【導(dǎo)讀】長這一增長的主要原因是由于塑料成了傳統(tǒng)金屬的替代品。塑料的多樣性開辟了許。件下塑制成一定形狀，并經(jīng)冷卻定型，修整而成。塑料的成型加工方法已有數(shù)十種，同時塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具，在總的模具產(chǎn)量中所占的比例逐年增加，在當(dāng)前已處于重要位置。的應(yīng)用在國民經(jīng)濟中的地位愈來愈重要。它的鋼材耗用量大，品種規(guī)格多，形狀復(fù)。雜，表面粗糙度值要求低，制造難度大。高它的使用壽命，保證制件質(zhì)量，降低制造成本顯得非常重要。對于大型、復(fù)雜和精密的擠壓或注塑模具，通常預(yù)硬化到28～

　　

【正文】 方法。按照加熱噴涂材料的熱源分類 主要有燃氣法、電氣法和高能束加熱法三類。由于 熱噴涂層不夠致密，與基材結(jié)合強度不高，在模具表面改性中難以發(fā)揮作用。應(yīng)運而生的熱噴焊工藝特別是氧乙炔噴焊工藝簡便，設(shè)備投資少，因此在注塑模具表明強化中取得了廣泛應(yīng)用。比如，用 Ni60 “一步法” 熱噴焊 45 號鋼，就可以將模具使用壽命提高 6 倍。 常用的塑料模具表面處理技術(shù)編合比較 綜上所述，對塑料模具表面改性技術(shù)進行綜合比較如表 4 所示。 表 4 塑料水杯模具表面處理技術(shù)比較 排列 指標(biāo) 高→較高→低 表面處理價格 抗變形和精度 抗壓能力 耐磨性 抗咬合性 抗氧化性 韌性 耐疲勞強度 耐熱沖擊性能 抗剝 落性能 表面粗糙度 PVD 法、 CVD 法、熱噴涂、氮化、各種低溫表面處理 PVD 法、離子氮化、各種低溫表面處理、 CVD 法 CVD 法、離子氮化、氣體氮化、軟氮化、 PVD 法 CVD 法、 PVD 法、氮化、軟氮化 CVD 法、 PVD 法、硫氮化、氧氮化、離子氮化 滲鉻、滲硼、氮化、 CVD 法、熱噴涂 CVD 法、 PVD 法、各種低溫表面處理 氮化、軟氮化、氧氮化、熱噴涂 CVD 法、 PVD 法、氮化、熱噴涂 CVD 法、氮化、 PVD 法、熱噴涂 PVD 法、 CVD 法、離子氮化、氮化和軟氮化 塑料模具表面改性技術(shù)的選用原則 , 為了提高塑料模的使用壽命，應(yīng)首先對已失效注塑模的失效形式進行分析。很重要的是了解熱固性和熱塑性塑模的工作條件。熱塑性塑料模具的工作條件是受熱、受壓、受磨損，但不嚴重。故塑料模具表面應(yīng)有較高的耐熱性能 , 具有較高的強度，有良好的耐磨性。部分品種含有氯及氟，在加工過程中放出腐蝕性的氣體，侵蝕型腔表面。因此，塑料模具的基本的失效形式是表面磨損、變形及斷裂，但由于對塑料制品的表面粗糙度及精度要求較高，故因表面磨損造成的模具失效比例較大。由此，可以得出塑料模具表面改性技術(shù)的選用原則如下 （ 1）塑料模具表面應(yīng)考慮具有較 好的強度、耐熱性能、耐磨性和耐腐蝕性。 （ 2）根據(jù)設(shè)計的表面性能，選擇表面涂層材料或者表面層的成分或組織。 （ 3）根據(jù)被制品的性質(zhì)，確定合適的表面改性層厚度。 （ 4）對于以上選擇的表面工程技術(shù)進行試驗考查，最后確定或修改表面改性工藝 [4] 5 塑料模具技術(shù)發(fā)展趨勢 塑料模具在塑料成型加工中占有非常重要的地位。模具生產(chǎn)技術(shù)也是衡量一個國家制造工藝水平的重要標(biāo)志之一。為了發(fā)展模具工業(yè)，一些國家制訂了有關(guān)扶植 政策，如日本在至年代制訂了機械生產(chǎn)振興法，把模具列為特定產(chǎn)品加以發(fā)展。美國現(xiàn)擁有模具專業(yè)廠家一萬多個，年代后 期模具總產(chǎn)值達多億美元。 從總體看，塑料注射模具的基本發(fā)展趨勢是朝高效率、高精度、高壽命方向發(fā)展。為提高塑料制品生產(chǎn)效率，在模具結(jié)構(gòu)上將向多型腔、自動裝卸料、節(jié)能省料方向發(fā)展。日本、德國已普遍采用熱固性注塑模和低壓傳遞模，一模多腔，型腔數(shù)可有幾個，幾十甚至上千個。為了充分發(fā)揮注塑機的潛力 , 發(fā)展了多層多腔模具，多工位多腔模具。 熱流道模具應(yīng)用范圍正在逐漸擴大。已發(fā)展應(yīng)用于微型注射件，熱敏性材料的注射成型等等，以及多層多腔注射模，熱流道裝置已成為專門的商業(yè)產(chǎn)品。 測溫控制系統(tǒng)的發(fā)展改善了注射件的尺寸精度和成型 效率。冷卻系統(tǒng)不單對型腔進行冷卻，對滑塊、型芯都進行冷卻，從而構(gòu)成空間的立體冷卻系統(tǒng)。這些技術(shù)的應(yīng)用，解決了注射成型中模溫、模壓、溢料等問題，使產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力分布趨于合理，減少了廢品率。 在設(shè)計方法上，用計算機模擬塑料成型時的料流速度，溫度控制，流動方式以及應(yīng)力場的分布等，使模具達到最優(yōu)的參數(shù)和結(jié)構(gòu)選擇，得到最佳的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，減少反復(fù)試模的工作量。 在加工技術(shù)上，機械技術(shù)與電子技術(shù)日益密切結(jié)合，更多地采用數(shù)控、數(shù)顯、計算機控制，如采用數(shù)控銑床、光學(xué)曲線磨床、高精度電火花加工機床和精密鏗床、數(shù)控雕刻機等 高精度、高效率的加工設(shè)備。這使模具精度越來越多地由設(shè)備來保證，減少了對人工技巧的依賴性。日本數(shù)控機床占整個機床的比例在年就達到了，美國有的模具制造廠擁有數(shù)控機床。一種連續(xù)軌道座標(biāo)磨床不僅能加工圓孔，還可磨削任意形狀的凸模和凹模，其定位精度很高，己使立式座標(biāo)鍵床退居次要地位。 新型電加工工藝已發(fā)展成為一種與其它工藝相結(jié)合的復(fù)合加工工藝。實現(xiàn)高層次的自動化是目前電火化加工的一個發(fā)展方向。噴霧電火花加工也是新近發(fā)展起來的電火花加工技術(shù)。這種新加工方法，對改變電火花加工后材料表面的金相屬性有重要意義，在實際應(yīng)用中有 較大的價值。 數(shù)控仿形銑床是近年來工業(yè)發(fā)達國家較多采用的型腔加工設(shè)備，其使塑料模具的加工在質(zhì)量上拼效率上產(chǎn)生了一個飛躍。激光加工技術(shù)也廣泛用子塑料模具的制造。美國一公司開發(fā)了一種適用子多種材料加工的激光雕刻機，按計算機設(shè)定的各種文字、模型或符號，能雕刻鋁、鋼、陶瓷、欽及各種軟硬質(zhì)材料。在測量方面采用三座標(biāo)測量機、大型工具顯微鏡、數(shù)顯高度尺，光學(xué)投影比較儀等精密測量儀。微機技術(shù)、激光技術(shù)廣泛用于精密測量。我國在這方面寫國外相差甚遠，目前主要以卡尺、千分表等手動測量工具進行直接接觸測量，除隨機誤差外， 量具的示 值誤差也很大，這很難適應(yīng)復(fù)雜型腔高精度尺寸要求的模具零件的檢測 [10]。模具鋼材的發(fā)展方向是開發(fā)新型耐磨、耐腐蝕、易切削、拋光性好的塑料模具用鋼。材料熱處 理工藝的發(fā)展方向是真空熱處理和模具的型腔表面強化處理，提高模具型腔鋼材的基體強度、剛度和韌性提高模具型腔表面強度、耐磨性、耐腐蝕性、提高模具壽命。 近年來，將粉末冶金材料鎢、鉻、鉆合金等用模壓成型直接制成塑料模型腔的方法漸被采用。這種方法制得的型腔有較高的耐磨性和抗腐蝕性，以及較好的傳熱性和抗壓性，是制作多型腔模具的理想構(gòu)料。 我國模具材料及應(yīng)用技術(shù)較落后 塑料模具的設(shè)計、制造水平僅相當(dāng)于先進工業(yè)國家年代中期的水平熱處理工藝還停留在采用普通熱處理方式，真空熱處理工藝尚不完善。為使我國模具工業(yè)有較大發(fā)展，除加強加工與檢測設(shè)備的研究外，對材料及其處理工藝的研究也應(yīng)得到足夠的重視。 結(jié)束語 在選用塑料模具材料時，必須充分地把握住所使用材料的熱處理特性，弄清楚材料方向?qū)Τ叽缱兓年P(guān)系及回火溫度對硬度的關(guān)系非常重要。近十幾年來，國內(nèi)許多單位在研制新型塑料模具鋼、提高冶金質(zhì)量、優(yōu)化熱處理工藝、提高模具壽命等方面做了大量的工作，為用戶提供了很多質(zhì)優(yōu)價廉的塑料模具鋼，獲得了明 顯的技術(shù)經(jīng)濟效益。隨著塑料制品向多樣化和大型化方向發(fā)展，對塑料模具用鋼的質(zhì)量和性能提出了更高的要求，新型塑料模具材料的選擇和調(diào)質(zhì)熱處理工藝的制定問題就迫切擺在了模具制造業(yè)面前。 致謝 感謝非常老師和學(xué)校給我提供了這次深入學(xué)習(xí)的機會和寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過這次做畢業(yè)論文，我將大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識和技能能夠再次回顧學(xué)習(xí)，而且也使我學(xué)到了專業(yè)領(lǐng)域中一些更深入的前沿的知識。非常感謝在本次設(shè)計中曾給予我耐心指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)，正是由于他們才使我能夠在做畢業(yè)課題時遇到問題能及時解決，他們的學(xué)識和為人也深 深地影響著我。在此，我再次向曾直接給予我多次指導(dǎo)的導(dǎo)師表示最忠誠的敬意！ 參考文獻 [1] 郭幼丹 .塑料模具的磨損機制與失效機理的研究 [J].機械設(shè)計與制造[J].～ 141 [2] 周永泰 .我國塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J].塑料 .2020， 6（ 29） ,23～ 27 [3] 潘振鵬等 塑料模具材料的研制與應(yīng)用 [J ] . 金屬熱處理 .1999. 1. 22～ 25 [4] 王中任 .注塑模具表面改性技術(shù)的比較選擇 [J].廣東塑料 .～ 61 [5] 蔣美麗 . 合理選用塑料模具的材料與熱處理 [J]. 機床與液壓 .2020.（ 1） 142～ 143 [6] 張旭海等 .塑料模具的表面強化技術(shù) [J].機械制造與自動化 .～ 7 [7] 何春生等 .塑料模表面缺陷及處理辦法 [J].制造 .2020.（ 14） .168～ 171 [8] 鄒濟林 . 表面強化技術(shù)在模具型腔的應(yīng)用 [J ]. 模具工業(yè) 2020， (5) ： 44～47. [9]伍光風(fēng) ,李暉 ,羅靜 .提高塑料模具使用壽命的表面處理技術(shù) [J].熱加工工藝 .～ 59 [10] 唐軒 .塑料模具技術(shù)發(fā)展趨勢 [J].開發(fā)展望 .～ 5 [11] 李樹塵，陳長勇，許基清 .材料工藝學(xué) [M].化學(xué)工業(yè)出版社 1999： 139～ 159 [12] 高樹存 . 塑料模具鋼材的選用 [J].模具制造 .2020.（ 4） . [13] 鄒濟林 . 表面強化技術(shù)在模具型腔的應(yīng)用 [J ]. 模具工業(yè)， 2020.(5) ： 44～47. [14] 馮穎璋，潘振鵬 .大型塑料模具鋼材的熱處理 [J].大型鑄鍛件， 2020（ 1）：34～ 41 [15] 謝飛，胡靜，劉青林等 . 提高塑料模具使用壽命的表面強化 技術(shù) [J]. 江蘇機械制造與自動化， 2020， (3): 26～ 28. [16] 徐耀坤 . 模具表面強化處理新技術(shù) [J]. 鍛壓技術(shù)， 2020， (1): 58～ 60. 萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1 學(xué) 號 202003210115 姓 名 徐英強 專 業(yè) 金屬材料與熱處理 系 別 冶金與建筑工程系 班 級 金屬材料 班 學(xué) 制 3 年 論文題目 塑料水杯模具設(shè)計與熱處理 指導(dǎo)教師姓名 解傳娣 職務(wù)或職稱 講師 指導(dǎo)教師評語： 成績： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 復(fù)審意見： 成績： 復(fù)審人簽名： 年 月 日 答辯委員會評語： 成績： 主持人簽名： 年 月 日 終審意見： 成績： 終審人簽名： 年 月 日