【文章內(nèi)容簡介】 ，成為多種成型工藝中最具有潛力的發(fā)展方向。 塑料是 20 世紀發(fā)展起來的新材料，目前世界上塑料的體積產(chǎn)量已經(jīng)趕上和超過了鋼材，成為當前人類使用的一大類材料。我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用已深入到國民經(jīng)濟的各個部門。塑料制品與模具設(shè)計是塑料工程中的重要部分，是塑料工 業(yè)中不可少的環(huán)節(jié)。 塑料制品具有原料來源豐富 ,價格低廉 ,性能優(yōu)良等特點。它在 電腦、手機、汽車、 電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。 注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。 20 世紀 80 年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以 15％的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作 為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。 自 20 世紀 80 年代以來，我國的經(jīng)濟逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。 20 世紀 90 年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990 年僅 60億元人民幣， 1994 年增長到 130億元人民幣， 1999 年已達到 245億元人民幣， 2020 年增至 260～ 270 億元人民幣。今后預(yù)計每 年仍會以 10℅ ～ 15℅ 的速度快速增長。 目前，我國 17000 多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模 6 具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的 “ 模具之鄉(xiāng) ” 和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美 的，康佳和威力等知名集團都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口 10 多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。 第二章 產(chǎn)品工藝性分析 第一節(jié) 產(chǎn)品材料分析 該塑件材料選用的是工程塑料 ABS， ABS 是廣 泛使用的工程塑料。 ABS 屬熱塑性塑料，它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。它是一種堅韌而有剛性的非結(jié)晶性工程塑料。具有良好的綜合力學(xué)性能，良好的機械強度和一定的成型性、機加工性和耐沖擊性，以及較好的韌性和耐溫性等。 ABS 常用來制造各種殼體和結(jié)構(gòu)件，以及經(jīng)電鍍等表面處理的裝飾件。 第二節(jié) 塑件結(jié)構(gòu)和尺寸精度分析 塑件結(jié)構(gòu)工藝性，直接關(guān)系到其成形模具結(jié)構(gòu)、類型、生產(chǎn)周期與成本。只有符合模塑工藝要求塑件設(shè)計，才能順利成形，確保內(nèi)在與外觀質(zhì)量，達到高效率生產(chǎn)和低成本的目地。 一、其塑件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如下： 7 圖 21 技術(shù)說明： ABS 二、產(chǎn)品形狀分析 1） 脫模斜度 由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊包住型心或型腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對塑件的設(shè)計提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計時或者在模具設(shè)計時給予充分的考慮，設(shè)計出脫模斜度。目前并沒有精確的計算公式，只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗資料。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制件形狀以及模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，一般情況下取 度，最小為 15 分到 20分。下表為常用的脫模斜度： 表 23 幾種塑料的常用 脫模斜度 制品斜度 聚酰胺 通用 聚酰胺 增強 聚乙稀 聚甲基丙稀酸甲脂 聚丙烯 聚碳酸脂 ABS塑料 8 脫模 斜度 型腔 20180。40180。 20180。5180。 20180。45 20180。40180。 25180。45180。 35180。1186。 35180。1186。30180。 型心 25180。40180。 20180。40 20180。45 30180。1186。 20180。45180。 30180。50180。 35180。1186。 本設(shè)計脫模斜度設(shè)計為 35180。 2）塑件壁厚 由產(chǎn)品圖可知，其形狀較為規(guī)則，結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜：從產(chǎn)品的壁厚上來看，壁厚最大處為 ，最小處為 mm，壁厚 較均勻，有利于零件的成型；為便于脫模，產(chǎn)品內(nèi)表面設(shè) 30′的脫模斜度，因此外表面不需設(shè)脫模斜度；該產(chǎn)品的孔邊距約為 4mm，符合要求。 3）尺寸精度分析 塑件尺寸精度是取決于塑料因材質(zhì)和工藝條件引起的塑料收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝控制因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點又在相當大程度的影響塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度應(yīng)盡量選擇的低些。對于本產(chǎn)品，圖紙未注明尺寸精度，我們?nèi)?IT10 級精度。 IT8=. 4）表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有流紋、缺陷、毛刺，沒有特別的表面質(zhì) 量要求，故比較容易實現(xiàn)。 第三 章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 第一節(jié) 總體方案擬訂 對任何塑料件的模具設(shè)計都有一定的程序，首先要確定該塑件使用哪一種澆口形式，再就是要確定在塑件的什么地方進澆，對于這個問題我們都沒有定論，只有借助PTC 公司的 PRO/E 內(nèi)的 MOLD ADVISOR 模塊來進行分析后再確定澆口位。接著要確定 9 一模幾腔，只有把這些前期工作都做好之后 才能夠順利的進行模具設(shè)計。計算部分。 一、型腔數(shù)目的確定 對于一個塑件的模具設(shè)計的第一步驟就是型腔數(shù)目的確定。 確定型腔數(shù)目的方法： 1）根據(jù)經(jīng)濟性： n=[NYt/(60C1)]1/2 式中 n每副模具中型腔的數(shù)目 N計劃生產(chǎn)塑件的總量 Y單位小時模具加工的費用 t成型周期（ min） C1每個型腔的模具加工費用（元） 2）根據(jù)塑件的精度：根據(jù)經(jīng)驗，在模具中每增加一個型腔，塑件的尺寸精度就要降低 4%，由于沒有規(guī)定制品尺寸精度，且產(chǎn)品較小，產(chǎn)量較大，所以選擇采用一模兩腔。 3）根基注射量： n=（ ） /m1 式中 G注射機的最大注射量（ g） m1單個塑件的重量（ g） m2澆注系統(tǒng)的重量（ g） 根據(jù)產(chǎn)品需要，該塑件為一模兩腔。 二、 型腔的 排列 根據(jù)需要和后續(xù)加工的要求我們確定為平行于塑件的最大尺寸方向，鏡像分布。 三、分型面的設(shè)計 分型面的設(shè)計在注射模的設(shè)計中占有相當重要的位置，分型面的設(shè)計可以對塑件的質(zhì)量、模具的整體結(jié)構(gòu)、工藝操作的難易程度及模具的該塑料制品的形狀特點及 制造等都有很大的影響。 10 根據(jù) 以上原則，其分型面設(shè)計在塑件下端。 圖 41 第 第二 節(jié) 成型零件的設(shè)計及 計算 一 、標準模架的選取 本設(shè)計模架 的選取是通過 Pro/e 里的標準模架選擇的 Futaba_2p 型里的 SAType模架，尺寸是 450*300。 二、成型零部件設(shè)計計算 1）型腔采用組合式，型芯為組合式，并用小間隙與模板配合，考慮到精度要求，故需螺釘和定位銷進行固定和定位。 2）工作尺寸計算 凹模徑向尺寸計算 ○ 1按平均值法 ???cpS mmz ???? 介于 IT9IT10 之間 ○ 2按公差帶法初算 mmLSL zscpm0001 31 .2 2]11 31 .5%)[(])1[(???????????? ? 校核塑件最大尺寸 ssctm LSLL ???? m i n?? 11 mmc ???? 3 11 3 1 . 3 2% 3 1 . 53 3 6 3 1 . 2 2 ?????? 合要求 按 IT12 制造，公差帶法結(jié)果利于修模，故：凹模徑向尺寸為 ? 凹模模腔深度