【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。為了滿足這些要求，國(guó)內(nèi)外都在模具材料的研究和開(kāi)發(fā)上作了巨大的努力，也在這方面取得了不少成果。 帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì) （需要圖紙及其他 附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） 3 目前世界上模具工業(yè)的年產(chǎn)值約為 680 億美元。我國(guó) 2020 年模具產(chǎn)值為 530億元，模具出口 億美元，同時(shí)還進(jìn)口 億美元。我國(guó)已成為世界上凈出口模具最多的國(guó)家。大型多工位級(jí)進(jìn)模、精密沖壓模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽車覆蓋件模具等雖已能生產(chǎn)，但總體技術(shù)水平不高，與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比，仍有很大差距，特別是模具壽命低的問(wèn)題非常突出。如：國(guó)外硅鋼片沖?？偸褂脡勖?500 萬(wàn)次以上，而國(guó)內(nèi)一般為 50 萬(wàn) 60 晚次，最高 150 萬(wàn)次。國(guó)內(nèi)熱鍛模使用壽命 50 萬(wàn)次，國(guó)內(nèi)只有 35 萬(wàn)次。國(guó)外熱鍛模使用壽命 12020 次以上，國(guó)內(nèi)一般為 30005000 次。影響模具壽命的因素較多，但模具材料是重要因素。高壽命模具離 不開(kāi)優(yōu)質(zhì)模具材料。 國(guó)內(nèi)模具鋼品種少、質(zhì)量差、性能低。雖然國(guó)內(nèi)也研制出許多高性能模具鋼，但大多數(shù)是上世紀(jì) 7080 年代研制的，因種種原因，真正使用的量較少，鋼種也不多。每年使用量不足 1 萬(wàn)噸。故在生產(chǎn)上使用的仍然是老鋼種為主，如冷模用CrWMn、 Crl Crl2MoV 等，熱模用 3CrW8V、 6542 等，另外，由于模具鋼的改鍛效果差、選材與熱處理不當(dāng)?shù)仍?，也造成模具的壽命低?，F(xiàn)從塑料模具鋼方面，扼要分析國(guó)內(nèi)模具鋼的研究開(kāi)發(fā)情況。 近年來(lái)，中國(guó)塑料模具發(fā)展速度相當(dāng)快。目前，塑料模具在整個(gè)模具行 業(yè)中所占比重約為 30%。隨著中國(guó)汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)在未來(lái)模具市場(chǎng)中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。以汽車工業(yè)為例，隨著汽車產(chǎn)銷量高速增長(zhǎng)，汽車模具潛在市場(chǎng)十分巨大。據(jù)介紹，在生產(chǎn)汽車時(shí)，各種功能性零部件都要靠模具成型，僅制造一款普通轎車約需 200 多件內(nèi)飾件模具，而制造保險(xiǎn)杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型塑料模具，從模具行業(yè)生產(chǎn)能力看，目前滿足率僅約 50%。在建筑領(lǐng)域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料也是大勢(shì)所趨，預(yù)計(jì) 2020 年全國(guó)塑料門窗和塑管普及率 將達(dá)到 30%～ 50%，塑料排水管市場(chǎng)占有率將超過(guò) 50%，都會(huì)大大增加對(duì)模具的需求量。應(yīng)該說(shuō)，塑料模具的應(yīng)用潛力是不可低估的。專家預(yù)測(cè)，大型、精密、設(shè)計(jì)合理的注塑模具將受到市場(chǎng)普遍歡迎。 全國(guó)塑料加工業(yè)區(qū)域分布相類似，珠三角、長(zhǎng)三角的塑料制品加工業(yè)位居前列， 浙 江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國(guó)模具總產(chǎn)值中的比例也占到 70％。帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì) （需要圖紙及其他 附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） 4 現(xiàn)在，這 3 個(gè)省份的不少企業(yè)已意識(shí)到塑模業(yè)的無(wú)限商機(jī)，正積極組織模具產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)制造。 然而由于塑料零配件形狀復(fù)雜、設(shè)計(jì)靈活，對(duì)模具材料、設(shè)計(jì)水平及加工設(shè)備均有較高要求，并不是人人 都可以輕易涉足的。專家認(rèn)為，目前中國(guó)與國(guó)外水平相比還存在較大差距，眼前需盡快突破制約模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大瓶頸：一是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度；二是塑模企業(yè)應(yīng)向園區(qū)發(fā)展，加快資源整合；三是模具試模結(jié)果檢驗(yàn)等工裝水平必須盡快跟上，否則塑料模具發(fā)展將受到制約。 專家指出，面對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與高質(zhì)量制品的挑戰(zhàn)，中國(guó)塑模企業(yè)不僅要加快產(chǎn)業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，還要注重模具產(chǎn)業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈后端的檢測(cè)以及信息服務(wù)，盡快縮短技術(shù)、管理、工裝水平與國(guó)際水準(zhǔn)的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的 重要問(wèn)題。 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑件設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題，是要保證其使用功能要求。在充分分析塑件使用功能的基礎(chǔ)上確定塑件的整體結(jié)構(gòu)、各組成部分幾何形狀、尺寸、材質(zhì)和外觀要求及強(qiáng)度等。塑件的結(jié)構(gòu)，應(yīng)在滿足其功能要求的前提下，力求簡(jiǎn)單、可靠。因?yàn)楹?jiǎn)單的塑件結(jié)構(gòu)容易滿足其功能要求，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、適用、安全的目的。 在設(shè)計(jì)塑件時(shí)，應(yīng)當(dāng)了解它是單獨(dú)使用，還是與其它零件組合起來(lái)使用，在使用過(guò)程中它的主要功能和輔助功能是什么。如果它是與其它零件組合起來(lái)使用，那么它的哪些部分、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸受其它零件 制約、不可變動(dòng)，哪些部分可通過(guò)直觀判斷、試驗(yàn)后加以修正。 工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 要想獲得合格的塑料制件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性。只有塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足成型工藝要求，才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。 在塑件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)加工制造的可能性和簡(jiǎn)捷性，必須進(jìn)行工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)，要選擇合適的材料，以保證在使用過(guò)程帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì) （需要圖紙及其他 附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） 5 中的可靠性及加工過(guò)程中的可行性，用以確定成型方法及成型工藝對(duì)塑件提出的工藝結(jié)構(gòu)要求。 塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：塑 件內(nèi)外側(cè)壁應(yīng)有恰當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍龋瑑?nèi)外表面結(jié)合處，加強(qiáng)筋端部和根部等以及所有能允許設(shè)計(jì)圓角的地方均應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角。塑件壁厚要均勻，加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、支撐面、邊緣、底部形狀的設(shè)計(jì)要保證其強(qiáng)度，利于其成型和脫模。金屬嵌件要滿足塑件使用功能要求，與塑件連接牢固性要求，成型時(shí)便與在模具中裝固，成型后容易從模具中脫出。塑件表面的花紋、圖案、文字、符號(hào)等的設(shè)計(jì)要考慮成型與脫模、使用中的損傷、模具加工等問(wèn)題。此外處于塑件外形輪廓最大部分得分型線痕跡，不影響其工作特性及表觀質(zhì)量。 因此在塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分了解其在使用中的機(jī)能 ，又要熟悉材料的性能特點(diǎn)，成型工藝過(guò)程及特點(diǎn)。只有正確的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能保證塑件順利成型、脫模，確保塑件質(zhì)量，避免塑件在成型中出現(xiàn)裂紋、凹陷、氣孔、銀紋、等一系列成型缺陷，增強(qiáng)塑件的使用中的可靠性及持久性。 造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑件造型設(shè)計(jì)是指按照美的法則，如對(duì)比與調(diào)合、概括與簡(jiǎn)單、對(duì)稱與平衡，安定與輕巧、尺寸與比例、主從、比擬、聯(lián)想等對(duì)塑件外觀形狀、圖案、色彩及其相互的結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)視覺(jué)給人以美的感覺(jué)。工業(yè)制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是一門技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的多元交叉科學(xué)。 塑件制品種類繁多，外形也千奇百怪 。對(duì)于這些制品，都要通過(guò)外部造型設(shè)計(jì)加以裝飾美化。因?yàn)槿藗兺ǔ６际窃跐M足功能要求下，總是喜歡購(gòu)置外形美觀的制品，因?yàn)橥庑卧O(shè)計(jì)獨(dú)特的制品更容易吸引觀眾的眼球。 對(duì)于單獨(dú)使用的塑件或殼體制品，一定要認(rèn)真的進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，以滿足其使用機(jī)能要求，是現(xiàn)代制品設(shè)計(jì)的根本目的，滿足人的心理需要是制品使用功能設(shè)計(jì)的根本依據(jù)。“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀”是制品造型設(shè)計(jì)的基本原則。使人們?cè)谑褂盟芗r(shí)有一種美的享受，同時(shí)又能保證使用者在使用它時(shí)感到方便、安全、可靠、舒適。 帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì) （需要圖紙及其他 附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） 6 第二章 塑件的結(jié)構(gòu)分析與成型工藝設(shè)計(jì) 塑件的結(jié)構(gòu) 分析 塑件的外型分析 塑件如圖 所示 圖 塑件圖 塑件是塑料圓盒的主視圖。塑件底部有外螺紋，因此要選用側(cè)向抽芯的模具結(jié)構(gòu)。因?yàn)橛袀?cè)向抽芯，所以最合適的結(jié)構(gòu)就是采用一模一件的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)。從帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì) （需要圖紙及其他 附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） 7 結(jié)構(gòu)看，該塑件可用于外殼，化學(xué)容器等。 塑件材料 (PS)分析 選材在設(shè)計(jì)過(guò)程中是個(gè)關(guān)鍵步驟，對(duì)于指定部件的選材，最主要的是考慮部件的功能和決定部件功能的有關(guān)材料性能，同時(shí)還要考慮諸如部件的特點(diǎn)和禁忌、使用時(shí)的外界條件、臨界條件、使用壽命和使用方式、維修方法、制品尺寸和尺寸精度、成型加工工 藝、生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)速度、成本、原料來(lái)源和經(jīng)濟(jì)效益等等。這些因素包括兩方面，一方面是使用環(huán)境介質(zhì)和環(huán)境條件，如構(gòu)件承受的負(fù)荷和自重，沖擊和振動(dòng)等機(jī)械作用的影響；接觸的氣體、液體、固體及化學(xué)藥品；曝露的大氣環(huán)境 (氣溫、濕度、降雨、陽(yáng)光、冰雪以及有害氣體等 )的影響；貯存環(huán)境條件和長(zhǎng)期貯存的的影響；此外，除靜態(tài)破壞影響外，還要考慮摩擦升溫、蠕變、成型收縮等引起的變形、應(yīng)力松弛以及反復(fù)應(yīng)變而引起的疲勞，高應(yīng)變率引起的力學(xué)性能變化等等。另一方面是搬運(yùn)、勤務(wù)處理或操作時(shí)，制品可能遭到外力作用，甚至是意外的外力作用的影響 。充分考慮這些因素才能明確所要求的綜合性能。 從圓盒的結(jié)構(gòu)性能和用途及成型等各方面考慮，它需要的材料是耐化學(xué)品性良好，能耐礦油、有機(jī)酸、堿鹽等。且流動(dòng)性好，易于加工成型，染色性好，無(wú)毒無(wú)臭。聚苯乙烯正好符合性能方面的要求，因此，選用聚苯乙烯（ PS）。 聚苯乙烯是以苯乙烯為原料，用懸浮法聚合制成，即苯乙烯以水為介質(zhì)，碳酸鎂、磷酸鈣等為主要分散劑，順丁烯二酸酐－苯乙烯共聚物，鈉鹽為分散劑，于 150176。 C 高溫或 85176。 C 下，以過(guò)氧化二苯甲酰引發(fā)聚合，再經(jīng)洗滌，離心干燥即得成品。 聚苯乙烯（ PS）的性能和成型 特點(diǎn) （一）基本特性 聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無(wú)色透明、無(wú)毒無(wú)味，落地時(shí)發(fā)出清脆的金屬聲，密度為 。聚苯乙烯的力學(xué)性能和聚合方法、相對(duì)分子質(zhì)量大小、定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。相對(duì)分子質(zhì)量越大，機(jī)械強(qiáng)度越高。聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能（尤其是高頻絕緣性能）和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。能耐堿、硫酸、磷酸、 10%~30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機(jī)酸，但不帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì) （需要圖紙及其他 附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） 8 耐硝酸及氧化劑的作用。對(duì)水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗腐蝕能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮類和脂類等。聚苯 乙烯的著色性能優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。但耐熱性低，熱變形溫度一般在 70～ 98176。 C，只能在不高的溫度下使用。質(zhì)地硬而脆，有較高的熱膨脹系數(shù)，因此，限制了它在工程上的應(yīng)用。近幾十年來(lái)，發(fā)展了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的聚合物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點(diǎn)，又保留了它的優(yōu)點(diǎn)，從而擴(kuò)大了它的用途。 PS 塑料的主要技術(shù)指標(biāo)如下表 表 PS 塑料的主要技術(shù)指標(biāo) 密度（ 克 /厘米 179。） ～ 比體積（ 厘米 179。 / 克 ） ～ 吸水率（ %） ～ 收縮率 (%) ～ 熔點(diǎn) (℃ ) 131～ 165 熱變形溫度 (℃ ) Mpa －－ 65～ 96 抗拉屈服強(qiáng)度 (MPa) 350～ 630 拉伸彈性模量 (MPa) ～ 10179。 抗彎強(qiáng)度 (MPa) 610～ 980 沖擊韌度 ( 牛分米 /厘米178。 ) 無(wú)缺口 －－ 缺口 ～ 硬度 (HB) M65～ 80 體積電阻系數(shù)（歐姆厘米） 1016 擊穿電壓（千伏 /毫米） ～ （二）成型特性 （ 1）無(wú)定形料，吸濕性小，不易分解，性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 （ 2）流動(dòng)性較好，溢邊值 毫米左右，防止出飛邊。 （ 3）塑件壁厚應(yīng)均勻，不宜有嵌件，（如有嵌件應(yīng)加熱），缺口，尖角，各面應(yīng)圓滑連接。 帶螺紋圓盒注塑模設(shè)計(jì) （需要圖紙及其他 附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件 請(qǐng)與我聯(lián)系 ： 877764463） 9 （ 4）可用螺桿或是柱塞式注射機(jī)加工，噴嘴可用直通式或是自鎖式。 （ 5）宜用高料溫，模溫，低注射壓力，延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降 低注射內(nèi)壓力，防止縮孔和變形，但料溫高易出銀絲，料溫低或脫模劑多則透明性差。 （ 6）可以采用各種形式進(jìn)料口，進(jìn)料口和塑件應(yīng)圓弧連接，防止去除澆口時(shí)損壞塑件，脫模斜度應(yīng)在 2176。 以上，頂出均勻以防止脫模不良發(fā)生開(kāi)裂變形等，可用熱澆道結(jié)構(gòu)。 （三）主要用途 電子電器：可用于制造電視機(jī)錄音機(jī)及其各種電器儀表零件、殼體、高頻電容器等。 建筑方面：用于公用建筑透明部件、光學(xué)儀器和透明模型的生產(chǎn)，如燈罩、儀器罩殼、包裝容器等。 日常用品：梳子、盒子、牙刷柄、圓珠筆管、學(xué)習(xí)用具，兒童玩具等。 其他方面：可用于發(fā)泡制作防震、隔 音。保溫、夾心結(jié)構(gòu)材料，電冰箱、火車、船，飛機(jī)等也用他來(lái)作隔熱隔音，還可以用來(lái)做救生圈。 確定塑件收縮率 模具型腔和型芯的加工尺寸除了計(jì)算基本尺寸