【正文】 、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將進(jìn)一步得到發(fā)展。 　?。?）更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 　　（4）模具設(shè)計(jì)、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向及網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 　　（2）多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。展望未來，下列幾方面發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。 二是隨著市場(chǎng)的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展，因此對(duì)模具的要求也越來越高。從國際上看，各國模具工業(yè)在發(fā)展初期都得到了政府的大力扶持。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下,和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到70%80%相比,仍有很大差距。 近年來,國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如:P3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等,對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響,但總體使用量仍較少。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成, 并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程,如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國外的50～80%相比,差距較大。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。,所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平,而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。 塑料模的行業(yè)情況我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。專用模具鋼品種少、規(guī)格不全，質(zhì)量不穩(wěn)定，且供應(yīng)渠道不暢。我國塑料模的發(fā)展極其迅速，30年已走過國外90年的歷程，現(xiàn)已具相當(dāng)規(guī)模。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文目錄第一章 緒論 1 塑料?，F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1 我國模具的發(fā)展現(xiàn)狀 1 塑料模的行業(yè)情況 1 塑料模發(fā)展趨勢(shì) 2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 Pro/Engineer簡(jiǎn)單介紹 5第二章 1441型過濾器下殼體的結(jié)構(gòu)分析 6 塑件分析 6 塑件材料的選擇 6 ABS的性能和成型特點(diǎn) 6 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性 7 凸臺(tái)的設(shè)計(jì) 7 壁厚 7 表面粗糙度 7 尺寸公差和精度 7 圓角 8 孔的設(shè)計(jì) 8 脫模斜度 9第三章 1441型過濾器下殼體的模具設(shè)計(jì) 10 10 塑件分析 10 塑件的質(zhì)量體積分析及ABS的注射工藝性 10 型腔數(shù)目的確定 11 注塑機(jī)的選擇 11 分型面的選擇 13 模具方案的確定 13 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 澆注系統(tǒng) 14 冷料穴設(shè)計(jì) 15 分流道設(shè)計(jì) 16 澆口設(shè)計(jì) 17 定位圈和澆口套的選擇 18 成型零部件設(shè)計(jì) 19 成型零件工作尺寸的計(jì)算 20 凹模型腔側(cè)壁、底板厚度的計(jì)算 21 凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算 21 底板厚度的計(jì)算 22 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 模架的選取 24 定位銷的選擇 25 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25 脫模方案的選擇 25 脫模力的計(jì)算和推桿數(shù)目的選擇 25 推桿的穩(wěn)定性計(jì)算 26 復(fù)位桿設(shè)計(jì) 27 墊塊的選擇 27 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選擇 27 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向 29 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 30 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的選定 30 抽芯距的確定與抽芯力的計(jì)算 30 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 31 側(cè)滑塊的設(shè)計(jì) 32 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 32 楔緊塊設(shè)計(jì) 33 吊環(huán)螺釘?shù)脑O(shè)計(jì) 33 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 33 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析 33 熱平衡計(jì)算 34 冷卻面積計(jì)算 35 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 36第四章 模具調(diào)試 37 模具調(diào)試 37 注射機(jī)的選用 37 模具的安裝 37 成型工藝條件的擬定 38第五章 模具的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 39 影響模具價(jià)格的因素 39 模具價(jià)格的計(jì)算 39結(jié)論 42致謝 43參考文獻(xiàn) 4444北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文第一章 緒論 塑料?，F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 我國模具的發(fā)展現(xiàn)狀80年代以來,在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,我國模具工業(yè)發(fā)展迅速,年均增速均為13%,1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億,至2000年我國模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260270億元,其中塑料模約占30%左右。在未來的模具市場(chǎng)中,塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。塑料模的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP（Computer Aided Programed Procedure/Process Planning）技術(shù)已有相應(yīng)的涉獵和開發(fā)應(yīng)用，我國在塑料模設(shè)計(jì)技術(shù)和塑料模制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家的地區(qū)的差距參見表11和表12。塑料模以45鋼為主要材料的狀況，短時(shí)間內(nèi)難以改變。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具；精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。～,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命可達(dá)10～30萬次,淬火鋼模達(dá)50～1000萬次,交貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距。氣體輔助注射成型技術(shù)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(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了CMOLD氣輔軟件,取得較好的效果。熱流道模具開始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。 在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、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。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)、,這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn),為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。 塑料模發(fā)展趨勢(shì)在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績(jī)，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，融入到國際市場(chǎng)中去，以促進(jìn)中國模具行業(yè)的快速發(fā)展，有兩方面應(yīng)予以重視： 一是政府相關(guān)政策對(duì)促進(jìn)模具工業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。就中國實(shí)際情況看，應(yīng)降低國內(nèi)不能生產(chǎn)的進(jìn)口精密模具生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)稅、執(zhí)行好國家對(duì)部分專業(yè)模具廠的優(yōu)惠政策等，通過政策引導(dǎo)作用可加快行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。為了滿足市場(chǎng)需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代步伐。 　?。?）超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具將得到發(fā)展。 　?。?）為各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。 　?。?）更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 　?。?）各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。 　?。?）熱流道技術(shù)將會(huì)迅速發(fā)展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也會(huì)有所發(fā)展。 　?。?1）在可持續(xù)發(fā)展和綠色產(chǎn)品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來。 “十一五”期間，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，國內(nèi)模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革，下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來，模具工業(yè)必將得到又好又快的發(fā)展。例如，結(jié)構(gòu)件是用來構(gòu)造某一整機(jī)的；傳動(dòng)件是用來傳遞運(yùn)動(dòng)的；光學(xué)件事用于成像等。物質(zhì)條件包括塑件的幾何形狀和結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、成型方法和設(shè)備等。通常，塑件性能指標(biāo)有以下三方面要求。 （2） 對(duì)工作環(huán)境的要求 這是由于塑料的熱性能較差，塑件的工作溫度不能過高，脆化溫度，熱變形溫度，分解溫度等都要認(rèn)真掌握（分解溫度為塑件成型時(shí)的極限溫度）。 （3） 其他的要求 例如成本發(fā)面，使用年限和電氣性能方面的專門要求。這些標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)的過程中均應(yīng)予以遵循和合理標(biāo)注，并有利于制造和驗(yàn)收。 工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對(duì)成型工藝方法的適應(yīng)性。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?，?nèi)外表面結(jié)合處，即角隅處，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。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。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。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、疏松、污斑等一系列成型缺陷，增強(qiáng)塑件的使用中的可靠性及持久性。塑件制品種類繁多，有像光盤、磁帶、薄膜、人造革、電影膠片、地毯、地板等一類平面狀制品；有像餐具、玩具、家用電器、儀表等立體狀制品，還有塑料花、仿大理石、仿玉石制品，仿生制品等藝術(shù)品。因?yàn)槿藗兺ǔ６际窃跐M足功能要求下，總是喜歡購置外形美觀的制品。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)。在造型設(shè)計(jì)中還要體現(xiàn)環(huán)境、時(shí)代的要求，正確地使用水平線、垂直線、弧線等所形成的幾何構(gòu)型、比例尺度、起伏、棱角、機(jī)理、色彩等，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。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同設(shè)計(jì)專用功能來實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對(duì)于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這些都是通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來實(shí)現(xiàn)的，用戶更可以配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用C語言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。 Pro/Engineer功能如下： 1. 特征驅(qū)動(dòng)（例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等）； 2. 參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）； 3. 通過零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)計(jì)； 4. 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)（規(guī)則排列的系列組件，交替排列， Pro/PROGRAM的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等）； 5. 貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方的變動(dòng)），其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展Pro/ENGINEER的基本功能。 塑件材料的選擇塑料的材料選擇依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。工業(yè)上應(yīng)用廣泛，所以選擇ABS。這三種組分的各自特征，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。苯乙烯使它具有良好的加工性和染色性能。ABS具有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。水、無機(jī)鹽、酸、堿類對(duì)ABS幾乎無影響，在酮、醛、脂、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化熔脹。汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等，還有用ABS夾層板制小轎車車身。成型特性： ABS宜吸水，%，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，要求表面光澤的塑料應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥，需在70～80 oC預(yù)熱4小時(shí)以上；流動(dòng)性中等，ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大，應(yīng)取2 oC以上，模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力小，澆口處外觀不良，已發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置、形式，頂出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。注射壓力比聚苯乙烯高。 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性 凸臺(tái)的設(shè)計(jì)凸臺(tái)是塑件上用來增強(qiáng)孔或供裝配附件用的凸起部分，本塑件上凸臺(tái)用來裝配部件，都為圓形。加強(qiáng)筋的厚度意不超過其所在壁厚的80%為好。設(shè)計(jì)凸臺(tái)時(shí)，應(yīng)盡量使凸臺(tái)的尺寸小些。 壁厚塑件的壁厚是重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問題之一。熱塑性材料的壁厚一般取2～4mm，滴注儀下蓋基本尺寸為28020028mm，屬于中等件。為滿足美觀性要求，塑件的外表面要求比較光滑，；為了降低成本，內(nèi)表面可以取稍大的表面粗糙值。即所獲得塑件尺寸的準(zhǔn)確度。因此，塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)?？紤]到滴注儀的使用對(duì)精度的要求不太高，所以各個(gè)地方均選擇4級(jí)精度。 圓角在塑件的角隅處，即內(nèi)外表面的交接轉(zhuǎn)接處，加強(qiáng)筋的頂端及根部等處都應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角。有一系列好處，在塑件成型時(shí)溶料流動(dòng)阻力小，有利于改善流動(dòng)充模特性。模具使用壽命延長(zhǎng)，塑件外形也因圓弧過渡而顯得更為美觀。所以，滴注儀下蓋中四條直邊的圓角半徑取20mm，底部邊的圓角半徑取5mm,其余尺寸較小的部位均不設(shè)圓角。設(shè)計(jì)孔時(shí)應(yīng)滿足塑件的使用要求，使孔