【正文】 ............................................................................................. 30 參考文獻 ......................................................................................................... 31 致謝 ................................................................................................................. 32 5 前言 1. 概述 注塑 成型是 生產塑 料制 件最常 用的制 造方 法之一 ，采 用這種 方法既 可以生產 小巧的 電子器 件和 醫(yī)療用 品，也 可以 生產大 型的 汽車配 件和建 筑構件。 隨著塑 料材料 技術 和注塑 成型加 工技 術的不 斷進 步，塑 料注塑 加工行業(yè) 得以持 續(xù)發(fā)展 。塑 料加工 是將原 材料 變?yōu)橹?品的 關鍵環(huán) 節(jié)，只 有迅速的 發(fā)展塑 料加工 業(yè)， 才可能 把各種 性能 優(yōu)良的 高分 子材料 變成功 能各異的制品，在國民經(jīng)濟的各領域發(fā)揮作用。 模 具是塑 料成型 加工 的一種 重要的 工藝 裝備， 同時 又是原 料和設 備的“效益放大器”，模具生產 的最終產品的 價值，往往 是模具自身價值 的幾十倍 、上百 倍。因 此， 模具 工 業(yè)已成 為國 民經(jīng)濟 的基 礎工業(yè) ，被稱 為“工業(yè)之母”，模具生產技術的 高低，已 成為衡量一個 國家產品制造技 術的重要 標志。 塑料成 型加 工及模 具技術 不僅 隨著高 分子 材料合 成技術 的提高、 成型設 備成型 機械 的革新 、成型 工藝 的成熟 而進 步，而 且隨著 計算機技術、數(shù)值模擬技術等在塑料成型加工領域的滲透而發(fā)展。 注塑成 型作為 一種重 要的 成型加 工方法 ，在 家電行 業(yè)、 汽車工 業(yè)、機 械工業(yè)等 都有廣 泛的應 用， 且生產 的制件 具有 精度高 、復 雜度高 、一致 性高、生產效率高 和消耗低的特 點，有很大 的市場需求和 良好的發(fā)展前 景。隨著現(xiàn) 代信息 技術的 發(fā)展 ，注塑 成型廣 泛應 用于 磁 盤存 儲器的 內殼和 外盒的生產。 2. 注塑成型發(fā)展概況 注塑成型 是一種注 塑兼模 塑的成型 方法。 早在工業(yè) 革命末 期，塑料 、橡膠開始面世，而最初發(fā)明的成型方法就是注塑成型法。 70 年代以來 是整個塑 料工業(yè) 發(fā)展的 重要 歷史時 期，從 民用 塑料開 發(fā)轉 向工程 塑料是 這個時期 的主要 特征之 一。 推動這 種轉變 的重 要因素 是世 界能源 危機和 金屬材料價格的上漲。因而迫使人們大力發(fā)展工程塑料，實現(xiàn)“以塑代木”、“以塑代鋼”、以塑料代替其他 非金屬材料的 愿望。這 些新型高分子材 料的誕生 對注塑 技術提 出了 更高的 要求。 近年 來高分 子材 料的品 種得到 迅速的發(fā) 展， 而 這些新 型高 分子材 料的特 性差 別很大 ，普 通注塑 已不能 適應這些 新材料 的工藝 要求 ，因此 在通用 注塑 成型基 礎上 又發(fā)展 了其他 許多注塑方法，主要有： 6 (1) 熱固性塑料注塑 (2) 結構發(fā)泡注塑 (3) 多組分注塑 (4) 反應注射成型 3. 塑料成型模具的發(fā)展趨勢 從模具 設計和 制造技 術來 看，塑 料模具 的發(fā) 展趨勢 可歸 納為以 下幾個 方面： (1) 加深 理論 研 究： 在模 具設 計中 對工 藝 原理 的研 究越 來越 深入 ，模具設 計已有 經(jīng)驗設 計階 段逐漸 向理論 計算 設計方 面發(fā) 展。尤 其是擠 出機頭的設計。這使擠出制品的產量和質量都得到很大的提高。 (2) 高效 率、 自 動化 ：大 量采 用各 種高 效 率、 自動 化的 模具 結構 。如高效 冷卻， 以縮短 成型 周期； 各種能 可靠 的自動 脫出 產品和 流道凝 料的脫模機構；熱流道澆注系統(tǒng)注射模具等。 (3) 大型 、超 小 型極 高精 度注 塑模 具的 發(fā) 展： 目前 在我 國， 大型 、超小型 和高精 度塑料 模具 的制造 技術已 得到 很大發(fā) 展， 但是與 發(fā)達國 家相比卻相差甚遠，因而還需要更大的發(fā)展。 (4) 革新 模具 制 造工 藝， 發(fā)展 快速 經(jīng)濟 制 模技 術： 為了 適應 工業(yè) 生產中多 品種、 小批量 生產 的需要 ，加快 模具 的制造 速度 ，降低 模具制 造成本、 開發(fā)和 應用快 速經(jīng) 濟制模 技術越 來越 受到人 們的 重視。 目前， 快速經(jīng)濟 制模的 主要途 徑是 采用專 門的制 模材 料如低 熔點 合金、 中熔點 合金、鋅 合金、 高分子 樹脂 等，以 鑄造成 型或 壓制成 型的 方法， 取代傳 統(tǒng)的機械加工方法來制造模具 。它簡化了模具制 造工藝、縮短了制造周 期、降低了模具的成本。在工業(yè)生產中取得了顯著的經(jīng)濟效益。 (5) 標準 化： 開 展模 具標 準化 工作 ，使 模 板、 導柱 等通 用零 件標 準化、商品化，以適應大規(guī)模的、成批的模具生產。 7 第二章 塑件的結構工藝性分析 1． 塑件的幾何形狀分析 塑料磁盤盒用以保護磁盤，以免被劃傷、碰傷，因此其內部應有支撐磁盤的 結構。 兩盒面 閉合 時應有 卡緊結 構。 本設計 采用 兩條鉸 鏈連接 ，要求能 承受幾 千次的 彎折 ，因此 應為完 全彈 性鉸鏈 。兩 盒面閉 合時無 需配合，可降低模具的成本。塑件的外形尺寸為 295 mm 125 mm,平均壁 厚 mm。 根據(jù)國際標準塑件尺寸公差（摘自 GB/T1448 61993），塑件采用 MT6級 公 差 。 塑 件 圖 如 下 所 示 ： 圖 2— 2 塑件圖 2． 塑件原材料的成型特性分析 本塑件 為較大 平面 的薄壁 制品 ，為避 免變 形，要 求材 料的尺 寸穩(wěn)定性要好 ，各項 收縮率 差異 ??；由 于有活 動鉸 鏈，要 求材 料的耐 彎折性 要好；塑件有許多細小結構，要求材料的熱收縮率小。 塑件材 料選用 通用 注射級 聚丙 烯。聚 丙烯 無色、 無味 、無毒 ，密度僅為 — g/c m3。它不吸水 ，光澤好 ，易著 色。聚 丙烯熔點為 164℃— 170℃，耐熱性好， 能在 100℃以上的 溫度下進行消 毒滅菌。聚丙烯 的高頻絕 緣性能 好，絕 緣性 能不受 濕度的 影響 ，但在 氧、 熱、光 的作用 下 8 極易老化，所 以必須加入防 老化劑。 PP 的尺寸 穩(wěn)定性也較好 ，適于制 造較大平 面的薄 壁制品 。聚 丙烯具 有優(yōu)異 的力 學性能 ，包 括拉伸 強度、 壓縮強度和硬度，突 出的剛性和耐 彎曲疲勞性能 。用 PP 制作的活動鉸鏈 可承受 7 107 以上的折疊彎曲而不破壞。 與模具設計有關的 PP 的性能參數(shù)有： 密度： ρ =成型收縮率： s=% 泊松比： ν＝ 拉伸強度： 斷裂伸長率： 500% 抗彎斷裂強度： б b =67 Mpa 彎曲彈性模量： E= 屈服強度： б y=37Mpa 3． 鉸鏈的設計 塑料件的連接可分為可拆連結和不可拆連接，活動鉸鏈和壓力裝配是塑料件 裝配方 法中的 兩種 不可拆 連接， 鉸鏈 連接利 用了 聚合物 的取向 和抗彎曲 疲勞的 特性。 塑料 件的壓 力裝配 連接 必須考 慮時 間、溫 度和注 塑件上熔合縫的影響。本設計 的塑料件采用 不可拆連接中 的活動鉸鏈連 接。 塑 料鉸鏈 是用柔 軟的 塑料將 數(shù)個塑 料零 件連接 在一 起，并 可繞著 裝配軸線相對轉動 。它能阻止非 轉動方向的位移 ，又能承 受上萬次的彎 折，還能有 效的減 少裝配 零件 的數(shù)目 。此種 活動 的塑料 鉸鏈 現(xiàn)已普 遍使用 ，如塑料桶與蓋、盒殼與盒蓋、可開合的支架等。 并 非所用 的塑料 品種 都能制 成活動 鉸鏈 。最常 用的 材料是 聚丙烯 和聚乙烯 。他們 有很好 的抗 彎曲疲 勞能力 。尤 其是聚 丙烯 ，在彎 折失效 前有百萬 次的彎 曲能力 。其 他如聚 酰胺和 熱塑 性的聚 酯Ｐ ＥＴ彈 性體也 有應用。 具 有鉸鏈 的塑料 制品 通常是 大批量 生產 的模塑 產品