【正文】 的是觀念落后，對(duì)創(chuàng)新和開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開發(fā)，同時(shí)也要重視產(chǎn)品的創(chuàng)新。 （4）供需矛盾短期難以緩解。近幾年，國(guó)產(chǎn)塑料模具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率一直不足74%，其中大型、精密、長(zhǎng)壽命模具滿足率更低，估計(jì)不足60%。同時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正在加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)際采購(gòu)越來(lái)越多，國(guó)際市場(chǎng)前景看好。市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。 我國(guó)模具設(shè)計(jì)今后的發(fā)展方向在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績(jī)，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，融入到國(guó)際市場(chǎng)中去，以促進(jìn)中國(guó)模具行業(yè)的快速發(fā)展，有兩方面應(yīng)予以重視： 一是政府相關(guān)政策對(duì)促進(jìn)模具工業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。從國(guó)際上看，各國(guó)模具工業(yè)在發(fā)展初期都得到了政府的大力扶持。就中國(guó)實(shí)際情況看，應(yīng)降低國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)的進(jìn)口精密模具生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)稅、執(zhí)行好國(guó)家對(duì)部分專業(yè)模具廠的優(yōu)惠政策等，通過(guò)政策引導(dǎo)作用可加快行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。 二是隨著市場(chǎng)的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展，因此對(duì)模具的要求也越來(lái)越高。為了滿足市場(chǎng)需要，未來(lái)的塑料模具無(wú)論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代步伐。展望未來(lái)，下列幾方面發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。 （1）超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具將得到發(fā)展。 （2）多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。 （3）為各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。 （4）模具設(shè)計(jì)、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等將向智慧化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 （5）更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 （6）更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 （7）各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。 （8）逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將進(jìn)一步得到發(fā)展。 （9）熱流道技術(shù)將會(huì)迅速發(fā)展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也將會(huì)有所發(fā)展。 （10）模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。 （11）在可持續(xù)發(fā)展和綠色產(chǎn)品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來(lái)。即，今后的模具，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料選用、制造工藝及模具修復(fù)和報(bào)廢，以及模具的回收利用等方面，都將越來(lái)越考慮其節(jié)約資源、重復(fù)使用、利于環(huán)保，以及可持續(xù)發(fā)展這一趨向。“十二五”期間，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革，下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來(lái)，模具工業(yè)必將得到又好又快的發(fā)展。 2塑料制件的工藝性分析及材料選擇 成型塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析 玩具馬主動(dòng)齒輪的三位造型圖和主要尺寸隨著生活水平的提高，社會(huì)對(duì)兒童玩具的需求量也越來(lái)越大，玩具市場(chǎng)迎來(lái)了發(fā)展的春天。塑料玩具占據(jù)著整個(gè)玩具市場(chǎng)的大半部分，這也為塑料模的發(fā)展提供了良好的契機(jī)。主動(dòng)齒輪，作為玩具馬的主要零部件，是玩具馬運(yùn)動(dòng)不可或缺的一部分，因此，要求大批量生產(chǎn)。由于要與從動(dòng)齒輪配合使用，故要求有一定的配合，不過(guò)由于玩具馬對(duì)與運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)精度不是很高，故選用一般精度等級(jí)，由于塑料齒輪的特殊性，8級(jí)精度已經(jīng)屬于精密齒輪，此處選用10級(jí)精度。同時(shí)要求有一定的脫模斜度。且制件對(duì)表面粗糙度的要求也很低。該齒輪屬于小模數(shù)齒輪，齒數(shù)為53。 制件材料的選擇在工作過(guò)程中，主動(dòng)齒輪起著傳遞能量和儲(chǔ)存能量的作用，通過(guò)帶動(dòng)彈簧將人體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，再通過(guò)齒輪間的相互作用，將能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并傳遞給轉(zhuǎn)軸，帶動(dòng)玩具馬進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。因此，要求齒輪不僅要有足夠的強(qiáng)度，剛度還要求有一定的抗塑形變形的能力。故其材料選用ABS。ABS，即苯烯腈—丁二烯—苯乙烯，是由苯烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的，屬于熱塑性塑料。這三種組分的各自特性使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。苯烯腈使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕性能及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性能和染色性能。ABS無(wú)毒、無(wú)味，呈微黃色，～，有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不會(huì)迅速下降。ABS具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎無(wú)影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)引起應(yīng)力開裂。它有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70℃左右，熱變形溫度約為93℃左右，耐氣侯性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。該塑料流動(dòng)性中等，成型收縮較小，比熱較低，在料筒中塑化效率高，在模具中=凝固較大，成型周期較短。ABS在升溫時(shí)粘度增高，成型壓力較高，塑料上脫模斜度宜稍大。ABS易吸水，成型前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，％；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；推出力不易過(guò)大，否則成型時(shí)或成型后對(duì)塑件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)塑件表面容易發(fā)白變渾，對(duì)于有發(fā)白現(xiàn)象的塑件，需要在熱水中加熱，以消除發(fā)白現(xiàn)象。塑件精度要求高時(shí)，模具溫度可控制在50～60℃，要求塑件光澤和耐熱時(shí)應(yīng)控制在60～80℃。目前，ABS在機(jī)械工業(yè)上已廣泛用于制造齒輪、軸承等零件，ABS成型粘度較高，成型壓力較大，脫模斜度應(yīng)稍微大些，且易產(chǎn)生熔接痕，故模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力。綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、熱流道設(shè)計(jì)、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。注射模具每一次注射循環(huán)所能形成的塑件個(gè)數(shù)是有模具型腔的數(shù)目所決定的。型腔數(shù)目及布置方案和分型面得選擇決定了塑件在模具中的位置。 對(duì)于一個(gè)塑件的模具設(shè)計(jì)，首先就應(yīng)該確定型腔的數(shù)目。下表31列出了單型腔和多型腔的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。表31 單型腔和多型腔的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍類 型優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適用范圍單型腔模具塑件精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；模具制造成本低，周期短。塑件成型的生產(chǎn)效率低，成本高塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)多型腔模具生產(chǎn)率高、成本低塑件精度低；工藝參數(shù)難以控制，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長(zhǎng)大批量、長(zhǎng)期生產(chǎn)的小型塑件 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制件是一個(gè)塑料齒輪，零件較小，且精度不高，且為大批量生產(chǎn)零件，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性等各方面的因素，本套模具采用一模四腔結(jié)構(gòu)。 確定好型腔數(shù)目后，接下來(lái)就要考慮型腔的布置問(wèn)題，多型腔在摸板上的排列方式通常有圓形排列、H型排列、直線排列及符合排列等，在進(jìn)行型腔的布置時(shí)，要注意一下三點(diǎn)：（1）型腔的布置和澆口的開設(shè)部位應(yīng)力要求對(duì)稱，以防模具承受偏栽而產(chǎn)生溢料（2）型腔排列宜緊湊，以節(jié)約鋼材，減輕重量（3）圓形排列平衡好，加工困難；直線型排列加工容易，但平衡性差；H型排列平衡性好，且加工性尚可，使用廣泛 故本套模具采用H型布置，如題31所示 型腔布置圖 分型面的確定分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，分型面的選擇好壞對(duì)塑件質(zhì)量、操作難易、模具結(jié)構(gòu)及制造都有很大的影響。通常遵循以下原則：（盡可能在開模時(shí)讓塑件留在動(dòng)模內(nèi)，這樣便于取出塑件）D．有利于防止溢料和飛邊在塑件的部位 分型面分析此塑件決定把分型面放在底面投影面積最大處這樣有利于脫模。 注射機(jī)的選擇 由于臥式注塑機(jī)的注射系統(tǒng)與合模機(jī)構(gòu)的軸線重合并與地面平行，具有機(jī)身較低，加料、維修及操作方便，且制件頂出脫模后可自動(dòng)脫落，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或機(jī)械化等優(yōu)點(diǎn)，故首選臥式注塑機(jī)。根據(jù)塑料制品的體積和質(zhì)量從相關(guān)資料選取型號(hào)為國(guó)產(chǎn)SZ25/20系列的臥式注射機(jī)。該注塑機(jī)的各參數(shù)如表32所示：表32 注塑機(jī)的各參數(shù)理論注射量/cm325移模行程/mm210螺桿直徑/mm25最大模具厚度/mm110注射壓力/Mp200最小模具厚度/mm220鎖模力/KN200噴嘴球半徑/mm10拉桿內(nèi)間距/mm242x187噴嘴口孔徑/mm2頂出行程/mm55頂出力/KN 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 主流道設(shè)計(jì)主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動(dòng)速度及填充時(shí)間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為2176。—6176。（1）主流道尺寸根據(jù)所選注塑機(jī)，主流道小端尺寸為d = 注塑機(jī)噴嘴尺寸+（ 1）= + = mm主流道球面半徑為SR = 噴嘴球面半徑 + （1～3）= 10 + 3 = 13 mm(2)主流道襯套形式 主流道部分在成型過(guò)程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較高，