基于PROE的鼠标模具设计说明

基于PROE的鼠标模具设计-----------------------作者：-----------------------日期：摘要Pro/Engineer（以下简称Pro/E）是一款三维建模软件，它是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，利用参数化实体造型的方法，为更加高速、快捷的造型、生产提供了一种切实可行的办法，在工业设计和机械设计等方面有很好的可操作性。

Pro/E ngineer还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。

同时本课题还用到了Expert Moldbase Extension（以下简称EMX）, 模具专家系统扩展，它是Pro/E软件的模具设计外挂。

它是Pro/e的一个自动分模工具，利用该模具库，家用电器、玩具和汽车零件制造商们将可在模具开发及制造方面有效地控制成本。

本课题《鼠标及其模具设计》就是基于Pro/E的产品开发设计，采用Pro/E软件对鼠标上盖制品及模具进行了三维造型，采用Pro/E的数值模拟技术和经验设计计算相结合的方法优化设计,同时仿真了塑料熔体在型腔的充模流动以及冷却分析过程。

关键字：Pro/E EMX 鼠标模具AbstractPro/Engineer (hereinafter referred to as Pro/E) is a 3D modeling software, it is a design to the production of mechanical automation software, a next generation of product modeling system, using parametric solid modeling approach, in order to strengthen its high speed and the shortcut of modeling, production provides a viable, in industrial design and mechanical design, and so have very good operability. Pro/Engineer also offers the most comprehensive and integrated together product development environment. This issue of the mouse and mould development is based on Pro/E's product development and design.At the same time this subject also used to the Expert Moldbase Extension (hereinafter referred to as the EMX), die expert system extensions, it is Pro/E software die design plug-in. It is the Pro/e a parting tool, use the stencil library, household appliances, toys,and automotive parts manufacturers will mould development and manufacturing, effectively controlling costs.Using Pro/E software on mouse over the product and die for three-dimensional modeling, use of Pro/E of numerical simulation and experience design calculation method to optimize the design, and simulation plastic melt in the cavity of molding and cooling analysis process.Keywords: Pro/E EMX mouse dies摘要 (1)Abstract (2)前言 (4)1.原料成型特征与工艺参数 (6)1.1 产品的材料 (6)1.2 ABS塑料主要的性能指标 (6)1.3 ABS的注射成型工艺参数 (7)1.4 ABS的成型特性 (7)1.5 ABS的脱模斜度的推荐值及其他参数 (8)2.外形设计 (9)2.1 底盖设计 (9)2.2 上盖设计 (9)2.3 支架设计 (26)2.4 中键设计 (28)3.鼠标的装配 (31)3.1 装配底盖 (31)3.2 装配中键 (31)3.3 装配支架 (32)3.4 装配上盖 (33)4.分解视图 (34)4.1 爆炸图简介 (34)4.2 鼠标的爆炸图 (34)5.鼠标模具设计 (36)5.1模具的国外现状及发展趋势 (36)5.2鼠标注塑模具的现状 (37)5.3注塑件成型的工艺要求 (38)5.3.1塑件几何形状方面的要求 (38)5.3.2塑件的尺寸精度要求 (39)5.4注塑件设计要点 (39)5.5注塑件缺陷及其原因 (39)5.6分型面设计 (40)总结 (41)致 (42)参考文献 (43)此次设计的鼠标（上盖）主要是三键光电式鼠标，如何设计3键鼠标，首先创建鼠标上盖和鼠标左、中、右三个按键，最后在Pro/ENGINEER Wildfire 的装配模块中完成鼠标上盖和三个按键的装配。

主要是鼠标上盖及三个按键的造型方法。

在比例中，将用到多种复杂的造型方法，重点是将在主体造型过程中用到变截面扫描特征、剖面圆顶及唇特征等高级特征。

在讨论注塑模设计之前，我们有必要先对国外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。

首先要对模具有一个整体的认识。

模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。

作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。

模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业” ;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力” 。

日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。

如今，世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。

在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。

塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。

塑料工业是一门新兴工业。

自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。

目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。

特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。

近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。

目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。

塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。

用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。

塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。

随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。

在我国，随着国民经济的高速发展，模具工业的发展也十分迅速。

1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。

对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。

汽车、摩托车行业的模具需求将占国模具市场的一半左右。

1999年，国汽车年产量为183万辆，保有量为1500万辆，预计到2005年汽车年产量将达600万辆。

仅汽车行业就将需要各种塑料件36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，因此发展空间十分广阔。

家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国的市场很大。

目前，我国的彩电的年产量己超过3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了100万台。

家用电器行业的飞速发展使之对模具的需求量极大。

到2011年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%，这些都会大大增加对模具的需求量。

其它发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。

未来国外塑性模具的制造技术和成型技术有如下发展趋势：1)在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；2)高速铣削加工将得到更广泛地应用；3)在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；5)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；6)虚拟技术将得到发展；7)模具自动加工系统的研制和发展。

1.原料成型特征与工艺参数1.1 产品的材料ABS即丙烯腈——丁二烯——苯乙烯共聚物，如图1.1所示。

图1.1 丙烯腈——丁二烯——苯乙烯共聚物丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

丙烯腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。

因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。

同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。

1.2 ABS塑料主要的性能指标密度（Kg。

dm-3）1.13——1.14收缩率 % 0.3~0.8熔点℃ 130~160热变形温度 45N/cm 65~98弯曲强度 Mpa 80拉伸强度 MPa 35~49拉伸弹性模量 GPa 1.8弯曲弹性模量 Gpa 1.4压缩强度 Mpa 18~39缺口冲击强度 kJ/㎡ 11~20硬度 HR R62~86体积电阻系数Ωcm 1013击穿电压 Kv.mm-1 15介电常数 60Hz 3.7 1.3ABS的注射成型工艺参数注塑机类型：螺杆式喷嘴形式：通用式料筒一区 150——170料筒二区 180——190料筒三区 200——210喷嘴温度 180——190模具温度 50——70注塑压 60——100保压 40——60注塑时间 2——5保压时间 5——10冷却时间 5——15周期 15——30后处理红外线烘箱温度（70）时间（0.3——1）1.4 ABS的成型特性(1)非结晶形塑料，吸水性强，要充分干燥;(2)流动性中等，溢边值为：0.05mm;(3)用高料温，高模温注射压力亦较高;(4)模具浇注系统对料流阻力要小，应注意选择。