【正文】 ........................... 44 EMX 再生模具工程圖和總體裝配圖 .......................... 46 本章小結 ................................................ 47 7 本文總結 ................................................ 48 參考文獻 .................................................. 49 附 錄 ................................................... 50 致 謝 ................................................... 52 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 1 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1 緒論 我 國塑料模具的 工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一 ， 自從 1909 年 實現(xiàn)以純粹化學合成方法生產(chǎn)塑料算起 ， 塑料工業(yè) 已有 90 余年 的歷史。我國的塑料工業(yè)發(fā) 展很快，特別 是近 20 年，產(chǎn)量和品種都大大增加，許多新穎的工程塑料也已投入批量生產(chǎn)。如今，我國塑料工業(yè)已形成相當規(guī)模的完整體系，它包括塑料的生產(chǎn)，成型加工，塑料機械設備，模具加工以及科研、人才培養(yǎng)等。塑料工業(yè)國民經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。 塑料模具設計與制造技術的發(fā)展與塑料工業(yè)的發(fā)展息息相關，模具設計與制造水平標志著一個國家工業(yè)化發(fā)展的程度 ，近 20年來 ，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速 達 13%， 1999 年我 國模具工業(yè)產(chǎn)值 為 245 億， 其中塑料模約 占 30%， 近幾年塑料模在模具總量中的比例還在逐步提高。模具水平也有 較大的提高，在大型模具、精密塑料模具等方面都有顯著提高，模具精度 已達 23μ m，模具質量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達 1030 萬次，淬火鋼模達 501000 萬次，但和國外相比仍有較大差距 [21]。成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新設計方面也有較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，熱流道模具開始推廣。制造技術方面， CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新的臺階。 隨著國民經(jīng)濟領域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求量愈來愈大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期愈來 愈短、用戶對塑件的質量要求愈來愈高，因而對模具設計與制造的周期和質量提出了更高的要求，促使塑料模具設計和制造技術不斷向前發(fā)展。 模具設計軟件的區(qū)別 比較 隨著模具行業(yè)的迅猛發(fā)展，涌現(xiàn)出了大量計算機輔助軟件。 目前 我國應用于模具設計的常用軟件有 UG、 PRO/E、 CAD、 EMX 等等還有幾個日本軟件。 CAD 一般的公司都 在 用，但是 它設計模具消耗時間長， 而且 模具圖不能用 3D 表示， 必須要有能看懂工程圖功底的人才能 看懂設計圖紙 。使用 UG 和 PRO/E 這兩個軟件 的模具制造企業(yè) 面很廣 。 UG主要集中在 江 浙 一帶 。 PRO/E 主要集 中在 珠三角 一帶。從產(chǎn)品加工方面考慮，用 UG 設計的產(chǎn)品自動生成的數(shù)控代碼加工要穩(wěn)定些。從產(chǎn)品的設計過程來說， PRO/E 能快設計出來， 目前國內 用 PRO/E 的人要多于 UG，而 專家系 統(tǒng) EMX 主要 是對標準零件進行調入，因為都是標準件，后期 加工 比較簡襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 單 。 創(chuàng)始于日本 UNISYS 公司 的 CADCEUS 模具設計軟件 ，最大的優(yōu)點是操作方便，快捷，其儲存著當今日本數(shù)家公司有名的模具標準部品，同時該軟件也結合了幾十年模具設計的總結經(jīng)驗 ， 是一套綜合、獨特、先進的 3D 設計軟件 ，目前日本國內公司應用較多。 本課題選用的設計軟件是 PRO/E，它是目前 三維建模軟件的領頭羊。 該 軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。 PRO/ENGINEE 不僅 提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境 ， 同時 在建模方面是強項，唯一不足的地方是在模具設計方面和加工方面要顯得差一些，必須借助外掛程序 [2]。 盡管如此，目前在中國市場的占有率還是 處于領先地位，且 在產(chǎn)品開發(fā)、結構設計上 運用最廣泛 。 選題意義 本 畢業(yè) 設計課題 來自人們日常生活中的 廚房用品 —— 調料勺 。 傳統(tǒng)的調 料勺子材料大多采用陶瓷 或者各種鋼，陶瓷燒制時間長，體積和重量大，且易碎，碎后產(chǎn)生各種鋒利的邊緣，給用戶帶來諸多不便。鋼質調料勺重量大，成本高，工藝復雜且邊緣的光整也不易保證，很難形成規(guī)?；a(chǎn)。目前市場上的陶瓷類餐具受年輕用戶青睞的一個重要的原因就是這些餐具大多很靚麗，上面常常印有色彩鮮艷的美麗圖案，然而這些美麗的外表下面卻隱藏著許多危害健康的因素。不久前，國家質量技術監(jiān)督局公布了國內陶瓷餐飲用具的抽查結果，合格率僅為 54%左右，其中鉛和鎘元素的溶出量過高。據(jù)有關專家介紹，餐具中如鉛鎘超標，當盛放溫熱或含有植物酸的食物時，游離的 鉛鎘就很容易與食物結合，經(jīng)常使用這樣的餐具易引起鉛鎘重金屬中毒。因此，專家提醒，選擇陶瓷餐具要注重產(chǎn)品的質量，這其中當然包括調料勺子 [22]。塑料克服了以上缺點，質量輕，各種外表問題容易控制，原料便宜，且加工工藝成熟，效率高，且可以在保證安全的前提下使外表顏色各異，靚麗鮮艷，便于大量生產(chǎn)。目前市場上的塑料勺子種類很多，但大都加工粗糙，質量一般，且專門為調料用具設計的勺子種類不多，市場潛力巨大，所以通過嚴格控制選材和質量，做出衛(wèi)生、美觀高質量的調料勺，意義很大。因此提出本課題。 通過完成該畢業(yè)課題， 可以系統(tǒng)地 學習塑料的性能與用途， 掌握 調料勺 的工藝性及設計 方法 。同時 基于 PRO/E 設計軟件的三維實體建摸及其模具設計， 可以襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 3 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 了解模具設計的相關知識 和基本方法，掌握相關技 能，培 養(yǎng)創(chuàng)新能力， 為 所學知識 作 進一步的 回顧總結 。 本次設計 項目概述 設計的主要內容 (1)根據(jù)任務書所提供的 調料勺 ， 了解 它 的用途 ， 分析 擬訂 其 工藝性 、 尺寸精度等技術要求 。 (2)確定 零件 成型方法 擬訂成型方案 。 (3)選擇 零件 成型設備 ， 根據(jù)成型設備的種類來進行模具 模架的選擇 ，因此必須熟知各種成型設備的性能、規(guī)格、特點 。 (4)確定模具的總體結 構 ,設計整 套模具 ,考慮模具安裝與加工精 度 。 調料勺注射模具設計的主要技術指標 (1)調料勺具有一定的外表面質量要求 , 要求 表面 光滑，無明顯的熔接線痕跡 不能有飛邊。 (2)產(chǎn)品 無明顯的縮孔、凹陷及燒焦 現(xiàn)象。 (3)產(chǎn)品要求變形較小 。 (4)模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應不大 于 。 本 章 小結 本章 重點 講述了國內現(xiàn)階段模具行業(yè)的發(fā)展狀況，以及目前模具設計行業(yè)所使用的設計軟件 ，然后結合本課題所使用的設計軟件闡述選題意義并提出設計項目的主要內容和技術指標。為后續(xù)設計工作定好了基本方 向。 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 4 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 塑件工藝 分析 市場調查 并 擬訂 調 本 料勺 造型方案 經(jīng)過 前期廣泛深入的市場調查和資料收集 ，提出如下幾種方案： (1)普通的直柄勺子，前端容器部分大致成橢圓形外表； 如圖 圖 2 所示。 (2)雙耳湯匙，柄的末端加一圓形部位，方便手持； 如圖 圖 4 所示。 (3)直柄，但前端的容器部分和手柄成一定的角度，方便手持 。 如圖 圖 6示。 目前市場上第一種形式的還是占很大比率，只是顏色、材料、輪廓和尺寸等方面有所不同，屬傳統(tǒng)型結構；第二種形式目前市場上也可以 見到，它的創(chuàng)新之圖 2 圖 1 圖 4 圖 5 圖 6 圖 3 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 5 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 處在于末端加上了方便手持的圓柄部分，并且圓柄部分還可以進行形式各異的裝飾和個性化的設計；第三種形式主要的創(chuàng)新之處在于打破手柄和前端部分在同一直線上的傳統(tǒng)固定化結構設計，使前端與手柄成一定的角度，方便手持， 符合人體工學 。 通過總體結構和功能 方面的比較和考慮，本設計采用圓弧形手柄，與前端光滑連接 ， 具體 可 見產(chǎn)品三維圖 。 調料勺 的 材料 選用 通過資料檢索和市場調查，調料勺的塑件材料初步考慮選用： PS(聚苯乙烯 ) PS 材料的物料性能 英文名稱： Polystyrene， 密度約為 /克 立方厘米，成型收縮率為%，其流動性良好 ， 成型溫度范圍寬約為 170250℃。電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，無色透明，透光率僅次于有機玻璃，著色性耐水性，化學穩(wěn)定性良好。強度一般，但質脆。 PS 材料的成型性能 (1)屬無定形料，吸濕小，不須充分干燥，不易分解，但熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內應力。流動性較好，可用螺桿或柱塞式注射機成型 ； (2)宜用高料溫，高模溫，低注射壓力，延長注射時間有利于降低內應力，防止縮孔、變形 ； (3)可用各種形式澆口，澆口與塑件圓弧連接，以免去除澆口時損壞塑 件。脫模斜度大，頂出均勻。塑件壁厚均勻，最好不帶鑲件，如有鑲件應預熱。 PS 材料 成形工藝 的確定 查相關資料 [5]， PS 成型工藝參數(shù)可作如下選擇，成型時可根據(jù)具體情況做相關調整。 具體參數(shù)如下： 預熱和干燥：溫度 60~75186。C；時間 2h 料筒溫度：中后段溫度 140~160186。C 、 前段溫度為 170~190186。C 模具溫度： 32~65186。C 注射壓力： 60~110MPa 成型時間： 注射時間 15~45s、 保壓時間 0~3s、 冷卻時間 15~60s、 總周期40~120s 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 6 ┊ ┊ ┊ ┊