【正文】 塑成型技術(shù)所需的設(shè)備成本。另外，國(guó)外在壓塑成型和吹塑成型自動(dòng)化和連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)方面也有很大的進(jìn)展。如意大利薩克米公司的連續(xù)快速壓蘇瓶蓋成型機(jī)，主要是由1臺(tái)片材擠出機(jī)、自動(dòng)切片機(jī)構(gòu)、配有64套瓶蓋壓塑模具的快速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。擠出片材被切下落到陰模中，陽模與陰模合模，定型后開模，由一個(gè)搓動(dòng)機(jī)構(gòu)將陽模上的瓶蓋取出。這臺(tái)設(shè)備每分鐘最快可制成1200個(gè)塑料瓶蓋，生產(chǎn)效率之高是目前在國(guó)內(nèi)難以見到[2]。相比而言，國(guó)內(nèi)相塑料模具就比國(guó)外落后得多，目前大多用的是單型腔，簡(jiǎn)單型腔的模具達(dá)70％以上，仍占主導(dǎo)地位，一模多腔精密復(fù)雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經(jīng)能初步設(shè)計(jì)和制造，但是有很多精密的模具都要靠進(jìn)口。不過，我國(guó)模具從開始起步到現(xiàn)在有經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，模具工業(yè)有了很大的發(fā)展，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國(guó)模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右，年均增速均為13%。模具制造水平也有了很大的提高，在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、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。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求?！＞哔|(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10～30萬次，淬火鋼模達(dá)50～1000萬次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了CMOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，與國(guó)外的50%～80%相比，差距較大[2]。（2）注射模具國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r近年來,隨著塑料工業(yè)突飛猛進(jìn)地向前發(fā)展,、自動(dòng)化、大型、超小型、高精度、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比例越來越大。據(jù)統(tǒng)計(jì),汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表、自行車、電冰箱、電風(fēng)扇等，分別有60%、85%和92%以上的零件用模具進(jìn)行成型加工。模具生產(chǎn)的費(fèi)用將占產(chǎn)品成本的10%30%且逐步提高。因此日本稱模具是進(jìn)入“富裕社會(huì)的原動(dòng)力” 德國(guó)稱為“金屬加工中的帝王”工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)已成為獨(dú)立的行業(yè)，把模具技術(shù)水平作為國(guó)家機(jī)械制造工藝水平的重要標(biāo)志之一。而國(guó)內(nèi)塑料塑件在人們的日常生活中及現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有很重要的地位。采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的生產(chǎn)效率。因此，在機(jī)電、儀表、化工、汽車和航天航空等領(lǐng)域，塑料已成為金屬的良好代用材料并得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢(shì)。作為最有效的塑料成型方法之一的注射成型技術(shù)具有可以一次成型各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜和尺寸精密的塑件。成型周期短、生產(chǎn)率高、大批生產(chǎn)時(shí)成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此，世界塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注射模具。近幾年來，在我國(guó)其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。目前，我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度，減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。未來國(guó)內(nèi)外塑性模具的制造技術(shù)和成型技術(shù)有如下發(fā)展趨勢(shì)：1)在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM 技術(shù)；2)高速銑削加工將得到更廣泛地應(yīng)用；3)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、注射成型和高壓注射成型技術(shù)；4)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；5)研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；6)虛擬技術(shù)將得到發(fā)展；7)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，逐步走向集成化的方向發(fā)展。第二章 模塑工藝堵頭的原始數(shù)據(jù)：題目：堵頭注塑工藝及模具設(shè)計(jì)塑件材料：聚乙烯（PE）批量：10萬件/年 圖21 塑件的零件圖圖22 塑件的三維實(shí)體造型 塑料的原材料分析化學(xué)名稱：聚乙烯英文名稱：polyethylene （簡(jiǎn)稱PE）比重：：% 成型溫度：140220℃ 干燥條件：吸水率低，加工前可不用干燥處理。特點(diǎn)：耐腐蝕性，電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，可以氯化，輻照改性，可用玻璃纖維增強(qiáng)。低壓聚乙烯的熔點(diǎn)，剛性，硬度和強(qiáng)度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性；高壓聚乙烯的柔軟性，伸長(zhǎng)率，沖擊強(qiáng)度和滲透性較好；超高分子聚乙烯沖擊強(qiáng)度高，耐疲勞，耐磨。低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件盒絕緣零件；高壓聚乙烯適于制作薄膜等；超高分子聚乙烯適于制作減震，耐磨及傳動(dòng)零件。成型特點(diǎn)：結(jié)晶料，吸濕小，不須充分干燥，流動(dòng)性極好，流動(dòng)性對(duì)壓力敏感，成型時(shí)宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度快，以防收縮不均，防止產(chǎn)生縮孔和變形；，方向性明顯，模具設(shè)冷料穴，并有冷卻系統(tǒng)；，否則會(huì)發(fā)生分解，灼傷；，可強(qiáng)行脫模；，不宜與有機(jī)溶劑接觸，以防開裂。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸相符合程度，即所獲得塑件尺寸的準(zhǔn)確度。塑件的尺寸精度與模具的制造精度，模具的磨損程度，塑件收縮率的波動(dòng)及成型時(shí)工藝條件的變化，塑件成型后的時(shí)效變化和墨跡的結(jié)構(gòu)形式等有關(guān)，因此，塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。由于該塑件的尺寸精度有要求：即，因此查閱《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表221及表223，該塑件精度等級(jí)為6級(jí)。其主要尺寸公差標(biāo)注如下：塑件外形尺寸：；塑件內(nèi)形尺寸：。 計(jì)算塑件的體積和重量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算塑件的體積：V=計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得PE的密度為ρ=,故零件的質(zhì)量為：M=ρV=；V=4V=脫模斜度大小與塑件的形狀、壁厚和收縮率有關(guān)，由表225可查得聚乙烯的脫模斜度型腔25’45’, 型芯20’45’脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定；塑件內(nèi)孔，以型芯小端為準(zhǔn)，尺寸符號(hào)圖樣要求，斜度由擴(kuò)大方向取得；塑件外形，以型腔（凹模）大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖樣要求，斜度由縮小方向取得，一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。當(dāng)要求開模后塑件留在型腔內(nèi)時(shí)，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于塑件外表面的脫模斜度。塑件壁厚和圓角選擇圖23 塑件壁厚和圓角示意圖 模塑成型工藝 熱塑性材料的注射成形工藝過程熱塑性材料的注射成形工藝過程如下：（1）預(yù)烘干――裝入料斗——預(yù)塑化——注射裝置準(zhǔn)備注射——注射——保壓——冷卻——脫?！芗拖鹿ば颍?）清理嵌件、預(yù)熱；清理模具、涂脫模劑——放入嵌件——合?！⑸?PE材料注射成形工藝參數(shù)查閱文獻(xiàn)資料，PE材料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：表21 PE材料的成型工藝參數(shù)注射機(jī)類型螺桿式預(yù)熱干燥溫度（℃）7080時(shí)間（h）1料筒溫度后段140160中段180200前段180190噴嘴溫度150180模具溫度3060注射壓力70100成形時(shí)間（s）高壓時(shí)間05保壓時(shí)間1560冷卻時(shí)間1560成形時(shí)間40140螺桿轉(zhuǎn)速3060說明料斗干燥第三章 模塑成形設(shè)備注射機(jī)是熱塑性塑料盒部分熱固性塑料注射成形的設(shè)備，注射成型是通過注塑機(jī)和模具來實(shí)現(xiàn)的。 注射機(jī)的分類及成形原理注塑機(jī)的類型有：立式、臥式、全電式，但是無論那種注塑機(jī)，其基本功能有兩個(gè)：(1)加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài)；(2)對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。注射機(jī)的成形原理：注塑成型機(jī)的工作原理注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。注射成型是一個(gè)循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時(shí)，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力，因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件。 注射機(jī)的選擇注射模具是安裝在注射機(jī)上的，模具與注射機(jī)應(yīng)當(dāng)相適應(yīng)，這將關(guān)系到制件的質(zhì)量，均勻性及成型周期。選擇注射機(jī)時(shí)，必須保證制品的