【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 150 萬次。國內(nèi)熱鍛模使用壽命 50 萬次，國內(nèi)只有 35 萬次。國外熱鍛模使用壽命 12022 次以上，國內(nèi)一般為 30005000 次。影響模具壽命的因素較多，但模具材料是重要因素。高壽命模具離不開優(yōu)質(zhì)模具材料。 國內(nèi)模具鋼品種少、質(zhì)量差、性能低。雖然國內(nèi)也研制出許多高性能模具鋼，但大多數(shù)是上世紀(jì) 7080 年代研制的，因種種原因，真正使用的量較少，鋼種也不多。每年使用量不足 1 萬噸。故在生產(chǎn)上使用的仍然是老鋼種為主，如冷模用 CrWMn、CrlCrl2MoV 等，熱模用 3CrW8V、6542 等，另外，由于模具鋼的改鍛效果差、選材與熱處理不當(dāng)?shù)仍?，也造成模具的壽命低?，F(xiàn)從塑料模具鋼方面，扼要分析國內(nèi)模具鋼的研究開發(fā)情況。 近年來，中國塑料模具發(fā)展速度相當(dāng)快。目前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比重約為 30%。隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)在未來模具市場(chǎng)中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。以汽車工業(yè)為例，隨著汽車產(chǎn)銷量高速增長，汽車模具潛在市場(chǎng)十分巨大。據(jù)介紹，在生產(chǎn)汽車時(shí)，各種功能性零部件都要靠模具成型，僅制造一款普通轎車約需 200 多件內(nèi)飾件模具，而制造保險(xiǎn)杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型塑料模具，從模具行業(yè)生產(chǎn)能力看，目前滿足率僅約 50%。在建筑領(lǐng)域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料也是大勢(shì)所趨，預(yù)計(jì) 2022 年全國塑料門窗和塑管普及率將達(dá)到 30%～50%，塑料排水管市場(chǎng)占有率將超過 50%，都會(huì)大大增加對(duì)模具的需求量。應(yīng)該說，塑料模具的應(yīng)用潛力是不可低估的。專家預(yù)測(cè)，大型、精密、設(shè)計(jì)合理的注塑模具將受到市場(chǎng)普遍歡迎。帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì)（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）4 全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布相類似，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(gè)省份的不少企業(yè)已意識(shí)到塑模業(yè)的無限商機(jī)，正積極組織模具產(chǎn)品的開發(fā)制造。 然而由于塑料零配件形狀復(fù)雜、設(shè)計(jì)靈活，對(duì)模具材料、設(shè)計(jì)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(rèn)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(yàn)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。 專家指出，面對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)與高質(zhì)量制品的挑戰(zhàn)，中國塑模企業(yè)不僅要加快產(chǎn)業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，還要注重模具產(chǎn)業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈后端的檢測(cè)以及信息服務(wù)，盡快縮短技術(shù)、管理、工裝水平與國際水準(zhǔn)的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問題。 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件設(shè)計(jì)的核心問題，是要保證其使用功能要求。在充分分析塑件使用功能的基礎(chǔ)上確定塑件的整體結(jié)構(gòu)、各組成部分幾何形狀、尺寸、材質(zhì)和外觀要求及強(qiáng)度等。塑件的結(jié)構(gòu)，應(yīng)在滿足其功能要求的前提下，力求簡(jiǎn)單、可靠。因?yàn)楹?jiǎn)單的塑件結(jié)構(gòu)容易滿足其功能要求，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、適用、安全的目的。在設(shè)計(jì)塑件時(shí)，應(yīng)當(dāng)了解它是單獨(dú)使用，還是與其它零件組合起來使用，在使用過程中它的主要功能和輔助功能是什么。如果它是與其它零件組合起來使用，那么它的哪些部分、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸受其它零件制約、不可變動(dòng)，哪些部分可通過直觀判斷、試驗(yàn)后加以修正。 工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要想獲得合格的塑料制件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性。只有塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足成型工藝要求，才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì)（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）5在塑件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)加工制造的可能性和簡(jiǎn)捷性，必須進(jìn)行工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)，要選擇合適的材料，以保證在使用過程中的可靠性及加工過程中的可行性，用以確定成型方法及成型工藝對(duì)塑件提出的工藝結(jié)構(gòu)要求。塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：塑件內(nèi)外側(cè)壁應(yīng)有恰當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?，?nèi)外表面結(jié)合處，加強(qiáng)筋端部和根部等以及所有能允許設(shè)計(jì)圓角的地方均應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角。塑件壁厚要均勻，加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、支撐面、邊緣、底部形狀的設(shè)計(jì)要保證其強(qiáng)度，利于其成型和脫模。金屬嵌件要滿足塑件使用功能要求，與塑件連接牢固性要求，成型時(shí)便與在模具中裝固，成型后容易從模具中脫出。塑件表面的花紋、圖案、文字、符號(hào)等的設(shè)計(jì)要考慮成型與脫模、使用中的損傷、模具加工等問題。此外處于塑件外形輪廓最大部分得分型線痕跡，不影響其工作特性及表觀質(zhì)量。因此在塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分了解其在使用中的機(jī)能，又要熟悉材料的性能特點(diǎn)，成型工藝過程及特點(diǎn)。只有正確的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能保證塑件順利成型、脫模，確保塑件質(zhì)量，避免塑件在成型中出現(xiàn)裂紋、凹陷、氣孔、銀紋、等一系列成型缺陷，增強(qiáng)塑件的使用中的可靠性及持久性。 造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件造型設(shè)計(jì)是指按照美的法則，如對(duì)比與調(diào)合、概括與簡(jiǎn)單、對(duì)稱與平衡，安定與輕巧、尺寸與比例、主從、比擬、聯(lián)想等對(duì)塑件外觀形狀、圖案、色彩及其相互的結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過視覺給人以美的感覺。工業(yè)制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是一門技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的多元交叉科學(xué)。塑件制品種類繁多，外形也千奇百怪。對(duì)于這些制品，都要通過外部造型設(shè)計(jì)加以裝飾美化。因?yàn)槿藗兺ǔ６际窃跐M足功能要求下，總是喜歡購置外形美觀的制品，因?yàn)橥庑卧O(shè)計(jì)獨(dú)特的制品更容易吸引觀眾的眼球。對(duì)于單獨(dú)使用的塑件或殼體制品，一定要認(rèn)真的進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，以滿足其使用機(jī)能要求，是現(xiàn)代制品設(shè)計(jì)的根本目的，滿足人的心理需要是制品使用功能設(shè)計(jì)的根本依據(jù)。 “實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀”是制品造型設(shè)計(jì)的基本原則。使人們?cè)谑褂盟芗r(shí)有一種美的享受，同時(shí)又能保證使用者在使用它時(shí)感到方便、安帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì)（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）6全、可靠、舒適。第二章 塑件的結(jié)構(gòu)分析與成型工藝設(shè)計(jì) 塑件的結(jié)構(gòu)分析 塑件的外型分析塑件如圖 所示圖 塑件圖帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì)（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）7塑件是塑料圓盒的主視圖。塑件底部有外螺紋，因此要選用側(cè)向抽芯的模具結(jié)構(gòu)。因?yàn)橛袀?cè)向抽芯，所以最合適的結(jié)構(gòu)就是采用一模一件的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)。從結(jié)構(gòu)看，該塑件可用于外殼，化學(xué)容器等。 塑件材料(PS)分析 選材在設(shè)計(jì)過程中是個(gè)關(guān)鍵步驟，對(duì)于指定部件的選材，最主要的是考慮部件的功能和決定部件功能的有關(guān)材料性能，同時(shí)還要考慮諸如部件的特點(diǎn)和禁忌、使用時(shí)的外界條件、臨界條件、使用壽命和使用方式、維修方法、制品尺寸和尺寸精度、成型加工工藝、生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)速度、成本、原料來源和經(jīng)濟(jì)效益等等。這些因素包括兩方面，一方面是使用環(huán)境介質(zhì)和環(huán)境條件，如構(gòu)件承受的負(fù)荷和自重，沖擊和振動(dòng)等機(jī)械作用的影響；接觸的氣體、液體、固體及化學(xué)藥品；曝露的大氣環(huán)境 (氣溫、濕度、降雨、陽光、冰雪以及有害氣體等) 的影響；貯存環(huán)境條件和長期貯存的的影響；此外，除靜態(tài)破壞影響外，還要考慮摩擦升溫、蠕變、成型收縮等引起的變形、應(yīng)力松弛以及反復(fù)應(yīng)變而引起的疲勞，高應(yīng)變率引起的力學(xué)性能變化等等。另一方面是搬運(yùn)、勤務(wù)處理或操作時(shí)，制品可能遭到外力作用，甚至是意外的外力作用的影響。充分考慮這些因素才能明確所要求的綜合性能。從圓盒的結(jié)構(gòu)性能和用途及成型等各方面考慮，它需要的材料是耐化學(xué)品性良好，能耐礦油、有機(jī)酸、堿鹽等。且流動(dòng)性好，易于加工成型，染色性好，無毒無臭。聚苯乙烯正好符合性能方面的要求，因此，選用聚苯乙烯（PS）。聚苯乙烯是以苯乙烯為原料，用懸浮法聚合制成，即苯乙烯以水為介質(zhì)，碳酸鎂、磷酸鈣等為主要分散劑，順丁烯二酸酐－苯乙烯共聚物，鈉鹽為分散劑，于 150176。C 高溫或 85176。C 下，以過氧化二苯甲酰引發(fā)聚合，再經(jīng)洗滌，離心干燥即得成品。 聚苯乙烯（PS）的性能和成型特點(diǎn)（一）基本特性聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無色透明、無毒無味，落地時(shí)發(fā)出清脆的金屬聲，密度為 。聚苯乙烯的力學(xué)性能和聚合方法、相對(duì)分子質(zhì)量大小、定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。相對(duì)分子質(zhì)量帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì)（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）8越大，機(jī)械強(qiáng)度越高。聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能（尤其是高頻絕緣性能）和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。能耐堿、硫酸、磷酸、10%~30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機(jī)酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用。對(duì)水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗腐蝕能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮類和脂類等。聚苯乙烯的著色性能優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。但耐熱性低，熱變形溫度一般在 70～98176。C，只能在不高的溫度下使用。質(zhì)地硬而脆，有較高的熱膨脹系數(shù)，因此，限制了它在工程上的應(yīng)用。近幾十年來，發(fā)展了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的聚合物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點(diǎn)，又保留了它的優(yōu)點(diǎn)，從而擴(kuò)大了它的用途。PS 塑料的主要技術(shù)指標(biāo)如下表 表 PS 塑料的主要技術(shù)指標(biāo)密度（克/厘米179。） ～比體積（厘米179。 / 克） ～吸水率（%） ～收縮率(%) ～熔點(diǎn)(℃) 131～165 Mpa －－熱變形溫度(℃) 65～96抗拉屈服強(qiáng)度(MPa) 350～630拉伸彈性模量(MPa) ～10179?？箯潖?qiáng)度(MPa) 610～980無缺口 －－沖擊韌度( 牛分米/厘米178。 )缺口 ～硬度(HB) M65～80體積電阻系數(shù)（歐姆厘米） 1016擊穿電壓（千伏/毫米） ～（二）成型特性（1）無定形料，吸濕性小，不易分解，性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。（2）流動(dòng)性較好，溢邊值 毫米左右，防止出飛邊。帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì)（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）9（3）塑件壁厚應(yīng)均勻，不宜有嵌件， （如有嵌件應(yīng)加熱） ，缺口，尖角，各面應(yīng)圓滑連接。（4）可用螺桿或是柱塞式注射機(jī)加工，噴嘴可用直通式或是自鎖式。（5）宜用高料溫，模溫，低注射壓力，延長注射時(shí)間有利于降低注射內(nèi)壓力，防止縮孔和變形，但料溫高易出銀絲，料溫低或脫模劑多則透明性差。（6）可以采用各種形式進(jìn)料口，進(jìn)料口和塑件應(yīng)圓弧連接，防止去除澆口時(shí)損壞塑件，脫模斜度應(yīng)在 2176。以上，頂出均勻以防止脫模不良發(fā)生開裂變形等，可用熱澆道結(jié)構(gòu)。（三）主要用途電子電器：可用于制造電視機(jī)錄音機(jī)及其各種電器儀表零件、殼體、高頻電容器等。建筑方面：用于公用建筑透明部件、光學(xué)儀器和透明模型的生產(chǎn)，如燈罩、儀器罩殼、包裝容器等。日常用品：梳子、盒子、牙刷柄、圓珠筆管、學(xué)習(xí)用具，兒童玩具等。其他方面：可用于發(fā)泡制作防震、隔音。保溫、夾心結(jié)構(gòu)材料，電冰箱、火車、船，飛機(jī)等也用他來作隔熱隔音，還可以用來做救生圈。 確定塑件收縮率模具型腔和型芯的加工尺寸除了計(jì)算基本尺寸之外，還有一個(gè)加工公差的問題。按照慣例，模具的加工公差為塑件公差的 1/3。但由于塑料收縮率范圍和穩(wěn)定性各有差異，首先必須合理化確定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收縮率范圍較大或收縮率穩(wěn)定較差塑料成形塑件的尺寸公差應(yīng)取得大一些。否則就可能出現(xiàn)大量尺寸超差的廢品。 由于該制件制件精度要求不高，故考慮成型收縮率為塑料的平均收縮率。 壁厚的確定塑件壁厚對(duì)成型工藝的影響很大。合理的確定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先決定于塑件的使用要求，壁厚過小，成型時(shí)流動(dòng)阻力大，大型復(fù)雜塑件難以充滿型腔。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足以下幾方面要求：具有足夠帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì)（需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系 ：877764463）10的強(qiáng)度和剛度。脫模時(shí)能經(jīng)受推出機(jī)構(gòu)的推出力而不變形；能承受裝配時(shí)的緊固力。壁厚過大，不但造成原料的浪費(fèi)，對(duì)熱塑性塑料則增加了冷卻時(shí)間，降低了生產(chǎn)率，另外也影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，如產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。由于同一塑料零件的壁厚應(yīng)盡可能一致，設(shè)計(jì)要求給出圓盒外殼和槽的壁厚為2mm，查表得屬于范圍內(nèi)可取。 塑件的脫模斜度為了便于塑件從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮塑件的內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。最小脫模斜度與塑料性能、收縮率的大小、塑件的幾何形狀有關(guān)。塑件冷卻時(shí)的收縮會(huì)使它包緊住模具的型芯或型腔中的凸起部分，因此，為了便于從塑件中抽出型芯或從型腔中脫出塑件，防止脫模時(shí)拉傷塑件，在設(shè)計(jì)時(shí)，必須使塑件內(nèi)外表面留有足夠的脫模斜度，在模具上即稱為脫模斜度。