【正文】 .......................................................................... 24 小蓋塑料成型工藝及模具設計 1 論 模具工 業(yè)是國 民經(jīng) 濟的重 要基 礎工 業(yè)之一 。模 具是工 業(yè)生 產(chǎn)中的基礎工藝 裝備， 是一種 高附 加值的 高精 密集型 產(chǎn)品， 也是 高新技 術產(chǎn) 業(yè)化的重要 領域， 其技術 水平 的高低 已經(jīng) 成為衡 量一個 國家 制造業(yè) 水平 的重要標志。 這些 年來， 我國 模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以 15%左 右的增長速度 快速發(fā)展?！?模具是 工業(yè) 生產(chǎn)的基礎工藝裝備”已經(jīng)取得了共識。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓 模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其 他各類模具約占 11%。除 了國 有專業(yè) 廠家 外，還有集 體企業(yè) 、合資 企業(yè) 、獨資 企業(yè) 和私營 企業(yè) ， 他們 都得到 了迅 速的發(fā)展。加 大了用 于技 術進步 的投 入力度，將 技術進 步作為 企業(yè) 發(fā)展的 重要 動力。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。 “三資 ”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展 起了積 極的推 動作 用，私 營企 業(yè)近年 來發(fā)展 較快 ，國企 改革 也在進行之 中，但 總體來 看， 體制和 機制 尚不適 應市場 經(jīng)濟 ，再加 上國 內(nèi)模具工業(yè) 基礎薄 弱，因 此， 行業(yè)發(fā) 展還 不盡如 人意， 特別 是總體 水 平 和高新技術方面。 我國 每個 2 模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元， 國外模具工業(yè)發(fā)達國家大 多是15～ 20 萬美元，有的高達 25～ 30 萬美元，與之相對的是我國相當一 部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。由于體 制和資 金等原 因， 引進設 備不 配套， 設備與 附配 件不配 套現(xiàn) 象十分普遍 ，設備 利用率 低的 問題長 期得 不到較 好解決 。 第四，專 業(yè)化、標 準化、商品化的 程度低、協(xié)作差 ． 由于長期以來受 “大而全 ”“小而全 ”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化 生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也 低。模具企業(yè) 之間協(xié)作不好 ，難以完成 較大規(guī) 模的模 具成 套任務 ，與 國際水 平相比 要落 后許多 。 第五， 模具 材 料及 模具相 關技 術落 后 ． 模 具材 料性能 、質 量和品種往往會 影響模 具質量 、壽 命及成 本， 國產(chǎn)模 具鋼與 國外 進口鋼 相比 ，無論是質 量還是 品種規(guī) 格， 都有較 大差 距。 國 內(nèi) 模 具 的發(fā)展趨勢 巨大的 市場需 求將 推動中 國模 具的 工業(yè)調 整發(fā) 展。未 來的十年，中國模具工業(yè)和 技術的主要發(fā)展方向包括 以下幾方面 : （ 1） 模具日趨大型化； （ 2） 在模具設計制造中廣泛應用 CAD/CAE/CAM 技術； （ 3） 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 小蓋塑料成型工藝及模具設計 3 （ 4） 在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； （ 5） 提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； （ 6） 發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術； （ 7） 模具的精度將越來越高； （ 8） 模具研磨拋光將自動化、智能化； （ 9） 研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程； （ 10） 開發(fā)新的成形工藝和模具 。 用模具 生產(chǎn) 制作表 現(xiàn)出 的高效 率、低 成本 、高精 度、 高一致性和 清潔環(huán) 保的特 性， 是其他 加工 制造方 法所無 法替 代的。 近幾 年，全球模 具市場 呈現(xiàn) 供不應 求的 局面， 世界 模具市 場年交 易總 額為 60 0～650 億美元左右。 國外模具總量中 ,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例 占到 50%以上 ； 國外模具 企業(yè) 的組織 形式 是 大而專 、 大而 精 。 2020 年 德國模具產(chǎn)值達 48 億歐元。 隨著時 代的進 步和 技術的 發(fā)展 ， 國 外的一 些 掌 握和能 運用 新技術的人才 如 模具結 構設計 、模 具工藝 設計 、高級 鉗工及 企業(yè) 管理人 才 ， 他們的技術 水平 高 ．故人 均產(chǎn) 值也較 高． 我 國每 個職工 平均 每年創(chuàng) 造模 具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右， 而 國 外模具工業(yè)發(fā)達國家大多 15～ 20 萬美元 ，有 4 的達到 25～ 30 萬美元。因此，在 加工前必須對物料進行干燥，其干燥品度為 150℃， 4 小時以上。 從成型 性能 上看， 該塑料 具有 很好的 加工 性，成型容 易，收 縮率較 小， 制件尺 寸容 易控制 ，但是 其吸 水性較 大， 易使成型后 制件上 產(chǎn)生氣 泡， 銀絲、 斑紋 等缺陷 ，因此 應注 意注塑 前對 原料的干燥。 塑 件 的 結 構和尺寸精度 及表面質量分 析 結構分析 從零件 圖上分 析， 該零件 總體 形狀 為 一個 矩形 小蓋 。 從塑件的壁厚上來看 ,側壁 厚為 ,底板厚 為 1 mm， 壁厚 不 均勻 , 符合 372 有機 玻璃 的最小壁厚原則，在制件的轉角處設計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的 尺寸較小， 372 有機玻璃 的強度較大不需 增設加強 6 表 面 質 量 分析 該零件的表面 沒有過多的 表面質量要求，故比較容易實現(xiàn)。 計算塑件的體積： V= 計算塑件的質量：根據(jù)設計手冊可查得 372 有機玻璃 的 密度 為 ρ=, 塑件質量： M=Vρ = = 采用一 模兩件 的模 具結構 ，考 慮其 外形尺 寸， 注塑時 所需 壓力，初步選用注塑機 XS— Z— 30 型。 筒溫度：后段溫度 t1 選用 190℃； 中段溫度 t2 選用 210℃； 前段溫度 t3 選用 230℃； 噴嘴溫度：選用 230℃； 注塑壓力：選用 120Mpa。 保壓時間：選用 5s； 高壓時間： 3s。 后處理方法：采用紅外線燈；烘箱等等； 后處理溫度： 70℃； 后處理時間： 4h。 料 成 型設備 的選取 根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機為 XS Z30 查材料知： 螺桿直徑 /cm Ф 28mm 注射容量 /克： 30 克 注射壓力 /MPa： 120Mpa 鎖模力 kN： 250kN 最大注射面積 /㎝ 2 : 90 ㎝ 2 模具厚度 /mm： 60～ 180mm 模板行程 /mm: 160mm 噴嘴 球半徑： 12mm 孔半徑： 4mm 定位孔直徑 /㎜ Ф 65 ? 8 具 的結構設計 注塑模結構設計主要包括：分型面選擇﹑模具型腔數(shù)目的確定﹑型腔的排 列 方式 ﹑冷卻 水道 布局﹑ 澆口 位置設 置﹑模 具工 作零件 的結 構設計﹑推出機構的設計等內(nèi)容。應根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。 確 定 型 腔 的數(shù)目及排列 方式 模 腔 數(shù) 量 的確定 塑件的 生產(chǎn)屬 大批 量生產(chǎn) ，宜 采用 多型腔 注塑 模具， 其型 腔個數(shù)與注塑機 的塑化 能力， 最大 注射量 以及 合模力 等參 數(shù) 有關 ，此外 還受 制件小蓋塑料成型工藝及模具設計 9 精度和 生產(chǎn)的 經(jīng)濟性 等因 素影響 ，有 上述參 數(shù)和因 素可 按下列 方法 確定模腔數(shù)量； 按注射機的額定 注塑量 確定型腔數(shù)量 N N()/A 其中： A 注塑機的 額定注塑量 Aj 澆注系統(tǒng)注塑量 N()/A=( )/ = 從以