【文章內(nèi)容簡介】 而且模具制造環(huán)境臟且累，很少有年輕人選擇學(xué)這個(gè)行當(dāng)。 今年模具設(shè)計(jì)人才由為緊缺，很多企業(yè)的人事經(jīng)理對模具設(shè)計(jì)人才 和數(shù)控加工人才表現(xiàn)出極大的熱情。他們表示，懂繪圖軟件，會看圖紙，會使用 AUTOCAD 和 PRO/E等繪制模具圖紙和加工圖紙，有一定經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)人才和懂加工工藝，會使用MASTERCAM 和 UG 編寫套路，有一定經(jīng)驗(yàn)的數(shù)控加工人才，是目前社會較缺乏，企業(yè)最急需的人才。 目前模具設(shè)計(jì)及數(shù)控編程的畢業(yè)生在數(shù)控和其他方面很難滿足社會的需要。但由于模具設(shè)計(jì)和數(shù)控加工培訓(xùn)設(shè)備投入資金大，要求教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，因此專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)很少。如今在廣東，僅有為數(shù)不多的幾家培訓(xùn)中心開設(shè)了模具設(shè)計(jì)和數(shù)控加工的課程，但是在專業(yè)內(nèi)容的設(shè)置上 還存在很大的缺陷。 模具制造水平檔次低 國內(nèi)模具制造廠家，制造工藝條件參差不齊，不少廠家因?yàn)樵O(shè)備不配套，很多工序依靠手工完成，嚴(yán)重影響了精度和質(zhì)量。國家模具多采用 2Cr13 和 3Cr13 作精密熱處理，而國外則采用專用模具材料 DINI2316，其綜合機(jī)械性能，耐磨耐腐蝕性能及拋光亮度均明顯優(yōu)于國產(chǎn)材料。這從根本上影響了國產(chǎn)模具的外觀質(zhì)量和使用壽命。模具就其本質(zhì)來言屬于共裝，生產(chǎn)出合格制品才是最終目的。因此，模具的質(zhì)量，性能依賴試模結(jié)果檢驗(yàn)。國內(nèi)模具廠因要求交貨時(shí)間短，試模設(shè)備局限，往往把質(zhì)量檢驗(yàn)工 作放在用戶處試模，易給用戶造成大量的損失和浪費(fèi)。而且由于修模受時(shí)間和場地的限制，往往難以調(diào)試出最佳的狀態(tài)。而國外一些發(fā)展交好的企業(yè)都擁有自己的試模場所和設(shè)備，可以模擬用戶的工作條件試模，所以能在最短的時(shí)限達(dá)到很好的效果。 在確保品質(zhì)的前提下，降低成本無疑是努力的方向。但目前一些廠商只關(guān)心價(jià)格，而忽視了模具的技術(shù)質(zhì)量，對用戶而言合理的質(zhì)量價(jià)格比是最優(yōu)選擇，所以進(jìn)口模具價(jià)格比國產(chǎn)的高 8 到 10 倍仍有其市場空間。 設(shè)計(jì)過程及研究內(nèi)容 本人所進(jìn)行的是尋呼機(jī)蓋注射模具的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用的是一模兩 腔。首先分析塑件制品的性能和尺寸形狀，利用 PRO/ENGINEER 進(jìn)行塑件實(shí)體設(shè)計(jì)并得出塑件的質(zhì)量于體積，然后根據(jù)分析選擇注塑材料和注射機(jī)的型號，并校核注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)。接著設(shè)計(jì)模具部分，選擇分型面，設(shè)計(jì)型腔布局，設(shè)計(jì)計(jì)算成型零件的工藝參數(shù)，分 湖南大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 6 頁 析研究澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，脫模機(jī)構(gòu)，模架的選擇等等。最后利用 AutoCAD 畫出模具的組成零件和整個(gè)模具的總體裝配圖。 湖南大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 7 頁 2 塑件成型 工藝分析及 設(shè)計(jì) 塑件工藝分析 進(jìn)行塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須注意的幾方面問題 ： （ 1）塑料的物理機(jī)械性能，如強(qiáng)度，剛性，彈性，吸水性等 ； （ 2）塑料的成型工藝性； （ 3）塑料成型所導(dǎo)致沖模流動(dòng)，排氣，補(bǔ)縮等； （ 4）塑件在成型后的收縮情況以及收縮率差異； （ 5）模具的總體結(jié)構(gòu)，以及脫模的復(fù)雜程度； （ 6）模具零件的形狀和制造工藝。 塑件的設(shè)計(jì)主要包括塑件的形狀，尺寸，精度，表面光潔度，壁厚，斜度，以及塑件上的加強(qiáng)筋等的設(shè)計(jì)。 樹脂的特性 ： (1).化學(xué)及物理特性 ABS 樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯組成的三元共聚物 ， 簡稱 ABS。 (2).使用性能 該塑件采用 ABS 樹脂， 綜合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好；易于成型和機(jī)械加工。 (3).成型性能 無定形材料 ， 流動(dòng)性中等 ,吸濕大 ， 必須充分干燥 ， 表面要求光澤的塑件 ， 須長時(shí)間預(yù)熱干燥 8090 度 ，含水量應(yīng)小于 %（質(zhì)量） ；宜取高料溫 ， 高模溫 ， 但料溫過高易分解 (分解溫度為 270 度 )。 對精度較高的塑件 ， 模溫宜取 5060 度 ， 對高光澤 、 湖南大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 8 頁 耐熱塑件 ， 模溫宜取 6080 度； 注射壓力高于聚苯乙烯。用螺桿式注射機(jī)成型時(shí)，料溫為 180230 攝氏度，注射壓力也比較大。而且有很好的抗沖擊強(qiáng)度和良好的機(jī)械強(qiáng)度以及 一定的耐磨性。收縮率為 %%。質(zhì)量密度為 克每立 方厘米。 ABS 主要性能指標(biāo)：如表 ： 表 ABS 主要性能指標(biāo) 密度 (g/ cm179。) — 吸水率（ %） 導(dǎo)熱系數(shù) (Wm1K 1102) — 線膨脹系數(shù) (105K1) — 比熱容 (Jkg1K1) 1470 比體積（ cm3 g 1? ） 熔點(diǎn)（ ℃ ） 130160 屈服強(qiáng)度（ MPa） 50 計(jì)算收縮率（ %） 抗拉強(qiáng)度 (MPa) 38 拉伸彈性模量 (MPa) 103 抗彎強(qiáng)度 (MPa) 80 抗壓強(qiáng)度 (MPa) 53 彎曲彈性模量 (MPa) 103 尺寸和精度： 由于該塑件是 圓環(huán) 形狀 ，尺寸和精度要求一般， 按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算 。 塑件的形狀： 湖南大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 9 頁 圖 塑件平面工程圖 圖 塑件 3D 圖 脫模斜度 ： 該塑件形狀 輪廓規(guī)則 ， 分模方向沒有阻礙，容易模塑，所以采用單分型面，而且該塑件外表面本身帶有一定的斜度，這樣也更易脫模 ， ABS 屬于無定型塑料，成型收縮率小，選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度 1176。 湖南大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 10 頁 塑件的臂厚： 塑件的壁厚對塑件的質(zhì)量影響很大，壁厚過小，成型時(shí)流動(dòng)阻力大，大型復(fù)雜制品就難以充滿型腔 ； 壁厚過大，不但造成原料的浪費(fèi)，而且對熱固性材料成型來說增加了壓塑的時(shí)間，而且容易造成固化不完全，對熱塑性材料來說就 會 增加冷卻時(shí)間 。所以初步計(jì)算該塑件壁厚為 mm。 塑件的體積估算和注射機(jī)型號的選擇 型腔數(shù)量和排列方式的確定 (1). 型腔數(shù)量確定 該塑件精度較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)等因素，初步定為一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。 (2).型腔排列形式的確定 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且力求緊湊，并與澆口開設(shè)的部位對稱。由于本設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，故采用直線對稱排列。 估算塑件體積 (1).根據(jù)三維 PRO/E 模型分析計(jì)算得體積 ： 塑件體積為： V塑 = 因?yàn)?ABS 的平均密度為 ρ = ， 因此 ， 塑件質(zhì)量為： m塑 = ρV塑 = = (2).澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 ~1 倍估算。 注