【正文】 500 人的占近 4％， 職工總數(shù)近 90 萬人。 德國是世界最大的塑料 (原料 )生產(chǎn)國之一，上世紀(jì) 90 年代初的 1991 年、 1992 年和 1993 年，德國塑料產(chǎn)量都為 990 多萬噸， 1994 年增達(dá)超過 1000 萬噸的 1110萬噸． 1998年達(dá)近 1300 萬噸， 1999年 為近 1400 萬噸， 2021年增至 1550 萬噸，超過日本為世界第 2大塑料生產(chǎn)國， 2021年上升為 1580萬噸， 2021 年已過 1600 萬噸。德國 2021 年的國內(nèi)塑料 消費(fèi)量為 1280 萬噸，其中聚乙烯 265 萬噸，聚丙烯 155 萬噸．氯乙烯 152 萬噸。德國塑料制品加工 業(yè)的職工總計(jì)有近 30 萬人， 2021年的出貨金額為 360 億美元，人均 126 美元。 中國塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長， 1991年產(chǎn)量僅為 250 萬噸， 1995年增為 350 萬噸， 1998 年超過 700 萬噸，到 2021年已增達(dá)約 1400萬噸，超過日本而成為世界第 3 大塑料原料生產(chǎn)國。其中包裝塑料制品今年需求量將超過 850 萬噸，工程塑料制品需求量將達(dá) 400 萬噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá) 300 萬噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在 500 萬噸左右，日用塑料制品需求量約為 80 萬噸左右。一直到 1997 年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長，年產(chǎn)量在 70 年代中期就已達(dá) 500 多萬噸， 1987 年突破 1000 萬噸， 1991 年達(dá)約1300 萬噸， 1992年和 1993 年因受日本經(jīng)濟(jì)下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至 1258 和 1225 萬噸。但這種增勢在 1998年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。 1999 年和 2021 年日本塑料產(chǎn)量分別回升到 1432 萬噸和 1445 萬噸，但仍遠(yuǎn)未恢復(fù)到 1997 年的水平。 2021 年日本塑料 (原料 )產(chǎn)量減為 1361 萬噸。 韓國塑料產(chǎn)量增長十分迅速， 1986年超過 200 萬噸， 1990年增達(dá) 300 萬噸， 1992 年突破 500 萬噸， 1994 年、 1996 年和 1997 年分別上升到 600 多萬噸、 700 多萬噸和 800 多萬噸， 1998 年產(chǎn)量增至850 萬噸， 1999 年突破 900萬噸， 2021 年達(dá) 1200 萬噸，躋身于世界 5大塑料生產(chǎn)國之列。AS 樹脂 86 萬噸、聚苯乙烯 77 萬噸。人均塑料消費(fèi)量 2021 年為 106 公斤，韓國塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù) 2021 年為 ，出貨金額為 85億美元，人均 276 美元。 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 20 世紀(jì) 80 年 代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工 業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。近年來，每年都以 15％的增長速度快速發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級(jí)制造大國的重要原因。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn) 在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。 （ 1） 注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具 ； 隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的 應(yīng)用必將日漸廣泛。實(shí)踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向， 可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 2 注塑件的設(shè)計(jì) 功能設(shè)計(jì) 功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿足使用 目的功能 ,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo) .該塑件是日用品 ,承受外力的幾率不大 ,如沖擊載荷 ,振動(dòng) ,摩擦等情況比較少 。作為一種日用品 ,生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn) ,這樣 ,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命 ,在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素 。 +表 21 材料的特性 塑料名稱 PS PC PMMA 拉伸強(qiáng)度 /MPa 66~72 —— 彎曲強(qiáng)度 /MPa 110 95~113 —— 斷裂伸長率 /% 2 80~100 —— 落球沖擊強(qiáng)度 J/m 16 422 —— 洛氏硬 度（ M） 115 82 101 氧指數(shù)（ OI） 熱變形溫度 /℃ 85 134 100 維卡軟化點(diǎn) /℃ 105 153 120 馬丁耐熱溫度 /℃ —— 112 —— 體積電阻率 /? 表 22 材料的性能和成型特性比較 塑料 品種 性 能 特 點(diǎn) 成 型 特 點(diǎn) 模具設(shè)計(jì) 注意事項(xiàng) 使用溫度 主要用途 聚苯乙烯 （非結(jié)晶型） 透明性好，電性能好，抗拉強(qiáng)度高，耐磨性好，質(zhì)脆，抗沖擊強(qiáng)度差，化學(xué)穩(wěn)定性教好 成型性能好，成型前可不干燥，但注射時(shí)應(yīng)防止溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開裂 因流動(dòng)性好，適宜用點(diǎn)澆口，但因熱膨脹大，塑件中 不宜有嵌件 —30℃ ~80℃ 裝飾制品，儀表殼，絕緣零件，容器，泡沫塑料，日用品等 有機(jī)玻璃（非結(jié)晶型） 透光率最好，質(zhì)輕堅(jiān)韌，電氣絕緣性好 /但表面硬度不高，質(zhì)脆易開裂，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但不耐無機(jī)酸，易溶于有機(jī)溶劑 流動(dòng)性差， 易產(chǎn)生流痕，縮孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射時(shí)速度不能太高 合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，便于充型，脫模斜度盡可能大，嚴(yán)格控制料溫與模溫，以防分解 收縮率取℅ 〈 80℃ 透明制品，如窗玻璃，光學(xué)鏡片，燈罩等 聚碳酸酯（非結(jié)晶型） 透光率較高，介電性能好，吸水性小，力學(xué)性能好，抗沖擊，抗蠕變性能突出，但耐磨性差，不耐堿，酮，酯 耐寒性好，熔融溫度高，黏性大，成型前需干燥，易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至裂紋，質(zhì)硬，易損模具，使用性能好 盡可能使用直接澆口，減小流動(dòng)阻力，塑料要干燥，不宜采用金屬嵌件，脫模斜 度〉2? 〈 130℃ 脆化溫度為—100℃ 在機(jī)械上做齒輪，凸輪，蝸輪，滑輪等，電機(jī)電子產(chǎn)品零件，光學(xué)零件等 以上的性能 分析對(duì)比中看出 ,在透光度方面三種材料相差不大，成型特性上以聚碳酸酯為好，由于是一般性民用品，所以價(jià)格上是需要考慮的， 我們主要要求是價(jià)格和透光度 ,其它如拉伸強(qiáng)度 ,斷裂伸長率等則是次要考慮的指標(biāo) (這由塑件的工作環(huán)境決定 ),最終選定 PS為塑件材料 .因?yàn)槌速|(zhì)脆和抗拉強(qiáng)度不如其它兩種材料外，它所擁有的特性符合我們的塑件要求，但這些不是我們主要考慮的。另一方面 ,模具設(shè)計(jì)者通過對(duì)給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析 ,弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn) ,為模具設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù) . 對(duì)塑件的修改說明 塑件要求能夠放置一對(duì) 7電池，安放小燈泡，外接系帶，所以要考慮到電池和燈泡的固定， 開關(guān)的安放問題 ，關(guān)于零件的造型圖 如圖 23所示，詳細(xì)結(jié)構(gòu) 可參考零件圖 紙 。 在用 PRO/E造型時(shí)總會(huì)造成曲面不能加厚的問題 ,用修剪曲面的辦法雖然能解決加厚問題 ,但整個(gè)塑件也不規(guī)則 ,給后續(xù)工作帶來不便 .所以在保證基本外型的前提下對(duì)尺寸做了修改 ,目的是為了造型 。 壁厚 圖 22 原始零件圖 各種塑件 ,不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁 ,根據(jù)使用要求具有一定的厚度 ,以保證其力學(xué)強(qiáng)度 .一般地說 ,在 鎖位滿足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過厚 ,不僅可以節(jié) 約原材料 ,降低生產(chǎn)成本 ,而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時(shí)間縮短 ,提高 生產(chǎn)率 。 脫模斜度 由于塑件成型時(shí)冷卻過程中產(chǎn)生收縮 ,使其緊箍 在凸?；蛐托旧?,為了便于脫模 ,防止因脫模力過 大而拉壞塑件或使其表面受損 ,與脫模方向平行的塑件 內(nèi) ,外表面都應(yīng)具有合理的斜度 .以下是 PS的脫模斜度推薦值 : 制件外表面 制件內(nèi)表面 35′~176。 塑件內(nèi)表面在造型時(shí)就有弧度 ,如果要有 脫模斜度就是在凹槽和鎖位處 ,這不僅對(duì) 脫模 圖 23 修改后的產(chǎn)品零件圖 有好處，而且可以更好的鎖緊 。在該塑件中的加強(qiáng)肋起到引導(dǎo)物料流動(dòng)的作用同時(shí)又對(duì)電池進(jìn)行定位，高度比分型面低 1MM，脫模斜度取 2度，頂部倒圓角，低部倒角 R，寬度取 。 圓角 塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時(shí)才采用尖角結(jié)構(gòu)。圓角不僅有利于物料充模，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。 加強(qiáng)肋的圓角半徑值關(guān)系 如表 23所示。 ： 19837398 手機(jī)： 13585344458 我們的網(wǎng)址是： 此套設(shè)計(jì)僅供下載的同學(xué)參考，謝謝！ 但是不能直接拿來用，因?yàn)槟隳芟螺d到這套設(shè)計(jì)，你們同學(xué)也能下載到這套設(shè)計(jì)，到時(shí)候重復(fù)的人都不會(huì)過。 表 23 肋的圓角半徑值關(guān)系表 肋的高度 /mm ~13 13~19 ＞ 19 圓角半徑 /mm ~ ~ ~ 3~ 塑件上其它的特征還有如孔，螺紋，嵌件，鉸鏈，文字和花紋等，各個(gè)特征都有其設(shè)計(jì)原則和特殊功能，因?yàn)樵撍芗]有涉及，所以就不一一介紹 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 尺寸精度 （ 1）尺寸精度的選擇 ； 塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。根據(jù)精度等級(jí)選用表， PS的高精度為 2 級(jí)，一般精度為 3 級(jí)。 （ 2）尺寸精度的組成及影響因素 ； 制品尺寸誤差構(gòu)成為 ： ? =? s +? z +? c +? a （ 2— 1） 式中 ? ——制件總的成型誤差 ； ? s ——塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差 ； ? z ——模具成型零件制造精度所引起的誤差； ? c ——模具磨損后所引起的誤差； ? a ——模具安裝，配合間隙引起的誤差； 影響塑料制品 尺寸精度的因素比較復(fù)雜，歸納有以下三個(gè)方面。 （ 2） 塑料材料 —— 主要是收縮率的影響，收縮率大的尺寸精度誤差就大。 塑件的表面質(zhì)量 表面質(zhì)量是一個(gè)相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理 力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問題。 模具的腔壁表面粗糙度是塑件表 面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個(gè)等級(jí)。 3 注塑成型的準(zhǔn)備 注塑成型工藝簡介 注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過機(jī)筒 前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。 圖 31 注塑成型壓力 — 時(shí)間曲線 （ 1） 物料準(zhǔn)備 ； 成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀色澤、顆粒情況，有無雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。 （ 2） 注塑過程 ； 塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過程可以用如圖所示 。從時(shí)間 T1到 T2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。這一階段的時(shí)間越長，分子定向的程度越高。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。 （ 3） 制件后處理 ； 由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié) 晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)開裂。 退火 是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力 ，此外，退火還可以對(duì)制件進(jìn)行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性， 溫度一般在塑件使用溫度以上的 10~20度至熱變形溫度以下 10~20度之間； 調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件 .調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為 121℃ ，加熱溫度為 100～ 121℃ ，保溫時(shí)間與制件厚度有關(guān)，通常取 2～ 9小時(shí)。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生 “流涎現(xiàn)象 ”；模