【正文】 域，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，形成一大批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。要加強(qiáng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)。注重電 子信息等技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的嫁接，大幅度提高國(guó)產(chǎn)技術(shù)裝備的水平。所有這些，都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 2 從以下四個(gè)方面，可以看出模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位與作用 : 第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分。例如：屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計(jì)與制造，不能沒有做引線框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品 (包括通訊產(chǎn)品 )的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領(lǐng)域也離 不開精密模具。例如：形狀誤差小于 ～ 的空空導(dǎo)彈紅外線接收器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為 “ 高新技術(shù)企業(yè) ” 。 第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 CAD／ CAE／ CAM 技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加 工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個(gè)組成部分。在 1998 年以前，許多人把機(jī)械工業(yè)當(dāng)作一般的加工工業(yè)。 1998 年 11 月召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。將機(jī)械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來(lái)，是對(duì)機(jī)械工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎(chǔ)工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因?yàn)閲?guó)民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備 ，其零部件有很大一部分是用模具做出來(lái)的。 第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè) —— 機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè) 3 發(fā)展的需要。這幾年，我國(guó)每年要進(jìn)口近 10億美元的模具。我國(guó)石化工業(yè)一年生產(chǎn) 500 多萬(wàn)噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具， 需要大量的陶瓷模具 。生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對(duì)模具的需求當(dāng)中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。 我國(guó)模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的差距， 20世紀(jì) 80 年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以 15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α４送猓S多科研機(jī) 構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。 今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，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(guó)。中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)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， 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)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 CAD/CAE/CAM 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(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。 今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離：（ 1）注重開發(fā)大型、精密、復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車、家電等工業(yè) 的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。（ 2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo) 4 準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。（ 3）推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)；模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。（ 4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不 斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。 5 第 1 章 材料 設(shè)計(jì)要求 該塑件的材料： ABS。精度：一般 。生產(chǎn)批量：大批量； 材料 1） 基本特性 ABS（丙烯腈 丁二烯 苯乙烯 共聚物）該塑料屬于熱塑性塑料，其成形性能較好，流動(dòng)性好，成形收縮率較?。ㄍǔ?）比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固比較快，成形周期比較短，但吸水性比較大，成形前必須進(jìn)行干燥，可以在柱塞式或者螺桿式注射機(jī)上成形， ABS 的容重 r=178。. 2） 主要用途 聚丙烯可以用作各種機(jī)械零件，如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件；可作水、蒸汽、各種酸堿的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層；可制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。 3） 成型特點(diǎn) 聚丙烯成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕及變形；聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；聚丙烯成型的適宜溫度為 80C 左右，不可低于 50C，否則會(huì)造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷，且溫度過高會(huì)產(chǎn)生 翹曲等現(xiàn)象。 塑件形狀分析 塑料件的形狀如下圖 11 ` 6 圖 11 塑料把手 由塑料件可以看出塑件尺寸不大，外部結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單并且形狀規(guī)則，其特征符合塑料件的設(shè)計(jì)要求。 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 （ 1）尺寸精度的選擇： 塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，然而在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和生產(chǎn)成本。對(duì)塑件的精度要求要具體 分析，根據(jù)裝配情況來(lái)確定尺寸公差，該塑件為一般用品，所以精度要求為一般即可，凹槽為工作部位尺寸精度應(yīng)稍微高一些。根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》中的表 精度等級(jí)的選用中選擇 ABS 的一般精度精度等級(jí)為 MT3。再有表 塑件公差數(shù)值表中可以查得公稱尺寸在 0－ 3范圍內(nèi)公差數(shù)值為 稱尺寸在 1014 范圍內(nèi)公差數(shù)值為 ，公稱尺寸在 18－ 24 范圍內(nèi)公差數(shù)值為 ，公稱尺寸在 30－ 40 范圍內(nèi)公差數(shù)值為，公稱尺寸在 40－ 50 范圍內(nèi)公差數(shù)值為 。 （ 2） 尺寸精度的組成及影響因素：制品 尺寸誤差構(gòu)成為： δ =δ s+δ z+δ c+δ a （ 21） 式中δ —— 制件總的成型誤差 。 δ s—— 塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差； 7 δ c—— 模具磨損后所引起的誤差； δ a—— 模具安裝，配合間隙引起的誤差； 8 第 2 章 初選注射機(jī) 計(jì)算塑件體積 有塑件的結(jié)構(gòu)分析得到塑件的體積可以分三部分的的正投影面積和體積分別為 塑件的正投影面積分別為： S1=*2178。=178。 S2=*178。=178。 S3=*178。=178。 塑件的體積分別為： V1=S1*=179。 V3=S2*1=179。 V3=S3*=179。 塑件的總體積為： V=V1+V2V3=179。+179。179。=179。 選擇壓力機(jī) 由《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表 常用塑料的注射工藝參數(shù)中可以看到材料為 ABS 的塑料的各項(xiàng)工參數(shù)如下： 注射機(jī)類型：螺桿式； 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ ）： 30～ 60； 噴嘴形式：直通式 。 噴嘴溫度 /176。 C： 180～ 190。 料筒溫度 /176。 C：前段 200～ 210，中段 210～ 230，后段 180～ 200； 模具溫度 /176。 C： 50～ 70； 注射壓力 /MPa： 70～ 90； 9 保壓壓力 /MPa： 50～ 70； 注射時(shí)間 /s： 3～ 5； 保壓時(shí)間 /s： 15～ 30； 冷卻時(shí)間 /s： 15～ 30； 成型周期 /s： 40～ 70； 由以上條件初步選 XS－ Z60 的注射壓力機(jī)，由表 常用國(guó)產(chǎn)注射機(jī)的規(guī)格和性能可知該壓力機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)如下： 額定注射量 /cm3： 60 螺桿（柱塞）直徑 /mm： 38 注射壓力 /MPa： 122 注射行程 /mm： 170 注射方式：柱塞式 鎖模力 /KN： 500 最大成型面積 /cm2： 30 最大 開合模行程 /mm： 180 模具最大厚度 /mm： 200 模具最小厚度 /mm： 70 噴嘴圓弧半徑 /mm： 12 噴嘴孔直徑 /mm： 4 頂出形式：中心定出 動(dòng)定模固定板尺寸 /mm： 330 440 拉桿空間 /mm： 190 300 合模方式：液壓 機(jī)械 液壓泵：流量 /（ L/min） 170 、 12 壓力 /MPa： 電動(dòng)機(jī)功率 /KN： 機(jī)器外形尺寸 / mm： 2340 850 1460 確定型腔數(shù)目 當(dāng)未限定設(shè)備時(shí)，必須考慮以下因素： 注射機(jī)額定注射量 GB,每次注射量不超過最大注射量的 80%， 即： 10 n=（ 21） 式中 :n型腔數(shù)； Gj澆注系統(tǒng)（ g） Gs塑件質(zhì)量 (g) GB注射機(jī)額定注射量（ g） 估算澆注系統(tǒng)的體積 Vj，根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行估算得到Vj=179。 則澆注系統(tǒng)塑料重量 Gj=vj*r=. 設(shè) n=2，則到： GB=nGs+Gj/=2*+（ 22） 又根據(jù)模具以及分型的方式選擇 XSZ60 型注射機(jī)，根據(jù)塑件精度，由于該塑件精度一般，故采用多型腔即 n=2。 由以上可知所選注射機(jī)比較合適，因?yàn)楣ぜ纳a(chǎn)批量大且精度要求一般，據(jù)此及經(jīng)濟(jì)條件考慮設(shè)計(jì)時(shí)采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，這樣制件精度也會(huì)得到保證。 11 第 3 章 模具設(shè)計(jì) 型腔的分布 該套模具采用的時(shí)一模兩腔的型腔平衡平衡分布的模具結(jié)構(gòu)，采用平衡結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：從主流道到各個(gè)型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度、截面形狀與尺寸均對(duì)應(yīng)相同，可實(shí)現(xiàn)各型腔均勻進(jìn)料和達(dá)到同時(shí)充滿型腔的目的。 分型面的確定 根據(jù)分型面的設(shè)計(jì)原則： （ 1）：分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； （ 2）：分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫 模； （ 3）：分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求； （ 4）：分形的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； （ 5）：分型面的選擇要便于模具的加工制造； （ 6）：分型面的選擇應(yīng)有利于排氣； 除了這些基本原則以外，分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小，以避免接近或超過所選用注射機(jī)的最大注射面積而可能產(chǎn)生溢流現(xiàn)象，由于此塑件的形狀比較簡(jiǎn)單，由以上原則設(shè)計(jì)時(shí)選擇了塑件外形最大輪廓處 澆口的確定 ABS 料流動(dòng)性很好，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意選擇澆口位置、形式。 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口時(shí)應(yīng) 考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）：熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使 1） 流程（包括分支流程）為最短； 2） 每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)起遠(yuǎn)端； 3） 應(yīng)從壁厚較厚的部位進(jìn)料； 4） 考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好； 12 （ 2）有效地排除型腔內(nèi)的氣體。 （ 3）型腔內(nèi)如有成型孔的型芯時(shí)，澆口應(yīng)避免沖擊小型芯，并且應(yīng)考慮到熔體的壓力損失。 （ 4）型腔如有金屬嵌件時(shí)，澆口應(yīng)遠(yuǎn)離嵌件，以避免沖擊嵌件。 由以上原則以及模具結(jié)構(gòu)方面考慮確定使用點(diǎn)澆口， 點(diǎn)澆口有稱針點(diǎn)澆口，是一種截面尺寸很小的澆口，俗稱小澆口，這種澆 口由于前后兩端存在較大的壓力差，可以較大程度的增大塑料熔體的減切速率并且產(chǎn)生比較大的減切熱，從而導(dǎo)致熔體的表現(xiàn)黏度下降，流定性增加，有利于型腔的添充，從而對(duì)薄壁塑料件的表現(xiàn)粘度隨剪切速 率變化敏感的塑料成型有利。但點(diǎn)澆口也有缺點(diǎn)，那就是去除澆口時(shí)容易損傷塑料件，澆口也容易磨損，僅適用于批量不大的塑料件成型和流動(dòng)性好的塑料件。 澆注系統(tǒng)的確定 注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中