（2/3）△]-δ添加模架校核注射机•HTF86/TJ-A•卧式注射机螺杆直径ScrewDiametermm34螺杆长径比ScrewL/DRatioL/D21.2理论容量ShotSize(Theoretical)cm3131注射重量InjectionWeight(PS)g119注射压力InjectionPressureMpa206螺杆转速ScrewSpeedrpm0～205合模力ClampTonnageKN860移模行程ToggleStrokemm310拉杆内距SpaceBetweenTieBarsmm360x360最大模厚Max.MoldHeightmm360最小模厚Min.MoldHeightmm150顶出行程EjectorStrokemm100顶出力EjectorTonnageKN33顶出杆根数EjectorNumberPiece5最大油泵压力Max.PumpPressureMPa17.5油泵马达PumpMotorPowerkw7.5电热功率HeaterPowerkw6.2外形尺寸MachineDimension(LxWxH)m4.5x1.25x1.9重量MachineWeightt3.45料斗容积HopperCapacitykg25油箱容积OilTankCapacityL230根据最大注射量校核n≤（0.8m-m2）/m1n——型腔个数；m——注射机的最大注射量，g；m1——单个塑件的质量，g；m2——浇注系统凝料质量，g。计算得：n=2(0.8x119-1.2)/3.3=28.5,满足要求。根据锁模力校核（nAz+Aj）p≤FnAz——塑件在模具分型面上的投影面积之和，mm2；Aj——浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm2；Fn——注射机的额定锁模力，N；p——塑料熔体对型腔的成行压力，大小为注射压力的80%。计算得：（2x3964+389）x30=249.5KN860KN,满足要求。按开模行程校核s≥H1+H2+（5~10）s——注射机最大开模行程，mm；H1——推出距离，mm；H2——塑件高度（包括浇注系统），mm。计算得：s=31015+105+10=130mm。满足要求。浇注系统设计•主流道•分流道•浇口（侧浇口）浇注系统设计主流道分流道冷料穴浇注系统设计•分流道截面直径d=5mm；•一次分流道L1=47mm；•二次分流道L2=7mm；•表面粗糙度Ra1.6μm。浇注系统设计侧浇口的宽度和深度尺寸计算公式如下：b=（0.6~0.9）/30t=(0.6~0.9)δ式中：b——侧浇口宽度，mm；A——塑件外侧表面积，2017mm2；t——侧浇口深度，mm；δ——侧浇口处塑件的壁厚，1mm。计算得：0.9≦b≦1.35；0.8≦t≦1.2。在这里取侧浇口的宽度和深度都为1mm，长度为1mm。顶出机构设计两种规格顶杆阶梯孔固定随推板运动顶出机构设计推出力按以下公式计算：式中：A——塑件包络型芯面积,3.8×10-3m2；p——单位面积包紧力。模内冷却取1.0×107Pa；μ——塑件和钢摩擦系数，取0.2；α——脱模斜度≈1°；F0——大气压力。计算得：Ft=7.24KN。0)sincos(FApFt顶出机构设计•直通式顶杆台阶直径为d1+4=9mm；•直通式顶杆固定板上的孔直径为d1+1=6mm；•直通式顶杆台阶孔直径为d1+6=10mm；•阶梯式顶杆台阶直径为d2+2=6mm；•阶梯式顶杆固定板上的孔直径为d2+2+1=5mm；•阶梯式顶杆台阶孔为d1+2+0.5=6.5mm。顶出机构设计顶杆的直径d一般根据压杆稳定性来进行校核，即:d=k𝐿2𝑄𝑛𝐸14（6-2）顶杆的强度按下式计算：𝜎𝑐=4𝑄𝑛𝜋𝑑2≤𝜎𝑠（6-3）式中：d——顶杆直径，mm；k——安全系数，取1.5；L——顶杆长度，154mm；Q——脱模阻力，7240N；E——顶杆材料弹性模量，MPa；n——顶杆数量,8；σc——顶杆压应力，Mpa；σs——顶杆材料屈服强度，Mpa。通过上文计算可知：脱模阻力为7240N；顶杆长度l=154mm，材料为T8A。查阅材料手册可知T8A的弹性模量E：196~206Gpa，屈服点≥900Mpa。则计算得：d=4.83mm5mm,满足要求；σc=46900,满足要求。斜顶设计斜顶设计•死角距离a=1mm（测量塑件可知）；•顶出行程l=25mm；•安全余量d=3mm；•斜顶行程h=a+d=4mm；•斜度α=arctan（4/25），圆整取8°。斜顶设计斜顶杆(H13)耐磨块（40Cr）导滑块（40Cr）凝料顶出（拉料杆和差动法结合）顶出复位冷却系统设计尽可能的使成型件冷却均匀避开成型件其他结构水道尽量多保证水流为湍流保证成型件的强度冷却系统设计冷却系统设计计算单位产量需要冷却水来散失的热量Q：𝑄=𝑘𝛥𝐻𝑀=0.95𝐶𝑇1−𝑇2+𝑞𝑀式中：ΔH——单位质量的塑料熔体在充脱模的焓变，3×105J/g;C——塑料平均比热容，J/(g.k);T1、T2——塑料熔体的充脱模温差，℃；q——塑料材料单位质量的结晶潜热（J/g）;M——单位时间的注射质量，0.77kg/h;k——比例系数，取95%。则计算得：Q=219450J。冷却水路需要的总表面积按下式计算：式中：A——冷却水路的总表面积，m2；α——冷却水表面传热系数，W/(m2·K);θm——模具成型表面温度，℃；θw——冷却水平均温度，℃。ρ——冷却水密度，kg/m3；υ——冷却水流速，m/s;d——水孔直径，mm;Φ——物理系数，查表可知。冷却系统设计在实际生产过程中，小型塑件的成型周期一般在50s左右，因塑件较小在这里取成型周期为40s，则计算得M=0.77kg；ABS成型温度在取235℃，模具温度取60℃；冷却水平均温度25℃；根据塑件壁厚初选水孔直径为5mm，水流速度为1.5m/s；其他数值查阅相关表格后可知q=3×105，Φ=7.5；则计算得α=7519，A≈232mm2。冷去水路长度按下式计算：𝐿=𝐴𝜋𝑑则计算得：𝐿=15𝑚𝑚。排气系统•塑件尺寸小•分型面间隙•顶杆间隙•斜顶间隙间隙排气导向和定位系统带头导套I型带头导套II型带头导柱导向和定位系统导柱与模板固定部分采用H7/m6过渡配合导套与模板孔之间采用H7/m6过渡配合导柱和导套之间采用H7/f7间隙配合模具装配爆炸图模具装配运动仿真型芯加工工艺卡片型芯加工工艺卡片（厂名全称）机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号11共1页产品名称鼠标电池壳零（部）件名称凸模型芯第1页凸模零件图材料牌号3Cr2Mo毛坯种类铸件毛坯外形尺寸150×100×50备注工序号工序名称工序内容设备装夹定位基准1划线划出型芯需要的尺寸界线划线工具两侧面底面2刨粗、半精刨毛坯六面达到基本包容型芯牛头刨床两侧面底面注意加工余量3铣粗、半精铣型芯各表面，型芯按图纸成型加工中心两侧面中、底面精基准4划线划线定位各孔位置划线工具两侧面中面精基准5钻钻、绞各孔达到图纸要求的尺寸和精度要求摇臂钻两侧面中面精基准6铣精铣各面达到图纸要求加工中心两侧面中、底面精基准7磨精磨曲面粗糙度满足Ra0.4要求加工中心两侧面中、底面精基准8去毛刺去除毛刺钳工台两侧面中、底面精基准9清洗清洗清洗机10检验检验检验台两侧面中、底面精基准标记处数更改文字号签字日期编制（日期）审核（日期）会签（日期）*空格可根据需要写总结•脱凝料系统有待验证•水道布置存在缺陷•加工制造缺少实践支持•装配难易程度不能保证致谢在本次毕业设计中，感谢指导老师给以的悉心教导和帮助。从设计题目的选题、设计的进行一直到图纸的绘制，金老师都提供了很多有价值的参考资料和方向性的建议。尤其是在二维图纸的绘制过程中，金老师不厌其烦的审阅每一份图纸，找出其中的不足，拿出了很多时间和精力。在这里还要感谢中期检查过程中给予改进和优化建议的六位教授和老师指出了前期设计中存在的不足和改进建议，为设计的顺利进行指明了方向。最后，再对本次设计提供建议的六位老师致以诚挚的谢意。