【文章內(nèi)容簡介】 造簡便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 10 頁 共 38 頁 我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 在信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主 要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展，技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。 模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是：① CAD、 CAM、 CAE的廣泛應(yīng)用及其軟件的不斷先進(jìn)和 CAD／ CAM／ CAE技術(shù)的進(jìn)一步集成化、一體化、智能化；② PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 )、 CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)管理 )、 KBE(基于知識(shí)工程 )、 ERP(企業(yè)資源管理 )、 MIS(模具制造管理信息系統(tǒng) )及 Inter平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用；③ 高速、高精加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；④ 超精加工、復(fù)合加工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑤ 快速成型與快速制模 (RP／ RT)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑥ 熱流道技術(shù)、精密測(cè)量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用；⑦ 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進(jìn)一步推廣應(yīng)用；⑧ 優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及正確選用；⑨ 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用；⑩ 虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用。 注塑模具 CAD 發(fā)展概況及趨勢(shì) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) ((Computer Aided Design, CAD)是當(dāng)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)水平的迅速提高， CAD技術(shù)及其應(yīng)用一直處于日新月異的發(fā)展浪潮中。作為 CAD技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)十分重要的方面，塑料模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬分析與制造，即模具 CAD、 CAE和 CAM也一直是國內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。 三十多年來，國外注射模 CAD 技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。 70 年代己開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓盤形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。 80年代初，人們成功地采用有限元法分析三維型腔內(nèi)塑料熔體的流動(dòng)過程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分 析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。近十年來，注射模 CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些高水平的商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際使用中不斷改進(jìn)、提高和完善。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 11 頁 共 38 頁 第二章 塑件的工藝性分析 塑件的原材料分析 （ 1）塑料 品種： PP（ 聚丙烯 ） 顏色：白色 基本特性：聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更輕。密度僅為 ～ 。它不吸水，光澤好，易著色。 聚丙 烯具有聚乙烯所有的優(yōu)良性能，如卓越的介電性能、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性，宜于成形加工等；還具有聚乙烯所沒有的許多性能，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度。熔點(diǎn)為 164℃～ 170℃，耐熱性好，能在 100℃以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。其低溫使用溫度達(dá) 15℃，低于 35℃時(shí)會(huì)脆裂。聚丙烯的高溫絕緣性能好，而且由于其不吸水，絕緣性能不受濕度的影響，但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。 成形特點(diǎn)： 1）成形加工性好，可以用注射、擠出、吹塑 及真空成形等方法加工；2）吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期與熱金屬接觸容易分解； 3）比聚乙烯流動(dòng)性好，溢邊值 ，壓力對(duì)熔體粘度比溫度影響顯著，應(yīng)在較高壓力下成形； 4）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，適當(dāng)延長冷卻時(shí)間，以穩(wěn)定尺寸； 5）收縮率大且波動(dòng)范圍大，方向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹陷及變形；6）應(yīng)注意控制成形溫度，料溫低時(shí)方向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更顯著，模溫低于 50℃時(shí)，塑件表面不光澤，易產(chǎn)生熔接不良和流痕，模溫高于 90℃時(shí)易發(fā)生翹曲和變形； 7）塑件壁厚應(yīng)均勻，避免缺口和尖角，防止應(yīng) 力集中，塑件內(nèi)不能有銅質(zhì)嵌件，聚丙烯與銅接觸后會(huì)變脆； 8）取向顯著，不宜采用直接澆口，否則澆口附近殘余應(yīng)力大，易使塑件翹曲變形。 生產(chǎn) 現(xiàn)狀 中國聚丙烯的工業(yè)生產(chǎn)始于 20 世紀(jì) 70 年代，經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，已經(jīng)基本上形成了溶劑法、液相本體 氣相法、間歇式液相本體法、氣相法等多種生產(chǎn)工藝并舉，大中小型生產(chǎn)規(guī)模共存的生產(chǎn)格局?，F(xiàn)在中國的大型聚丙烯生產(chǎn)裝置以引進(jìn)技術(shù)為主，中型和小型聚丙烯生產(chǎn)裝置以國產(chǎn)化技術(shù)為主。 生產(chǎn) 應(yīng)用 近幾年我國家用電器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，品種多，產(chǎn)量大。 2021 年我國電冰箱產(chǎn)量為 1850萬臺(tái)，空調(diào)器 4200 萬臺(tái)，洗衣機(jī) 1700 萬臺(tái)，微波爐 3500萬臺(tái)。據(jù) “2021~2021 年中國城市家庭影院市場(chǎng)研究咨詢報(bào)告 ” 顯示，預(yù)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 12 頁 共 38 頁 未來 3 年內(nèi)我國家庭影院系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 690 萬臺(tái)。另外，各種小家電也擁有巨大的潛在市場(chǎng)，這對(duì)改性 PP 來說，是一個(gè)極好的商機(jī)。目前，我國一些塑料原料廠商已經(jīng)開發(fā)出洗衣機(jī)專用料如 PP 1947 系列、 K7726 系列等，受到了洗衣機(jī)制造廠商的歡迎。因此，在未來幾年內(nèi)應(yīng)加大開發(fā)家用電器 PP 專用料的力度，以適應(yīng)市場(chǎng)變化的需求。 市場(chǎng)分析 中國聚丙烯在將來的幾年里產(chǎn)量會(huì)有較大的增長 ，但生產(chǎn)仍然供不足需，中國已經(jīng)成為全球最大的聚丙烯凈進(jìn)口國。但由于國內(nèi)產(chǎn)量很快增長，進(jìn)口依存度總體上呈下降趨勢(shì)。中國聚丙烯未來幾年內(nèi)，表觀消費(fèi)量依然會(huì)保持較高增速，進(jìn)口量將會(huì)增大，聚丙烯產(chǎn)業(yè)在中國的前景廣闊。 隨著人們生活水平不斷提高，必然帶來在文化、娛樂、食品、醫(yī)療、材料、居室裝飾等各個(gè)方面不同變化的要求與提高，市場(chǎng)中很多物品越來越多地使用透明材料。因此，開發(fā)透明 PP 專用料是一個(gè)很好的發(fā)展趨勢(shì)，尤其需要透明性高、流動(dòng)性好，成型快的 PP專用料，以便設(shè)計(jì)加工成人們喜愛的 PP制品。透明 PP比普通 PP、 PVC、 PET、 PS更具特色，有更多優(yōu)點(diǎn)和開發(fā)前景。 近幾年，國外透明 PP市場(chǎng)增長很快，如韓國 LG將透明 PP作為 PET替代品推向市場(chǎng)；德國某些公司用透明 PP替代 PVC；美國透明 PP制品的增長速度高出普通 PP 制品 7%~9%；日本近幾年 PP 成核透明劑的年用量約為2021t，若以添加量 %推算，日本透明 PP料的年產(chǎn)量可達(dá) 80 萬 t 以上。據(jù)日本理化株式會(huì)社介紹，日本透明 PP專用料用于微波炊具及家具兩方面的消費(fèi)量最大。預(yù)計(jì)， 2021年國外市場(chǎng)對(duì)透明 PP 專用料需求量約為 500萬~550 萬 t。目前國內(nèi)透明 PP 專用料與 國外差距較大，透明 PP 樹脂及其制品的生產(chǎn)、應(yīng)用仍有待加強(qiáng)。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 尺寸精度：塑件所有尺寸未標(biāo)注公差，按標(biāo)準(zhǔn) GB/T144861993 中 MT6 級(jí)精度。 表面質(zhì)量：塑件表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷， 色澤鮮艷，表面光潔， 表面粗糙度可取 。 結(jié)構(gòu)工藝性： 頂蓋零件 體 基本 為殼類零件，腔體深 97mm，壁厚均勻 ，邊上有 2 處凸出來的地方， 內(nèi)側(cè)中空部分與開合模方向垂直，必須設(shè)置側(cè)抽芯，總體尺寸 130 290，屬于 中 型塑件。底端兩圓角 R5，可以順利脫模，并且利于提高模具強(qiáng)度、改 善熔體的流動(dòng)情 。 通過以上分析可知，該塑件可采用注射成形生產(chǎn)。又因產(chǎn)量為 100,000 件 /年 ，屬于大批量生產(chǎn)，采用注射成形具有較高的