【正文】 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 1 頁 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 作者簽名： 日 期： 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 2 頁 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權 大學可以將 本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 3 頁 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 4 頁 1 緒 論 塑料工業(yè)簡介 塑料工業(yè)的發(fā)展不過一百多年，塑料工業(yè)發(fā)展歷史雖短，但發(fā)展速度相當快。據(jù)統(tǒng)計，全世界 1910 年產(chǎn)量為 2 萬噸， 1930 年為 10 萬噸， 1950 年為 150 萬噸， 1970 年為3000 萬噸， 1990 年為 1 億噸， 2021年世界塑料產(chǎn)量為 億噸，到 2021 年將增加到 億噸?，F(xiàn)今，塑料已成為四大工業(yè)基礎材料（鋼鐵、木材、水泥和塑料）之一， 21世紀人類將跨入塑料時代。 20世紀 20 年代以前，主要是發(fā)展和利用熱固性塑料。 1868 年硝化纖維產(chǎn)生， 1877年用苯酚和甲醛合成酚醛樹脂， 1909 年酚醛樹脂實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，這是第一次用人工合成樹脂制品，繼 20 世紀 20年代后，逐步發(fā)展熱塑性塑料，并以熱塑性材料為主。二三十年代，相繼產(chǎn)生了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸脂類、聚苯乙烯和聚酰胺等，這個時期塑料工業(yè)的基礎原了主要以煤以及煤焦 油產(chǎn)品為主，塑料產(chǎn)量也不是很大。從 20 世紀 40 年代以后隨著石油、天然氣的廣泛應用，使塑料產(chǎn)量和品種得到了迅速發(fā)展，相繼產(chǎn)生了聚乙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚碳酸酯等。 20 世紀 60十年代后工程塑料成為研究的重點，它能使構件結構簡化、減輕重量、易于加工、省材料、節(jié)約成本等，因此得到廣泛應用。 塑料模發(fā)展趨勢 塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎材料之一，越來越廣泛地在各行各業(yè)應用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會的經(jīng)濟技術不段向前發(fā)展，對注塑成型的制品質量和精度要求都 有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設計和制造有關系，對注塑制品的要求就是對模具的要求。 由于計算技術和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得 CAD/CAM 逐漸取代了過去塑料模的設計與制造技術，使傳統(tǒng)的設計制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料模 CAD/CAM的發(fā)展不僅可以提高塑料模質量，減少塑料模的設計與制造工時，縮短塑料模生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當前用戶對塑料模行業(yè)提出的 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 5 頁 “質量高、交貨快、價格低”的要求。 塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面： 注射模 CAD 實用化； 擠塑模 CAD 的開發(fā)； 壓模 CAD 的開發(fā)； 塑料專用鋼材系列化。 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 6 頁 2 制品的分析 制品的簡介 制品的分析是對所要成型的產(chǎn)品有個初步的了解，在接受設計任務書以后就要對塑料的品種、批量的大小、尺寸精度與技術條件，產(chǎn)品的功用及工作條件有個整體概念，以便在設計模具時優(yōu)選各種方式來成型塑件。 制品的分析 產(chǎn)品尺寸精度及其圖紙尺寸的正確性； 脫模斜度是否合理； 塑件厚度及其均勻性； 塑件種類及其收縮率； 塑件表面顏色及表面質 量要求。 制品的工藝性及結構分析 結構分析 該制品為玩具電話機，為異形殼體，四面均有較大的斜度。見圖 2— 1。 成型工藝分析 精度等級：采用一般精度 3 級 脫模斜度：為便于塑件脫模，以防脫模時擦傷塑件表面，設計塑件時必須考慮塑件內(nèi)外表面沿脫模方向均應具有合理的脫模斜度。通常情況下脫模斜度為 30′～ 1176。30′。一般 ABS 脫模斜度選取范圍為：型芯 20′～ 40′、型腔 25′～ 45′。 材料的性能分析 丙烯晴 丁二烯 苯乙烯（ ABS）。 ABS 一般不透明， 它是一種具有堅韌、質硬和剛性的工程塑料。其拉伸強度不高，但沖擊強度較高，且在低溫下不會迅速下降。 它的耐 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 7 頁 圖 2— 1 塑件零件圖 磨性 性很好，摩擦系數(shù)較低，但沒有潤滑作用。其電性能良好，有較好的電絕緣性，并且受溫度、濕度和頻率變化影響很小。 ABS 耐化學性良好，對水、無機鹽、堿及鹽穩(wěn)定，不溶于大部分醇類和烴類溶劑。 ABS 的缺點是耐熱性和耐低溫性不高，阻燃性差，耐候性不好，在戶外使用易變色老化，加入穩(wěn)定劑或表面涂飾不透明的涂料可提高其耐候性。ABS 具有突出的力學性能和良好的綜和性能，是重要的工程塑料，用途廣泛?？勺鳛榧矣秒娖骱图矣秒娮釉O備上的零部件；機械工業(yè)上用作制造齒輪、泵葉輪等；還可用于玩具、家具等。 注射成形工藝 對 ABS 的色澤、細度和均勻度等進行檢驗。塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。 ABS 的注射工藝參數(shù) 注射機：螺桿式 噴嘴形式：直通 式 噴嘴溫度 :180~ 190 預熱： 80～ 100℃ 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 8 頁 料筒溫度（ oC ）： 前段 200～ 210 中段 210～ 230 后段 180～ 200 模具溫度（ oC ）： 50～ 70 注射壓力（ MPa ） ： 70～ 90 保壓壓力（ MPa ）： 50～ 70 注射時 間（ s ）： 3～ 5 保壓時間（ s ）： 15 ~ 30 冷卻時間（ s ）： 15 ~ 30 成形周期（ s ）： 40 ~ 70 ABS 成型特點 可用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、焊接及表面涂飾等成型方法。 非結晶塑料，收縮率小，可制得精密塑料。 吸濕性較大，成型前不干燥處理。 流動性中等，溢邊值 ，熔體黏度強烈依賴于剪切速率，因此模具設計大都采用點澆口形式。 熔融溫度較低，熔融溫度范圍固定，宜采用高料溫、高模溫和高注射壓力，有 利于成型。 澆注系統(tǒng)流動阻力要小，注意澆口形式和位置應合理，防止產(chǎn)生熔接痕或減小熔接痕數(shù)量。脫模斜度在 2176。以上。 ABS 的主要性能指標 表 21 ABS 的主要性能指標 密度 g/cm179。 ~ 抗拉彈性模量 MPa 703~ 比熱容 cm179。/g ~ 彎曲強度 MPa ~ 吸水率 %（ 24h） ~ 拉伸強度 MPa ~ 壓縮比 ~ 熱膨脹系數(shù) 6~13 成型收縮率 % ~ 耐熱溫度 176。C 60~110 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 9 頁 ABS 主要用途 由于 ABS 具有優(yōu)越的綜合性能，被廣泛用于滑輪、移動式擴音器、郵箱、計算機、鞋后跟、機器罩殼、打字機，以及日常用品、工業(yè)用品、通訊制品、汽車零部件等方面。也可生產(chǎn)電鍍制品。 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 10 頁 3 塑料模材料的選用及技術要求 塑料模材料的性能要求 塑料模包括熱固性塑料壓縮模和熱塑性塑料注射模等。這類模具由于制品形狀復雜，表面粗糙度要求較高，主要失效形式是磨損而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂紋等，因此，塑料模對本身選用的鋼，應具有相關的要 求： 1）應具有良好的拋光性能； 2）應具有良好的耐磨性； 3）應有足夠的抗腐蝕性能；4）應有足夠的硬化層深度及心部強度； 5）應具有良好的機加工性能； 6）應具有良好的冷壓性能； 塑料模零件選材原則 1）要選擇綜合力學性能好的鋼材以滿足模具的工作要求； 2）要根據(jù)模具的加工方法選擇模具鋼材； 3）要根據(jù)模具的精度及產(chǎn)品的批量及性能要求選擇模具鋼材； 4）要根據(jù)制品批量大小，以最低成本選材原則選擇模具用鋼。 塑料模材料的選用 1） 成型工作零件的選用 表 3— 1 塑料模成型工作零件材料的選用 零 件名稱 工作條件 選用材料 凹模型芯（凸模）、成型鑲嵌件、成型推桿 形狀簡單，產(chǎn)量不大的小型芯型腔 4 T8A、 T10A 形狀復雜，要求熱處理變形小的型腔、型芯或鑲嵌件和整強塑料的成型模 CrWMn、 9Mn2V、 Cr1Cr4W2MoV 、 20CrMnMo 、 20CrM nTi 凹模型芯（凸模）環(huán)成型鑲 需高耐磨、高強度和高韌性的大 5CrMnMo、 40CrMnMo 黃河科技學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 11 頁