【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 界前列。 20xx 年，我國(guó)塑料模具總 產(chǎn)值約 300 多億元人民幣，其中出口額約 58 億元人民幣。除自產(chǎn)自用外，市場(chǎng)銷(xiāo)售方面， 20xx 年中國(guó)塑料模具總需求約為 313 億元人民幣，國(guó)產(chǎn)模具總供給約為 230億元人民幣，市場(chǎng)滿(mǎn)足率為 %。在我國(guó)，廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產(chǎn)中心。廣東占我國(guó)模具總產(chǎn)量的四成，注塑模具比例進(jìn)一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高。還有在工業(yè)生產(chǎn)中采用標(biāo)準(zhǔn)化，可以較好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化的商品化程度已達(dá)到70%~80%，但是在我國(guó)還不足 30%，我國(guó)的模具生產(chǎn) 的標(biāo)準(zhǔn)化程度方面與一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有較大的差距。 國(guó)外的注塑機(jī)發(fā)展主要向：微型化、大型化、個(gè)性化與節(jié)能化方向發(fā)展。生產(chǎn)超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具；多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具。 發(fā)展趨勢(shì) 產(chǎn)業(yè)方面：由于塑料工業(yè)的快速發(fā)展及上述各方面差距的存 在 ,因此我國(guó)今后塑料模具的發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。我國(guó)模具行業(yè)發(fā)展快，但與此同時(shí)也伴隨很多問(wèn)題。 產(chǎn)品質(zhì)量不高，標(biāo)準(zhǔn)化水平不高，缺遷相關(guān)人才，受到外資企業(yè)的挑戰(zhàn)，缺乏自有品牌。因此應(yīng)對(duì)應(yīng)問(wèn)題：促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整， 加大設(shè)備投入，促進(jìn)聯(lián)合重組和積極開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)。 軟件技術(shù)方面：注塑模 CAD/CAE/CAM 的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)生產(chǎn)組織方式，保證了注塑模的生產(chǎn)質(zhì)量。但注塑模的商品化軟件在功能和精度上還有待于進(jìn)一步發(fā)展。今后的研究和發(fā)展工作在于精度的數(shù)字化技術(shù)，對(duì)復(fù)雜形狀的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且采集工作要快而精確，并直接建立線(xiàn)框模型。其次就是實(shí)現(xiàn)模具加工的全自動(dòng)化；此外就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)價(jià)值、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)瑥亩@示先進(jìn)信息傳輸工具的優(yōu)越性。 隨著市場(chǎng)的國(guó)際化，競(jìng)爭(zhēng)將愈演愈烈，短周期、高質(zhì)量、長(zhǎng)壽命的模具行業(yè)和用戶(hù)的追求，這必將使 模具技術(shù)全面深入地應(yīng)用于塑料模具模具行業(yè)中，同時(shí)與并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造等多種生產(chǎn)模式的結(jié)合日益密切，最終使塑料模具行業(yè)發(fā)生重大變革。 第 3 頁(yè) 共 33 頁(yè) 1. 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 塑件的幾何形狀分析 塑件為一翻蓋，形狀如圖 所示。塑件整體厚度大都為 。 圖 塑件整體形狀不算工整，需左右側(cè)抽，且機(jī)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，側(cè)抽機(jī)構(gòu)也不相同，增大了設(shè)計(jì)難度。塑件具體尺寸如下： 圖 標(biāo)注公差等級(jí)為 MT3。 第 4 頁(yè) 共 33 頁(yè) 塑件原材料的成型特性 由畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)知，塑件原材料為 PVC。 主要特點(diǎn)： ，吸濕性小，流動(dòng)性差，為了提高流動(dòng)性，防止發(fā)生氣泡，宜事先干燥。 ，特別是在高溫下與鋼、銅接觸更易分解（分解溫度 200 度）。成型溫度范圍小，必須嚴(yán)格控制料溫。 ，孔徑宜大，以防死角滯料。 澆注系統(tǒng)應(yīng)粗大， 澆口截面宜大，模具應(yīng)冷卻，模溫 3060 度，料溫 160190度 。 表 1 PVC 的性能參數(shù) 材料密度 1380 kg/m3 拉伸強(qiáng)度 MPa 5080 熱容 kJ/(kgK) 成型溫度 ℃ 160190 成型收縮率 ~% 脫模度數(shù) 30， 50， 塑件的生產(chǎn)批量 由畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)知，塑件生產(chǎn)批量為年產(chǎn)量 150 萬(wàn)件。 計(jì)算制件的體積和質(zhì)量 利用 Pro/e 繪制出塑件的三維圖。通過(guò)分析 — 模具 — 質(zhì)量屬性求出塑件的體積與質(zhì)量。如圖 所示： 第 5 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 體積約為 ?103 mm3 ，質(zhì)量約為 。 注射機(jī)的選擇 塑件擬定年產(chǎn)量為 150 萬(wàn)件，假定工作時(shí)間為每天 16 小時(shí)， 假定選擇一模四腔。 150? 10000247。365? （件） 247。16247。60? （件） 60 4247。=（ 秒 ） 選注射機(jī) SZ60/450。 表 2 SZ60/450 型注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量 cm3 75 注射壓力 MPa 170 注射速率 g/s 60 塑化能力 g/s 鎖模力 MPa 450 移模行程 mm 220 定位孔直徑 mm 55 噴嘴球半徑 mm 20 噴嘴口孔徑 mm 4 由于在 秒內(nèi)只需開(kāi)模一次就可完成要求， SZ60/450 型注射機(jī)的塑化能力為，注射速率為 60g/s，可以在兩秒內(nèi)完成注射與塑化，考慮移模時(shí)間和保壓、開(kāi)模頂 出時(shí)間，符合要求。 第 6 頁(yè) 共 33 頁(yè) 分型面的選擇 在塑件設(shè)計(jì)階段，首先應(yīng)該考慮成型時(shí)分型面的形狀數(shù)量，否則就無(wú)法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理，對(duì)工藝操作難易程度和模具設(shè)計(jì)制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵塑件質(zhì)量工因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量，且便于制品脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。 分型面概括起來(lái)可分為四種基本類(lèi)型： (1)塑料制品全部在動(dòng)模內(nèi)成型； (2)塑料制品全部在定模 內(nèi)成型； (3)塑料制品在動(dòng)，定模內(nèi)同時(shí)成型； (4)塑料制品在瓣合模內(nèi)成型； 選取模具分型面時(shí)，通常應(yīng)考慮下列基本原則： (1)分型面最好開(kāi)設(shè)在制品截面輪廓最大的部分，以便于使制品順利脫模 (2)分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位。 (3)便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊 (4)注塑機(jī)的推出機(jī)構(gòu)在動(dòng)模一側(cè)，故分型面應(yīng)盡量選在能使制品留在動(dòng)模一側(cè)的地方， (5)分型面不應(yīng)影響塑件的尺寸精度，精度要求高的塑件部分，若被分型面所分割會(huì)由于合模不準(zhǔn)確而造成尺寸上的誤差。 (6)一般側(cè)向分型抽芯機(jī) 構(gòu)的抽拔距離都較小，選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯或分型距離長(zhǎng)的一邊放在動(dòng)定模的開(kāi)模方向上，短的一邊作側(cè)抽芯。 (7)分型面應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，避免采用復(fù)雜形狀。 (8)當(dāng)分型面作為主要排氣面時(shí)，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在料的末端，以利于排氣。 通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋面積最大且有利于開(kāi)模取出塑件的平面 。 綜上，選擇分型面如下圖 ： 第 7 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 確定型腔的數(shù)量與排列方式 由前章所述可知，采用一模四腔，矩陣式分布，由于塑件為不對(duì)稱(chēng)塑件，故分布形式稍有區(qū)別。如圖 ： 圖 模架的選擇 選擇模架 1835 第 8 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 表 3 1835 模架組合尺寸 第 9 頁(yè) 共 33 頁(yè) W 180 W5 90 L 350 W6 134 W1 230 W7 145 W2 33 L1 330 W3 110 L2 A 25 L3 224 B 35 L4 304 C 60 L5 196 H1 20 L6 248 H2 25 L7 304 H3 D1 20 H4 D2 H5 15 M1 6 M12 H6 20 M2 4 M8 W4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩類(lèi)。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿(mǎn)到型腔各處，以便獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。因此要求沖模速度快而有序，壓力損失小，熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，而且在塑件上留下的澆口痕跡小。 主流道、主流道襯套的設(shè)計(jì) 為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)中主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化。主流道是澆注系統(tǒng)中從噴嘴與模具相接觸部位開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，屬于從熱的塑料熔體到相對(duì)較冷的模具中的過(guò)渡階段，因此它的形狀和尺寸非常重要。 主流道部分在成型過(guò)程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復(fù)接觸，屬于易損件，對(duì)材料的要求高，因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套式 澆口套。 澆口套的尺寸設(shè)計(jì)：根據(jù)選取的注射機(jī)類(lèi)型，如圖 ，凹坑球半徑應(yīng)比噴嘴球頭半徑大 1~2mm，主流道小端直徑應(yīng)比注塑機(jī)噴嘴孔直徑大 ~1mm，取 5mm。大端直徑應(yīng)比分流道寬度大 ，其錐角不宜過(guò)大，一般且取 ?? 6~2 。內(nèi)壁有 ~ m?以下的粗糙度，在內(nèi)壁研磨和拋光時(shí)應(yīng)注意拋光方向，不形成垂直于拔出方向的劃痕，否則會(huì)發(fā)生脫出困難。 第 10 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 分流道的設(shè)計(jì) 分流道的設(shè)計(jì)原則有以下四點(diǎn)： （ 1） 盡 量保證各型腔同時(shí)充滿(mǎn)，并均勻的補(bǔ)料，以保證同模各塑件的性能、尺寸盡可能一致。 （ 2） 各型腔之間的距離恰當(dāng)，應(yīng)有足夠空間排布冷卻水道、螺釘?shù)?、并有足夠的截面積承受注塑壓力。 （ 3） 在滿(mǎn)足以上要求的情況下盡量縮短流道長(zhǎng)度、降低澆注系統(tǒng)凝料重量。 （ 4） 型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力的中心。一般在模板的中心上。 多型腔模分流道的布置有平衡式和非平衡式兩類(lèi)，只有平衡式能同時(shí)滿(mǎn)足以上要求，適用于生產(chǎn)高精度的制品，雖然 H 型流道也是不能平衡的，但不存在絕對(duì)的平衡，故選擇 H 型流道。如圖 。跟據(jù)材 料選分流道直徑 4mm。 分流道常見(jiàn)斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、 U 形、半圓形、矩形等數(shù)種，希望 選取易加工、且在流道長(zhǎng)度和流道面積相同的情況下流動(dòng)阻力和熱量損失都較小的單面形狀。從減少熱損失的角度