【文章內容簡介】 與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應在以下幾方面進行不斷的技術創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。 （ 1） 注重開發(fā)大型，精密，復雜模具 ； 隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。 （ 2） 加強模具標準件的應用 ； 使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質量。因此，模具標準件的 應用必將日漸廣泛。 （ 3） 推廣 CAD/CAM/CAE 技術 ； 模具 CAD/CAM/CAE 技術是模具技術發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向， 可顯著地提高模具設計制造水平。 （ 4） 重視快速模具制造技術，縮短模具制造周期 ； 隨著先進制造技術的不斷出現，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術，高速銑削加工技術，以及自動研磨拋光技術將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。 2 注塑件的設計 功能設計 功能設計是要求塑件應具有滿足使用 目的功能 ,并達到一定的技術指標 .該塑件是日用品 ,承受外力的幾率不大 ,如沖擊載荷 ,振動 ,摩擦等情況比較少 。塑件的工作溫度是室溫 ,這使得在材料選擇時對熱變形溫度 ,脆化溫度 ,分解溫度的要求降低 。作為一種日用品 ,生產批量應該是大批大量生產 ,這樣 ,就必須考慮生產成本和模具壽命 ,在材料的選擇時要綜合各種因素 。此外 ,塑料都會老化 ,作為一種光學用品 ,還要考慮到材料的光氧化等問題 . 材料選擇 通常 ,選擇塑件的材料依據是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求 ,以及原材料廠家提供的材料性能數據 .對于常溫工作狀態(tài)下的結構件來 說 ,要考慮的主要是材料的力學性能 ,如屈服應力 ,彈性模量 ,彎曲強度 ,表面硬度等 .該塑件對材料的要求首先必須是透光性好 ,其次才是成型難易和經濟性問題 ,以下是對 幾種透光性能較好材料的性能對比，如表 21所示。 +表 21 材料的特性 塑料名稱 PS PC PMMA 拉伸強度 /MPa 66~72 —— 彎曲強度 /MPa 110 95~113 —— 斷裂伸長率 /% 2 80~100 —— 落球沖擊強度 J/m 16 422 —— 洛氏硬 度（ M） 115 82 101 氧指數（ OI） 熱變形溫度 /℃ 85 134 100 維卡軟化點 /℃ 105 153 120 馬丁耐熱溫度 /℃ —— 112 —— 體積電阻率 /? cm 1017 ~10 1917 1016 1014 ~1015 吸水率 % 透光度 /% 88~92 93 93 霧度 % 3 折射率 價格 （元 /噸） 1150~1230 33000~41000 19500~20700 和機械加工一樣要考慮到加工工藝問題，模具成型也要考慮到材料的注塑特性，在各特點都相差無幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標準，以下是三種材料的性能和成型特性比較，如表22 所示。 表 22 材料的性能和成型特性比較 塑料 品種 性 能 特 點 成 型 特 點 模具設計 注意事項 使用溫度 主要用途 聚苯乙烯 （非結晶型） 透明性好，電性能好，抗拉強度高，耐磨性好，質脆，抗沖擊強度差，化學穩(wěn)定性教好 成型性能好，成型前可不干燥，但注射時應防止溢料，制品易產生內應力，易開裂 因流動性好，適宜用點澆口，但因熱膨脹大，塑件中 不宜有嵌件 —30℃ ~80℃ 裝飾制品，儀表殼，絕緣零件，容器，泡沫塑料，日用品等 有機玻璃（非結晶型） 透光率最好，質輕堅韌，電氣絕緣性好 /但表面硬度不高，質脆易開裂，化學穩(wěn)定性較好，但不耐無機酸，易溶于有機溶劑 流動性差， 易產生流痕，縮孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射時速度不能太高 合理設計澆注系統，便于充型，脫模斜度盡可能大，嚴格控制料溫與模溫，以防分解 收縮率取℅ 〈 80℃ 透明制品，如窗玻璃，光學鏡片，燈罩等 聚碳酸酯（非結晶型） 透光率較高，介電性能好，吸水性小，力學性能好，抗沖擊，抗蠕變性能突出，但耐磨性差，不耐堿，酮，酯 耐寒性好，熔融溫度高，黏性大，成型前需干燥，易產生殘余應力，甚至裂紋，質硬，易損模具，使用性能好 盡可能使用直接澆口，減小流動阻力，塑料要干燥，不宜采用金屬嵌件，脫模斜 度〉2? 〈 130℃ 脆化溫度為—100℃ 在機械上做齒輪，凸輪，蝸輪，滑輪等，電機電子產品零件，光學零件等 以上的性能 分析對比中看出 ,在透光度方面三種材料相差不大，成型特性上以聚碳酸酯為好，由于是一般性民用品，所以價格上是需要考慮的， 我們主要要求是價格和透光度 ,其它如拉伸強度 ,斷裂伸長率等則是次要考慮的指標 (這由塑件的工作環(huán)境決定 ),最終選定 PS為塑件材料 .因為除了質脆和抗拉強度不如其它兩種材料外，它所擁有的特性符合我們的塑件要求，但這些不是我們主要考慮的。 結構設計 圖 21 原始零件圖 塑料制件的結構工藝性是指塑件結構對成型工藝方法的適應性 .在塑料生產過程中 ,一方面成型會對塑件的結構 ,形狀 ,尺寸精度等諸方面提出要求 ,以便降低模具結構的復雜程度和制造難度 ,保證生產出價廉物美的產品 。另一方面 ,模具設計者通過對給定塑件的結構工藝性進行分析 ,弄清塑件生產的難點 ,為模具設計和制造提供依據 . 對塑件的修改說明 塑件要求能夠放置一對 7電池，安放小燈泡，外接系帶，所以要考慮到電池和燈泡的固定， 開關的安放問題 ，關于零件的造型圖 如圖 23所示，詳細結構 可參考零件圖 紙 。 （ 1） 外型輪廓 ； 原零件 2D圖的心型曲線不規(guī)則 ,如圖 21和 22所示。 在用 PRO/E造型時總會造成曲面不能加厚的問題 ,用修剪曲面的辦法雖然能解決加厚問題 ,但整個塑件也不規(guī)則 ,給后續(xù)工作帶來不便 .所以在保證基本外型的前提下對尺寸做了修改 ,目的是為了造型 。 （ 2） 結構 ； 原圖形有兩個小而薄的吊耳 ,且置于塑件外端 ,考慮到所有 PS料硬而脆 ,這會使得兩個吊耳極易損壞 ,所以 ,改兩個吊耳為一個 ,設計吊耳 ,開關 ,燈泡在塑件中心位置 ,如圖 ,這樣 起到吊掛作用又不易損壞 .設計凹槽使兩半燈罩配合 ,設置了三個鎖位加強 . 最終確定的尺寸如圖 。 壁厚 圖 22 原始零件圖 各種塑件 ,不論是結構件還是板壁 ,根據使用要求具有一定的厚度 ,以保證其力學強度 .一般地說 ,在 鎖位滿足力學性能的前提下厚度不宜過厚 ,不僅可以節(jié) 約原材料 ,降低生產成本 ,而且使塑件在模具內冷卻或固化時間縮短 ,提高 生產率 。其次可避免因過厚產生的凹陷 ,縮孔 ,夾心等質量上的缺陷 .以下是 PS的壁厚推薦值 : 最小壁厚 mm小型件壁厚 mm中型件壁厚 mm大型件壁厚 mm ~ 該塑件屬于中小型件 ,從圖上看 ,塑件邊緣的壁很厚 ,達到 5MM,殼體取中型件壁厚 ,這樣使得整個塑件的壁厚是不均勻的 ,但若減小邊緣壁厚 ,則對塑件的推出不利 ,而且有可能使電池不能安裝 . 邊緣壁厚可用來放置推桿或推板。 脫模斜度 由于塑件成型時冷卻過程中產生收縮 ,使其緊箍 在凸?；蛐托旧?,為了便于脫模 ,防止因脫模力過 大而拉壞塑件或使其表面受損 ,與脫模方向平行的塑件 內 ,外表面都應具有合理的斜度 .以下是 PS的脫模斜度推薦值 : 制件外表面 制件內表面 35′~176。 30′~1176。 塑件內表面在造型時就有弧度 ,如果要有 脫模斜度就是在凹槽和鎖位處 ,這不僅對 脫模 圖 23 修改后的產品零件圖 有好處，而且可以更好的鎖緊 。 加強肋 塑件上適當設置的加強肋可以防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動方向的加強肋還能降低充模阻力，提高融體流動性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現象的產生。在該塑件中的加強肋起到引導物料流動的作用同時又對電池進行定位，高度比分型面低 1MM，脫模斜度取 2度，頂部倒圓角，低部倒角 R，寬度取 。通常加強肋的設計原則為高度低（過高時容易在彎曲和沖擊負荷作用下受損），寬度小，而數量多為好（塑件形狀所允許的情 況下）。 圓角 塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時才采用尖角結構。尖角容易產生應力集中，在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模，同時也有利于融料在模具型腔內的流動和塑件的脫模。圓角的取值與應力集中的關系遵循 R/T函數關系，當 R/T=后應力集中變的緩和，該塑件大部分的圓角取 R1，較大值取到 R3。 加強肋的圓角半徑值關系 如表 23所示。 我們是專業(yè)全職 代做模具、機械等專業(yè)的課程設計、畢業(yè)設計，并且擁有大量現成的機械、模具畢業(yè)設計，都是通過答辯后全 套的設計，全套的圖紙、說明書和英文翻譯，有需要的可聯系我們。 ： 19837398 手機： 13585344458 我們的網址是： 此套設計僅供下載的同學參考，謝謝！ 但是不能直接拿來用，因為你能下載到這套設計，你們同學也能下載到這套設計，到時候重復的人都不會過。這套設計我們不是用來出售，所以是傳到網上給你們參考使用，如需看更多的其他題目，可以聯系我們。 表 23 肋的圓角半徑值關系表 肋的高度 /mm ~13 13~19 ＞ 19 圓角半徑 /mm ~ ~ ~ 3~ 塑件上其它的特征還有如孔，螺紋，嵌件，鉸鏈，文字和花紋等，各個特征都有其設計原則和特殊功能，因為該塑件沒有涉及，所以就不一一介紹 塑件的尺寸精度及表面質量 尺寸精度 （ 1）尺寸精度的選擇 ； 塑件的尺寸精度是決定塑件制造質量的首要標準，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設計時總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。對塑件的精度要求，要具體分析，根據裝配情況來確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，所以精度 要求為一般精度即可，但是由于要保證兩半殼體的閉合，所以在凹槽和鎖位處應該對精度要求高些，對其要有公差配合要求，應選擇高精度。根據精度等級選用表， PS的高精度為 2 級，一般精度為 3 級。根據塑件尺寸公差表，在公稱尺寸在 100~120范圍內， 取 MT2B級的公差數值為 mm， MT3B 級的公差數值為 mm。 （ 2）尺寸精度的組成及影響因素 ； 制品尺寸誤差構成為 ： ? =? s +? z +? c +? a （ 2— 1） 式中 ? ——制件總的成型誤差 ； ? s ——塑料收縮率波動所引起的誤差 ； ? z ——模具成型零件制造精度所引起的誤差； ? c ——模具磨損后所引起的誤差； ? a ——模具安裝，配合間隙引起的誤差； 影響塑料制品 尺寸精度的因素比較復雜，歸納有以下三個方面。 （ 1） 模具 —— 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。 （ 2） 塑料材料 —— 主要是收縮率的影響，收縮率大的尺寸精度誤差就大。 （ 3） 成型工藝 —— 成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度。 塑件的表面質量 表面質量是一個相當大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理 力學性質兩方面技術指標，而不是單純的表面粗糙度問題。 塑件的表觀缺陷是其特有的質量指標，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。 模具的腔壁表面粗糙度是塑件表 面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個等級。該塑件要求對型腔拋光，所以對粗糙度的要求比較高，查表得 PS拋光后順紋路方向的表面粗糙度為 ? m，垂直紋路方向的表面粗糙度為 ? m。 3 注塑成型的準備 注塑成型工藝簡介 注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機的料斗送入高溫的機筒內加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過機筒 前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經過一段時間的保壓冷卻以后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和