【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化溫度 ,分解溫度的要求降低 。作為一種日用品 ,生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn) ,這樣 ,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命 ,在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素 。此外 ,塑料都會(huì)老化 ,作為一種光學(xué)用品 ,還要考慮到材料的光氧化等問題 . 塑件材料的選擇：選用 材料為 PC（聚碳酸酯）。 色調(diào)： 乳白。 生產(chǎn)批量： 批量 。 塑件工藝性分析： 外表面光滑，外形為圓形殼類零件，腔體為 14mm 深，壁厚均勻 2mm，表面粗糙度可取 。塑件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要求。 塑件 未 注公差按照 SJ1372中 8 級(jí)精度公差。 pc 的介紹 PC 的簡(jiǎn)介及化學(xué)性質(zhì)： 聚碳酸酯（ Polycarbonate）縮寫為 PC 是一種無色透明 的無定性熱塑性材料。其名稱來源於其內(nèi)部的 CO3 基團(tuán)。 聚碳酸酯耐酸，耐油。聚碳酸酯不耐紫外光，不耐強(qiáng)鹼。 物理性質(zhì) ： 聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加劑就具有 UL94 V0 級(jí)阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對(duì)聚碳酸酯價(jià)格較低，并可通過本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。隨著聚碳酸酯生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價(jià)格差異在日益縮小。 聚碳酸酯的耐磨性差 。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對(duì)表面進(jìn)行特殊處理。 生產(chǎn)現(xiàn)狀 ： 聚碳酸酯 (PC)作為五大工程塑料中唯一的透明產(chǎn)品，國內(nèi)外產(chǎn)能增長迅猛， 2021 年全球生產(chǎn)能力約為 185 萬噸， 2021 年為 220 萬噸， 2021 年 265 萬噸， 2021 年 275萬噸，預(yù)計(jì) 2021 年將增加到 290 萬噸， 2021 年達(dá)到 325 萬噸，年均增長率約為 12%左右。 我國 PC 產(chǎn)能多年來一直較小，僅有 3 家企業(yè)維持生產(chǎn)，產(chǎn)能不足 5000 噸 /a，年產(chǎn)量 2021 噸左右，隨著我國 PC 需求快速增長，目前我國掀起了 PC 合資合作建設(shè)裝置的熱 潮，拜耳公司與上海華誼集團(tuán)氯堿化工公司在上海化工園區(qū)建設(shè) 20 萬噸 /aPC 裝置，預(yù)計(jì)一期 5 萬噸 /a 裝置將于 2021 年底投產(chǎn)， 2021 年初完成二期工程達(dá)到 10 萬噸 /a，鑒于我國 PC 市場(chǎng)巨大需求，最終將使該 PC 裝置擴(kuò)能至 20 萬噸 /a，裝置生產(chǎn)主要是光學(xué)級(jí)產(chǎn)品，用于生產(chǎn) CD、 DVD 光盤、汽車照明系統(tǒng)等。 日本帝人化學(xué)正在浙江嘉興建設(shè) 5 萬噸 /aPC 裝置，預(yù)計(jì) 2021 年 4 月投產(chǎn)，主要原料雙酚 A 由日本三井化學(xué)供應(yīng)，氯氣和燒堿則來自當(dāng)?shù)仄髽I(yè)，一氧化碳自己生產(chǎn)，產(chǎn)品為通用級(jí)產(chǎn)品，主要供應(yīng)電氣組件、汽車零部件的生產(chǎn)，計(jì)劃在 2021 年將添加一套 5 萬噸 /a 生產(chǎn)裝置；同時(shí)該公司在上海高橋貿(mào)易自由區(qū)獨(dú)資建設(shè) 萬噸 /aPC、ABS 復(fù)合物裝置，目前已投產(chǎn)，計(jì)劃 2021 年上半年增建 2 萬噸 /a 第二條生產(chǎn)線。日本三菱瓦斯化學(xué)公司擬在四川建設(shè) 10 萬噸 /aPC 裝置，預(yù)期 2021 年投產(chǎn)。 此外，國內(nèi)還有一些企業(yè)與國外合作或采用國產(chǎn)化技術(shù)建設(shè)規(guī)?；?PC 生產(chǎn)裝置，因此未來幾年我國 PC 生產(chǎn)將步入新階段， 2021 年國內(nèi)生產(chǎn)能力將增至 25 萬噸 /a 左右， 2021 將達(dá)到 5060 萬噸 /a。針對(duì)我國 PC 潛力巨大市場(chǎng)，國外著名的 PC 公司不僅在我國合作建設(shè)生產(chǎn) 裝置，還在中國臺(tái)灣、韓國、新加坡、泰國等國家和地區(qū)建設(shè)規(guī)?；b置，相對(duì)多裝置投資是針對(duì)我國市場(chǎng)的。 PC 生產(chǎn)工藝進(jìn)展主要發(fā)展趨勢(shì)是開發(fā)非光氣合成工藝以替代目前主要合成工藝界面縮聚光氣法， GE 塑料和拜耳公司都開發(fā)各自的非光氣法生產(chǎn)技術(shù)并推向工業(yè)化生產(chǎn)，此外旭 /奇美、三菱化學(xué) /三菱瓦斯、帝人公司、 LG 化學(xué)公司均開發(fā)出非光氣工藝技術(shù)，正在建設(shè)或計(jì)劃建設(shè)非光氣法 PC 裝置，非光氣法路線將成為未來 PC 的主要生產(chǎn)路線 市場(chǎng)分析 ： 20 世紀(jì) 90 年代末期以來我國 PC 的需求由原來的紡織業(yè)用沙管轉(zhuǎn)向電子 /電氣、光盤、建筑 、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，需求量急劇增加。 1999 年國內(nèi)消費(fèi)量約為 14 萬噸，而 2003 年消費(fèi)量增高達(dá)到 38 萬噸，年均增長率約 28%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國民經(jīng)濟(jì)的平均增長速度和其它通用工程塑料的增長速度。由于國內(nèi)產(chǎn)量極小，我國使用的 PC 主要從國外進(jìn)口。 19992021 年我國 PC 的凈進(jìn)口量分別為 萬噸、 萬噸、 萬噸、 萬噸、 萬噸，而且尚未包括相當(dāng)數(shù)量走私進(jìn)來的 PC，亦未考慮進(jìn)口的成品和邊角料，所以實(shí)際國內(nèi)進(jìn)口與消費(fèi)數(shù)據(jù)要比上述海關(guān)統(tǒng)計(jì)要高出許多，國內(nèi)外PC 界一致認(rèn)為我國市場(chǎng)潛力巨大其相對(duì)穩(wěn) 定。 1999 年 2021 年我國 PC 市場(chǎng)快速增長主要是電子電氣產(chǎn)品、中空陽光板、 CD和 DVD 光盤及非一次性飲用水桶和食品容器需求拉動(dòng)，目前我國 PC 的消費(fèi)結(jié)構(gòu)大致如下：電子電氣及計(jì)算機(jī)配件約占 42%；中空陽光板約占 %； CD 和 DVD 光盤約為 %；飲用水桶和食品容器約占 %；復(fù)合材料和汽車工業(yè)等領(lǐng)域約占 9.1%。今后幾年我國原有的主要消費(fèi)領(lǐng)域仍將繼續(xù)保持高速增長勢(shì)頭，計(jì)算機(jī)和家用電器持續(xù)增長，該領(lǐng)域未來對(duì) PC 的年均增長率約為 10%12%；鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)及城市建設(shè)，對(duì)中空陽光板需求依然強(qiáng) 勁，而且近年來國內(nèi)長江和珠江三角洲一帶利用 PC 加工生產(chǎn)板材企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益比許多聚合物樹脂生產(chǎn)企業(yè)好很多，預(yù)計(jì)中空陽光板未來對(duì) PC 的需求年均增長率為 1215%左右；目前我國成為世界上第二大光盤消費(fèi)國，以前全部依賴進(jìn)口光盤級(jí) PC 生產(chǎn)，隨著拜耳公司上海光盤品級(jí) PC 投產(chǎn)，未來幾年光盤對(duì) PC 需求仍將保持 20%以上高速度增長；專家預(yù)測(cè)未來國內(nèi) PC 需求增長最快的領(lǐng)域?qū)⑹且?PC為基材共混合金類復(fù)合材料，其中汽車工業(yè)將是主要拉動(dòng)力。預(yù)計(jì)未來幾年我國 PC 的需求年均增長率將保持 15%20%之間， 2021 年國內(nèi)的 PC市場(chǎng)需求量將 達(dá)到 5565 萬噸 /a。國內(nèi)產(chǎn)能仍無法滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求，將從周邊國家日本、韓國、泰國等進(jìn)口大量產(chǎn)品供應(yīng)國內(nèi)市場(chǎng)。 PC/ABS 合金新品種主要用于汽車工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展 目前全球 PC 應(yīng)用已向高功能化、專用化方向發(fā)展，鑒于我國 PC 生產(chǎn)能力和市場(chǎng)需求均呈現(xiàn)快速發(fā)展局面，尤其是國內(nèi)多套規(guī)模化裝置的建設(shè)，加上汽車工業(yè)迅猛發(fā)展拉動(dòng)，未來幾年我國 PC 工業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，其中最為關(guān)鍵的是加快 PC 的應(yīng)用研究。 首先國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)充分利用國內(nèi)生產(chǎn)能力增加和在塑料改性及塑料合金方面積累的經(jīng)驗(yàn)，加快 PC 合金等復(fù)合材料開 發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用，其中最為重要的是： PC/ABS 合金， PC 與 ABS 共混物可以綜合 PC 和 ABS 的優(yōu)良性能，一方面可以提高 ABS 的耐熱性、抗沖擊和拉伸強(qiáng)度，另一方面可以降低 PC 成本和熔體粘度，改善加工性能，減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度對(duì)制品厚度的敏感性。目前 PC/ABS 合金發(fā)展迅速，全球產(chǎn)量約為 85 萬噸 /a 左右，我國需求量約為 20 萬噸 /a 左右。世界各大公司紛紛開發(fā)推出 PC/ABS 合金新品種，如阻燃、玻纖增強(qiáng)、電鍍、耐紫外線等品種，主要用于汽車工業(yè)、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)和電子電氣部件等。國內(nèi)主要研究與生產(chǎn)公司有上海杰事 杰公司、中科院長春應(yīng)用化學(xué)所、蘭州大學(xué)等單位。 PC/PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 )合金，將 PBT 與 PC 共混制得合金材料可以提高 PC 流動(dòng)性、改善了加工性能和耐化學(xué)藥品性。日本科研人員用 PC 和 PBT 在酯交換催化劑存在下，制得 PC/PBT 共混物，綜合性能良好，而且具有較好透明性；用與PC 折光率相近的玻璃纖維增強(qiáng) PC/PBT，不但體系綜合性能優(yōu)良，而且具有很好的透明性，可以做玻璃代替材料。目前國外 PC/PBT 合金產(chǎn)品主要用于汽車保險(xiǎn)杠、包裝薄膜材料、汽車底座和座位等。國內(nèi)研究剛剛起步。 此外 PC/PS(聚 苯乙烯 )合金、 PC/PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 )合金、液晶聚酯改性 PC、 PET/PCL(由乙二醇、低分子量聚已內(nèi)酯和對(duì)苯二甲酸共聚而成的多嵌段共聚酯 )與 PC 共混改性、聚 (1,4環(huán)已烷二甲酸 1， 4環(huán)已烷二甲醇 )酯改性 PC 等值得關(guān)注和研究開發(fā)。 其次應(yīng)緊跟國際發(fā)展潮流，加之 PC 合金材料的研究不斷進(jìn)展， PC 的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，要加快 PC 消費(fèi)領(lǐng)域的拓展。 寬波透光的光學(xué)器械， PC 片材特別適宜于制作眼鏡鏡片，在 PC 分子鏈中引入硅氧基團(tuán)，可以提高其硬度及耐擦傷性。 PC 作為高折射率塑料，用于制作耐高 溫光學(xué)纖維的芯材，若在 PC 分子鏈中的 CH 鏈為 CF 鏈所取代，則可以對(duì)可見光的吸收減少，能有效降低傳遞途中的信號(hào)損失。另外 PC 良好透光性，在透明窗材、高層建筑幕墻、機(jī)場(chǎng)和體育場(chǎng)館透明建筑材料等方面應(yīng)用非常普遍和具有潛力，今后重點(diǎn)是提高表面硬度和抗靜電性。 PC 片抗沖擊。 眼鏡片的薄厚： 普通樹脂片很厚，玻璃片較厚，中折樹脂片較薄， PC 片和高折樹脂片更薄，高折玻璃片最薄。 阻燃環(huán)保的通信電器，今后應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)阻燃 PC 用于通信電器領(lǐng)域中，因此無污染阻燃 PC 材料成為開發(fā)重點(diǎn)，溴系阻燃劑由于毒性在減少使用，而無鹵 環(huán)保磷系阻燃劑會(huì)明顯降低 PC 的熱變形溫度和沖擊強(qiáng)度，因此比較適宜的是有機(jī)硅系阻燃劑。另外隨著通信電器輕量小型化對(duì) PC 材料提出更高要求，目前 PC/ABS 合金就特別適宜在通信電器及航空航天工業(yè)中應(yīng)用。 表面金屬化的汽車部件， PC 表面金屬化后具有良好的金屬光澤及高強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于各種汽車零部件中，但是電鍍過程中會(huì)降低它的沖擊韌性，因此采用彈性體與PC 進(jìn)行共混合改性，所含彈性體分散了致開裂應(yīng)力，雖經(jīng)電鍍也不會(huì)降低其沖擊韌性，因此電鍍級(jí) PC 樹脂非常具有開發(fā)前景。另外表面金屬化的 PC 還可以作為電磁波的屏蔽材料，應(yīng)用 計(jì)算機(jī)中。 低殘留有害物的食品容器，工業(yè)合成 PC 是雙酚 A 型，由于合成時(shí)候有微量未反應(yīng)的單體雙酚 A 殘留在樹脂中，在作為飲用水桶和食品容器時(shí)候，易被溶出從而影響人們身體健康，因此要開發(fā)衛(wèi)生級(jí)的 PC 樹脂，用作飲水桶和其他食品容器的生產(chǎn)與使用，作為飲水桶和其他食品包裝材料及容器 PC 在國內(nèi)應(yīng)用前景非常看好。 防開裂脆化的醫(yī)療器械， PC 具有諸多優(yōu)異性能，目前已經(jīng)應(yīng)用醫(yī)療器械中，由于其耐化學(xué)品性較差，在化學(xué)藥品存在下易引起內(nèi)應(yīng)力開裂，如 PC 在人工透析器、人工肺等醫(yī)療器械中應(yīng)用要解決高溫消毒導(dǎo)致裂紋的老化現(xiàn)象，若克服這 些缺點(diǎn)， PC 在醫(yī)療器械中應(yīng)用可迅速擴(kuò)大。 第三章 PRO/E 軟件介紹 Pro/Engineer 是美國 PTC 公司的產(chǎn)品，于 1988 年問世。 10 多年來，經(jīng)歷 20 余次的改版，已成為全世界及中國地區(qū)最普及的 3D CAD/CAM 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、航天、家電、玩具等行業(yè)。 Pro/E 是全方位的 3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件包，和相關(guān)軟件 Pro/DESINGER（造型設(shè)計(jì)）、 Pro/MECHANICA（功能仿真），集合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、加工制造、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、工 業(yè)設(shè)計(jì)、逆向工程、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理等功能，從而使用戶縮短了產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間并簡(jiǎn)化了開發(fā)的流程；國際上有 27000 多企業(yè)采用了 PRO/ENGINEER 軟件系統(tǒng)，作為企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 Pro/E 獨(dú)樹一幟的軟件功能直接影響了我們工作中的設(shè)計(jì)、制造方法。與其他同類三維軟件（ MDT、 UG、 CATIA 等）相比， Proe/ENGINEER 的不同之處在于以下幾點(diǎn)： 1）基于特征的（ FeatureBased） Pro/ENGINEER 是一個(gè)基于特征的（ FeatureBased）實(shí)體模型建模工具，利用每次個(gè)別建構(gòu)區(qū)塊的方式構(gòu)建模型。設(shè)計(jì)者根據(jù)每個(gè)加工過程，在模型上構(gòu)建一個(gè)單獨(dú)特征。特征是最小的建構(gòu)區(qū)塊，若以簡(jiǎn)單的特征建構(gòu)模型，在修改模型時(shí)，更有彈性。 （ 2）關(guān)聯(lián)的（ Associative） 通過創(chuàng)建零件、裝配、繪圖等方式，可利用 Proe/ENGINEER 驗(yàn)證模型。由于各功能模塊之間是相互關(guān)聯(lián)的，如果改變裝配中的某一零件，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)地在該裝配中的其他零件與繪圖上反映該變化。 （ 3）參數(shù)化（ Parametric） Pro/ENGINEER 為一參數(shù)化系統(tǒng)，即特征之間存在相互 關(guān)系，使得某一特征的修改會(huì)同時(shí)牽動(dòng)其他特征的變更，以滿足設(shè)計(jì)者的要求。如果 某一特征參考到其他特征時(shí)，特征之間即產(chǎn)生父 /子（ parent/child）關(guān)系。 （ 4）構(gòu)造曲面（ surface） 復(fù)雜曲面的生成主要有三種方法： 1）由外部的點(diǎn)集，生成三維曲線，再利用 Pro/E 下 surface 的功能生成曲面。 2）直接輸入由 Pro/desinger（造型設(shè)計(jì)）產(chǎn)生的曲面。 3）利用 import（輸入）功能，以 IGES、 SET、 VDA、 Neutral 等格式，輸入由其他軟件或三維測(cè)量儀產(chǎn)生的曲面。 （ 5）在裝配圖中 構(gòu)建實(shí)體 根據(jù)已建好的實(shí)體模型，在裝配（ ponent）中，利用其特征（平面，曲面或軸線）為基準(zhǔn)，直接構(gòu)建（ Create）新的實(shí)體模型。這樣建立