【正文】 ： 混料—干燥—螺桿塑化—充?！骸鋮s—制品后處理 ABS 塑料的干燥 ABS 塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前進行充分的干燥和預熱，不單能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制件表面色斑和云紋。零件的曲面較為復雜，尺寸精度很高，由于零件為薄壁制件，外形很不規(guī)則，這些就造成了成形時容易受到各種因素影響引起制品翹曲變形的問題。制件尺寸穩(wěn)定，表面光亮。表 : 三種材料性能參數ABS PS PC密 度 ~ ~收 縮 率 ~ ~ ~熔 點 130~160 131~165 220~240熱變形溫度（45N/cm178。④ 其他性能 在干燥的氣候條件下物理力學性能基本不變，但在潮濕環(huán)境及強烈日照條件下，會產生表面裂紋并發(fā)暗，在火焰中可緩慢燃燒，離火源后可自熄[１]。③ 電性能 雙酚 A 型聚碳酸酯是弱極性聚合物，極性的存在對電性能有一定不利影響，在標準條件下電性能雖不如聚烯烴、聚苯乙烯等，但也不失為是電性能較優(yōu)的絕緣材料，特別是因其耐熱性優(yōu)于聚烯烴，可在較寬溫度范圍保持良好的電性能。在工程塑料中，他的耐熱性優(yōu)于聚甲醛、脂肪族聚酰胺和 PBT,與 PET 相當，但遜于其他工程塑料。力學性能方面缺點是耐疲勞性較差，缺口敏感性較明顯。① 力學性能 雙酚 A 型聚碳酸酯是典型的硬而韌聚合物，具有良好的綜合力學性能。 聚苯乙烯制品容易產生內應力，并且在空氣中會緩慢老化引起發(fā)黃很顯然不適合選用。加工工藝性 吸濕性很小，加工前一般不需要專門的干燥工序。120℃開始成為熔體，180℃后開始具有流動性，其熱穩(wěn)定性較好，超過 300℃才開始分解，因此聚苯乙烯具有較高的成型加工區(qū)間。②熱學性能 聚苯乙烯分子鏈雖是剛性鏈，但由于是無定湖北工業(yè)大學商貿學院畢業(yè)設計 1212形結構，超過玻璃化溫度即開始軟化，軟化點僅 95℃左右，許多力學性能都受到溫度升高的明顯影響。聚苯乙烯較輕，密度在 ~ 之間。聚苯乙烯透光率不低于 80%，霧度約為 3%，折射率較大，在 ~ 之間，具有特殊光亮性，但儲存時易泛黃。注塑是 ABS 塑料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑機，但更長采用螺桿式注塑機，后者更適于形狀復雜制品、大型制品成型[１]。在 80~90℃下干燥 2~3h,可以滿足各種成型要求。ABS 熔體具有明顯的非牛頓性，提高成型壓力可以使熔體粘度明顯減小，粘度隨溫度升高也會明顯下降。改變三組分的比例，可以調節(jié)材料性能。ABS 具有良好的綜合物理力學性能，耐熱，耐腐，耐油，耐磨、尺寸穩(wěn)定，加工性能優(yōu)良，它具有三種單體所賦予的優(yōu)點。 制品結構和形狀的設計 用 Pro/E 軟件進行鼠標上蓋的三維建模，三維實體模型更加直觀的表現了產品造型,可以從各個角度對模型進行觀察，軟件可以測量并且可以根據三維模型數據使用 Pro/E 的 CAE 分析模塊塑性顧問進行熔體的充模仿真，可以驗證模具結構的正確性，制品如圖 圖 :鼠標上蓋外形（用 Pro/E 設計完成的制品圖）湖北工業(yè)大學商貿學院畢業(yè)設計 1111 制品材料選擇 通用塑料如聚丙烯 PP，聚乙烯 PE，聚氯乙烯 PVC 具有應用范圍廣、加工性能良好，價格低廉的優(yōu)點，但由于其力學性能較差且成型收縮率較大不易成型尺寸穩(wěn)定的制品故不選用，以下拿三種常用典型材料比較選取。 根據上述使用要求可歸納產品設計要求為制品材料需要具有一定的抗沖擊性并且由于是電子產品的外殼要有良好的電絕緣性，隨著數碼產品的大量普及價格也不斷下跌要求生產自動化程度高，成型周期短。 外觀要求：部件美觀，外部光潔性好。 剛性要求：在 2Kg 負荷下無變形。 無化學品接觸。湖北工業(yè)大學商貿學院畢業(yè)設計 10102 鼠標上蓋設計及其成型工藝分析 產品開發(fā)依據用途清單 最大幾何尺寸：11060mm。因而，鼠標上蓋成形技術的研究與開發(fā)具有相當重要的理論意義和實用價值。由于電器產品美觀性的要求，零件外形多為復雜曲面，傳統(tǒng)的設計方法在對零件成形過程分析以及對產品存在缺陷的處理方面顯得無能為力，產品成形過程數值模擬技術跟不上的現狀己經成為制約產品開發(fā)和生產的一個瓶頸。如臺灣的羅技公司，其鼠標產品外形美觀，設計人性化，使用壽命長。目前，電器產品的外形設計及加工技術日益受到了國內外的高度重視，德國、美國、日本等發(fā)達國家在這方面的研究已經取得相當的進展。 研究目的及意義 電器產品是人們日常生活必不可少的生活用品，人們對電器產品的要求從實用性、可靠性己經提高到對舒適性、美觀性、安全性、實用經濟性等方面的要求，從而對電器產品也提出了許多新的要求。 模具主要零部件的結構設計 根據模具結構型式和特點，確定模具工作、導向以及固定等并確定模具主要零件的形式以及尺寸。(2)根據產品開發(fā)依據及成型要求，確定工藝方案。本文在對塑件進行分析的基礎上，確定并優(yōu)化了工藝方案。 湖北工業(yè)大學商貿學院畢業(yè)設計 88 最佳成型方法的選擇 比較幾種可用于成型鼠標外殼這種薄壁單分型面制品的常用塑料加工方法，根據產品開發(fā)依據和使用要求選擇合理的成型方法。使設計者很容易、很清楚地知道零件的特性。生成的模型直觀，立體感強，可以在任何角度進行觀察。 研究內容 本文將對鼠標上蓋成型的幾個關鍵問題:鼠標制品外形的設計與建模、最佳成型方法的選擇，分析最佳成型工藝，模具設計并進行理論和試驗研究。 系統(tǒng)在微機上采用三維實體模型、實體造型技術，使系統(tǒng)在設計效率和通用性兩方面都得到較好的兼顧。4. 北京航空航天大學華正模具研究所開發(fā)的注射模 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)具有塑料產品線框造型、曲面造型、分析模擬和數控仿真與數控加工程序生成等功能，具有很高的技術水平與實用價值。在國內首次將人工智能技術引入注射模 CAD 系統(tǒng)中，并于 1988 年開發(fā)出集成化注射模智能 CAD 系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用特征造型技術構造產品模型，使形狀特征表達與工藝信息描述統(tǒng)一，并利用特征反轉映射實現了型腔模型的快速生成。該系統(tǒng)包括塑料制品三維形狀輸入、流動模擬、冷卻分析、型腔強度與剛度校核及模具圖設計與繪制等功能，在一些企業(yè)單位應用取得較好效果，現已實現商品化。這些項目的成果對促進我國注射模 CAD 技術的迅速發(fā)展起到了重要作用，使我國注射模 CAD 技術的發(fā)展和應用水平得到很快提高[１]。同時，某些高等學校和科研院所也開始了注塑模 CAD 系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。 我國在注射模 CAD 技術開發(fā)、應用及研究方面起步較晚。Computer Inc 公司的 TMCONCEPT 專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括材料選擇 TMCMS、注射工藝條件和模具費用優(yōu)化 TMCMCO、注射流動分析 TMCFA、型腔尺寸設計 TMCCSE 和模具傳熱分析 TMCMTA 等功能模塊。 2. 美國 CRATEK 公司的注射模 CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)該系統(tǒng)包括三維幾何形狀描述軟件OPTIMOLD III，二維注射流動分析軟件 SIMUFLOW，三維有限元流動分析軟件 SLMUFLOW 3D，冷卻分析軟件 SIMUCOOL，標準模架(美國 DME 標準)選擇軟件 OPTIMOLD 等部分。近十年來，注射模 CAD 技術在不斷進行理論和實驗研究的同時，十分注意向實用化階段發(fā)展，一些高水平的商品軟件逐步推出，并在推廣和實際使用中不斷改進、提高和完善。70 年代己開始應用計算機對熔融塑料在圓盤形、管形和長方形型腔內的流動情況進行分析。作為 CAD 技術應用的一個十分重要的方面，塑料模具計算機輔助設計、模擬分析與制造，即模具 CAD、CAE 和 CAM 也一直是國內外普遍關注的熱點。 注塑模具 CAD 發(fā)展概況及趨勢 計算機輔助設計((Computer Aided Design, CAD)是當代計算機應用的一個重要領域。 湖北工業(yè)大學商貿學院畢業(yè)設計 55 我國塑料模具工業(yè)和技術今后的主要發(fā)展方向 在信息社會和經濟全球化不斷發(fā)展的進程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產品向著更大型、更精密、更復雜及更經濟快速方面發(fā)展，技術含量不斷提高，模具生產向著信息化、數字化、無圖化、精細化、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、產品品牌化、管理信息化、經營國際化方向發(fā)展。在制造中積極采用多媒體與虛擬現實技術，逐步走向網絡化、智能化環(huán)境，實現模具企業(yè)的敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。所有這些國家對模具工業(yè)采取的優(yōu)惠政策也將對其發(fā)展提供有力支持。1997 年以來，又相繼把模具及其加工技術和設備列入《當前國家重點鼓勵發(fā)展的產業(yè)、產品和技術目錄》和《鼓勵外商投資產業(yè)目錄》。模具標準件是模具基礎，其大量應用可縮短模具設計制造周期，同時也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質量。因此，模具是國家重點鼓勵與支持發(fā)展的技術和產品，現代模具是多學科知識集聚的高新技術產業(yè)的一部分，是國民經濟的裝備產業(yè)，其技術、資金與勞動相對密集。 縱觀發(fā)達國家對模具工業(yè)的認識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。(5)模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低。(4)開發(fā)能力弱，經濟效益欠佳。 (2)企業(yè)組織結構、產品結構、技術結構和進出口結構都不夠合理。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢也很好。從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。因此，近年來我國模具發(fā)展的重點放在精密、大型、復雜、長壽命模具上，并取得了可喜的成績，模具進口逐漸下降，模具技術和水平也有長足的進步。但從總體上看，自產自用占主導地位，商品化模具僅為 1/3 左右，國內模具生產仍供不應求，特別是精密、大型、復雜、長壽命模具，仍主要依賴進口。 我國模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達國家相比有很大的差距，但在國家產業(yè)政策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速。技術比較見表 1 表 1: 國內外塑料模具技術比較表湖北工業(yè)大學商貿學院畢業(yè)設計 33項目 國內 國外注塑模型腔精度 0. 005~0. 01mm ~型腔表面粗糙度 ~0. 05 um um非淬火鋼模具壽命 1060 萬次 10~30 萬次淬火鋼模具壽命 160~300 萬次 50~100 萬次熱流道模具使用率 80%以上 總體不足 10%標準化程度 70~80% 小于 30%中型塑料模生產周期 一個月左右 2~4 個月 目前，全世界模具的年值約為 650 億美元，我國模具工業(yè)的產值在國際上排名位居第三位，僅次于日本和美國。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應用，并且出現了一些國產的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模 CAD/CAM 系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的 CAXA 系統(tǒng)、華中科技大學開發(fā)的注塑模 系統(tǒng)及 CAE 軟件等，這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格較低等特點為進一步普及模具 CAD/CAM 技術創(chuàng)造了良好條件[１]。 在制造技術方面，CAD/CAM/CAE 技術的應用水平上了一個新臺階，以生產家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數量的 CAD/CAM 系統(tǒng)，如美國 EDS 的 UG II、美國Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer、美國 CV 公司的 CADS英國 Deltacam 公司的 DOCT日本 HZS 公司的 CRADE、以色列公司的 Cimatron、美國 ACTech 公司的 CMold 及澳大利亞 Moldflow 公司的 MPA 塑模分析軟件等等。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上，一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 29~34 英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了 CMOLD 氣輔軟件，取得較好的效果。注塑模型腔制造精度可達 0. 02 ~ 0. 05mm，表面粗糙度Ra0. 2 u m，模具質量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達 10~30 萬次，淬火鋼模達 50 ~100 萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。如天津榮天和機電有限公司和煙臺北極星 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD齒輪模具，所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，湖北工業(yè)大學商貿學院畢業(yè)設計 22達到了標準漸開線齒形要求。在大型模具方面已能生產 l8 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6. 5kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。 我國塑料模具工業(yè)和技術現狀及地區(qū)分布在中國，人們已經越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品質量、效益和新產品的開發(fā)能力。到 2021 年，在建筑與建材行業(yè)方面