臺(tái)扇電機(jī)外表前塑料罩模具設(shè)計(jì)論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文討論了塑料罩注塑模具設(shè)計(jì)模設(shè)計(jì)過(guò)程。介紹了注塑模成型工藝和注塑模具的結(jié)構(gòu)及工作原理。塑料罩采用的是塑料-ABS，熱塑性塑料的主要成型工藝是注射成型，因此，塑料罩成型方法采用澆注成型。 本設(shè)計(jì)對(duì)臺(tái)扇電機(jī)外表前塑料罩結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝分析，確定了分型面、澆注系統(tǒng)等，選擇了澆注機(jī),計(jì)算了成型零部件的尺寸。確定了模具澆口、限位裝置、頂出

2、機(jī)構(gòu)和導(dǎo)柱 導(dǎo)套，這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作可靠和靈活。最后對(duì)注射機(jī)進(jìn)行選擇和校核。 </p><p>　　本論文基于Pro/E CAD系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)，用戶可以在可視化平臺(tái)上交互式的設(shè)計(jì)注塑模具各個(gè)部件，不僅可以避免相似零件設(shè)計(jì)的重復(fù)性，大大提高其設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，而且方便了產(chǎn)品后續(xù)的有限元分析，同時(shí)也符合了現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想的發(fā)展要求</p><p>　　關(guān)鍵詞:

3、模具設(shè)計(jì) ABS 注塑模 Pro/E 成型零件。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This article discussed the injection mold structure of the plastic cover, and introduced injection moulding process, the st

4、ructure of the injection mold and working principle. The plastic cover of ABS plastic, whose moulding process mostly is injection moulding , therefore using the casting moulding. The structure of the former plastic cover

5、 has been analysis. The parting surface and the casting system has been determined. The casting maching has been selected and the size of the forming parts h</p><p>　　In this paper, based on Pro / E CAD syst

6、em, through the system, users can interactive visualization platform on the injection mold design various components, not only can avoid similar to the repetitive parts design, greatly improving the efficiency of its des

7、ign and design quality and shorten product development cycle, and facilitate the follow-up product finite element analysis, but also in line with the thinking of the development of modern design requirements.</p>

8、<p>　　Key word: Mold Design ABS injection mold Pro/E molding parts。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>&

9、lt;b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位1</p><p>　　1.2 各種模具的分類和占有量2</p><p>　　1.3 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀3</p><p>　　1.4 世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況5</p><p>　　1.5 我國(guó)

10、模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)7</p><p>　　第2章塑件設(shè)計(jì)分析10</p><p>　　2.1 塑件材料工藝性分析10</p><p>　　2.1.1 材料基本特征11</p><p>　　2.1.2 材料成型特點(diǎn)11</p><p>　　2.2 塑料制品的工藝性分析12</p><

11、p>　　2.2.1 收縮性12</p><p>　　2.2.1.1 塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)塑件收縮的影響12</p><p>　　2.2.1.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)塑件收縮的影響12</p><p>　　2.2.2 脫模斜度13</p><p>　　2.2.3 塑件的壁厚13</p><p>　　2.2.4 圓角

12、13</p><p>　　2.2.5 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量14</p><p>　　2.3 本章小結(jié)14</p><p>　　第3章注塑成型的準(zhǔn)備15</p><p>　　3.1 注塑成型工藝簡(jiǎn)介15</p><p>　　3.2 注塑成型工藝條件15</p><p>　　3.3 注

13、塑設(shè)備選擇16</p><p>　　3.3.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介16</p><p>　　3.3.2 注塑機(jī)的選擇和基本參數(shù)16</p><p>　　3.4 注射機(jī)的校核16</p><p>　　3.4.1 最大注塑量的校核16</p><p>　　3.4.2 注射壓力校核17</p><p&

14、gt;　　3.4.3 鎖模力校核17</p><p>　　3.4.4 模具安裝尺寸校核18</p><p>　　3.4.4.1模具厚度校核18</p><p>　　3.4.4.2模具外形尺寸校核18</p><p>　　3.4.4.3噴嘴尺寸校核18</p><p>　　3.4.4.4定位環(huán)尺寸校核18&l

15、t;/p><p>　　3.4.5 開(kāi)模行程校核18</p><p>　　3.5 本章小結(jié)19</p><p>　　第4章模具設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.1 分型面的確定20</p><p>　　4.2 型腔數(shù)目的確定20</p><p>　　4.3 澆口確定20</p>

16、<p>　　4.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.4.1 主流道20</p><p>　　4.4.2 冷料穴22</p><p>　　4.4.3 澆口22</p><p>　　4.5 模架的確定22</p><p>　　4.6 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)22</p><p&

17、gt;　　4.6.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)22</p><p>　　4.6.2 定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.7 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.7.1 脫模力的計(jì)算23</p><p>　　4.7.2 推桿脫模機(jī)構(gòu)24</p><p>　　4.7.3 推板厚度的確定24</p>

18、<p>　　4.8 內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)25</p><p>　　4.9 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)26</p><p>　　4.10 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)26</p><p>　　4.10.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響26</p><p>　　4.10.2 溫度調(diào)節(jié)與生產(chǎn)效率的關(guān)系27</p><p>　　4.11 冷

19、卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)27</p><p>　　4.11.1 冷卻管道的直徑計(jì)算27</p><p>　　4.11.2 冷卻管道的孔數(shù)計(jì)算29</p><p>　　4.12 本章小結(jié)30</p><p>　　第5章模具主要零件的算31</p><p>　　5.1 型腔，型芯的成型尺寸計(jì)算31</p>&l

20、t;p>　　5.1.1 型腔的徑向尺寸31</p><p>　　5.1.2 型腔深度尺寸計(jì)算31</p><p>　　5.1.3 型芯的徑向尺寸計(jì)算31</p><p>　　5.1.4 型芯的高度尺寸計(jì)算31</p><p>　　5.2 型腔壁厚和底版厚度計(jì)算32</p><p>　　5.3 彈簧的選用

21、33</p><p>　　5.4 本章小結(jié)33</p><p><b>　　結(jié)論34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b></p><p><b>　　附錄137&l

22、t;/b></p><p><b>　　附錄238</b></p><p><b>　　附錄339</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位</p><p>　　模具是制造

23、業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是

24、其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。 從以下四個(gè)方面，可以看出模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位與作用。</p><p>　　第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分。例如：屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)

25、計(jì)與制造，不能沒(méi)有做引線框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒(méi)有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領(lǐng)域也離不開(kāi)精密模具。例如：形狀誤差小于0.1～0.3µ的空空導(dǎo)彈紅外線接收器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說(shuō)，許多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企

26、業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術(shù)企業(yè)”。</p><p>　　第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD／CAE／CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開(kāi)發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用

27、，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。</p><p>　　第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個(gè)組成部分。在1998年以前，許多人把機(jī)械工業(yè)當(dāng)作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開(kāi)的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開(kāi)發(fā)力度，推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。將機(jī)械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開(kāi)來(lái)，是對(duì)機(jī)械工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎(chǔ)工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要

28、地位。因?yàn)閲?guó)民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來(lái)的。</p><p>　　第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國(guó)每年要進(jìn)口近10億美元的模具。我國(guó)石化

29、工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬(wàn)噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹(shù)脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對(duì)模具的需求當(dāng)中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要.</p><p>　　從我國(guó)的情況來(lái)看，不少工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量上不去，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不出來(lái)，老產(chǎn)品更新速度慢，能源消耗指標(biāo)高，材料消耗量大，

30、這都與我國(guó)模具生產(chǎn)技術(shù)落后，沒(méi)有一個(gè)強(qiáng)大的、先進(jìn)的模具工業(yè)密切相關(guān)。因此，要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展，盡快縮短和發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化步伐，惟一的出路就是必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵作用。</p><p>　　1.2 各種模具的分類和占有量</p><p>　　模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓

31、鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。 （1）沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏＃瑳_孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。 （2）鍛模：鍛模

32、是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出

33、成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。 （4）壓鑄模：</p><p>　　1.3 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。</p>

34、<p>　　中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。</p><p>　　近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要

35、表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來(lái)看，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。</p><p>　　雖然我國(guó)模

36、具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。當(dāng)前存在的問(wèn)題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：</p><p><b>　　總量供不應(yīng)求</b></p><p>　　國(guó)內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中低檔模具供過(guò)于求，中高檔模具自配率只有50%左右。</p><p>　　(2) 企業(yè)組

37、織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)均不合理</p><p>　　我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外模具超過(guò)70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而?！薄ⅰ靶《?。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%，而國(guó)外在50%以上。2004年，模具進(jìn)出口之比為3.7﹕1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億

38、美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國(guó)家。</p><p>　　模具產(chǎn)品水平大大低于國(guó)際水平，生產(chǎn)周期卻高于國(guó)際水平</p><p>　　產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。</p><p>　　開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳</p><p>　　我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)

39、地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15～20萬(wàn)美元，有的高達(dá)25～30萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。</p><p>　　造成上述差距的原因很多，除了歷史上模具作為產(chǎn)品長(zhǎng)期未得到應(yīng)有的重視，以及多數(shù)國(guó)有企業(yè)機(jī)制不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)之外，還有下列幾個(gè)原因：</p><p>　　① 國(guó)家對(duì)

40、模具工業(yè)的政策支持力度還不夠</p><p>　　雖然國(guó)家已經(jīng)明確頒布了模具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策，但配套政策少，執(zhí)行力度弱。目前享受模具產(chǎn)品增值稅的企業(yè)全國(guó)只有185家，大多數(shù)企業(yè)仍舊稅負(fù)過(guò)重。模具企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造引進(jìn)設(shè)備要繳納相當(dāng)數(shù)量的稅金，影響技術(shù)進(jìn)步，而且民營(yíng)企業(yè)貸款十分困難。</p><p>　?、?人才嚴(yán)重不足，科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少</p><p>　　模

41、具行業(yè)是技術(shù)、資金、勞動(dòng)密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，掌握并且熟練運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺，高級(jí)模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊張。由于模具企業(yè)效益欠佳及對(duì)科研開(kāi)發(fā)和技術(shù)攻關(guān)重視不夠，科研單位和大專院校的眼睛盯著創(chuàng)收，導(dǎo)致模具行業(yè)在科研開(kāi)發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，致使模具技術(shù)發(fā)展步伐不大，進(jìn)展不快。</p><p>　?、?工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低</p><p>　

42、　近年來(lái)我國(guó)機(jī)床行業(yè)進(jìn)步較快，已能提供比較成套的高精度加工設(shè)備，但與國(guó)外裝備相比，仍有較大差距。雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)已引進(jìn)許多國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，但總體的裝備水平比國(guó)外許多企業(yè)低很多。由于體制和資金等方面的原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較妥善的解決。</p><p>　?、?專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差</p><p>　　由于長(zhǎng)期以來(lái)受

43、“大而全”“小而全”影響，模具專業(yè)化水平低，專業(yè)分工不細(xì)致，商品化程度低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占40﹪左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不暢，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對(duì)模具制造周期有很大影響。</p><p>　?、?模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后</p><p>　　模具材料性能、質(zhì)量和品種

44、問(wèn)題往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼材相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備性能差，也直接影響模具水平的提高。</p><p>　　1.4 世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況</p><p>　　美國(guó)塑料(原料)的產(chǎn)量多年來(lái)一直雄居各國(guó)之首。早在80年代前期，美國(guó)塑料產(chǎn)量就已達(dá)2000萬(wàn)噸之多，1986年增至23l0萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量8100噸的28.5％，此后美國(guó)塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈

45、現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)之勢(shì)，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到2710萬(wàn)噸、2810萬(wàn)噸、3010萬(wàn)噸、3410萬(wàn)噸、4000萬(wàn)噸和4360萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到30％以上。2001年美國(guó)塑料產(chǎn)量為4170萬(wàn)噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá)1500多萬(wàn)噸。</p><p>　　其次分別是氯乙烯650萬(wàn)噸、聚丙烯720萬(wàn)噸、聚苯乙烯對(duì)酞酸脂320萬(wàn)噸、聚苯乙烯280

46、萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量(產(chǎn)量+進(jìn)口量一出口量)，美國(guó)也是全球最多的。美國(guó)的全部塑料消費(fèi)量2001年為4280萬(wàn)噸。美國(guó)人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤，居全球第3位。美國(guó)現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位1萬(wàn)多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53％，50~l00人的占21％，100~500人的占23％，超過(guò)500人的占近4％。職工總數(shù)近90萬(wàn)人。在美國(guó)塑料制品加工業(yè)的就職人數(shù)達(dá)110萬(wàn)，2001年的

47、出貨金額為2150億美元，人均出貨金額為195美元。</p><p>　　德國(guó)是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國(guó)之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國(guó)塑料產(chǎn)量都為990多萬(wàn)噸，1994年增達(dá)超過(guò)1000萬(wàn)噸的1110萬(wàn)噸．1998年達(dá)近1300萬(wàn)噸，1999年為近1400萬(wàn)噸，2000年增至1550萬(wàn)噸，超過(guò)日本為世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)，2001年上升為1580萬(wàn)噸，2002年已過(guò)1600萬(wàn)噸

48、。2001年德國(guó)生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為285萬(wàn)噸(低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯125萬(wàn)噸)，氯乙烯175萬(wàn)噸，聚丙烯160萬(wàn)噸。德國(guó)2001年的國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量為1280萬(wàn)噸，其中聚乙烯265萬(wàn)噸，聚丙烯155萬(wàn)噸．氯乙烯152萬(wàn)噸。德國(guó)人均塑料消費(fèi)量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時(shí)的172公斤，高于美國(guó)的155公斤，排在世界第2位。德國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總計(jì)有近30萬(wàn)人，2001年的出貨金額為360億美元，

49、人均126美元。德國(guó)塑料制品加工企業(yè)中職工少于50人的占44％，50~100人的占28％，100~500人的占25％，500人以上的占4％。小編推薦廣大化工廠用泵、醫(yī)藥廠用泵首選上海市龍亞水泵廠 上海龍亞耐腐蝕泵制造有</p><p>　　中國(guó)塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長(zhǎng)，1991年產(chǎn)量?jī)H為250萬(wàn)噸，1995年增為350萬(wàn)噸，1998年超過(guò)700萬(wàn)噸，到2002年已增達(dá)約1400萬(wàn)噸，超過(guò)日本而成為世界第3大塑料原

50、料生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)今年塑料制品市場(chǎng)將持續(xù)走強(qiáng)，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域都將有較大幅度的增長(zhǎng)，需求量將超過(guò)2500萬(wàn)噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過(guò)850萬(wàn)噸，工程塑料制品需求量將達(dá)400萬(wàn)噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá)300萬(wàn)噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在500萬(wàn)噸左右，日用塑料制品需求量約為80萬(wàn)噸左右。</p><p>　　日本在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)都是僅次于美國(guó)的世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)。一直到

51、1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長(zhǎng)，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬(wàn)噸，1987年突破1000萬(wàn)噸，1991年達(dá)約1300萬(wàn)噸，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟(jì)下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至1258和1225萬(wàn)噸。</p><p>　　從1994年起產(chǎn)量再度增長(zhǎng)，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬(wàn)噸、1400萬(wàn)噸和1470萬(wàn)噸，1997年的產(chǎn)量又比上年增長(zhǎng)3.7％，達(dá)到1521

52、萬(wàn)噸，首次超過(guò)1500萬(wàn)噸。但這種增勢(shì)在1998年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。1998年，日本塑料產(chǎn)量為1390萬(wàn)噸，比上年減少了8.7％。1999年和2000年日本塑料產(chǎn)量分別回升到1432萬(wàn)噸和1445萬(wàn)噸，但仍遠(yuǎn)未恢復(fù)到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下降至1400萬(wàn)噸以下的1364萬(wàn)噸和1361萬(wàn)噸。2002年日本塑料(原料)產(chǎn)量減為1361萬(wàn)噸。而中國(guó)則增為1366萬(wàn)噸，日本又退居第4位。</p&g

53、t;<p>　　可塑性樹(shù)脂產(chǎn)量在日本塑料(原料)總產(chǎn)量中占9成左右，2002年日本生產(chǎn)了1214萬(wàn)噸熱可塑性樹(shù)脂，占總產(chǎn)量的89.2％，熱硬化性樹(shù)脂產(chǎn)量為127萬(wàn)噸。僅占9.3％，聚乙烯在日本生產(chǎn)的各種塑料中，數(shù)量最多，1997年、1998年、1999年、2000年和2001年分別為337萬(wàn)噸、314萬(wàn)噸、337萬(wàn)噸、334萬(wàn)噸和329萬(wàn)噸，2002年減至318萬(wàn)噸、比上年減少3.6％，其中低密度聚乙烯179萬(wàn)噸，高密度聚

54、乙烯118萬(wàn)噸，其他(EVA)21萬(wàn)噸；聚丙烯264萬(wàn)噸，比上年減少2％(比歷史最高的1997年的285萬(wàn)噸減少7％；氯乙烯223萬(wàn)噸，比上年增長(zhǎng)1.4％(比1997年的262萬(wàn)噸減少15％)；聚苯乙烯119萬(wàn)噸，比上年減少2.5％(比1997年的152萬(wàn)噸少22％)。日本國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量1997年曾達(dá)1230萬(wàn)噸，是迄今為止的最高紀(jì)錄，2002年降到1035萬(wàn)噸，人均年消費(fèi)量同樣也從1997年97.2公斤下降到2002年的81.2公斤。

55、日本塑料制品加工業(yè)有職工45萬(wàn)，2001年出貨金額為840億美元，人均186美元。日本塑料制品加工企業(yè)中職工人數(shù)不足50人的占93.3％(其中9人以下</p><p>　　韓國(guó)塑料產(chǎn)量增長(zhǎng)十分迅速，1986年超過(guò)200萬(wàn)噸，1990年增達(dá)300萬(wàn)噸，1992年突破500萬(wàn)噸，1994年、1996年和1997年分別上升到600多萬(wàn)噸、700多萬(wàn)噸和800多萬(wàn)噸，1998年產(chǎn)量增至850萬(wàn)噸，1999年突破900萬(wàn)噸

56、，2001年達(dá)1200萬(wàn)噸，躋身于世界5大塑料生產(chǎn)國(guó)之列。韓國(guó)塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首，2001年產(chǎn)量為340萬(wàn)噸(低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯180萬(wàn)噸)，聚丙烯以238萬(wàn)噸排在第2位，其次分別是聚酯161萬(wàn)噸、氯乙烯124萬(wàn)噸、ABS·AS樹(shù)脂86萬(wàn)噸、聚苯乙烯77萬(wàn)噸。韓國(guó)國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量2001年420萬(wàn)噸，只相當(dāng)于產(chǎn)量的1/3略高。人均塑料消費(fèi)量2001年為106公斤，韓國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù)2001年為

57、3.1萬(wàn)人，出貨金額為85億美元，人均276美元。</p><p>　　塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國(guó)家和地區(qū)還有法國(guó)660萬(wàn)噸、比利時(shí)600萬(wàn)噸、中國(guó)臺(tái)灣598萬(wàn)噸、加拿大432萬(wàn)噸和意大利385萬(wàn)噸(均為2001年產(chǎn)量)。</p><p>　　1.5 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高

58、的要求，同時(shí)為模具的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。這些年來(lái)，中國(guó)模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國(guó)的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”已經(jīng)取得了共識(shí)。目前，中國(guó)有17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。近年來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國(guó)有

59、專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，他們都得到了迅速的發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α４送?，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。</p><p>　　中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48in（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大

60、容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料[1]等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。</p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢(shì)下，隨著資本、技術(shù)和勞動(dòng)力市

61、場(chǎng)的重新整合，中國(guó)裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無(wú)論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來(lái)越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來(lái)加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，這是各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。</p><p>　　我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì):</p><p>　　隨著

62、電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，模具技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。</p><p>　　模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展方向，模具和工件的檢測(cè)數(shù)字、模具軟件功能集成化、模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化、模具產(chǎn)業(yè)的逆向工程以及模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化是主趨勢(shì)。</p><p>　　新一代模具軟件以立體的、直觀的感

63、覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過(guò)程模擬（CAE）及信息的管理與共享。值得強(qiáng)調(diào)的是，模具數(shù)字化不是孤立的計(jì)算機(jī)輔助功能或數(shù)控技術(shù)的集合，其關(guān)鍵是它們與人工智能的有機(jī)集成，不僅可以整理知識(shí)、保存知識(shí)，還可以挖掘知識(shí)、繁衍知識(shí)。新一代的模具數(shù)字化將是一個(gè)集工程師的智慧和經(jīng)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)的硬件和軟件、數(shù)值模擬和數(shù)控技術(shù)、工藝及工程管理為一體的模具優(yōu)化的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和認(rèn)證的系統(tǒng)工程。&l

64、t;/p><p>　　由于車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，許多輕型材料和輕型結(jié)構(gòu)用于汽車業(yè)，如以鋁代鋼，非全密度成形，高分子材料、復(fù)合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采用使得生產(chǎn)成形和加工工藝發(fā)生了根本變革，相應(yīng)地出現(xiàn)了液態(tài)（半固態(tài)）擠壓模具及粉末鍛模、沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成型技術(shù)等。</p><p>　　另一方面，隨

65、著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)模式；模具標(biāo)準(zhǔn)件的日漸廣泛應(yīng)用（模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本）；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求

66、的綠色設(shè)計(jì)與制造等。</p><p><b>　　第2章塑件設(shè)計(jì)分析</b></p><p>　　2.1 塑件材料工藝性分析</p><p>　　模型繪制3D圖采用PTC公司的產(chǎn)品Pro/ENGINEER Wildfire 3.0,最終繪制出來(lái)的3D結(jié)構(gòu)圖2-1所示: </p><p>　　(a)

67、 (b)</p><p>　　圖2-1塑件模型3D圖</p><p>　　模型2D圖繪制采用Autodesk公司的產(chǎn)品AutoCAD2009, 最終繪制出來(lái)的2D結(jié)構(gòu)圖2-2所示: </p><p>　　圖2-2塑件模型2D圖</p><p>　　2.1.1 材料基本特征</p><

68、p>　　塑料零件的材料為ABS為塑料件的材料。ABS塑料（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）的特性如下：</p><p>　　物理性能ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS相對(duì)密度為1.05左右，吸水率低。</p><p>　　力學(xué)性能ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用

69、于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。</p><p>　　ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用 化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 </p><p>　　ABS樹(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)

70、性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無(wú)熔融滴落現(xiàn)象。</p><p>　　ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加

71、工較好。ABS樹(shù)脂耐水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 </p><p>　　2.1.2 材料成型特點(diǎn)</p><p>　　(1)無(wú)定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80～90 ,3h。</p><p>　　(2)宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>27

72、0 )。對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50～60℃,對(duì)高光澤。耐熱塑件,模溫宜取60～80℃。</p><p>　　(3)如需解決夾水紋，需要提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?</p><p>　　(4)如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3～7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。</p><

73、;p>　　2.2 塑料制品的工藝性分析</p><p><b>　　2.2.1 收縮性</b></p><p>　　根據(jù)選用的材料為ABS，查相關(guān)資料可知，ABS的收縮率為0.004～0.007，由公式（2-1）求出ABS平均收縮率： </p><p><b>　?。?-1）</b></p>&

74、lt;p>　　式中 —塑料的平均收縮率；</p><p>　　—塑料的最大收縮率；</p><p>　　—塑件的最小收縮率。</p><p><b>　　計(jì)算如下：</b></p><p>　　2.2.1.1 塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)塑件收縮的影響</p><p>　　塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無(wú)嵌件

75、和嵌件數(shù)量及分布等對(duì)收縮率影響不小。但形狀復(fù)雜、壁薄、有嵌件而且嵌件分布均勻地收縮率較小。 </p><p>　　塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求塑件有一個(gè)均勻的截面，即通常所說(shuō)的塑件壁厚要均勻。如果一個(gè)塑件中有一、二處的截面較其它處的截面厚些，而采用的成型條件又只適宜于模塑薄處截面，則在厚截面處會(huì)發(fā)現(xiàn)缺料或塑件不密實(shí)或熟化不足以致造成收縮的不均，且薄壁塑件比厚壁塑件的收縮要小。另外，塑件上帶有嵌件者比不帶嵌件者收縮要小，

76、塑件形狀復(fù)雜的比形狀簡(jiǎn)單的收縮要小，且直徑方向的尺寸比高度方向的尺寸收縮要小。 </p><p>　　2.2.1.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)塑件收縮的影響</p><p>　　模具分型面、加壓方向、澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、澆口布局及尺寸對(duì)收縮率及收縮的方向性影響很大。</p><p>　

77、　設(shè)計(jì)所選用的結(jié)構(gòu)及澆口的位置和大小均與模制壓力有密切關(guān)系。對(duì)熱固性塑料的模塑成型來(lái)講，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理時(shí)，可提高作用在物料上的壓力，增加流動(dòng)性，從而填充密實(shí)，促使成型后的產(chǎn)品收縮值小，如密閉式壓模模具能將承受到的壓力全部傳遞給型腔中的物料，而敞開(kāi)式壓模模具卻只能傳遞一部分壓力，而熱塑性塑料的模塑成型時(shí)，注射模具澆口的位置和大小對(duì)塑件的收縮影響很大，澆口過(guò)小則會(huì)過(guò)多地限制原料流動(dòng)，同時(shí)澆道的長(zhǎng)度、直徑和塑料進(jìn)入模具流道的曲折點(diǎn)都會(huì)引起壓

78、力的損失，相應(yīng)地減小“有效壓力.，以致影響塑料的壓縮程度。而澆口的位置又決定原料流動(dòng)的方向，從而影響塑料的收縮。對(duì)熱固性塑料鑄壓模具來(lái)講，其澆口位置和大小對(duì)塑件收縮亦有同樣的影響。 除上述關(guān)于模塑過(guò)程中以及模塑剛完成后所發(fā)生的收縮現(xiàn)象外，有些塑料在老化過(guò)程中還有一些收縮，這種老化收縮現(xiàn)象對(duì)熱固性塑料尤為顯著。對(duì)纖維醋類如醋酸纖維，則根據(jù)所用的增塑劑類型和比例也有不同程度的收縮，因此將在模塑過(guò)程中塑件的收縮值補(bǔ)償?shù)侥＞叩南鄳?yīng)尺寸中

79、去，再?gòu)墓に嚄l件來(lái)控制收縮范圍，這樣，就有可能得到比較符合圖紙要求的塑件。</p><p>　　2.2.2 脫模斜度</p><p>　　塑件在模塑成型過(guò)程中，塑料從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，將會(huì)產(chǎn)生一定量的尺寸收縮，從而使塑件緊緊地包在模具型芯或型腔中凸起部分。為此必須考慮塑件內(nèi)外壁有足夠的脫模斜度。脫模斜度是為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時(shí)劃傷，擦毛，在設(shè)計(jì)塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫

80、模斜度。塑件的脫模斜度大小跟塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因素、塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)，參考一些資料來(lái)確定塑件的脫模斜度，一般以塑件的材料為選擇依據(jù)。ABS塑料的脫模斜度為，本設(shè)計(jì)選擇的脫模斜度為0.73°。 </p><p>　　2.2.3 塑件的壁厚</p><p>　　一般說(shuō)來(lái)，塑件的厚度越厚就越能滿足產(chǎn)品的強(qiáng)度和

81、剛度的性能要求，但是從塑件的成型過(guò)程看來(lái)，塑件的壁厚越厚，冷卻的時(shí)間就越長(zhǎng)，整個(gè)塑件的成型周期就要延長(zhǎng)，提高了生產(chǎn)的成本，降低了生產(chǎn)的效率，同時(shí)，塑件的壁厚越厚，收縮率就增大，這樣使的得產(chǎn)品的尺寸不穩(wěn)定性增加，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。</p><p>　　熱塑性塑料的壁厚一般為2-4mm，小塑件取偏小值，中等塑件取偏大值，大塑件可以適當(dāng)?shù)丶雍?。塑件最小壁厚取決于塑料的流動(dòng)性。</p><p>　

82、　最小壁厚與流程的關(guān)系： (2-3)</p><p>　　根據(jù)熱塑性塑料壁厚推薦值：ABS最小壁厚0.9mm，最大壁厚7.6mm，推薦壁厚2.5mm。本設(shè)計(jì)中采用2.5mm，滿足壁厚要求。 </p><p><b>　　2.2.4 圓角</b></p><p>　　在塑件的角隅處，既內(nèi)外表面的交接轉(zhuǎn)折處，

83、加強(qiáng)筋的頂端及根部等處都應(yīng)有設(shè)計(jì)成圓角，而且圓角的半徑不應(yīng)小于0.5mm。凡能設(shè)計(jì)成圓角的地反均設(shè)計(jì)成圓角，有一系列好處。在塑件成型時(shí)熔料流動(dòng)阻力小，有利于改善流動(dòng)沖模特性。可以防止因塑料收縮而導(dǎo)致的塑件變形或者因銳角而引起的應(yīng)力集中，使塑件的強(qiáng)度增大，模具使用壽命延長(zhǎng)，塑件外形也因圓弧過(guò)渡而顯得更為美觀。本塑件設(shè)計(jì)圓角為1.5mm。</p><p>　　2.2.5 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量</p>

84、<p>　　塑件采用的精度等級(jí)為4級(jí)精度，部分尺寸的公差標(biāo)注如圖2-2所示。</p><p>　　該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒(méi)有斑點(diǎn)及熔接痕，粗糙度可取Ra0.8μm。</p><p><b>　　2.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)繪制塑件的2D，3D圖，來(lái)直觀分析塑件的具體形狀和結(jié)構(gòu)，為模具所需要的成型零

85、件的選擇奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　第3章注塑成型的準(zhǔn)備</p><p>　　3.1 注塑成型工藝簡(jiǎn)介</p><p>　　注塑成型工藝是制作塑料產(chǎn)品的一種作方法。</p><p>　　注塑成型的全過(guò)程為：把塑料顆粒通過(guò)進(jìn)料斗加入到一筒內(nèi)逐漸加熱到一定溫度并保持一定時(shí)間，并在一定的攪拌強(qiáng)度（轉(zhuǎn)速）下均勻（塑化）→在一定壓力（推力）及速度下

86、推注到模具內(nèi)（注塑成型）→在壓力作用下（保壓），進(jìn)行冷卻（控制冷卻速度）→當(dāng)塑料達(dá)到一定溫度時(shí)，在一定速度下打開(kāi)模具（開(kāi)模）→在一定的速度及作用力下把成品頂出模具（出模）→成品進(jìn)行檢查、修除飛邊（模具結(jié)合面形成的多余料）料柄（塑料的注射通道上的料，此料還起到補(bǔ)充成品在冷卻收縮時(shí)減少的體積）→包裝→進(jìn)庫(kù)。同時(shí)注塑機(jī)進(jìn)行加脫模劑，合攏模具工序。 注塑成型工藝主要控制各過(guò)程中的溫度、壓力、速度、時(shí)間等參數(shù)指標(biāo).</p><

87、p>　　3.2 注塑成型工藝條件</p><p>　　注塑成型工藝條件：速度、壓力、溫度、時(shí)間、行程、數(shù)量。 1.射出壓力(一次壓)：在注射成型時(shí)螺桿頂部單位面積對(duì)塑料施加的壓力； P=油缸直徑D0/螺桿直徑D1×油壓壓力； 2.保壓(二次壓)： 熔融原料在型腔中冷卻，這時(shí)必須施加一定的壓力來(lái)補(bǔ)充其收縮部分， 增高密度，這時(shí)螺桿對(duì)塑料施加的壓力叫保壓； 3.鎖模力： 鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能

88、施加的最大夾緊力； F=K×P×A(K=0.4-0.7，即壓力損失系數(shù))；P：最大油泵壓力；A：鎖模板面積； 4.注射量： 一個(gè)注射成型周期中注入模具內(nèi)的塑料重量； 5.注射能力： 一臺(tái)注塑機(jī)螺桿作一次最大注射行程時(shí)所能射出的最大量； G=3.14/4×D2×S×密度 D：螺桿直徑；S：螺桿行程生產(chǎn)中一個(gè)周期注射量應(yīng)小于或等于機(jī)臺(tái)最大射出量的80%； 6.射速： 螺桿在料

89、管內(nèi)移動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的行程叫射速； V=S/T×100% S：螺桿在料管內(nèi)的行程；T：螺桿射出時(shí)間； 7.背壓： 加料時(shí)，在螺桿反退的反方向上，加在熔融塑料上的壓力； 背壓的作用：1.提高熔融塑膠的混練效果； 2.提高熔融塑膠的溫度； 3.提高熔融塑膠</p><p>　　3.3 注塑設(shè)備選擇</p><p>　　3.3.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介</p><

90、p>　　注塑機(jī)又名注射成型機(jī)或注射機(jī)。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。分為立式、臥式、全電式。注塑機(jī)能加熱塑料，對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。</p><p>　　3.3.2 注塑機(jī)的選擇和基本參數(shù)</p><p>　　選取注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-125，具體參數(shù)如表3-1：</p><p>　　表

91、3-1注塑機(jī)參數(shù)</p><p>　　3.4 注射機(jī)的校核</p><p>　　3.4.1 最大注塑量的校核</p><p>　　塑件的質(zhì)量必須與所選擇的注射機(jī)的最大注射量相適應(yīng)，否則會(huì)影響塑件的生產(chǎn)和質(zhì)量。若注射量過(guò)大，注射機(jī)利用率降低，浪費(fèi)材料，而且可能導(dǎo)致塑料分解；最大注射量小于塑件的質(zhì)量，就會(huì)造成塑件的形狀不完整或內(nèi)部組織疏松，以及塑件強(qiáng)度下降等缺陷。為了

92、保證正常的注射成型，注射機(jī)的最大注射量應(yīng)稍大于塑件的質(zhì)量以及流到凝料質(zhì)量的總和。通常注射機(jī)的實(shí)際注射量最好在注射機(jī)的最大注射量的80%以內(nèi)。</p><p>　　當(dāng)塑料注射成型機(jī)最大注射量以最大注射容積標(biāo)定時(shí)，按下式校核：</p><p>　?。?-1） </p><p>　　式中 —塑料注射成型機(jī)最大注射容量,mm3；</p>

93、<p>　　—塑件的體積（包括塑料制品、澆道凝料和飛邊）,mm3；</p><p>　　—1個(gè)塑件的體積, mm3；</p><p><b>　　—型腔數(shù)；</b></p><p>　　—塑料注射成型機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取=0.8。</p><p>　　制品的體積計(jì)算：=2×V1+V2+V3

94、 （3-2） </p><p>　　=2×D·b·h+D·b·h+4/3··r3</p><p>　　=2×0.25×9×6+0.25×9×12+3.14&#

95、215;×(0.3)3</p><p>　　=27+27+0.1131</p><p>　　=54.1131 cm3 </p><p>　　故由上式得： 即等于 （3-3） </p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　3.4.2 注射壓力校核

96、</p><p>　　注射壓力校核的目的是校核注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足塑件成型的需要。注射機(jī)最大注射機(jī)最大注射壓力應(yīng)稍大于塑件成型需要的注射壓力即：</p><p>　?。?-4） </p><p>　　式中　—注射機(jī)的最大注射壓力（MPa）；</p><p>　　—塑件成型所需的注射壓力（MPa）。</

97、p><p>　　故由上式得：123（MPa）75（MPa） 滿足要求</p><p>　　3.4.3 鎖模力校核</p><p>　　鎖模力是指當(dāng)高壓熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)在型腔內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)很大的力，力圖使模具分型面漲開(kāi)，其值等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上總的投影面積乘以型腔內(nèi)塑料壓力。作用在這個(gè)面上的力應(yīng)小于注塑機(jī)的額定鎖模力F即：</p>&

98、lt;p>　?。?-4） </p><p>　　式中:—注射機(jī)的公稱鎖模力（N）；</p><p>　　—模內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)的溶體平均壓力mpa）,一般為45mpa；</p><p>　　—塑件、流到、澆口在分型面上的投影面積之和,mm3 ；</p><p>　　—注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力。</

99、p><p>　　故由上式得: 900KN=45×(108+0.8) ×100</p><p>　　900000N=486360N 所以，鎖模力合乎要求。</p><p>　　3.4.4 模具安裝尺寸校核</p><p>　　3.4.4.1模具厚度校核</p><p>　　注射機(jī)規(guī)

100、定的模具最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí)動(dòng)模板和定模板的最大與最小距離。因?yàn)?，所設(shè)計(jì)模具的厚度應(yīng)在注射機(jī)規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力。</p><p>　　本設(shè)計(jì)從模具裝配圖中可以看出:模具厚度為215mm (最小200,最大300)；合乎要求。</p><p>　　3.4.4.2模具外形尺寸校核</p><p>　　模板

101、平面尺寸和模具安裝用螺釘位置尺寸校核：動(dòng)模座板和定模座板的尺寸均是400mm×300mm，均小于注塑機(jī)四根棱柱之間的尺寸值，合乎要求。</p><p>　　3.4.4.3噴嘴尺寸校核</p><p>　　注射機(jī)噴嘴頭部的球面半徑 應(yīng)與模具主流道始端的球面半徑 吻合，以免高壓塑料熔體從縫隙處溢出。一般 應(yīng)比 小1-2mm，否則主流道內(nèi)德塑料擰料將無(wú)法脫出。</

102、p><p>　　本設(shè)計(jì)主流道始端口徑5mm>噴嘴孔直徑4mm；合乎要求。</p><p>　　3.4.4.4定位環(huán)尺寸校核</p><p>　　為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線重合，模具定模板上凸出的定位環(huán)與注射機(jī)固定板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合H11/h11。定位環(huán)的高度一般小型模具為8-10mm，大型模具為10-15mm。</p>

103、<p>　　本設(shè)計(jì)定位環(huán)高度取15mm；合乎要求。</p><p>　　3.4.5 開(kāi)模行程校核</p><p>　　注塑機(jī)開(kāi)模時(shí)的行程是有限的，取出制件所需要的開(kāi)模距離必須小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模距離。開(kāi)模距離可分為兩類情況校核：一是注塑機(jī)最大開(kāi)模行程與模厚無(wú)關(guān)；另一種是注塑機(jī)最小開(kāi)模行程與模厚有關(guān)。我們的校核應(yīng)該按照第一種情況來(lái)校核，其校核依據(jù)為：

104、 （3-5） </p><p>　　式中 —注塑機(jī)最大開(kāi)模行程(mm)；</p><p>　　—塑件脫模（推出距離）距離（mm）；</p><p>　　—塑件高度，包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)（mm）；</p><p>　　a—取出凝料所需要的最短距離 （mm）；</p>&

105、lt;p>　　故由上式得：70+60+74+10=214</p><p>　　300mm214mm 合乎要求。到此，注塑機(jī)的各項(xiàng)相關(guān)工藝參數(shù)均已校核通過(guò)。</p><p><b>　　3.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　模架尺寸的選擇確定模具的整體框架，為模具具體內(nèi)部設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。</p

106、><p><b>　　第4章模具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 分型面的確定</p><p>　　選擇分型面是為了便于塑件的脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)一般選擇分型面的原則是：分型面位于塑件斷面尺寸最大處，保證塑件正常取；分型面距離澆口最遠(yuǎn)，有利于氣體排出；不影響塑件的外觀。</p><p>　　本設(shè)計(jì)分型面為塑件上表面。&

107、lt;/p><p>　　4.2 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　確定型腔的方法有很多，根據(jù)鎖模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本。</p><p>　　根據(jù)制品的一般精度和塑件的質(zhì)量確定本設(shè)計(jì)為一模一件。</p><p><b>　　4.3 澆口確定</b></p><p>　　澆口的形式眾

108、多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳澆口、直澆口等。</p><p>　　鑒于塑料罩的投影面積大的具體結(jié)構(gòu)，選擇點(diǎn)澆口。</p><p>　　4.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)塑件質(zhì)量關(guān)系極大。澆注系統(tǒng)是指

109、從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始，到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，或在此通道內(nèi)的冷凝的固體塑料。本模具的澆注系統(tǒng)簡(jiǎn)單，沒(méi)有分澆道，只有一個(gè)主澆道。這樣流程比較可能短，減小了壓力損失、縮短了填充時(shí)間、減少了流道凝料。</p><p><b>　　4.4.1 主流道</b></p><p>　　主流道與噴嘴的接觸處多作成半球形的凹坑。二者應(yīng)嚴(yán)密接觸以避免高壓塑料的溢出，凹坑球半徑比