模具设计说明书参考模板文档格式.docx
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3.2基于UG的设计和计算7
3.2.1项目初始化7
3.2.2设置模具坐标系7
3.2.3设置工件尺寸7
3.2.4型腔布局7
3.2.5创建分型线和分型面8
3.2.6创建型芯和型腔8
3.2.7选择和导入模架8
3.2.8修改定模板和动模板9
3.2.9加载定位圈9
3.2.10加载浇口套10
3.2.11加载推杆11
3.2.12加载限位钉11
3.2.13加载拉料杆11
3.2.14镶件设计12
3.2.15浇注系统的设计12
3.2.16冷却系统的设计13
3.2.17整副模具设计完成14
3.3对设计参数进行校核16
3.3.1开模行程的校核16
3.3.2模具最大厚度校核16
3.3.3拉杆间距校核16
参考文献：
17
第一章制件及原料概述
1.1研究对象的概述
1.1.1制件说明
制件外形见图1.1：
图1.1
1.制件名称：
鼠标盖（mousecover）
2.制件用途：
鼠标的重要零件
3.生产批量：
年产100万件
4.制件要求：
该制件为外部结构件，要求外观表面质量良好，表面不允许有明显接痕、气纹、溢边等缺陷存在。
同时，不允许有较大变形。
5.制件所用原料：
ABS
1.1.2ABS概述
1.ABS的性能：
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。
这三种单体都有不同的性质：
丙烯腈使ABS具有良好的耐化学腐蚀及表面硬度；
丁二烯使ABS坚韧；
苯乙烯使ABS具有良好的加工性和染色性能。
从形态上看，ABS是一种非结晶性材料[1]。
这里取ABS的密度为1.05g/cm3，收缩率为1.005
ABS的主要性能参数见表1：
表1ABS主要性能参数[1]
密度g/cm3
1.05
收缩率%
0.3~0.8
吸水性率%
0.2~0.45
屈服应力
41
熔融温度℃
218~268
拉伸弹性模量（Et/GPa）
2.1
弯曲弹性Eb/GPa
介电强度（kv/cm）
130~200
2.ABS的成型特点：
①ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大。
②ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理。
③ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。
④在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率的影响很小。
⑤在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50~60
，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60~80
[1]。
ABS的注射成型工艺参数见表2：
表2ABS的注射成型工艺参数[1]
注射机类型
螺杆式
螺杆转速（r/min）
30~60
喷嘴形式
直通式
喷嘴温度（℃）
180~190
注射压力（MPa）
70~90
保压压力（MPa）
50~70
料筒
温度
前段
200~210
成形
时间
注射
3~5（s）
中段
210~230
保压
15~30（s）
后段
180~200
冷却
-----
总周期
40~70（s）
模具温度（℃）
预热干燥（℃）
2~3（h）80~85
第二章制件结构工艺及模具总体设计
2.1制件的结构工艺性分析
2.1.1制件的尺寸分析
1.制件的外形尺寸：
在MF中查询制件的尺寸，可知最大尺寸约为：
94
58
22mm
2.制件的壁厚：
在MF中查询制件的壁厚，可知壁厚约为：
1.6mm
3.制件的体积
在UG中查询制件的体积，可知体积约为：
12.5cm3
4.制件的投影面积
在UG中查询制件的投影面积，可知投影面积约为：
4202mm2
2.1.2制件的尺寸精度
制件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。
本制件的尺寸精度等级选择MT3，属一般精度[1]。
2.1.3制件的表面粗糙度
塑件的表面粗糙度主要与模具型腔表面的粗糙度有关，一般来说，模具表面的粗糙度数值要比塑件低1~2级。
这里选择塑件的表面粗糙度Ra为0.4
2.1.4制件的脱模斜度
为了使制件能从型腔中顺利脱模，设计时必须考虑制件内外壁的脱模斜度。
由于该制件形状比较复杂，取脱模斜度为1度[1]。
2.2模具结构方案的确定
2.2.1模具结构及浇口的确定
1.选用二板式模具结构。
二板式模具有以下优点：
结构简单，操作方便，造成故障原因少，使用寿命长，模具费用低，经济性好。
2.制件表面不允许出现任何痕迹，不可能在外表面设置浇口，故采用侧浇口。
3.分型面位置的选择，如下图所示：
图2.1分型面的选择
2.2.2型腔的结构设计和数目的确定
设计型腔数目时，先根据生产效率的要求和制件的精度要求确定型腔的数目，然后再选择注射机或对现有的注射机进行校核[1]。
考虑综合因素，该模具采用一模四腔结构，且型腔的布置采用平衡式布置。
凹模采用整体嵌入式凹模（嵌套式），凸模采用整体嵌入式凸模（嵌套式）。
2.2.3型芯和型腔的材料选用
型芯和型腔的材料选择P20钢。
第三章基于PROEEMX的模具设计
3.1模架的计算和选择
3.1.1模板尺寸的确定
由第二章制件结构工艺及模具总体设计已知：
制件的最大外形尺寸约为：
22mm，分型面到顶面的高度约为20mm。
模具结构采用二板式模具结构。
浇口类型采用侧浇口。
模具采用一模四腔结构，且型腔的布置采用平衡式布置。
查[1]表6.9矩形型腔壁厚尺寸：
选择凹模壁厚S1=10，外模套壁厚S2=26，外模套壁厚S3=15。
模板的尺寸计算如下所示：
长：
（94+2×
S1）×
2+2×
S2+S3=295
宽：
（58+2×
S2+S3=223
导套（预取导套直径42mm）的长度方向间距尺寸计算如下：
l1－42≥（94+2×
2+S3=243
l1≥285
内六角螺钉（预取直径10mm）的宽度方向间距尺寸计算如下：
b1－10≥（58+2×
2+S3=171
b1≥181
查基本型中小模架组合尺寸表，预取定模板的尺寸为：
355×
315，动模板的尺寸为：
315。
定模板厚度A=塑件在凹模中的深度+（1/2~1/3）×
凹模壁厚=20+（1/2~1/3）×
36
=32~36（定模板厚度整取35）
动模板厚度B=塑件包覆在型芯上的直径×
（0.2~2）=94×
（0.2~2）
=18.8~188（动模板厚度整取35）
垫块厚度C=塑件推出高度+推出固定板厚度+推板厚度+（5~10）≈70~75
（垫块厚度整取80）
根据塑件在分型面上的总投影为17cm2，查[1]表7.3取支撑板厚度为25
3.1.2模架类型的选择
标准中规定[1]，中小型模架的周界尺寸范围≤560mm×
900mm，故该模具的模架属于中小型模架，查[1]表7.1基本型模架的组成、功能及用×
途，采用A2型模架。
3.2基于UG的设计和计算
3.2.1项目初始化
选择投影单位为毫米，塑件材料为ABS，收缩率设为1.005，其它选项默认。
3.2.2设置模具坐标系
设置Z轴的正方向为塑件的顶出方向。
3.2.3设置工件尺寸
选择工件类型为标准长方体，定义方式为距离容差[6]，X向长度为115，Y向长度为80，Z向下移35，Z向上移35。
图3.1设置工件尺寸
3.2.4型腔布局
选择布局为矩形、平衡式，型腔数为4，间距为15。
图3.2型腔布局设置
3.2.5创建分型线和分型面
图3.3绿色线为分型线图3.4白色平面为分型面
3.2.6创建型芯和型腔
创建型芯和型腔后，进行必要的倒圆角和修改[7]。
倒边圆半径5。
台肩：
宽2，高5。
图3.5修改后的型芯和型腔
3.2.7选择和导入模架
在模架管理器中选择目录为FUTABA_S，类型为SA，由于这个类型的模架没有355×
315这个类型尺寸，故综合考虑，选择350×
300这个类型的标准模架，经过检验，各模板上的孔未产生干涉且薄壁处的强度足够，可以使用。
模架的主要尺寸如下：
定模版：
350×
300×
35
垫块：
宽58，高80
动模版：
推板：
宽180，厚25
上下模座：
25
推杆固定板：
宽180，厚20
支撑板：
图3.6选择模架
3.2.8修改定模板和动模板
对定模板和动模板进行必要的倒圆角和修改。
宽4，高5。
图3.7修改后的定模板和动模板
3.2.9加载定位圈
选择定位圈的大径为100，孔径为36，其它参数默认。
加载后的定位圈与定模座板进行型腔设计。
图3.8选择和加载的定位圈
3.2.10加载浇口套
初选注塑机的喷嘴圆弧半径为12mm，喷嘴孔直径3mm。
选择浇口套的大端直径为36，小端直径为12，大端长度为20，小端长度为40，主流道进口直径为4，主流道进口圆弧面半径为16，其它参数默认[7]。
加载后的浇口套与定模座板和定模板进行型腔设计。
图3.9选择和加载浇口套
图3.10进行型腔设计后的定模座板和定模板
3.2.11加载推杆
模具采用一个塑件用8根推杆顶出，共32根推杆。
选择推杆直径为4，推杆长度约为135，其它参数默认[8]。
加载后的推杆与推杆固定板、支撑板和型芯进行型腔设计。
一次加载一根推杆，对其型腔设计和修剪，重复8次。
图3.11加载推杆的5个位置
3.2.12加载限位钉
模具采用4个限位钉，限位钉大端直径为16，长为5；
小端直径为8，长为16；
加载后限位钉后，对动模座板的局部切去5mm厚度，并倒角，然后进行型腔设计。
图3.12进行型腔设计后的动模座板
3.2.13加载拉料杆
拉料杆是用来拉出浇注系统凝料的机构，其规格尺寸与推杆相同。
在UG中需要先以推杆的形式添加到模具中，再经过修改得到所需的拉料杆[7]。
该模具采用Z字形拉料杆，拉料杆直径为4。
图3.13加载和修改拉料杆
3.2.14镶件设计
设计4个小镶件，台肩：
宽2，高2。
设计1个大镶件，台肩：
宽2，高5.
图3.14创建的镶件
3.2.15浇注系统的设计
采用平衡式流道，分流道创建在型芯上，分流道X方向长度为130，Y方向长度为34，分流道截面形状为半圆形，半径为3。
浇口类型采用矩形浇口，长为1，宽为2，高为1mm。
创建的流道和浇口与动模板和型芯进行型腔设计。
图3.15分流道和浇口位置
3.2.16冷却系统的设计
冷却系统一般包括水道、密封圈、水塞和水嘴。
一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定，平均壁厚为2mm时，水孔直径可取8~10mm[9]。
故该模具水孔直径选择8mm。
在设计冷却水道时，运用<
镜像装配>
命令，灵活对冷却水道进行镜像。
图3.16动模侧的冷却水道
图3.17定模侧的冷却水道
3.2.17整副模具设计完成
图3.18模具整体图
图3.19模具静态线框图（主视图）
图3.20模具静态线框图（左视图）
图3.21定模板
图3.22动模板
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高等教育出版社，2006
[2]赵昌盛.模具材料及热处理手册.北京：
机械工业出版社，2008
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化学工业出版社，2005
[4]申开智.塑料模具设计与制作.北京：
化学工业出版社，2006
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清华大学出版社，2004
[6]单岩，吴立军等.三维造型技术基础.北京：
清华大学出版社，2008
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[8]袁国定.模具常用机构设计.北京：
机械工业出版社，2003
[9]许发樾.模具机构设计.北京：
机械工业出版社，2004
[10]王刚.Moldflow模具分析应用实例.北京：
清华大学出版社，2005
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