【正文】 89 年 3 月頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)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 模具按制造的產(chǎn)品分類可以分為塑料模具又分為 注塑模具鑄壓模具和吹塑模具沖壓模具鑄造模具橡膠模具和玻璃模具等其中尤以注塑模具和沖壓模具用途廣技術(shù)成熟占據(jù)的比重大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是材料成型美國塑料 原料 的產(chǎn)量多年來一直雄居各國之首德國是世界最大的塑料 原料 生產(chǎn)國之一中國塑料工業(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)國中國今年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 國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 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近年來我國的模具工業(yè)一以每年 13 左右的增長速度快速發(fā)展我國模具行業(yè)在十五期間的增長速度將達(dá)到 13～ 15模具鋼的需求量也將以每年 12的速度遞增全國年需求量約 70萬噸左右而國產(chǎn)模 具鋼的品種只占現(xiàn)有國外模具鋼品種的 60每年進(jìn)口模具鋼約 6萬噸我國每年進(jìn)口模具約占市場總量的 20左右已超過 10億美元其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具 50以上沖壓模具占全部進(jìn)口模具約 40由此可見我國的模具工業(yè)的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮? 雖然我國模具技術(shù)得到較大的發(fā)展但仍不能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要還需花費(fèi)大量資金向國外進(jìn)口一些模具其原因有專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度不高模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低許多生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝加工裝備等方面模具品種少效率低經(jīng)濟(jì)效益不好模具生產(chǎn)制造周期卻要比國際先進(jìn)水平 長許多產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在模具精度表面粗糙度壽命及模具的復(fù)雜程度上制造技術(shù)較發(fā)達(dá)國家落后模具壽命較短壽命也只有國際先進(jìn)水平的 50％左右新材料使用量較低且力量分散管理落后根據(jù)我國模具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題近年來我國積極發(fā)展開發(fā)發(fā)展精密復(fù)雜大型長壽命模具以滿足國內(nèi)市場需求國家已規(guī)劃分別在山東廣東北京上海廣州江浙等地的有關(guān)單位重點(diǎn)扶持發(fā)展熱鍛模熱鑄模塑料模冷沖模等以便集中力量發(fā)展這些有影響的高水平模具及標(biāo)準(zhǔn)件加速模具標(biāo)準(zhǔn)化和商品化以提高模具質(zhì)量縮短模具制造周期大力開發(fā)和推廣應(yīng)用模具 CADCAM 技術(shù)提高模具 制造過程的自動化程度積極開發(fā)模具新品種新工藝新技術(shù)和新材料發(fā)展模具加工成套設(shè)備以滿足高速發(fā)展的模具工業(yè)需要 塑料加工技術(shù)和塑料模具技術(shù)發(fā)展迅速成為我國塑料加工業(yè)近年來連續(xù)高速穩(wěn)定增長的重要基礎(chǔ)也為塑料相關(guān)領(lǐng)域如家電汽車包裝等行業(yè)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用 AIE亞太國際緊跟材料市場趨勢致力于 ABS材料的開發(fā)與推廣推出一系列具有優(yōu)異綜合性能及技術(shù)表現(xiàn)的 ABS汽車材料開發(fā)處諸多新型 ABS復(fù)合材料如高抗沖性阻燃性外觀著色等為最終用戶的使用提供全程的支持和幫助并不斷提供新的解決方案 縱觀發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)的認(rèn)識與重視 制造理念陳舊是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的原因模具技術(shù)水平的高低決定著產(chǎn)品的質(zhì)量效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力因此模具是國家重點(diǎn)鼓勵與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)其技術(shù)資金與勞動相對密集目前我國模具工業(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產(chǎn)化程度減少對進(jìn)口模具的依賴 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在大型模具方面 已能生產(chǎn) 48約 122CM大屏幕彩電塑殼注射模具 65KG 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 CADCAECAM 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)市場的需要每年仍需進(jìn)口 10 多億美元的各類大型精密復(fù)雜模具與發(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 國內(nèi)外模具工業(yè)和技術(shù)主要發(fā)展方向?qū)⒅饕性谝韵聨追矫? 1 模具 CADCAECAM 正向集成化三維化智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 2 模具檢測加工設(shè)備向精密高效和多功能方向發(fā)展 3 快速經(jīng)濟(jì)制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用 4 開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù) 5 模具研磨拋光將向自動化智能化方向發(fā)展 6 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛 7 模具工業(yè)新工藝新理念和新模式的發(fā)展 第二章 注塑件分析 21 塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析 211 塑件說明 手機(jī)外殼是日常生活中經(jīng)?？吹降臇|西在現(xiàn)今社會幾乎 每個人都有手機(jī)其形狀也是各式各樣豐富多彩手機(jī)外殼常用塑膠材料主要有 PCABS和 PCABS三大類 產(chǎn)品圖如下 圖 21 塑件圖 1 塑件材料的選擇選用 ABS 即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物 2 生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn) 212 塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析 1 結(jié)構(gòu)分析 該塑料制品是一個手機(jī)殼的上蓋上端部的配合處有尺寸精度要求該塑料制品選用的是 ABS塑料 ABS具有較高的強(qiáng)度硬度耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性具有彈性和較高的沖擊強(qiáng)度該塑件壁厚為 1～ 2 2 工藝性分析 精度等級部分采用 5 級低精度 脫模斜度 ABS屬無定型塑料成型收縮率較小由參考文 獻(xiàn) [1]P36 表 210選擇該塑件上型芯和型腔的統(tǒng)一脫模斜度為 1 2． 2 ABS 的注射成型工藝 221 注射成型工藝過程 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→脫模→塑件送下工序 2 清理模具涂脫模劑→合?！⑸? 222 ABS 的注射成型工藝參數(shù) 1 注射機(jī)螺桿式 2 螺桿轉(zhuǎn)速 rmin30 3 預(yù)熱和干燥溫度176。 C 80～ 85 時間 h 2～ 3 4 密度 g cm3 5 材料收縮率℅ 03～ 08 6 料筒溫度176。 C 后段 150～ 157 中段 165～ 180 前段 180～ 200 7 噴嘴溫度176。 C170～ 180 8 模具溫度176。 C50～ 80 9 注射壓力 MPa 10 成形時間 S 注射時間 20～ 90 高壓時間 0～ 5 冷卻時間 20～ 120 總周期 50～ 220 11 適應(yīng)注射機(jī)類型螺桿式柱塞式均可 12 后處理方法 紅外線燈烘 箱 溫度176。 C 70 時間 h 2 2． 3 ABS 性能分析 231 使用性能 1 綜合性能良好沖擊韌度力學(xué)強(qiáng)度較高且要低溫下也不迅速下降 2 耐磨性耐寒性耐水性耐化學(xué)性和電氣性能良好 3 水無機(jī)鹽堿酸對 ABS 幾乎無影響 4尺寸穩(wěn)定易于成型和機(jī)械加工與 372有機(jī)玻璃的熔接性良好經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色且可作雙色成型塑件且表面可鍍鉻 232 成型性能 1 無定型塑料其品種很多各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件 2 吸濕性強(qiáng)含水量 應(yīng)小于 03％ 3 流動性中等溢邊料 004mm 左右流動性比聚苯乙烯 AS 差但比聚碳酸酯聚氯乙烯好 4 比聚苯乙烯加工困難宜取高料溫模溫對耐熱高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂料溫更宜取高料溫對物性影響較大料溫過高易分解分解溫度為 250 176。 C 左右比聚苯乙烯易分解對要求精度較高的塑件模溫宜取 50～ 60 176。 C 要求光澤及耐熱型料宜取 60～ 80 176。 C 注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高一般用柱塞式注塑機(jī)時料溫為 180～ 230 176。 C 注射壓力為 100～ 140 MPa 螺桿式注塑機(jī)則取 160～220 176。 C70～ 100 MPa 為宜 5 易產(chǎn)生熔 接痕模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對斜流的阻力模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)選擇好進(jìn)料口位置形式摧出力過大或機(jī)械加工時塑件表面呈白色痕跡但在熱水中加熱可消失 6ABS 在升溫時粘度增高塑料上的脫模斜度宜稍大宜取 1 176。以上 7 在正常的成型條件下壁厚熔料溫度及收縮率影響極小 233 ABS 主要技術(shù)指標(biāo) 熱物理性能見表 21 力學(xué)性能見表 22 電氣性能見表 23 表 21 熱物理性能 名稱 數(shù)值 名稱 數(shù)值 密度 g cm3 102～ 1． 05 比熱容 J kg1K1 1255～ 1674 導(dǎo)熱系數(shù) W m1 K1 102 138～ 312 線膨脹系數(shù) 105K1 58～ 86 滯流溫度 176。 C 130 表 22 力學(xué)性能 名稱 數(shù)值 名稱 數(shù)值 屈服強(qiáng)度 MPa 抗拉強(qiáng)度 MPa 38 斷裂伸長率 ％ 35 拉伸彈性模量 GPa 18 抗彎強(qiáng)度 MPa 80 彎曲彈性模量 GPa 14 抗壓強(qiáng)度 MPa 53 抗剪強(qiáng)度 MPa 24 沖擊韌度 簡支梁式 無缺口 261 布氏硬度 97R121 缺口 11 表 23 電氣性能 名稱 數(shù)值 名稱 數(shù)值 表面電阻率Ω 12 1013 體積電阻率Ω m 擊穿電壓 KVmm 介電常數(shù) 106Hz 介電損耗角正切 106Hz 耐電弧性 s 50～ 85 2． 4 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施 主要缺陷缺料氣孔飛邊出現(xiàn)熔接痕塑件耐熱性不高連續(xù)工作溫度為 70176。 C左右熱變形溫度約為 93176。 C 耐氣候性差在紫外線作用下易變硬變脆消除措施加大主流道分流道澆口加大噴嘴增大注射壓力提高模具預(yù)熱溫度 第三章 模具結(jié)構(gòu)形式的擬訂 31 分型面的確定 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形 式的重要因素它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切