【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 模成型發(fā)展動(dòng)向： 1） 加深理論研究。 2） 高效率，自動(dòng)化。 3） 大型，微型，高精度。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 4） 高壽命和簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)模具。 5） 模具制造先進(jìn)設(shè)備及先進(jìn)工藝。 6） 模具的標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)。 7） 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造模具技術(shù)。 三、 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 近兩年，我國(guó)模具技術(shù)有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國(guó)際水平， 2021 年模具出口 億美元，比上年增長(zhǎng) 34%。中國(guó)現(xiàn)有模具企業(yè) 2 萬多家，從業(yè)人員 50 多萬人。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其他各類模具約占 11%。由于近年市場(chǎng)需求的強(qiáng)大拉動(dòng)，中國(guó)模具業(yè)高速發(fā)展，市場(chǎng)廣闊，產(chǎn)銷兩旺。 1996 年至 2021 年間，年均增長(zhǎng) 14%， 2021 年達(dá)到 25%，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)增長(zhǎng)都在 25%以上，其中廣東省模具生產(chǎn)企業(yè)已有 6000 余家，年產(chǎn)值超過 150 億元。 近年來，我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步主要表現(xiàn)在： 、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新材料，并采用了一些新的熱處理工藝，延長(zhǎng)了模具的使用壽 命。 ，并根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需要研制了一批精密塑料注射模。 ，如三維曲面數(shù)控、仿形加工；模具表面拋光、表面皮紋加工及皮紋輥制造技術(shù)；模具鋼的超塑性成形技術(shù)和各種快速制模技術(shù)等。 ，國(guó)內(nèi)已能批量生產(chǎn)精密坐標(biāo)磨床、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（ CNC）銑床、 CNC 電火花線切割機(jī)床和高精度電火花成形機(jī)床等。 （模具 CAD/CAM/CAE）已在國(guó)內(nèi)開發(fā)和應(yīng)用。 雖然我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展迅速， 但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。其原因是： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 。 ，生產(chǎn)效益低、經(jīng)濟(jì)效益較差。 、精度不高、制造技術(shù)落后。 ，新材料使用量少。 、管理落后。 當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下 ， 用戶對(duì)模具制造的要求是交貨期短 、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢(shì)是非常明顯的。 朝著 大型化、精密化 發(fā)展 CAD/CAM/CAE 技術(shù) (RPM)技術(shù)得到更好的發(fā)展 用 、智能化方向發(fā)展 綜上所述，近年來我國(guó)模具技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還存一定的差距。在 “ 十五 ” 期間，我們要銳意進(jìn)取，共同努力，把我國(guó)的模具技術(shù)水平推上一個(gè)新的臺(tái)階 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第一章 產(chǎn)品圖 圖 11 產(chǎn)品圖 汽車模型是汽車愛好者不可缺少的產(chǎn)品，人們對(duì)汽車模型產(chǎn)品的要求促使汽車模型產(chǎn)品的外形不斷與時(shí)俱進(jìn)，使汽車模型產(chǎn)品在商業(yè)領(lǐng)域中占有越來越重要的地位。因而，汽車模型 成形技術(shù)的研究與開發(fā)具有相當(dāng)重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。以此作為一個(gè)突破口，帶動(dòng)和促進(jìn)相關(guān)汽車模型產(chǎn)品外觀零件注塑成形技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。 塑件材料的選擇：選用 ABS。 生產(chǎn)批量：大批量。 塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析 （ 1）結(jié)構(gòu)分析 塑件為車模 方向盤 ，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為 電話機(jī)面板 ，因此 電話機(jī)面板 外觀要求較高，內(nèi)表面要求不高。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第二章 對(duì)塑料件的材料與工藝性分析 材料成型的特點(diǎn)分析： 根椐產(chǎn)品的形狀和用途性能分析可知，該車模方向盤是用 pc 塑料（白色 ）成型。 圖 12Pc 阻燃料 使用性能 PC 是聚碳酸酯的簡(jiǎn)稱，聚碳酸酯的英文是 Polycarbonate，簡(jiǎn)稱PC 工程塑料，是分子主鏈中含有 — [OROCO]— 鏈節(jié)的熱塑性樹脂，按分子結(jié)構(gòu)中所帶酯基不同可分為脂肪族、脂環(huán)族、脂肪一芳香族型。是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性樹脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、延伸性、尺寸穩(wěn)定性及耐化學(xué)腐蝕性，較高的強(qiáng)度、耐熱性和耐寒性；還具有自熄、阻燃、無毒、可著色等優(yōu)點(diǎn)，它的強(qiáng)度和韌性很好， pc 的 Tg（玻璃化溫度）較高（約為 150℃）熔融溫度為 220～ 320℃ 以上，長(zhǎng)期工 作 溫 度可 高 達(dá) 120℃短 時(shí) 使用 溫 度 可達(dá) 140℃ ，其 脆 化溫 度 低達(dá)100℃，甚至在 181℃以下。以其他熱塑性塑料相比 pc 的剛性較大，蠕變值很小，具有良好的尺寸穩(wěn)定性，性能優(yōu)越。 成型性能 PC 塑料成型性能較好 ,它的流動(dòng)性較好 .PC 熔體冷卻時(shí)收縮均勻，成型收縮率小，一般在 %～ %的范圍內(nèi)。 盡管 PC 的吸水率不大，但是由于酯基發(fā)生高溫水解，在成型加工 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 溫度下（ 220～ 300℃）下微量的水分也能導(dǎo)致其降解，放出 CO2 等氣體，產(chǎn)生變色，相對(duì)分子質(zhì)量急劇下降，制品表面出現(xiàn)銀絲、氣泡等。因此PC 塑料成型必須進(jìn)行干燥。 塑料件的工藝性分析 塑件表面質(zhì)量分析 該塑件制是車模方向盤，要求尺寸穩(wěn)定，外表美觀，無斑點(diǎn)、條紋、凹痕、起泡、變色、飛邊，并且盡量減少熔接痕、頂白等。表面粗糙度可取 ,而塑件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要求。此外還要求具有一定的表面光澤性、一定的硬度、耐磨性。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 該塑件外形為方形殼類零件外形尺寸為 36mmX36mmX18mm，平均壁厚為,總體尺寸為小型，塑件成型性能良好。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第三章 根據(jù)塑 件的質(zhì)量體積確定型腔數(shù)目和選擇注射機(jī) 模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)，設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射的范圍內(nèi)。 ug 模型分析 可計(jì)算出 :密度為 的 pc 塑料，一個(gè)制品的質(zhì)量為 24g,體積為 20 X104 3mm 確定型腔數(shù) 根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)模具制造比較容易，精度尺寸要求不是很高，要求的表面光潔度比較高 ,為降低成本，又是批量生產(chǎn)，再從受力平衡等方面考慮 ,選擇一模八腔。 根據(jù)模具型腔能否充滿與最大注射量關(guān)系計(jì)算 塑件的體積應(yīng)該小于或者等于注射機(jī)的注射量。其關(guān)系式為： ? 注制 —— 最大注射量利用系數(shù)； V制 —— 制品的體積； V注 —— 注射機(jī)的最大注射容量。 根據(jù) UG計(jì)算，得到塑件的體積為 X104 3mm 所以： V?注 V件 247。 = X104247。 = 3cm 由于模具是一模八腔，所以模具塑件的總體積： V總 = 3cm 估算澆注 系統(tǒng)的凝料體積： V凝 料 = V總 = = 3cm 所以估算的總體積為： V =+= 3cm 由《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表 41 熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)與主要技術(shù)規(guī)格中，根據(jù)以上所得出的體積和模具高度選擇，初步選 XSZY250 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 （臥式）注射機(jī)。其主要技術(shù)規(guī)格如下表 11。 表 11 XSZY250（臥式）注射機(jī)主要技術(shù)規(guī)格 螺桿直徑（ mm ） ? 50 合模力（ kN） 1800 額定注射容量（ 3cm ） 250 最大注射面積（ 2cm ） 500、 550 注射壓力（ MPa ） 130 最大模板行程（ mm ） 500 模具厚度（ mm ） 最大 350 注射方式 螺桿式 最小 200 注射時(shí)間 (s) 動(dòng)、定模固定尺寸 (mm ) 589X520 最大開 (合 )模行程(mm ) 500 注射壓力的校核 塑件成型所需要的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系按下式校核： 成P ≤ 注P 式中 成P —— 塑件成型所需的注射壓力（ MPa ）； 注P —— 所選注射機(jī)的額定注射壓力（ MPa ）。 本塑件成型材料為 pc 塑料 ， 成P =10013OMPa，對(duì)于 XSZY250（臥式）型注射機(jī)， 注P =130MPa ，因此 ?成P 注P ，所以注射壓力滿足要求。 鎖模力的校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按下式校核： 腔P F ?鎖P 式中 腔P —— 模具的型腔壓力； F—— 塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（ 2mm ）； 鎖P —— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N）。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 腔P =k 成P k—— 損耗系數(shù)，這里取 1/3； 成P —— 塑件成型所需的注射壓力 (MPa ）， 成 P =100130MPa ，這里成P 取 130MPa 。 腔P =k 成P =1/31 30MPa =43MPa 估算塑件的表面積： A= 2753mm 2 估算澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積： 注射機(jī)噴嘴球半徑 18mm? ，孔直徑 4mm? ，根據(jù)成型塑料，取主流道直徑 1D =16mm，分流道直徑 d=8mm，分流道長(zhǎng)度 l=76mm。故澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 1A =2 76 16＋ π （ 6/2） 2= 2mm 。 所以 F=A+ 1A =2753 2mm + 2mm = 2mm 腔P F= 43MPa 2mm = 610 N 根據(jù)《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 624 查的 模P = 610 N 故 腔P F ＜ 鎖P ， 即所選注射機(jī)的鎖模力符合要求。 開模行程的校核 塑件所需的開模距離應(yīng)小于注射機(jī)的最大開模行程。對(duì)于本塑件 ，可按下式校核： ? ?12 5 10S H H m m?