【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在塑料模具的開(kāi)發(fā)，結(jié)構(gòu)和企業(yè)管理等方面已顯示出了一些新的趨向，先綜合如下：、周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，已有越來(lái)越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，這已成為一種趨勢(shì)，為滿足用戶的這一需求，各方面的工作必須跟上。，將開(kāi)發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中去，甚至在尚無(wú)明確的用戶對(duì)象之前進(jìn)行開(kāi)發(fā)(這需要在有較大的把握和敢冒一定的風(fēng)險(xiǎn)的情況下進(jìn)行的)，變被動(dòng)為主動(dòng)。目前，電視機(jī)和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車(chē)塑件等已經(jīng)采用這種方法，手機(jī)和電話機(jī)模具開(kāi)發(fā)也已開(kāi)始嘗試。這種做法打破了長(zhǎng)期以來(lái)模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的被動(dòng)局面。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)3事實(shí)證明，這種做法不僅是模具廠變被動(dòng)為主動(dòng)，而且對(duì)開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)和縮短模具生產(chǎn)周期也十分有利，受到用戶的歡迎。青島海爾模具公司等企業(yè)的“你給我一個(gè)概念，我還你一個(gè)產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式及太倉(cāng)求精模塑公司和浙江陶氏模具集團(tuán)有限公司等企業(yè)主動(dòng)開(kāi)發(fā)的辦法已經(jīng)被越來(lái)越多的企業(yè)所接受，這可能也是今后發(fā)展的一種趨向。，過(guò)去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說(shuō)：“模具是一種工藝品”的概念已逐漸被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長(zhǎng)期以來(lái)主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來(lái)越高，生產(chǎn)周期越來(lái)越短，鉗工比例越來(lái)越低，最終促使整個(gè)模具工業(yè)水平不斷提高，正在被社會(huì)所接受。我國(guó)模具行業(yè)，目前已有4個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，近百個(gè)省市級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。與此趨向相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸變?yōu)榧夹g(shù)型人才是十分必要的。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，技藝型人才仍是十分重要的，因?yàn)槟＞弋吘闺y以完全擺脫對(duì)技藝的依靠。 ，這也是一種趨向。21世紀(jì)，信息越來(lái)越多，信息技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)發(fā)達(dá)，信息已與人們的生產(chǎn)和生活休戚相關(guān)。在目前的信息社會(huì)中，高水平的模具，現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用的CAE,PDM,CAPP ,KBE,KBS,RE,CIMS,ERP等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都是信息化的表現(xiàn)，向信息化方向發(fā)展這一趨向已被行業(yè)所公認(rèn)。，模具必然會(huì)向著更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在能把握機(jī)遇，開(kāi)拓市場(chǎng)，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具的企業(yè)日子普遍好過(guò)，使自己生產(chǎn)的模具向高水平發(fā)展，不斷提高自己的綜合素質(zhì)和整體實(shí)力及進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 ，其表現(xiàn)形式：一是遷廠，二是投資，三是采購(gòu)，這一趨向雖然并非這幾年才有，但近幾年更加明顯。我們應(yīng)該抓住機(jī)遇，加快發(fā)展步伐。 存在的問(wèn)題我國(guó)塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國(guó)外先進(jìn)水平相比，主要存在 6 個(gè)方面的問(wèn)題。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)4，產(chǎn)品總體水平較低，雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到相當(dāng)高的水平，個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際水平，但總體來(lái)看，模具的精度，型腔表面的粗糙度，生產(chǎn)周期，壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比上有較大的差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有 10 年以上的差距。，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進(jìn)，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國(guó)外，但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后，更主要的是我們的企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。，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(kāi)發(fā)投入少，更重要的是觀念落后對(duì)開(kāi)發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具開(kāi)發(fā)，而且要重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。技術(shù)落后往往容易看到，管理落后有時(shí)卻難以意識(shí)到。國(guó)內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距十分明顯，管理的差距所帶來(lái)的問(wèn)題往往比技術(shù)上的差距更為嚴(yán)重。同一個(gè)企業(yè)，設(shè)備不變，人員不變，管理一變立竿見(jiàn)影，這樣的例子并不少見(jiàn)。2022 年，國(guó)產(chǎn)塑料模具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率不足 74%，其中大型，精密，長(zhǎng)壽命模具滿足率還要低，估計(jì)不足 60%。同時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正在加速向我國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)家采購(gòu)越來(lái)越多，國(guó)際市場(chǎng)前景很好。市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴(lài)于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國(guó)有和集體所有制原來(lái)的體制和經(jīng)營(yíng)機(jī)制已越來(lái)越顯得不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。雖然各地都在努力解決這兩個(gè)問(wèn)題，但要得到較好解決尚待時(shí)日。展望未來(lái)，由于國(guó)際、國(guó)內(nèi)宏觀環(huán)境良好，國(guó)內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)仍將以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的問(wèn)題通過(guò)國(guó)內(nèi)外交流與合作。全行業(yè)的共同努力和各方面的支持，不久的將來(lái)，定會(huì)得到較好的解決。 發(fā)展展望在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績(jī)，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，把自己帶入到國(guó)際市場(chǎng)中去，促進(jìn)我國(guó)整個(gè)模具行業(yè)的快速發(fā)展。隨著市場(chǎng)的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展，因此對(duì)模具的要求也一定會(huì)越來(lái)越高。為了滿足市場(chǎng)的需要，未來(lái)的塑料模具無(wú)論是品種、結(jié)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)5構(gòu)、性能還是加工技術(shù)都比將會(huì)有較快的發(fā)展，而且這種必須跟上時(shí)代發(fā)展步伐。展望未來(lái)，下列幾方面發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。當(dāng)然，這是需要開(kāi)拓、創(chuàng)新和做出艱苦努力的。、超精密，長(zhǎng)壽命模具將得到發(fā)展。、多種顏色，多層多腔，多種成型方法一體化的模具得到發(fā)展。，特別是與快速成型相結(jié)合的 RP/RT 技術(shù)得到較快的發(fā)展。、加工機(jī)各種管理獎(jiǎng)項(xiàng)數(shù)字化，信息化方向發(fā)展，CAD/CAM/CAE/CAPP 及 PDM 等等向智能化，集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。，更加高精度，更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展與推廣應(yīng)用。，隨之而來(lái)的也會(huì)產(chǎn)生一種特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。，涂覆，修補(bǔ)，研磨和拋光的新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。，并行工程，復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。，氣輔和其他注射成型工藝及模具業(yè)將會(huì)有所發(fā)展。 “十一五”期間，在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，廣大模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革，下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來(lái)，模具工業(yè)必將獲得更好的發(fā)展。 設(shè)計(jì)的研究設(shè)想及研究方法本設(shè)計(jì)已洗發(fā)液瓶蓋為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)制件外型尺寸進(jìn)行分析，材料選為聚丙烯，確定模具設(shè)計(jì)方案。制件的三維實(shí)體由 PRO/E 做出，根據(jù)原始塑料零件定義參照模型，定義模具坯料，在參照模型上進(jìn)行拔模檢測(cè)，設(shè)置模具模型的收縮率，定義分型面，定義體積塊，以將模具分割成單獨(dú)的元件，抽取模具體積塊，以生成模具特征。增加澆口，流道作為模具特征，填充模具型腔，以創(chuàng)建制模。創(chuàng)建澆鑄件，定義開(kāi)模步驟，使用 CAE 功能模塊執(zhí)行模流分析，估計(jì)模具的初步尺寸并選取合適模座，最后完成模具工程圖的制作。 設(shè)計(jì)的結(jié)果及意義 本次設(shè)計(jì)的目的是：通過(guò)測(cè)量實(shí)際制件的尺寸，利用三維制圖軟件得到之間的三維模型，選擇合適的注射機(jī)，澆注系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)模架，推出機(jī)構(gòu)等等，最后利用 Proe黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)6畫(huà)出模具的三維圖紙，并在此基礎(chǔ)上畫(huà)出模具的裝配圖和零件圖，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。通過(guò)這次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以將大學(xué)的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，完整的復(fù)習(xí)，并將其應(yīng)用到實(shí)際。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)7第 2 章 分型面位置以及型腔數(shù)量和排列方式的確定 塑件的分析塑件的分析：該塑件是一個(gè)洗發(fā)水瓶蓋，屬于小型復(fù)雜零件。材料選擇為聚丙烯，它柔韌性能好，伸縮率較高，塑件分上下蓋兩部分；可以開(kāi)合。外觀要求光滑。如圖所示，塑件壁厚為 。屬于塑料制件，生產(chǎn)批量大。其中部分尺寸在實(shí)件體零件圖里有標(biāo)注。該零件分為兩部分，圖 是用 Pro/e 創(chuàng)建的零件。圖 制件的三維立體圖 塑件材料的選擇 選擇材料的合適與否關(guān)系著這個(gè)設(shè)計(jì)的成敗與否，所以應(yīng)慎重選擇：幾種典型的材料進(jìn)行比較選取。 丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(ABS)ABS 外觀是淡黃色非晶態(tài)樹(shù)脂，不透明，密度與聚苯乙烯基本相同。ABS 具有良好的綜合物理力學(xué)性能，耐熱，耐磨，耐油，尺寸穩(wěn)定，加工性能優(yōu)良，具有三種單體所賦予的優(yōu)點(diǎn)，其中丙烯腈賦予材料良好的剛性，硬度，耐油性耐寒性：苯乙烯賦予材料剛性 硬度，光澤性和良好的加工流動(dòng)性，改變?nèi)M分比例可以調(diào)節(jié)材料性能。ABS 為無(wú)定型聚合物，無(wú)明顯熔點(diǎn)，融融流動(dòng)溫度不太高隨所含三種單體比例不同，在 160176。C190176。C 度具有充分的流動(dòng)性，且熱穩(wěn)定性好在高于 285℃時(shí)才出現(xiàn)分解現(xiàn)象，因此加工溫度范圍較寬。ABS 熔體具有明顯的非牛頓性，提高成型壓力可以使熔體粘度明顯減小。粘度隨溫度升高也會(huì)明顯下降。ABS 吸濕性稍大于聚苯乙黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)8烯，吸水率在 %—%之間，但由于熔體粘度不高，對(duì)于要求不高的制品，可以不經(jīng)干燥，但干燥可使制品具有良好的表面光澤并可改善內(nèi)在質(zhì)量，在 8090℃一下干燥 23 個(gè)小時(shí)，可以滿足各種成型要求。ABS 具有較小的成型收縮率，收縮率變化最大范圍約為 %%。在多數(shù)情況下，其變化不小于該范圍。注塑是 ABS 塑料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑機(jī)，但更常用螺桿式注塑機(jī)，后者更適于形狀復(fù)雜制品，大型制品成型。 聚苯乙烯(PS) 聚苯乙烯是無(wú)色無(wú)味的透明剛硬固體，制品鄭地時(shí)有金屬般鳴響，聚苯乙烯透光率不低于 80%，霧度約為 3%,折射率較大，在 %%之間，具有特殊光亮，但儲(chǔ)存容易泛黃，泛黃的原因之一是單體純度不夠，特別是在含微量元素時(shí)，二是聚合物在空氣中緩慢老化引起發(fā)黃，聚苯乙烯較輕，密度在 之間。 聚苯乙烯在熱塑性塑料中屬于典型的硬而脆材料，拉伸，彎曲等常規(guī)力學(xué)性能高于聚苯烴，拉伸時(shí)無(wú)明顯屈服現(xiàn)象 聚苯乙烯分子鏈雖是剛性鏈，但由于是無(wú)定型結(jié)構(gòu) 超過(guò)玻璃花溫度即開(kāi)始軟化，軟化點(diǎn)為 95℃左右，許多力學(xué)性能都受到溫度升高的明顯影響。最高連續(xù)實(shí)用溫度僅 6080℃。120℃時(shí)開(kāi)始成為熔體。180℃時(shí)開(kāi)始具有流動(dòng)性，其熱穩(wěn)定性較好，超過(guò) 300℃才開(kāi)始分解，因此聚苯乙烯具有較高的成型加工區(qū)間 聚苯乙烯是非極性聚合物，具有優(yōu)異的介電，電絕緣性能，由于吸濕性很小，電性能也不變環(huán)境溫度改變的影響：吸濕性很小，加工前一般不需要與專(zhuān)門(mén)的干燥工序，成型溫度范圍較寬。收縮率及其變化范圍都很小 一般在 %—%，有利于成型尺寸精度較高和尺寸穩(wěn)定性的制品。聚苯乙烯制品容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 并且在空氣中緩慢老化引起發(fā)黃，很明顯不適合選用。 聚丙烯(PP)聚丙烯，俗稱(chēng)百折膠，是繼尼龍之后發(fā)展到的又一種樹(shù)脂品種，它是一種高密度，無(wú)側(cè)鏈，高結(jié)晶體的聚合物。是一種半透明，半晶體的熱塑性塑料，聚丙烯按其結(jié)晶度可以分為等規(guī)聚丙烯和無(wú)歸聚丙烯。常用的聚丙烯原料是等規(guī)聚丙烯，聚丙烯具有優(yōu)良的綜合性能，具有高強(qiáng)度，絕緣性能好，吸水率低，熱變形溫度高，密度小，結(jié)晶度高等特點(diǎn)。有著良好的硬度和剛性，具有高抗蠕變和應(yīng)力松弛能力，優(yōu)良的耐磨性，自潤(rùn)滑性，耐疲勞性，是其它工程材料不能相比的。(1) 物理性能：純聚丙烯是透明的象牙白色，蠟狀，無(wú)毒，無(wú)味的乳白色高結(jié)晶黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)9聚合物，密度為 ，是通用塑料中最輕的一種。成型收縮率：%，對(duì)水特別穩(wěn)定，24 小時(shí)在水中的吸水率為 %，成形性好，但收縮率大，制品壁厚制品容易凹陷。制品表面光澤度好，容易著色。(2) 力學(xué)性能聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)則，具有良好的力學(xué)性能。其強(qiáng)度和硬度，彈性都較好，但在室溫和低溫下沖擊強(qiáng)度較差，分子量增加的時(shí)候沖擊強(qiáng)度也增大，但成型加工性能變差，聚丙烯突出的性能是抗彎曲疲勞性，干燥系數(shù)與尼龍相似，在潤(rùn)滑油下不如尼龍(3) 熱性能聚丙烯的燃燒熱很高，很難支撐阻燃產(chǎn)品，聚丙烯具有良好的耐熱性，熔點(diǎn)在164170℃之間，制品在 100℃以上驚醒消毒滅菌，在不變外力的情況下 150℃也不變形，但低溫時(shí)便脆，不耐磨，易老化，脆化溫度為35℃?？稍?100℃左右長(zhǎng)時(shí)間使用，聚丙烯不適合 0℃以下使用。由于均聚物的聚丙烯在 0℃以下時(shí)非常脆，因此需對(duì)商業(yè)的聚丙烯材料是加入 14%乙烯的無(wú)規(guī)則共聚物或者更高比例乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的聚丙烯材料有較高的熱扭曲溫度，低透明度，低光澤度，低剛性，但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。聚丙烯的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。聚丙烯的維卡軟化溫度為 150℃，由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛性和抗劃痕特性比較好，聚丙烯不存在環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題，聚丙烯也不像聚乙烯那樣在高溫下具有抗氧化性。(4) 化學(xué)性能聚丙烯化學(xué)穩(wěn)定性好，除了強(qiáng)氧化劑和非極性溶劑能使聚丙烯降解，聚丙烯對(duì)化學(xué)侵蝕有很強(qiáng)的抵抗力。農(nóng)地較低的溶液則對(duì)聚丙烯無(wú)害。但低分子量的脂肪烴，汽油，二甲苯，氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹。共聚物溶脹程度比均聚物高，聚丙烯從這類(lèi)溶劑中取出后，其尺寸恢復(fù)原狀。由于表面惰性極大，如果不采用火焰處理或類(lèi)似技術(shù)，很難在聚丙烯進(jìn)行印刷，噴漆及粘合。(5) 電性能聚丙烯的高頻絕緣性能優(yōu)良，由于它幾乎不吸水，故絕緣性能不變溫度的影響。PP 具有較高的介電系數(shù)，隨著溫度的上升，可以用來(lái)制作變熱的電氣絕緣制品。它的擊穿電壓很高。聚丙烯的抗壓性，耐電弧好，但靜電度高，遇銅易老化，能制造高純度的聚丙烯，用于半導(dǎo)體工業(yè)。(6) 耐老化性聚丙烯對(duì)紫外線很敏感，耐紫