本科电脑键盘毕业设计论文

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第1章 绪论

1.1 塑料工业发展情况及选题依据

我们日常生活、生产中所使用到的各种工具和产品，大到机床的各种塑料产品的外壳，小到一个塑料螺丝、纽扣以及各种家用电器的零部件，无不与模具有着密切的联系[1]。随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大。如家用电器，仪表仪器，建筑材料，汽车工业，日用五金等众多领域。一个合理设计的塑料件往往能替代多个传统金属零件。工业产品和日用品塑料化的趋势不断上升。一个国家模具生产能力的强弱，水平的高低，直接影响着许多工业部门的新产品的开发和旧产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。采用模具生产制件具有生产效益高、质量好、切削少、节约能源和原材料、成本低等一系列优点。模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最有潜力的发展方向。而注塑模又是模具生产中采用最普遍的方法。世界塑料成型模具中，约60%为注塑模[2]。在国民经济中，模具工业已成为五大支柱产业——机械、电子、汽车、石油化工和建筑的基础。随着社会的发展，它将发挥更加重要的作用。目前模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等多科学，是一个综合性多科学的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型，更精密，更复杂及更经济的方向发展。模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化，无图化，精细化，自动化的方向发展。目前极需提高的共性技术比如：建立在CAD/CAM/CAE平台上的先进模具设计技术，提高模具设计的现代化，信息化，智能化，标准化水平，以及先进的模具加工技术与制造技术的综合[3]。我这次设计的课题正是基于现在的实际情况而选题的。

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1.2 中国模具工业概况

在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室，上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献[3]。

中国虽然在很早以前就制造和使用模具，但一直未形成产业。由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方，因此一直发展缓慢。1984年成立了这个模具工业协会，1987年模具首次被列入机电产品目录，当时全国共有生产模具的厂点6000家，总产值约为30亿元。随着中国改革开放的日益深入，市场经济进程的加快，模具及其标准件、配套件作为产品，制造生产的企业大量出现，模具工业得到快速发展。在市场竞争中，企业的模具生产技术提高很快，规模不断发展，提高很快[4]。

我国塑料模具的设计与制造目前主要依赖设计人员的经验和工艺人员的技巧，设计的合理性只有通过试模才知道，制造的缺陷主要靠反复修模来纠正。这不仅难以保证模具的质量，而且使模具的设计与制造周期长，成本高，特别对大型、精密、复杂的中高档模具，问题更为突出。

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由于CAD/CAE/CAM的应用，特别是20世纪80年代开始中国许多模具制造厂从国外引进了许多软件，包括冲压模、级进模、塑料模、压铸模、橡胶模、玻璃模、挤压模等相应软件，使中国模具设计制造水平有很大提高，也产生了较大的经济技术和社会效益。但由于人才缺乏和基础工作较差，引进的软件未能很好应用及发挥其应有的效益现象普遍存在，这是今后应十分重视和有待解决的问题[5]。

现在，中国已能生产精度达2μm的多工位级进模，寿命可达2亿冲次以上。在大型塑料模具方面，中国已能生产34英寸大屏幕彩电和65英寸背投影式电视的塑壳模具，10kg大容量洗衣机全套塑料件模具及汽车保险杠，整体仪表板等塑料模具。在精密塑料模具方面，中国已能生产照相机塑料件模具多行腔小模数齿轮模具及精度达5μm的2560腔塑封模具等。在大型精密复杂铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模和汽车后桥齿轮箱压铸模及汽车发动机壳体的铸造模具。在汽车覆盖件模具方面，国内已能生产中高档新型轿车的部分覆盖件模具。子午线轮胎活络模具，铝合金和塑料门窗异材挤出成型模，精铸或树脂快速成型拉延模等，也已达到相当高水平，可与进口模具媲美[6]。

1.3 毕业设计内容概述

毕业设计课题确定为电脑键盘的单型腔注射模具设计。设计内容主要是常用注射机与注射模的关系及选用，材料的选用，成型部分的设计，浇注系统的设计，排溢引气系统的设计，脱模机构的设计，温度调节系统设计，复位系统的设计及模体设计，各种支承部件，导向零件等。

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第2章 方案确定

2.1 塑件分析

2.1.1. 塑件外形分析

该塑件为电脑键盘（壳类），外表为平面，壁厚为2mm。具体视图如图2-1所示：

图2-1 键盘底部图

2.1.2. 塑件的尺寸、公差及设计基准

⑴ 塑件尺寸为450×160×9MM（不含按键高度）。塑件要求为一般精度为3级，则尺寸公差取0.56mm.

⑵ 塑件设计以上端面为基准，进行设计。

2.1.3. 塑件所用塑料名称、性能及工艺参数

塑件选用材料为 ABS ，具体参数如下：

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密度（g/cm3）：1.02~1.16 (取1.10) 熔点：130～160 oC 吸水率：(0.2～0.4)%

收缩率（%）： 0.4~0.7 （取0.5%） 模具温度（oC）：50~80 （取50） 料筒温度（oC）：150~200 喷嘴温度（oC）：170~180[7]

2.1.4. 塑件结构要素

⑴ 塑件脱模斜度：对ABS塑料而言， 型芯：35ˊ~1o （取40ˊ） 型腔：40ˊ~1o20ˊ（取1o）

⑵ 圆角：为防止塑件转角处的应力集中，改善充模特性，转角处采用圆角过渡。 R（0.2~0.5） （取0.2）[8]

2.2 注射机的选择

⑴ 最大注塑量：

1 由V ＝（B·L+?R2）[9] （1-1）

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V ＝（45×16＋×2）×0.4

4＝720×0.4＝288(cm3)

995.6÷80%＝360(cm3)

B——塑件的宽度（㎝） L——塑件的长度（㎝）

R——塑件圆弧部分的半径（㎝）

⑵ 注塑压力：因为塑件形状简单，熔体流动性好、壁薄、尺寸大，所以据经验注塑压力选100~140Mpa 即可。（取120 Mpa）

⑶ 锁模力：

F锁＞P腔×A/1000[10] （1-2）

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