【文章內(nèi)容簡介】 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的 機床，這不僅大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工精度。 標(biāo)準(zhǔn)化 開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。 設(shè)計在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算的方法，以達(dá)到能夠獨立設(shè)計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 畢業(yè)設(shè)計能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運用，綜 合檢驗大學(xué)期間所學(xué)的知識。 來源背景 多格盒為 HIPS 塑料制品，采用注射模進(jìn)行成型，這種制品結(jié)構(gòu)比較簡單，加工難度不大。 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 目的 通過本課題的設(shè)計，能夠懂得模具的整個設(shè)計過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識，能夠掌握 Pro/E、 CAD、 Word 等軟件的操作方法。 要求 設(shè)計本課題的要求的理論聯(lián)系實際。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的設(shè)計理論知識的同時，還必須了解實踐操作。另外，設(shè)計的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價值。 實際意義 通過本課題的設(shè)計，可以更好的掌握模具的整個設(shè)計過程。在 設(shè)計過程中，定會遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識。把整個設(shè)計做完之后，就會對知識有個系統(tǒng)的了解。另外，通過對 Pro/E、 CAD、Word 等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對我以后的人生將是一筆大財富。 主要設(shè)計內(nèi)容 本課題的設(shè)計主要包括成型零件的設(shè)計、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、導(dǎo)向及定位部分的設(shè)計、推出與復(fù)位部分的設(shè)計、固定支承和緊固件的設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計、工藝過程的編寫及對 Pro/E、 CAD、 Word 等軟件的操作技術(shù)。 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 第二章 原始資料 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 根據(jù)圖紙要求，此制品為小批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計時應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，但要能達(dá)到制品的各種要求。 塑料品種牌號 耐沖擊性聚苯乙烯（ HIPS） 耐沖擊性聚苯乙烯是通過在聚苯乙烯中添加聚丁基橡膠顆粒的辦法生產(chǎn)的一種抗沖擊的聚苯乙烯產(chǎn)品。這種聚苯乙烯產(chǎn)品會添加微米級橡膠顆粒并通過枝接的辦法把聚苯乙烯和橡膠顆粒連接在一起。當(dāng)受到?jīng)_擊時，裂紋擴展的尖端應(yīng)力會被相對柔軟的橡膠顆粒釋放掉。因此裂紋的擴展受到阻礙，抗沖擊性得到了提高。 聚苯乙烯是一種用途廣泛的脆性塑料。你現(xiàn)在正在使用的計算機的外殼就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包裝用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。聚苯乙烯屬于聚烯烴，是由苯乙烯通過自由基聚合而成的。通過茂金屬催化聚合可以得到一種新型聚苯乙烯，即間同聚苯乙烯（ syndiotactic）。間同聚苯乙烯上的苯環(huán)交替地連接的主鏈的兩側(cè)，而普通聚苯乙烯的苯環(huán)在無規(guī)地連接在主鏈兩側(cè)。間同聚苯乙烯（ syndiotactic）是結(jié)晶高分子，熔點達(dá)到 270℃ 。在苯乙烯聚合體系中中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主鏈上接枝聚合。聚苯乙烯和 聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯鏈段分別聚集，產(chǎn)生相分離。這些聚丁二烯相區(qū)可以吸收沖擊能，從而提高了聚苯乙烯的沖擊強度 HIPS 工程塑料乳白色不透明顆粒 .密度為 ^ 150~180℃. 熱分解溫度 300℃.溶于芳香烴，氯化烴，酮類（除爾酮外）和酯類 .能耐許多礦物油，有機酸，堿，鹽，低級醇及其水溶液，不耐沸水 . HIPS 是最便宜的工程塑料之一，和 ABS,PC/ABS,PC 相比，材料的光澤性比較差，綜合性能也相對差一些 . HIPS 是由 PS 加丁二烯改性而成的，因為 PS的沖擊強度很 低，做出的產(chǎn)品很脆，而丁二烯的韌性很好，加入丁二烯后可使 PS的沖擊性能提高 2~3倍 .盡管 HIPS 的沖擊強度比 PS的沖擊強度高出很多，但其綜合性能還是不如 ABS,PC/ABS 等 . HIPS 的沖擊性能在工程塑料中是比較低的，因此，我們在使用次料時應(yīng)注意對材料的沖擊性能的檢驗。 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 特點 無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯 ,可在 100 度左右使用 .具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響 ,但低溫時變脆、不耐磨、易老化 .適于制作一般機械零件 ,耐腐蝕零件和絕緣零件 。常見的酸、堿有機溶劑 對它幾乎不起作用，可用于食具。 生產(chǎn)方法 。在稀釋劑（如己烷）中聚合，是最早工業(yè)化、也是迄今生產(chǎn)量最大的方法。 。在 70℃和 3MPa 的條件下，在液體丙烯中聚合。 。在丙烯呈氣態(tài)條件下聚合。后兩種方法不使用稀釋劑，流程短，能耗低。液相本體法現(xiàn)已顯示出后來居上的優(yōu)勢。 成型特性 ,吸濕性小 ,易發(fā)生融體破裂 ,長期與熱金屬接觸易分解 . ,但收縮范圍及收縮值大 ,易發(fā)生縮孔 .凹痕 ,變形 . ,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱 ,并注意控制成型溫度 .料溫低溫高壓時容易取向 ,模具溫度低于 50 度時 ,塑件不光滑 ,易產(chǎn)生熔接不良 ,流痕 ,90 度以上易發(fā)生翹曲變形 ,避免缺膠 ,尖角 ,以防應(yīng)力集中 . 用途 。 聚丙烯網(wǎng)狀纖維以改性聚丙烯為原料，經(jīng)擠出、拉伸、成網(wǎng)、表面改性處理、短切等工序加工而成的高強度束狀單絲或者網(wǎng)狀有機纖維，其固有的耐強酸，耐強堿，弱導(dǎo)熱性，具有極其穩(wěn)定的化學(xué)性能。加入混凝土或砂漿中可有效的控制混凝土（砂漿）固塑性收縮、干縮、溫度變化等因素引起的微裂縫，防止及抑 止裂縫的形成及發(fā)展，大大改善混凝土的阻裂抗?jié)B性能，抗沖擊及抗震能力，可以廣泛的使用于地下工程防水，工業(yè)民用建筑工程的屋面、墻體、地坪、水池、地下室等，以及道路和橋梁工程中。是砂漿 /混凝土工程抗裂，防滲，耐磨，保溫的新型理想材料 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 在塑料制品中包裝材料占有極其重要的位置，據(jù)統(tǒng)計，世界用于包裝領(lǐng)域的塑料約占塑料總消費量的 35%。我國包裝用塑料發(fā)展迅速，產(chǎn)量從 1980 年的 19 萬 t迅速增至20xx 年的 465 萬 t，預(yù)計 20xx 年將超過 550 萬 t， 20xx 年超過 700 萬 t， 20xx 年超過900 萬 t，約占全國包裝總產(chǎn)量的 13%以上。 從產(chǎn)品上看，包裝用薄膜約占包裝用塑料總量的 50%以上。我國雙向拉伸聚丙烯（ BOHIPS）薄膜是 HIPS 樹脂消費量最大的領(lǐng)域之一， 20xx 年我國有 BOHIPS 生產(chǎn)企業(yè)86 家（ 123 條生產(chǎn)線），總生產(chǎn)能力約 140 萬 t/a， 20xx 年達(dá)到 200 萬 t/a（ 138 條生產(chǎn)線），產(chǎn)量將突破 100 萬 t。近年來，國內(nèi)企業(yè)注重提升產(chǎn)品競爭力，先后引進(jìn)了一批先進(jìn)的 BOHIPS 生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)的薄膜寬度可達(dá) ，線速度高達(dá) 400~500m/min，如浙江大東南集團引進(jìn)德國布魯克納 6萬 t/a生產(chǎn)線；國風(fēng)集團投資 2億元引進(jìn) t/a生產(chǎn)線（目前亞洲第 1條、世界第 4 條 10m 寬的 BOHIPS 設(shè)備）；常州武進(jìn)金氏集團引進(jìn)德國 2 萬 t/a 五層共擠高強超薄 BOHIPS 生產(chǎn)線；福建現(xiàn)代集團引進(jìn) 萬 t/a 生產(chǎn)線；寶碩集團計劃引進(jìn) 10 萬 t/a 生產(chǎn)線等。按我國現(xiàn)有的 BOHIPS 薄膜生產(chǎn)能力換算，每年對 HIPS 樹脂的需求量近 200 萬噸，因此應(yīng)重視開發(fā) BOHIPS 薄膜用高線速、延伸性、透明性好的 HIPS 專用料，包括配套用的乙、丙共聚物，以適應(yīng)新引進(jìn)的 BOHIPS 薄膜設(shè)備。 20xx 年， 我國汽車產(chǎn)量為 440 多萬輛，已位居世界第四，同比增長 %。據(jù)美國ESM WerWide 報道：“ 20xx 年中國汽車產(chǎn)量將超過 600 萬輛， 20xx 將超過日本，躍居世界第二位”。 汽車工業(yè)的發(fā)展離不開汽車塑料化的進(jìn)程，目前我國工程塑料的自給率不足 16%。據(jù)中國工程塑料協(xié)會預(yù)測， 20xx 年我國工程塑料需求增長率為 15%， 20xx 年約為 10%，需求量將從 20xx 年的 44 萬 t增長到 20xx 年的 140 萬 t。我國汽車制造業(yè)對工程塑料需求量增長迅速，到 20xx 年總用量將達(dá)到 94萬 t（以塑料用量占汽車重量的 5%~10%計）。 HIPS 用于汽車工業(yè)具有較強的競爭力，但因其模量和耐熱性較低，沖擊強度較差，因此不能直接用作汽車配件，轎車中使用的均為改性 HIPS 產(chǎn)品，其耐熱性可由 80℃提高到 145℃ ~150℃，并能承受高溫 750~1000h 后不老化，不龜裂。據(jù)報道，日本豐田公司推出的新一代具有高取向結(jié)晶性的聚丙烯 HEHCHIPS 產(chǎn)品，可以作為汽車儀表板、保險杠，比以 TPO 為原料生產(chǎn)的同類產(chǎn)品成本降低 30%，改性 HIPS 用作汽車配件具有十分廣闊的開發(fā)前景。 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 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 。 20xx 年我國電冰箱產(chǎn)量為1850 萬臺，空調(diào)器 4200 萬臺，洗衣機 1700 萬臺，微波爐 3500 萬臺。據(jù)“ 20xx~20xx年中國城市家庭影院市場研究咨詢報告”顯示，預(yù)計未來 3 年內(nèi)我國家庭影院系統(tǒng)市場規(guī)模將達(dá)到 690 萬臺。另外，各種小家電也擁有巨大的潛在市場，這對改性 HIPS 來說，是一個極好的商機。目前，我國一些塑料原料廠商已經(jīng)開發(fā)出洗衣機專用料如 HIPS 1947系列、 K7726 系列等，受到了洗衣機制造廠商的歡迎。因此，在未來幾年內(nèi)應(yīng)加大開發(fā)家用電器 HIPS 專用料的力度，以適應(yīng)市場變化的需求。 用聚丙烯 20xx 年全國塑料管材總產(chǎn)量突破 180 萬 t，同比增長 23%。早期， HIPS 管材主要用作農(nóng)用輸水管，但是由于早期產(chǎn)品性能還存在一些問題（抗沖擊強度、耐老化性能較差），市場未能打開。隨著上海塑料建材廠首家引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，采用進(jìn)口 HIPSR 料生產(chǎn)的輸送冷、熱水用的管材得到市場認(rèn)可后，目前已有不少廠家建設(shè) HIPSR 管材生產(chǎn)線，價格也由投產(chǎn)初期的 2萬 ~3 萬元 /t 不斷回落，但 HIPSR管材在塑料管材市場上的占有率仍然很低。據(jù)反映，目前國產(chǎn) HIPSR 料與進(jìn)口料比較還有一定差距，質(zhì)量有待改進(jìn)和提高。據(jù)報 道，目前韓國開發(fā)出一種耐高壓給水管用無規(guī)共聚聚丙烯 HIPSR 112 新牌號，使用該牌號生產(chǎn)的管材可在 20℃和 的超高壓狀態(tài)下使用 50 年。 塑料管材是我國化學(xué)建材推廣應(yīng)用的重點產(chǎn)品之一，建設(shè)部曾于 20xx 年發(fā)出“關(guān)于加強共聚聚丙烯（ HIPSR、 HIPSB）管材生產(chǎn)管理和推廣應(yīng)用工作的通知”，要求有關(guān)部門共同做好從原料、加工、質(zhì)量以至管材使用、安裝等工作，要嚴(yán)格把好 HIPS 管材質(zhì)量關(guān)，以利更好地做好我國 HIPS 管材的生產(chǎn)、應(yīng)用、推廣工作。 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、居室裝飾等各個方面不同變化的要求與提高，市場中很多物品越來越多地使用透明材料。因此，開發(fā)透明 HIPS 專用料是一個很好的發(fā)展趨勢，尤其需要透明性高、流動性好，成型快的 HIPS 專用料，以便設(shè)計加工成人們喜愛的 HIPS 制品。透明 HIPS 比普通 HIPS、 PVC、PET、 PS更具特色，有更多優(yōu)點和開發(fā)前景。 近幾年，國外透明 HIPS 市場增長很快，如韓國 LG 將透明 HIPS 作為 PET 替代品推向市場；德國某些公司用透明 HIPS 替代 PVC；美國透明 HIPS 制品的增長速度高出普通HIPS 制 品 7%~9%；日本近幾年 HIPS 成核透明劑的年用量約為 20xxt，若以添加量 %推算，日本透明 HIPS 料的年產(chǎn)量可達(dá) 80 萬 t以上。據(jù)日本理化株式會社介紹，日本透XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 明 HIPS 專用料用于微波炊具及家具兩方面的消費量最大。預(yù)計， 20xx 年國外市場對透明 HIPS 專用料需求量約為 500 萬 ~550 萬 t。目前國內(nèi)透明 HIPS 專用料與國外差距較大，透明 HIPS 樹脂及其制品的生產(chǎn)、應(yīng)用仍有待加強。 7 高抗沖擊聚苯乙烯，為了滿足韌性材料的要求， 1950 年開始開發(fā)橡膠改性聚苯乙烯（高抗沖擊聚苯乙烯即 HIPS）。通過將橡膠加入 聚苯乙烯基材，可生產(chǎn)出具有不同性能的各種品級的高沖擊聚苯乙烯。近年來，已開發(fā)出各種特殊品級的 HIPS，已有阻燃級、抗應(yīng)力開裂級、高光澤度級、極高沖擊強度級、玻璃纖維增強級以及低殘留揮發(fā)分級等，它們在許多應(yīng)用領(lǐng)域中已能與昂貴的工程樹脂相競爭。 抗沖擊聚苯乙烯突出的特性是易加工、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異、沖擊強度高并且有較高剛性。對于 HIPS 只是在耐熱性。氧滲透性、紫外光穩(wěn)定性和耐油品性方面有一定限度。 化學(xué)和性能抗沖擊聚苯乙烯是通過將聚了二烯橡膠在聚合反應(yīng)之前溶于苯乙烯單體而制得的。雖然可以用懸浮聚合法制 HIPS，但目 前工業(yè)上生產(chǎn)HIPS采用的主要是本體聚合法。在本體聚合過程中，苯乙烯單體