【正文】 型號(hào)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬元。目前，世界上的模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。所以，研究和發(fā)展模具技術(shù)，在當(dāng)今社會(huì)具有必然的意義，不斷改進(jìn)模具的加工手段也同樣重要，尤其是對(duì)于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾個(gè)方面：1．加深理論研究在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。3．開發(fā)新的成型工藝和快速、經(jīng)濟(jì)的模具提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。4．在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其能進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用[1]。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。通過對(duì)塑件的工藝以及材料的成型特點(diǎn)和性能進(jìn)行分析，最終設(shè)計(jì)出一副注塑模。并簡(jiǎn)要的介紹了模具的裝配及模具的工作原理。只需要考慮它的外光等性能，如光澤度、著色度、透明度以及材料的價(jià)格和成型難易度進(jìn)行考量。這個(gè)塑料制品是日常生活所需，對(duì)外觀要求較為嚴(yán)格。其材料選用聚丙烯（PP）。它不吸水、光澤好、易著色。定向拉伸后的聚丙烯可制作鉸鏈，其具有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度。聚丙烯耐低溫，使用溫度可達(dá)15℃，在低于35℃時(shí)會(huì)脆裂。聚丙烯在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化。具有優(yōu)良的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫變脆，不耐磨，易老化。2．成型特點(diǎn)聚丙烯成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕及變形；聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；聚丙烯成型的適宜模溫為80℃左右，不可低于50℃，否則會(huì)造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷，且溫度過高會(huì)產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。塑件工藝性的好壞不但關(guān)系到塑件能否順利成型，也關(guān)系到塑件的質(zhì)量以及塑料模具結(jié)構(gòu)是否經(jīng)濟(jì)合理。這樣，不僅能保證成型工藝順利實(shí)施，提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能提高生產(chǎn)效率，降低成本。2．塑件的表面質(zhì)量分析該塑件要求外觀光潔、色彩艷麗，由于外形結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以應(yīng)盡量避免有成形斑點(diǎn)和熔接痕的產(chǎn)生，塑件表面粗糙度要求一般，無特殊要求。（2）由于該塑件無側(cè)孔和內(nèi)凸，所以不用考慮側(cè)向分型抽芯裝置。～2176。綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。5．塑件厚度塑件厚度制品應(yīng)有一定的厚度，這不僅是因?yàn)橹破吩谑褂弥杏凶銐虻膹?qiáng)度和剛度，而且也為了塑料在成型時(shí)有良好的流動(dòng)性。一般說來，塑件的厚度越厚就越能滿足產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度的性能要求，但是從塑件的成型過程看來，塑件的壁厚越厚，冷卻的時(shí)間就越長(zhǎng)，整個(gè)塑件的成型周期就要延長(zhǎng)，提高了生產(chǎn)的成本，降低了生產(chǎn)的效率，同時(shí)，塑件的壁厚越厚，收縮率就增大，這樣使的得產(chǎn)品的尺寸不穩(wěn)定性增加，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。6．脫模斜度拔模斜度是為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時(shí)劃傷，擦毛，在設(shè)計(jì)塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。為了使制品易于從模具內(nèi)脫出，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證制品的內(nèi)外壁厚具有足夠斜度，以保證塑件脫模。最小取15′～20′。7．塑件圓角塑料制品除了在使用上要求采用尖角之外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓角過度，因?yàn)閹Ъ饨堑乃芗?，往往?huì)在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中。塑件上轉(zhuǎn)角處采用圓弧過度，有利于物料充模，同時(shí)也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑件的脫模。從塑件的產(chǎn)品圖可以看出，塑件的形狀大體為方筒形，壁厚為2mm，內(nèi)外壁轉(zhuǎn)折處采用了過度圓角，內(nèi)、外壁的表面粗糙度要求稍高一些，底部要求較低，較高的表面粗糙度可以通過提高模具的制造精度和嚴(yán)格控制材料的注射成型工藝參數(shù)來實(shí)現(xiàn)，其他表面粗糙度要求適中的部分均符合成型工藝要求。需要計(jì)算的參數(shù)很多，有注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式等。1．塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算該塑件材料為PP， ～。2．注射機(jī)的選用（1）由于塑件較大，故確定型腔數(shù)目為一模一腔。（3）計(jì)算一次注射所需的總體積V=V塑+V澆=+4= cm3，計(jì)算一次注射所需的總質(zhì)量M=M塑+M澆=225+=。查閱模具設(shè)計(jì)課程書，得到注射機(jī)參數(shù)如表21[5]所示。的拔模斜度，為了減少轉(zhuǎn)折及尖角處的應(yīng)力集中，所以在轉(zhuǎn)折及尖角處均采用圓弧過渡。在注射模具的設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、形狀，首先確定成型時(shí)塑件在模具中的位置，也即是確定分型面；再根據(jù)成形特點(diǎn)、塑件的生產(chǎn)批量，來確定一模成型件數(shù)(即一模幾腔)、澆口形式、排氣系統(tǒng)及脫模方式等。分型面決定著塑料制品在成型模具中的位置。按其位置與注射機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系可分為：分型面垂直于注射機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向，平行于開模運(yùn)動(dòng)方向，與開模運(yùn)動(dòng)方向傾斜。分型面選擇設(shè)計(jì)的基本原則是，選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。因此盡可能使塑件在動(dòng)模分離后留在動(dòng)模一側(cè)。2．分型面的選擇應(yīng)考慮技術(shù)要求。3．分型面應(yīng)盡量選擇不在影響塑件外觀的位置，并使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和修整。4．分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。5．分型面的選擇應(yīng)便于模具零件加工。綜合以上因素紙簍的分型面選擇階梯型，取該處作為分型面，可使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也可以脫模順利。圖31 分型面示意圖 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想性能的塑料制件以及最佳的成型效率有直接影響，是模具設(shè)計(jì)者重視的技術(shù)問題。從給出的塑料制件看，既要保證塑件的外觀要求，又要考慮澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)原則。 主流道和定位圈的設(shè)計(jì)主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動(dòng)，開模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐角取4176。 圖32 定位圈與澆口套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖查資料[1]得到SZY—1000型注射機(jī)與噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端的球面半徑為R0=18mm，噴嘴前端的孔徑d0=，定位圈的直徑為mm。因此，這里取主流道球面半徑R=20mm（取標(biāo)準(zhǔn)值），主流道的前端孔徑d=8mm。定位圈是安裝模具時(shí)做定位用的，查資料得SZY—1000型式注射機(jī)的定位圈直徑為mm，一般定位圈高出定模座板表面5～10 mm。 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮排氣問題。因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，所以無需設(shè)計(jì)排氣槽。一般確定型腔數(shù)目有以下幾種方法：1．按注射機(jī)的最大注射量確定型腔個(gè)數(shù)；2．按注射機(jī)額定鎖模力確定型腔個(gè)數(shù)；3．按制品的精度要求確定型腔個(gè)數(shù)；4．按經(jīng)濟(jì)性確定型腔個(gè)數(shù)。每增加一個(gè)型腔，由于型腔的制造誤差和成型工藝誤差的影響，塑件的尺寸精度要降低約4％～8％，因此多型腔模具一般不能生產(chǎn)高精度的塑件。 模具成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。因此，成型零件要求有正確幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。對(duì)于一種模具，如果單純從材料的基本性能考慮，可能幾種模具材料都符合要求，然而必需綜合考慮模具的使用壽命、模具制造工藝過程的難易程度、模具制造費(fèi)用以及分?jǐn)偟街圃斓拿恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用等多種因素，進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，才能得出符合要求的結(jié)論。 型腔結(jié)構(gòu)的確定型芯、型腔可采用整體式或整體嵌入式結(jié)構(gòu)。當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單時(shí)，制作整體式凹模比較容易，塑件形狀復(fù)雜時(shí)，整體式凹模的加工工藝性較差，需要采用電火花、電鑄等特殊加工手段，制作周期較長(zhǎng)且費(fèi)用較高，零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難，消耗貴重模具鋼多。整