【正文】 ................... 25 冷卻裝置的設(shè)計 .................................................................................................. 25 溫度調(diào)節(jié)對塑件的影響 ............................................................................ 25 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 原則 ................................................................................ 26 冷卻管道傳熱面積及管道數(shù)目的計算 .................................................... 28 第五章 模具 3D 和 2D 圖展示 .............................................................. 30 模具 3D 圖示 ......................................................................................................... 30 二維 CAD 模具總裝圖示 ...................................................................................... 32 結(jié) 論 .................................................................................................. 34 1 第一章 緒論 引言 模具是制造業(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，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。 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān) 注。早在 1989 年 3 月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械、電子、輕工、汽車、紡織、航空、航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中 60％ ~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。 目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國、日本、法國、瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè) 備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢 20 世紀(jì) 80 年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以 15％的增長速度快速發(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)展的重要動力。此外，許多科 研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模 2 具制造強(qiáng)國。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。經(jīng)過多年的努力，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)計制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際 先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離： (1)注重開發(fā)大型、精密、復(fù)雜模具；隨著我國轎車、家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。 (2)加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。 (3)推廣 CAD/CAM/CAE 技 術(shù)；模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。 (4)重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。 注塑模具的發(fā)展及前景 模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，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，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔 使 材料成型。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。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀(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) 48（約 122CM）大屏幕彩電塑殼注 3 射模具， 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模 具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，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)計制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 中國塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長， 1991 年產(chǎn)量僅為 250 萬噸， 1995 年增為350 萬噸， 1998 年超過 700 萬噸，到 2020 年已增達(dá)約 1400 萬噸，超過日本而成為世界第 3 大塑料原料生產(chǎn)國。中國塑料制品市場將持續(xù)走強(qiáng)，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個領(lǐng)域都將有較大幅度的增長， 需求量將超過2500 萬噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過 850 萬噸，工程塑料制品需求量將達(dá) 400 萬噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá) 300 萬噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在 500 萬噸左右，日用塑料制品需求量約為 80萬噸左右。 塑料模具在未來發(fā)展前景非常廣闊。 4 第二章 注塑件的設(shè)計 材料性能 此 塑料 件為 PC 料 PC 塑料通稱聚碳酸酯，由于其優(yōu)良的機(jī)械性能，俗稱防彈膠。 為非結(jié)晶性熱塑性塑料 具高強(qiáng)度及彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、使用溫度范圍廣 高度透明性及 自由染色性 耐疲勞性佳 耐候性佳 電氣特性優(yōu) 無味無臭對人體無害符合衛(wèi)生安全 成形收縮率低、尺寸安定性良好 圖 21 pc 材料性能參數(shù)表 材料 pc,其綜合性能優(yōu)異， 具有較高的力學(xué)性能，流動性好，易于成型；成型收縮率小，理論計算收縮率為 ％ ；溢料值為 ；比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短，制件尺寸穩(wěn)定，表面光亮。 脫模斜度 該塑件采用的塑料是 PC，而 PC 的成型收縮率較?。?%），而且塑 件 5 不太 復(fù)雜，對型芯的包緊面積也 不太 大，所以應(yīng)取較 合適 的脫模斜度。為保證壁厚的均勻一致，因此取塑料件的內(nèi)外表面的脫模斜度一致。 這里 脫模斜度 取 1186。 壁厚 該塑件有許多中不同的壁厚 。壁厚不均勻，這就造成塑料熔體的充模速率和冷卻收縮不均勻，并由此產(chǎn)生許多質(zhì)量問題。如凹陷、真空包、翹曲、甚至開裂。為防止此類現(xiàn)象出現(xiàn)，這就要求防止出現(xiàn)突變與截面厚薄懸殊的設(shè)計，故我在壁厚不同處采取過渡設(shè)計，例如：采用圓弧過渡等措施。 圖 22 成形零件 2D 圖 圓角 該塑件內(nèi)外表面的轉(zhuǎn)折處都設(shè)計了圓角。其采用圓角不僅降低了應(yīng)力集中系數(shù)，提高了抗沖擊、抗疲勞能力，而且改善了塑料熔體的流動充模性能，減少了流動阻力。降低了局部的殘余應(yīng)力，防止開裂和翹曲，也使塑料件外形流暢美觀。而且成型模具型腔也有了對 應(yīng)的圓角，提高了成型零件的強(qiáng)度。 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 尺寸精度 （ 1）尺寸精度的選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計時總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。對塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差，所以精度要求為一般精度即可，但是由于要保證 輪與 殼體 軸 的閉合，所以應(yīng)該對精度要求高些，對其要有公差配合要求，應(yīng)選擇高精度。 6 新標(biāo)準(zhǔn)將塑件制品等級分為三級，即精密級、中級和自由尺寸等級，其尺寸公差見 表 21。 表 21 塑料制品精度等級的選用 類型 塑料品種 建議采用精度 精密 中等 自由尺寸 1 聚碳酸酯 3 4 5 根據(jù)精度等級選用表， PC 的高精度為 3級，一般精度為 4級。 （ 2） 尺寸精度的組成及影響因素；制品尺寸誤差構(gòu)成為： ? = ? s + ? z + ? c + ? a （ 21） 式中 ? —— 制件總的成型誤差； ? s —— 塑料收縮率