【正文】 第一章 緒論第一節(jié) 國內(nèi)注塑模的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢塑料制品在日常社會中得到廣泛利用，模具技術(shù)己成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。國內(nèi)注塑模在質(zhì)與量上都有了較快的發(fā)展。但是與國外的先進技術(shù)相比，我國還有大部分企業(yè)仍然處于需要技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強現(xiàn)代化管理以及體制轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時期。關(guān)于全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例也占到70％?，F(xiàn)在，這3個省份的不少企業(yè)已意識到塑模業(yè)的無限商機，正積極組織模具產(chǎn)品的開發(fā)制造。塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具。目前，我國模具生產(chǎn)廠點約有3萬多家，從業(yè)人數(shù)80多萬人。，％，均居世界前列。2006年，我國塑料模具總產(chǎn)值約300多億元人民幣，其中出口額約58億元人民幣。除自產(chǎn)自用外，市場銷售方面，2006年中國塑料模具總需求約為313億元人民幣，國產(chǎn)模具總供給約為230億元人民幣，%。在我國，廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產(chǎn)中心。廣東占我國模具總產(chǎn)量的四成，注塑模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進一步提高。注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精密的注塑模具精度己達到2微米。制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時， CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，以 CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展，使得注塑模的發(fā)展迅猛。整體來看我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，塑料模具已顯示出一些新的發(fā)展趨勢：一． 大力提高注塑模開發(fā)能力。將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。目前，電視機和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機和電話機模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進行模具設(shè)計的被動局面。二． 注塑模具從依靠鉗工技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽楷F(xiàn)代技術(shù)。隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，注塑模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標準化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進了模具工業(yè)整體水平不斷提高。目前我國已有10多個國家級高新技術(shù)企業(yè)，約200個省市級高新技術(shù)企業(yè)。與此趨勢相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。三． 模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。在信息社會中，作為一個高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠遠不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其它先進制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。四． 注塑模向更廣的范圍發(fā)展。隨著人類社會的不斷進步，模具必然會向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在，能把握機遇、開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具企業(yè)的業(yè)務(wù)很是紅火，利潤水平和職工收入都很好。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個趨向，不斷提高綜合素質(zhì)和國際競爭力。隨著市場的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展，因此對模具的要求也越來越高。為了滿足市場需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將有較快發(fā)展。超大型、超精密、長壽命、高效模具；多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的、更為先進的加工方法。各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。第二節(jié) 存在的問題中國塑料模具行業(yè)和國外先進水平相比，主要存在以下問題。一． 發(fā)展不平衡產(chǎn)品總體水平較低。雖然個別企業(yè)的產(chǎn)品已達到或接近國際先進水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標與國外先進水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達國家相比尚有10年以上的差距。二． 工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已經(jīng)比較先進，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國外，但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后。更主要的是，企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。三． 供需矛盾短期難以緩解。近幾年，國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場滿足率一直不足74%，其中大型、精密、長壽命模具滿足率更低，估計不足60%。同時，工業(yè)發(fā)達國家的模具正在加速向中國轉(zhuǎn)移，國際采購越來越多，國際市場前景看好。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時間。四． 大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少；更重要的是觀念落后，對創(chuàng)新和開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開發(fā)，同時也要重視產(chǎn)品的創(chuàng)新。這既要求塑料機械企業(yè)在技術(shù)人才、技術(shù)創(chuàng)新方面要具有雄厚的實力，也要求企業(yè)能在第一時間內(nèi)準確把握客戶的個性化需求。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低不僅是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，而且在很大程度上決定著這個國家的產(chǎn)品質(zhì)量、效益及新產(chǎn)品開發(fā)能力。我國目前的模具開發(fā)制造水平比國際先進水平至少相差10年，特別是大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的產(chǎn)需矛盾十分突出，已成為嚴重制約我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。 模具是工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電訊、汽車、摩托車、電機、電器、儀器、家電、建材等產(chǎn)品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。因此，我們應(yīng)該認清形勢，認準方向加快發(fā)展速度，而不是永遠依靠進口產(chǎn)品。當(dāng)然，近年來我國的注塑模行業(yè)發(fā)展速度也不可小覷，我們應(yīng)該以此為契機，在最短的時間內(nèi)趕上發(fā)達國家。塑料模具盡管成為時下最為誘人的“奶酪”，但櫻桃好吃樹難栽。由于塑料零配件形狀復(fù)雜、設(shè)計靈活，對模具材料、設(shè)計水平及加工設(shè)備均有較高要求，并不是人人都可以輕易涉足的。專家認為，目前中國與國外水平相比還存在較大差距，眼前需盡快突破制約模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大瓶頸：一是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度；二是塑模企業(yè)應(yīng)向園區(qū)發(fā)展，加快資源整合；三是模具試模結(jié)果檢驗等工裝水平必須盡快跟上，否則塑料模具發(fā)展將受到制約。第二章 塑件工藝性分析第一節(jié) 塑件分析一． 塑件3D圖 二． 塑料名稱 聚酰胺6（PA6）三． 色調(diào) 純PA6透明，加入添加劑變?yōu)椴煌该?，本制件為黑色。四?生產(chǎn)綱領(lǐng) 大批量生產(chǎn)五． 塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析（一） 結(jié)構(gòu)分析1. 制件結(jié)構(gòu)較簡單，蓋體上部凸臺立柱上有側(cè)向管，同時分布有加強筋。蓋體下面規(guī)則分布氣體過濾柱，帶有斜度，易于脫模。塑件整體易于模塑成型，需側(cè)抽芯裝置。2. 該塑件外形類似于一階梯型零件，上部側(cè)向管末端有突出圓弧，由于凸起較小，側(cè)向抽芯時可采用強制脫出方式，對塑件表面質(zhì)量不會造成很大影響。（二） 成型工藝分析1. 。2. ，上表面及凸臺壁厚為2mm，其余圓周壁厚均為1mm。由于塑件沒有特殊狹窄細小部位，所用塑料為PA6，流動性好，注射充型順暢，所以塑件外形沒有設(shè)置脫模斜度，塑件內(nèi)部雖然結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但由于氣體過濾柱本身帶有一定斜度，所以也不必額外設(shè)置脫模斜度。第二節(jié) 注射成型過程及工藝參數(shù)一． 注射成型過程（一） 成型前準備 對PA6的色澤、細度和均勻度等進行檢驗。由于PA6容易吸濕，成型前應(yīng)進行充分的干燥，干燥至水分含量﹤%。干燥條件：Pa，烘箱溫度為90℃～110℃，料層厚度﹤25mm，干燥時間8h～12h。（二） 注射過程 塑料在注射劑料筒內(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，其過程可分為充模，保壓，冷卻三個階段。（三） 塑件的后處理 采用調(diào)濕處理，介質(zhì)為油。二． PA6注射工藝參數(shù)注射機類型：螺桿式。 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min):20～50。料筒溫度（℃）：前段 220～230 中段 230～240 后段 200～210。噴嘴溫度（℃）：200～210；噴嘴形式：直通式。模具溫度（℃）：60～100。注射壓力（MPa）：80～110。保壓壓力（MPa）：30～50。三． PA6性能分析（一） 使用性能 強度高、沖擊韌性好、耐磨、耐疲勞、耐油但吸水性大，因此符合本塑件作為汽車空氣過濾器蓋體的要求。適用于做一般機械零件。（二） 成型性能1. 結(jié)晶性塑料，熔融溫度范圍窄，熔融狀態(tài)熱穩(wěn)定性差，料溫超過300℃，滯留時間超過30min即分解。較易吸濕，須預(yù)熱烘干。2. 流動性好，較易溢料，注射機噴嘴宜用直通式結(jié)構(gòu)。3. 成型收縮率范圍大、收縮率大，取向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，成型條件應(yīng)穩(wěn)定。4. 融料冷卻速度對結(jié)晶度影響較大，對塑件結(jié)構(gòu)及性能有明顯影響，故應(yīng)正確控制模溫，一般為60℃～90℃。（三） PA6的主要性能指標PA6的主要性能指標見下表 [1］P74表21 PA6主要性能指標密度（g/）～吸水率（24h）～比體積(/㎏)～收縮率（％）～熔點（℃）210～225抗拉強度（Mpa）70抗彎強度（Mpa）沖擊強度（kj/）硬度（HB）廢品率（％）第三章 模具結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計第一節(jié) 型面位置的確定一． 分型面的選擇原則（一） 有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。（二） 分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處。（三） 盡可能使塑件留在動模一側(cè)。（四） 有利于保證塑件的尺寸精度。（五） 盡可能滿足塑件的使用要求。（六） 盡量減少塑件在合模方向上的投影面積。（七） 長型芯應(yīng)置于開模方向。（八） 有利于排氣。（九） 有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。 該塑件在上部有側(cè)向氣管，因此分型時需進行側(cè)向抽芯分型。二． 分型面選擇方案（一） 圖31（二） 分型面選擇方案II. 如圖所示圖32（三） 分型面選擇方案III. 如圖所示圖33（四） 方案比較：方案一能夠保證分型面一下各圓的同軸度，但上方凸臺以及立柱的尺寸精度能有模具精度來保證，同時，由于尼龍6較易流延，會在上表面產(chǎn)生沿平面的飛邊，影響制件的表面質(zhì)量；方案二能夠保證凸臺以及立柱的精度，而且，分型面開在BB處，既是流延，也是發(fā)生在開模方向，不會影響上表面質(zhì)量。同時，也保證了側(cè)抽芯處，與豎直面之間為圓角過渡。方案三簡化了模具結(jié)構(gòu)，無需側(cè)抽芯機構(gòu)，但無法預(yù)知開模后塑件留在動定模哪一側(cè)，而且也很難保證制件各圓形尺寸的同軸度，同時也會在外表面有明顯的分型痕跡，影響外觀。綜上