編號
畢業(yè)設(shè)計（論文）
題目： 吹風(fēng)機外殼的模具設(shè)計與加工
信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
學(xué) 號：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
誠 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 吹風(fēng)機外殼的模具設(shè)計與加工 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級：
學(xué) 號：
作者姓名：
信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書
一、題目及專題：
1、題目 機械設(shè)備模具的計算機設(shè)計與加工
2、專題 吹風(fēng)機外殼的模具設(shè)計與加工
二、課題來源及選題依據(jù)
本課題題目自擬；21世紀將成為塑料制品工業(yè)迅猛發(fā)展的時代，而大多數(shù)塑料制品的制造是靠塑料成型的，用模具生產(chǎn)的塑料制品具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗、低成本等特點。
三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達到的要求：
1.要了解整個模具行業(yè)近十年來設(shè)計的發(fā)展概況以及應(yīng)用水平，特別是注塑模具設(shè)計的先進技術(shù)和方法。
2.熟練掌握UG應(yīng)用軟件，了解目前應(yīng)用較為廣泛的其他應(yīng)用軟件，如Pro/E、Mastercam、AutoCAD軟件等。
3.對成型材料的成型特性有足夠的了解，最重要的是掌握注塑模具的設(shè)計特點和結(jié)構(gòu)特點。
4.我要解決的主要問題是設(shè)計吹風(fēng)機外殼的注塑模具（特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計），最后需要利用UG軟件繪出該零件注塑模具的三維圖，然后利用UG出工程圖，在用AutoCAD修改完善工程圖，以及利用UG對凸、凹模進行加工仿真。 所有這些資料必須通過圖書館查找期刊文獻、會議文獻以及專業(yè)書籍得到，所以還要熟練資料的檢索。觀標(biāo)準和主觀標(biāo)準綜合評價重建圖像的質(zhì)量；
四、接受任務(wù)學(xué)生：
五、開始及完成日期：
六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）：
指導(dǎo)教師 簽名
簽名
簽名
教研室主任
〔學(xué)科組組長研究所所長〕 簽名
系主任 簽名
II
4
編號
畢業(yè)設(shè)計（論文）
相關(guān)資料
題目： 吹風(fēng)機外殼的模具設(shè)計與加工
信機 系 機械工程及自動化專業(yè)
學(xué) 號：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
2013年5月25日
目 錄
一、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
二、畢業(yè)設(shè)計（論文）外文資料翻譯及原文
三、學(xué)生“畢業(yè)論文（論文）計劃、進度、檢查及落實表”
四、實習(xí)鑒定表
畢業(yè)設(shè)計（論文）
開題報告
題目： 吹風(fēng)機外殼的模具設(shè)計與加工
信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
學(xué) 號：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
課題來源
自擬題目
科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等）
（1）課題科學(xué)意義
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，據(jù)統(tǒng)計，金屬零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。被譽為“工業(yè)之母”、“皇冠工業(yè)”的模具制造業(yè)是高技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)已成為先進制造技術(shù)的重要組成部分。模具工業(yè)的發(fā)展水平標(biāo)志著一個國家工業(yè)水平及產(chǎn)品開發(fā)能力。注塑模具是在成型中賦予塑料以形狀和尺寸的部件。模具的結(jié)構(gòu)雖然由于塑料品種和性能、塑料制品的形狀和結(jié)構(gòu)以及注射機的類型等不同而可能千變?nèi)f化，但是基本結(jié)構(gòu)是一致的。模具主要由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件三部分組成。其中澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分，并隨塑料和制品而變化，是塑模中最復(fù)雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的部分。塑料相對金屬，密度小，但強度比較高，絕緣性能優(yōu)良，具有非常好的抗化學(xué)腐蝕性，在機械、化工、汽車、航空航天等領(lǐng)域，塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代了金屬。目前塑料制件在工業(yè)、日常生活各領(lǐng)域幾乎無處不在。所以掌握模具設(shè)計這一門技巧，對于未來從事相關(guān)行業(yè)的我們極其重要。在本課題的制做過程中，我們還鍛煉使用UG 、AUTOCAD等CAD,CAE繪圖軟件的技巧。使我們在塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計、塑料成型工藝分析、塑料模具數(shù)字化設(shè)計、塑料模具零件的選材、熱處理、塑料模具零件的制造，以及資料檢索、英文翻譯等方面獲得綜合訓(xùn)練，為未來工作適應(yīng)期奠定堅實的基礎(chǔ)。
（2）國內(nèi)外研究概況
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。隨著制造業(yè)的發(fā)展，模具于20世紀20~30年代，特別是美國于20世紀30年代制定了第一部模具零件的標(biāo)準后，進入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。模具產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)歷了作坊式和工業(yè)化生產(chǎn)兩個階段，直至20世紀80年代初計算機工業(yè)和數(shù)控機床的廣泛應(yīng)用，特別是模具標(biāo)準化程度與水平的提高，模具生產(chǎn)開始進入現(xiàn)代化生產(chǎn)時代，各工業(yè)國家才形成現(xiàn)代模具工業(yè)體系。我國隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，在學(xué)習(xí)工業(yè)國家建設(shè)模具業(yè)基礎(chǔ)上，經(jīng)歷20多年的努力與進步，與20世紀90年代，在制定﹑完善模具技術(shù)標(biāo)準體系，并實行標(biāo)準件專業(yè)化生產(chǎn)的條件下，創(chuàng)建了20余個群體式模具生產(chǎn)基地，從而形成了模具生產(chǎn)齊全﹑具有近兩萬個模具生產(chǎn)能力，以及與之相關(guān)的企業(yè)的模具工業(yè)體系。其中，有近20%的模具生產(chǎn)企業(yè)，已實現(xiàn)了現(xiàn)代化模具生產(chǎn)方式。但是，國內(nèi)在模具制造方面仍需繼續(xù)努力。
（3)水平和發(fā)展趨勢
縱觀我國模具設(shè)計制造，其水平上在總體上要比工業(yè)發(fā)達國家落后許多，其差距主要表現(xiàn)在下列六方面： (1)國內(nèi)自配率不足80％，中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60％。 (2)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。 (3)模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進水平長許多。 (4)開發(fā)能力弱，經(jīng)濟效益欠佳。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低，不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。 (5)模具標(biāo)準化水平和模具標(biāo)準件使用覆蓋率低。 (6)與國際先進水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。未來我國的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢：一是模具日趨大型化。二是模具的精度越來越高。三是多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求也越來越高。四、是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。五、是隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。六、是標(biāo)準件的應(yīng)用將日漸廣泛。七、是快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。八、是隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。九、是以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。十、是模具技術(shù)含量將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場走勢的變化。
研究內(nèi)容
⑴塑件成型工藝分析 ⑵分型面及澆注系統(tǒng)的確定 ⑶塑料模具設(shè)計的方案論證 ⑷主要零部件的設(shè)計計算 ⑸繪制裝配圖的基本規(guī)范 ⑹繪制零件圖的基本規(guī)范 ⑺設(shè)計計算的說明書的編寫。
擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析
研究方法：1.利用現(xiàn)有資料對零件了解 2.確定合理的工藝方案 3.設(shè)定合理的模具結(jié)構(gòu) 4. 設(shè)計要全面介紹模具的工作原理
可行性分析：設(shè)計概念產(chǎn)生了以后，就有了比較明確的設(shè)計方案，但這個設(shè)計方案是否可行，還必須從社會文化、技術(shù)經(jīng)濟等方面進行各種形式的評估與驗證，從而更好地提升設(shè)計階段的工作效果。
a,社會文化:社會文化影響著人們的生活方式、價值觀念和消費習(xí)慣，從而影響到市場需求。產(chǎn)品的價值往往體現(xiàn)在以最低的價格獲取最多的功能，與目標(biāo)用戶的價值觀念和生活方式相吻合的價格適宜。b，吹風(fēng)機問卷調(diào)查顯示對于使用者對電吹風(fēng) 有什么要求,從這表上,我們知道大多數(shù)人對于電吹風(fēng)的質(zhì)量是要求比較高,因為在使用的時候,他們認為如果質(zhì)量好些的話會比較安全,其次就是功能上,電吹風(fēng)的功能可能主要體現(xiàn)在電吹 風(fēng)的科技水平上,現(xiàn)在有的電吹風(fēng)用紅外線殺菌,保護頭皮等有先進的惡功能,是再是價格上大家都喜歡用物美價廉的東西.對于品牌上,在于品牌的選擇還是相對來說還是比較少點,但是品牌也是質(zhì)量等其它方面的象征,選擇品牌的人還是有的，調(diào)查中女孩子對于電吹風(fēng)的外觀要求好看些。
研究計劃及預(yù)期成果
研究計劃：
2012年10月12日-2011年12月25日：按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫畢業(yè)設(shè)計開題報告書。
2013年1月11日-2012年3月5日：填寫畢業(yè)實習(xí)報告。
2013年3月8日-2012年3月14日：按照要求修改畢業(yè)設(shè)計開題報告。
2013年3月15日-2012年3月21日：學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的英文材料。
2013年3月22日-2012年4月11日：模具設(shè)計。
2013年4月12日-2012年4月25日：模具設(shè)計。
2013年4月26日-2012年5月21日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。
預(yù)期成果：
達到預(yù)期的設(shè)計結(jié)果，使吹風(fēng)機利用設(shè)計的模具在廠家拿到圖紙的同時就能生產(chǎn)出成品并且設(shè)計的吹風(fēng)機在市場上有一定的前景。
特色或者創(chuàng)新之處
1、這款吹風(fēng)機是創(chuàng)新造型設(shè)計，不僅僅是對這一普及性產(chǎn)品的重新設(shè)計，更賦予了產(chǎn)品新的藝術(shù)生命。
2、整體造型簡潔美觀，收納簡便。后帶凹槽可整潔地收納電纜，隱藏式的開關(guān)設(shè)置在手柄的一端。
3、本設(shè)計的產(chǎn)品成本低，簡單方便易使用，每處細節(jié)的都完美的體現(xiàn)出精心設(shè)計下的良苦用心。
已具備的條件和尚需解決的問題
1、產(chǎn)品設(shè)計的思路明確.已經(jīng)具備了繪制UG圖形的能力和方法。
2、產(chǎn)品零件圖樣的繪制和工藝標(biāo)準的確定方面需要加強
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽名：王士同 2013年 2月 25日
教研室（學(xué)科組、研究所）意見
教研室主任簽名：
年 月 日
系意見
主管領(lǐng)導(dǎo)簽名：
年 月 日
目 錄
摘 要 IV
ABSTRACT V
目 錄 VI
1 緒論 1
1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 1
1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 2
2 產(chǎn)品材料 5
2.1 成型產(chǎn)品材料 5
2.2 注塑模具材料 6
3 成型工藝分析 8
3.1 吹風(fēng)機外殼零件圖 8
3.2 塑件的工藝性分析..............................................................................................................8
3.2.1 功能分析 8
3.2.2 塑件的原材料分析 8
3.2.3 ABS的主要性能指標(biāo) 9
3.3 ABS塑料的注射過程及工藝 10
3.3.1 注射成型過程 10
3.3.2 ABS的注射工藝參數(shù) 10
3.3.3 ABS的主要缺陷及消除措施 11
3.3.4 尺寸精度分析 12
3.3.5 表面質(zhì)量分析 12
3.4 模塑設(shè)備的選擇 12
3.5 塑件注射工藝參數(shù)的確定 12
3.6 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
3.6.1 分型面的選擇 13
3.6.2 確定型腔的排列方式 13
3.6.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 14
3.6.4 主流道設(shè)計 15
3.6.5 澆注系統(tǒng)的平衡 16
3.6.6 推件機構(gòu)的設(shè)計 16
4 模具的有關(guān)計算 19
4.1 型腔和型芯工作尺寸計算 19
4.2 型腔側(cè)壁厚度和底版厚度計算 21
5 模架的選擇 22
6 注射機的校核 24
6.1 最大注射量的校核 24
6.2 注射壓力的校核 24
6.3 鎖模力的校核 24
6.4 模具外形尺寸校核 24
6.5 開模行程的校核 25
7 模具的加工 26
8 結(jié)論與展望 28
8.1 結(jié)論 28
8.2 不足之處與未來展望 28
致 謝 29
參考文獻 30
附錄
壓縮包內(nèi)含CAD圖紙和三維建模及說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985
摘 要
近幾年好多國家都在發(fā)展機械行業(yè)，與機械相關(guān)的各個行業(yè)都越來越重視CAD/CAM技術(shù)，如今CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，我國家電工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)，尤其是塑料模具提出了越來越高的要求，2004年，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比例已上升到30%左右，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，在未來幾年中，中國塑料模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增長速度達到10%以上的較高速度的發(fā)展。國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。同時還因為塑料制品及模具的3D設(shè)計與成型過程中3D分析正在塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。在本次畢業(yè)設(shè)計中，通過運用三維實體造型高端軟件UG對“吹風(fēng)機外殼”外形進行3D造型，同時也設(shè)計了其塑料外殼注塑模的3D模型；還根據(jù)所設(shè)計的模具尺寸選擇安裝了相應(yīng)的模架，最終生成了直觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖；此外還利用CAD繪制了模具裝配圖以及各種成型零件圖。這是本人第一次利用UG軟件對一整套模具進行設(shè)計，使大學(xué)四年所學(xué)的知識得到運用，并加以指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，受益匪淺！
關(guān)鍵詞：CAD/CAM；塑料；模具；UG
Abstract
Years, a lot of countries in the development of the machinery industry, mechanical industry more and more attention to the CAD / CAM technology, today's CAD / CAM technology has developed into a more mature common technology, the rapid development of China's household electrical appliance industry moldindustry, especially the plastic mold ever-increasing demands, 2004, plastic mold in the mold industry proportion has risen to about 30% in the coming years, experts predict China plastic mold industrywill continue to maintain an average annual growth rate of more than 10% higher speed. Domestic plastic mold market to the demand for plastic injection mold, the focus of development for engineering plastics mold. Also because the plastic products and mold 3D design and molding process 3D analysis play an increasingly important role in the plastic mold industry. In this graduation project, through the use of dimensional solid modeling high-end software UG "hair dryer shell" shape 3D modeling, at the same time also designed the its plastic shell injection mold 3D model; also based on the design of the mold size choose to install the corresponding mold, the resulting intuitive structure design; addition, the use of CAD drawing mold assembly drawing and a variety of molded parts diagram. This is the first time I use the the UG software on a set of mold design, four years in college to learn to use the knowledge and to the guidance of the instructor and benefit!
Key words:CAD/CAM;plastics;mold;UG
目 錄
摘 要 IV
ABSTRACT V
目 錄 VI
1 緒論 1
1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 1
1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 2
2 產(chǎn)品材料 5
2.1 成型產(chǎn)品材料 5
2.2 注塑模具材料 6
3 成型工藝分析 8
3.1 吹風(fēng)機外殼零件圖 8
3.2 塑件的工藝性分析..............................................................................................................8
3.2.1 功能分析 8
3.2.2 塑件的原材料分析 8
3.2.3 ABS的主要性能指標(biāo) 9
3.3 ABS塑料的注射過程及工藝 10
3.3.1 注射成型過程 10
3.3.2 ABS的注射工藝參數(shù) 10
3.3.3 ABS的主要缺陷及消除措施 11
3.3.4 尺寸精度分析 12
3.3.5 表面質(zhì)量分析 12
3.4 模塑設(shè)備的選擇 12
3.5 塑件注射工藝參數(shù)的確定 12
3.6 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
3.6.1 分型面的選擇 13
3.6.2 確定型腔的排列方式 13
3.6.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 14
3.6.4 主流道設(shè)計 15
3.6.5 澆注系統(tǒng)的平衡 16
3.6.6 推件機構(gòu)的設(shè)計 16
4 模具的有關(guān)計算 19
4.1 型腔和型芯工作尺寸計算 19
4.2 型腔側(cè)壁厚度和底版厚度計算 21
5 模架的選擇 22
6 注射機的校核 24
6.1 最大注射量的校核 24
6.2 注射壓力的校核 24
6.3 鎖模力的校核 24
6.4 模具外形尺寸校核 24
6.5 開模行程的校核 25
7 模具的加工 26
8 結(jié)論與展望 28
8.1 結(jié)論 28
8.2 不足之處與未來展望 28
致 謝 29
參考文獻 30
吹風(fēng)機外殼的模具設(shè)計與加工
1 緒論
1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義
模具是基礎(chǔ)工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，發(fā)展和振興我國的模具行業(yè)，日益受到人們的關(guān)注和重視。模具工業(yè)的一個組成部分是屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，重要組成部分是裝備工業(yè)。在每一個國家的模具被稱為“工業(yè)（百業(yè)）之母”，“重點行業(yè)”，“不可估量的電力行業(yè)”，“產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的全部秘密，“效益放大器”和一系列的聲譽。模具行業(yè)的現(xiàn)狀是很重要的，而且在國民經(jīng)濟工業(yè)機械，石化，汽車，電子，建筑的五大支柱，需要相應(yīng)的模具行業(yè)。在資源節(jié)約的當(dāng)今時代，塑料工業(yè)的強大也要求注塑模具的發(fā)展緊隨其后，所以相關(guān)研究也逐步深入并實現(xiàn)實踐。注塑模具的研究包含著產(chǎn)品材料、模具設(shè)計、模具制造，國內(nèi)外研究學(xué)者投入的心血都轉(zhuǎn)化成海量的文獻，對注塑模具的發(fā)展有著承前啟后的作用。
模具是用來成型物品的工具，這種工具有各種零件構(gòu)成。不同的模具是通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)，模具是由不同的零件所構(gòu)成的。它主要是通過所成型材料的物理狀態(tài)改變來實現(xiàn)物品外形的加工。在擠壓、模鍛、成形沖壓、冷鐓、沖裁、壓力鑄造、粉末冶金件壓制，以及工程陶瓷、橡膠、塑料等制品的注塑或壓塑的成型加工中，用以在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。
而注塑模具工業(yè)發(fā)展始于歷史1943年，位于葡萄牙馬立尼亞.格蘭特市（Marinha Grande）一家小型玻璃模具廠股東阿尼巴爾（AníbalH.Abrantes）萌發(fā)了生產(chǎn)注塑模具的構(gòu)想。由于未能獲得其他股東的支持，阿尼巴爾不得不出售自己擁有的公司股份以籌集資金，并開始專注于注塑模具的研發(fā)和制造。2年后，他成功地制造了第一只注塑模具。發(fā)展至今，注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)或其他產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設(shè)計工業(yè)的迅猛發(fā)展以及塑膠制品在汽車、船舶、機械、電子、航太和航空等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，所有產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的塑膠模具設(shè)計方法從而已經(jīng)無法適應(yīng)產(chǎn)品的提高質(zhì)量的要求和更新?lián)Q代。因此快速發(fā)展的計算機提供的電腦輔助工程技術(shù)已成為產(chǎn)品加工、模具設(shè)計及塑膠產(chǎn)品開發(fā)中這些明顯薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。
注射模具，全稱為注射成型模具，也就是塑料注射成型所用的模具，它是實現(xiàn)注射成型工藝的重要工藝裝備。所謂注塑成型（Injection Molding）是指，受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成形品的方法。該方法適用于形狀復(fù)雜部件的批量生產(chǎn)，是重要的加工方法之一。注射成型過程大致可分為以下6個階段“合模-注射-保壓-冷卻-開模-制品取出”，上述工藝反復(fù)進行，就可連續(xù)生產(chǎn)出制品。
注射模具的設(shè)計，其成型原理是將塑料從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔化呈流動狀態(tài)后，在柱塞和螺桿的推動下，熔融塑料被壓縮并向前流動，再通過裝在料筒前的那個噴嘴以相當(dāng)快的速度注到溫度比較低的閉合模腔里面，熔料充滿在型腔在受壓的條件下，經(jīng)過冷卻和固化后即可保持模具腔所給予的形狀，接著開模后分型獲得成型塑件。因此，完成一個循環(huán)的生產(chǎn)過程的操作。正常情況，一個模制周期的時間長度范圍從幾秒鐘到幾分鐘，取決于塑件的形狀，大小和厚度、模具的結(jié)構(gòu)、注射機的類型及塑料的品種和成型工藝條件等因素。
注塑模的分類方法很多，按其所用注塑機的類型可分為臥式注塑機用注塑模、立式注塑機用注塑模、角式注塑機用注塑模及雙色注塑機用注塑模等；按模具的型腔數(shù)目可分為單型腔和多型腔注塑模；按分型面的數(shù)量可分為單分型面和雙分型面或多分型面注塑模；按澆注系統(tǒng)的形式可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)注塑模；另外還有氣輔注塑模具、蒸汽模具、重疊式模具（疊模）。一般大體分為普通注射模具和特種注射模具，特種注射模具又可分為：滑動型芯式注射模、瓣合式注射模具、螺紋注射模具、滑動型芯與瓣合塊相結(jié)合注射模具。
近年來，由于我國國民經(jīng)濟的高速、穩(wěn)定的增長，促進了我國模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設(shè)計與制造專業(yè)或者相關(guān)的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國國內(nèi)具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。在日常生活中我們的許多制品都是由模具來生產(chǎn)制造出來的，所以，越來越多的人開始從事模具行業(yè)的設(shè)計，因此，我國的模具設(shè)計水平有了進一步的提高和發(fā)展的空間。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長，模具工業(yè)快速發(fā)展，必然會帶來模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)逐漸的成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志和發(fā)展程度的標(biāo)志之一。下面將從產(chǎn)品材料、模具設(shè)計、模具制造以及計算機輔助CAX軟件平臺功能四方面簡單介紹國內(nèi)外現(xiàn)狀。
1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況
中國已成為承接工業(yè)發(fā)達國家模具業(yè)轉(zhuǎn)移的良好目的地，隨著國際交往的日益增多和外資在中國模具行業(yè)的投入日漸增加，中國壓鑄模具已與世界有著千絲萬縷的聯(lián)系。據(jù)相關(guān)專業(yè)人士分析，接下來的十年，中國的模具行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向如下：
（1）模具結(jié)構(gòu)越來越大、復(fù)雜、精密、預(yù)期壽命增加
由于成形部件（形）越來越大，高效率的生產(chǎn)要求的一模多腔的模具（如塑料模具已達到幾百模腔），使模具越來越大，隨著元件的小型化和開發(fā)的模具結(jié)構(gòu)（例如進模工作位數(shù)的增加，提高精度）的步驟，精密模具增加了從5微米到2?3微米，在將來需要一些模具的精度容差為1μm或更小，這將促進超精密加工的發(fā)展。
（2）CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計制造中的廣泛應(yīng)用
模具制造是一個延續(xù)的設(shè)計，模具設(shè)計與制造一體化的實施，可以優(yōu)化了設(shè)計要求。實踐證明，模具CAD/ CAM / CAE技術(shù)是當(dāng)代最合理的模具生產(chǎn)方法，無論是造型，為客戶提供數(shù)控加工的NC程序，同時也為不同類型的模具，與相應(yīng)的基本理論，通過數(shù)值模擬方法預(yù)測實現(xiàn)成型的過程中提高模具結(jié)構(gòu)（形狀）的目的。從CAD/ CAE / CAM一體化的角度來看，綜合，立體化，智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢，其中心思想是讓用戶在一個統(tǒng)一的環(huán)境中，實現(xiàn)CAD / CAE / CAM的合作，以充分發(fā)揮各單位的優(yōu)勢和效益。因此，我們應(yīng)該大力開展MSC，ANSYS，Moldflow公司，DYNAFORM等輔助設(shè)計和制造軟件，推廣和應(yīng)用。
（3）快速制模技術(shù)的推廣應(yīng)用
快速模具和快速原型（RP）發(fā)展迅速，在過去的兩年中，是向精密化，更高效的方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的模具技術(shù)相比，該技術(shù)具有成型周期短，成本低，是更為顯著的整體經(jīng)濟效率的模具制造技術(shù)。近年來，快速模具制造商投入了大量的人力和物力資源，各種各樣的快速模具制造工藝的研究和開發(fā)，傳統(tǒng)的快速制模技術(shù)的改造，嫁接先進的RP和數(shù)控技術(shù)，有效地滿足一些高精度，高壽命的模具生產(chǎn)的需求。具體的新技術(shù)包括：快速成型技術(shù)（RPM），表面的現(xiàn)象，形成技術(shù)，壓鑄成型模具，冷擠壓成型技術(shù)和超模壓形狀，多點成形技術(shù)，KEVRON鋼消隱消隱快速模具空白模具技術(shù)和制造技術(shù)。
（4）新型技術(shù)在塑料模具中的推廣應(yīng)用
使用新的塑料模具設(shè)計與制造熱流道技術(shù)是一個重大變化，可明顯提高模具制造業(yè)的質(zhì)量和生產(chǎn)率，并能節(jié)省大量的原材料和能源的節(jié)約，國外模具企業(yè)不得不花費一半的技術(shù)，甚至超過80％;氣體輔助注塑成型塑料成型是一項新技術(shù)，它具有少翹曲變形，注射壓力低，易成型，表面，壁厚等差異較大的前提下，可保證產(chǎn)品質(zhì)量，并大幅降低成本。
（5）提高模具標(biāo)準化及模具標(biāo)準件的使用水平
標(biāo)準化模具及模具標(biāo)準件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，也提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低模具的制造成本。模具標(biāo)準應(yīng)進一步提高規(guī)模，品種，完善和發(fā)展的銷售網(wǎng)絡(luò)，以確保交貨速度，為客戶提供交貨生產(chǎn)技術(shù)好，精度高，時間短，壽命長，高品質(zhì)和價格低的標(biāo)準模具。
（6）發(fā)展先進的表面處理技術(shù)和優(yōu)質(zhì)模具材料
模具材料是模具行業(yè)的基礎(chǔ)，已成為目前國外模具材料系列，成熟和完善系列化程度越來越高。中國是世界第一產(chǎn)鋼國家，在國內(nèi)發(fā)展先進的高品質(zhì)工具鋼品種，雖然很多已經(jīng)被納入到了國家標(biāo)準，如：6Cr4W3Mo2VNb（65NB），7Cr7Mo2V2Si（LD），7CR SiMnMoV（CH -1）等，但應(yīng)用程序短缺70萬噸左右，每年必需的，但也有相當(dāng)一部分進口模具鋼。為了扭轉(zhuǎn)這種局面，其性能應(yīng)根據(jù)使用模具的新要求，通過調(diào)整材料的組成，借助先進的技術(shù)方法和技術(shù)手段，不斷開發(fā)新的模具材料的特殊表現(xiàn)。
（7）高速銑削在模具加工應(yīng)用
高速銑削工件溫度低，平穩(wěn)加工，切削力小，加工質(zhì)量，作為一個普通銑床加工效率高（5?10倍）及可加工硬材料（60HRC）等諸多優(yōu)點，是一種高精密型腔加工模具的重要手段。國外近年來發(fā)展的高速銑削主軸轉(zhuǎn)速可達到40,000到100,000轉(zhuǎn)/ min，快速進給速度可達30?40M/MIN，換刀時間可提高到1?3秒，大大提高了加工效率，RA≤10μm的表面粗糙度，形狀精度為10μm。
（8）研究和應(yīng)用模具高速測量技術(shù)和逆向工程
隨著掃描儀，坐標(biāo)測量機，激光跟蹤儀測量儀器，便攜式掃描儀和其他先進應(yīng)用現(xiàn)代測試技術(shù)的前進速度，適應(yīng)性高，精度高，自動化方向發(fā)展，數(shù)字化，并繼續(xù)為模具逆向工程設(shè)計，模具制造產(chǎn)品進一步推進的能力，以應(yīng)對快速制造。
（9）新技術(shù)的發(fā)展和模具成型，開發(fā)新思路和新模式
在成型過程中，沖壓模具，復(fù)合材料，超塑成形，塑料精密成型技術(shù)，塑料氣體輔助注塑技術(shù)，熱流道技術(shù)，高壓注射成型技術(shù)的主要功能。另一方面，隨著先進制造技術(shù)的不斷發(fā)展和提高模具行業(yè)的整體水平，在模具行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的設(shè)計，生產(chǎn)和管理理念和模式具體是：適應(yīng)單件生產(chǎn)模具的特點柔性制造技術(shù)，打造最好的管理和有效的團隊合作，精益生產(chǎn)，提高快速反應(yīng)能力，并行工程，虛擬制造和全球敏捷制造，網(wǎng)絡(luò)化制造新的生產(chǎn)理念，廣泛使用的標(biāo)準勞動生產(chǎn)模式的劃分;適應(yīng)環(huán)保要求和可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計和制造。
2 產(chǎn)品材料
產(chǎn)品材料又包含成型產(chǎn)品材料和模具產(chǎn)品材料，二者都在向長壽命、高性能、輕質(zhì)量方向靠攏，塑料從石油提取物化學(xué)反應(yīng)得到，而模具材料主要為鋼或者合金。
2.1 成型產(chǎn)品材料
成型產(chǎn)品就是塑料制品，塑料就是可用來塑化成型的樹脂原料。樹脂一般分為天然樹脂與人工樹脂（合成樹脂）。樹脂屬于高聚物，包含決定高聚物最基本的物理化學(xué)性質(zhì)的高分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及決定高聚物的加工性能和物理機械性能的高分子外部結(jié)構(gòu)。塑料的分類方法也比較多，按分子鏈在凝固后的結(jié)構(gòu)形態(tài)分成結(jié)晶型、半結(jié)晶型、非結(jié)晶型。結(jié)晶型塑料（例PE、PP、PA、POM等）凝固時，有晶粒到晶核的生長過程，形成一定的體態(tài)。非結(jié)晶型塑料（例PS、PVC、PMMA、PC等）凝固時，沒有晶粒到晶核的生長過程，只是自由的大分子鏈的凍結(jié)。另外按塑料對熱作用的反映還可分為熱塑性和熱固性塑料。除了化學(xué)特性外，塑料的物理特性對成型件也有一定的影響，包括熱容量、熔化熱（熔化淺熱）、比熱容、熱擴散系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)其值）、導(dǎo)熱系數(shù)、密度與比容、膨脹系數(shù)與壓縮系數(shù)等性能參數(shù)。
目前國內(nèi)常用塑料有九大類：
(1)聚烯烴：是烯烴高聚物的總稱，一般是指乙烯、丙烯、丁烯的均聚物與共聚物。品種有：LDPE、MDPE、HDPE、LLDPE（線型聚乙烯）、CPE（氯化聚乙烯）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、PP、PPC（氯化聚丙烯）、RPP（增強聚丙烯）、PB（聚丁烯）
(2)氯乙烯（PVC）：注塑用的聚氯乙烯是懸浮聚合產(chǎn)品，按其顆粒形態(tài)有緊密型和疏松型。常用的改性品種有：CPVC（氯化聚氯乙烯）、PVDC（氯乙烯-偏氯乙烯共聚物）、氯乙烯-乙丙橡膠接枝共聚物、耐寒PVC（氯乙烯與馬來酸酐的共聚物）。注塑用的PVC有兩大類： 一種是濕混造粒（即把各種添加劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、沖擊改性劑、加工助劑等混合后擠出造粒）；一種是干混料不造粒的粉狀聚氯乙烯。
(3)苯乙烯樹脂：是指苯乙烯的均聚物與共聚物樹脂的總稱。常用的改性品種是：ABS（苯乙烯、丙烯腈、丁二烯），其中與橡膠等共混和接枝的方法可以改善脆性和耐溫低。目前苯乙烯塑料級別有：通用級、發(fā)泡級、沖擊級、ABS、AS（通用級Ⅰ、耐溫級Ⅱ）。
(4)丙烯酸脂類：是指從丙烯酸衍生的高聚物，通常包括PMMA（聚甲基丙烯酸甲脂）、纖維聚合物丙烯腈。供注塑級的PMMA（有機玻璃）品種是用懸浮聚合制成。目前PMMA塑料級別有：通用級、耐溫級、高流動級。
(5)酰胺樹脂聚：又名尼龍（PA），用作纖維時又稱綿綸。是最早的工程塑料品種之一。目前PA塑料品種有： PA6、PA66、PA610、PA612、 PA1010、高炭尼龍、PA66與彈性接枝共混的超韌性PA、芳香聚酰胺等。
(6)線性聚脂類：是指在聚合物鏈節(jié)中含有脂鏈或醚鏈，而無支鏈和交鏈結(jié)構(gòu)的樹脂統(tǒng)稱為線性聚脂或線性聚醚。常用的品種有：PC（聚碳酸脂雙酚A型）、改性PC、滌綸/PET（聚對苯二甲酸乙二脂）、PBT（聚對苯二甲酸丁二脂）、POM（聚甲醛）等。
(7)氟塑料：又稱為王牌塑料。常用的品種有：PTFE（聚四乙烯）、PCTFE（三氟乙烯） 、FEP（聚四乙烯與六氟丙烯酸共聚物）、PVF（聚氟乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）等。
(8)纖維素塑料：是指由天然纖維素與無機酸或有機酸作用產(chǎn)生的纖維素樹脂，再加上增塑劑而制成。它是最古老的半合成型的熱塑型塑料。用的品種有硝酸纖維素、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維。
(9)耐高溫型樹脂：是指該類聚合物的分子主鏈上含有亞芳基或雜環(huán)結(jié)構(gòu)，因此具有耐高溫、耐輻射的能力，并兼有高強度和尺寸穩(wěn)定性。常用的品種有：PSF（聚砜）、PES（聚苯醚砜）、PPO（聚苯醚）、PPS （聚苯硫醚）等。
2.2 注塑模具材料
目前塑料模具正朝著高效率、高精度、高壽命方向發(fā)展，推動了塑料模具材料迅速發(fā)展。包含鋼與非鋼合金兩大類材料，非鋼合金包含了銅合金、鋁合金、鋅合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金、低熔點合金。具體如下：
(1)銅合金：用作塑料模具材料的銅合金主要是鈹青銅,如ZCuBe2、ZCuBe2.4等。鈹青銅可用于制造吹塑模、注塑模。
(2)鋁合金：常用的鑄造鋁合金有ZL101、ZL201、ZL302等,主要用于制造要求高導(dǎo)熱率、形狀復(fù)雜、耐蝕的塑料模具。
(3)鋅合金：用于制造塑料模具的鋅合金大多為Zn-4Al-3Cu共晶型合金,用鑄造方法可以加工出光潔而復(fù)雜的模具型腔,并可降低制模費用、縮短制模周期，這類鋅合金適合于制造注塑模和吹塑模。
(4)鋼結(jié)硬質(zhì)合金：鋼結(jié)硬質(zhì)合金是以鋼為粘結(jié)相, 以碳化鈦、碳化鎢等碳化物為硬質(zhì)相, 用粉末冶金方法生產(chǎn)的復(fù)合材料。我國生產(chǎn)的模具用鋼結(jié)硬 質(zhì)合金的典型牌號有GT35、R5、T1、D1、TLMW50、GW50、GJW50等。
(5)低熔點合金：利用低熔點合金澆鑄吹塑模具的型腔, 不僅可以縮短模具的制造周期，節(jié)約大量鋼材，而且還節(jié)省勞力。低熔點合金的種類很多，目前使用較簡單的一種是WBi=58%、WSn=42%的鉍錫合金。
我國目前用于塑料模具的鋼種，可按鋼材特性和使用時的熱處理狀態(tài)分類：
(1)滲碳型塑料模具用鋼：滲碳型塑料模具用鋼主要用于冷擠壓成形的塑料模。國內(nèi)常采用工業(yè)純鐵（如DT1和DT2）、20、20Cr、20Mn、12CrNi3A、20CrNiMo 12CrNi3A和12Cr2Ni4A鋼，以及國內(nèi)最新研制的冷成形專用鋼 0Cr4NiMoV（LJ）。
(2)預(yù)硬型塑料模具用鋼：所謂預(yù)硬鋼就是供應(yīng)時已預(yù)先進行了熱處理，并使之達到模具使用態(tài)硬度。一般常見為：Cr2Mo，Y20CrNi3AlMnMo(SM2)，5NiSCa，Y55CrNiMnMoV(SM1)，4Cr5MoSiVS，8Cr2Mn－WMoVS(8CrMn)
(3)調(diào)質(zhì)型塑料模具鋼：中碳或中碳合金鋼經(jīng)過淬火+高溫回火而使用的鋼材。主要有：SM45、SM50、SM55、40Cr、40Mn、50Mn、4Cr5MoSiV、38CrMoAlA等。這一類鋼具有綜合力學(xué)性能好，特別是切削加工性好的特點，故多應(yīng)用于要求不太高、生產(chǎn)批量不大的塑料模具。
(4)耐蝕塑料模具鋼：加工聚氯乙烯塑料、氟化塑料、阻燃塑料等塑料制品時，分解出的腐蝕性氣體對模具有腐蝕作用，要求模具材料有一定的耐蝕性，為此需在模具表面鍍鉻或直接選用 3Cr13、4Cr13、9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2、0Cr17Ni7Al等不銹鋼。國內(nèi)近年開發(fā)的PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)鋼屬馬氏體沉淀硬化不銹鋼適用于制造含氯、氟或加入阻燃劑的熱塑性塑料的注射模具。
(5)淬硬型塑料模具用鋼：常用的淬硬型塑料模具鋼有：碳素工具鋼（如T7A、T8A）、低合金冷作模具鋼（如9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV鋼）、Cr12型鋼（如Cr12MoV鋼）、高速鋼（如W6Mo5Cr4V2鋼）、基體鋼和某些熱作模具鋼等。
(6)時效硬化型塑料模具鋼：此類鋼的共同特點是含碳量低、合金度較高，采用此類鋼制造塑料模具時，可在固溶處理后進行模具的機械成形加工，然后通過時效處理，使模具獲得使用狀態(tài)的強度和硬度，這就有效地保證了模具最終尺寸和形狀的精度。此外，此類鋼往往采用真空冶煉或電渣重熔，鋼的純凈度高，所以鏡面拋光性能和光蝕性能良好。這一類鋼還可以通過鍍鉻、滲氮、離子束增強沉積等表面處理方法來提高耐磨性和耐蝕性。常見種類含有：18Ni140級、18Ni170級、18Ni210級、10Ni3MnCuAl(PMS)、18Ni9Co、06Ni16MoVTiAl、25CrNi3MoAl。
3 成型工藝分析
3.1 吹風(fēng)機外殼零件圖
圖3.1 塑料吹風(fēng)機外殼零件圖
3.2 塑件的工藝性分析
3.2.1 功能分析
功能設(shè)計是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能,并達到一定的技術(shù)指標(biāo)，該塑件是日用品，要承受一定的外力，所以對制件的塑性有一定的要求。如屈服強度、摩擦因素等。塑件的工作溫度是室溫，這使得在材料選擇時對熱變形溫度，脆化溫度、分解溫度的要求降低;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,在材料的選擇時要綜合各種因素。此外，塑料都會老化，還要考慮其氧化性。
3.2.2 塑件的原材料分析
ABS樹脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS樹脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強度（丁二烯的特性）、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良性能），且表面硬度高、耐化學(xué)性好，同時通過改變上述三種組分的比例，可改變ABS的各種性能，故ABS工程塑料具有廣泛用途，主要用于機械、電氣、紡織、汽車和造船等工業(yè)。
允許使用溫度范圍 -40到80。
ABS塑料機械強度與耐熱性在通用塑膠原料中極為優(yōu)秀;表面光澤度、表面噴涂及電鍍性佳，具有吸濕性，底色為黃色，一般的成型塑料制品需要染色。
用途：適于制作一般機械零件，減磨耐磨零件，傳動零件和電訊零件。
ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。
ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能，極好的沖擊強度，尺寸穩(wěn)定性好，耐磨性，電性能，耐化學(xué)性，染色成型和機械加工較好。 ABS樹脂水、堿和酸、無機鹽，醇類和烴類，不溶于大多數(shù)溶劑，而容易溶于酮，醛，酯和某些氯代烴。
ABS工程塑料的缺點：耐熱性較差，可燃，熱變形溫度較低。
綜合上述，塑件可以注射成型。
1 使用特點：
1）綜合性能較好,電性能良好,化學(xué)穩(wěn)定性,沖擊強度較高。
2）與372有機玻璃的且可表面鍍鉻，制成雙色塑件，熔接性良好、噴漆處理。
3）有透明、增強、阻燃、高耐熱、高抗沖等級別。
4）流動性比HIPS差一點，比PC、PMMA等好，柔韌性好[3]。
2 成型特性：
(1)無定形料流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須預(yù)熱干燥長時間80-90度，3小時。
(2)應(yīng)采取高料溫，高模溫，熔體溫度太高，但易分解（分解溫度> 270度）。對于高精密塑料零件，模具溫度應(yīng)該是50-60度，熱量高光塑料模具溫度應(yīng)采取60-80度。
(3)要解決夾水紋，需提高材料的流動性，模具溫度高，耐高溫材料，或改變成水和其他方法。
(4)后殘存的塑料模具表面分解形成耐熱或阻燃材料，生產(chǎn)3至7天，導(dǎo)致模具表面的光澤，需要及時清理模具，模具表面在同一時間需增加排氣位置。
3.2.3 ABS的主要性能指標(biāo)
ABS的技術(shù)指標(biāo)見下表
密度
1.02～1.16
比體
0.86～0.98
吸水率
0.2～0.4
收縮率s
0.4～0.7
熔點
130～160
硬度HB
9.7 R121
抗拉屈服強度
50
拉伸彈性模量
體積電阻率
彎曲強度
80
續(xù)表3.1
熱變形溫度
0.46MP
90～108
沖擊韌度
無缺口
261
0.185MP
83～103
缺口
11
表3.1 ABS性能指標(biāo)
3.3 ABS塑料的注射過程及工藝
3.3.1 注射成型過程
1）成型前準備：對ABS進行干燥。ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時可吸收0.2%～0.35%水分，雖然這種水分不至于對機械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時若濕度超過0.2%，塑料表面會受大的影響，所以對ABS進行成型加工時，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于0.2%。
ABS的干燥方法：常壓熱風(fēng)干燥 80～85 2-4小時 ；真空熱風(fēng)干燥 80 1～2小時。
2）注射過程：塑料在注射機內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，起過程可分為充模、壓實、保壓、倒流、和冷卻5個階段。
3.3.2 ABS的注射工藝參數(shù)
1）螺桿類別：標(biāo)準螺桿（直通式噴嘴）
2）回料轉(zhuǎn)速()：30
3）注射機料筒溫度：（）：
前段 180～200
中段 165～180
后段 150～170
4）噴嘴：170～180
5）模具：50～80，玻纖增強制品取75
6）注射壓力：60～100
7）注射速度、注射壓力：
一般ABS制品采用高速及多級注射，但是對于阻燃品級，要慢速注射，可以避免注射料的分解，耐熱ABS也要快速注射(可減少內(nèi)部應(yīng)力)，注射壓力在75MPa左右，保壓時可低些。
8）熔膠溫度：190
9）成型時間()：
注射時間：20～90
高壓時間：0～5
冷卻時間：20～120
總周期：50～220
在265溫度下，物料在機筒內(nèi)停留時間最多不能超過5-6分鐘，若溫度為280，則物料在機筒內(nèi)停留時間就不能超過2～3分鐘。
10）后處理：把塑件放在紅外線或者烘箱下,溫度設(shè)為70度烘干2～4小時。
3.3.3 ABS的主要缺陷及消除措施
1.的殘余應(yīng)力引起的開裂
殘余應(yīng)力，主要由于以下三個條件，即剝離推出，充填過量引起的金屬嵌件。作為填充過剩產(chǎn)生的裂紋，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面的解決方案的情況下。
1）澆口壓力損失最小，所以，如果主要農(nóng)產(chǎn)品澆口附近的裂縫，您可以考慮使用多點分布側(cè)的門，點門柄形澆口方式。 2），以確保不劣化樹脂，不分解的前提下，適當(dāng)提高樹脂溫度可以降低，以提高流動性的熔融粘度，而注射壓力可以減小，以減小應(yīng)力。 3）在正常情況下，模具的溫度低時容易產(chǎn)生壓力時，應(yīng)適當(dāng)提高溫度。然而，當(dāng)注射速度為高時，即使當(dāng)模具溫度較低時，也可以減少產(chǎn)生的應(yīng)力。 4）注射和保壓時間過長會造成壓力，適當(dāng)縮短或保持壓力開關(guān)TH更好。
2.焊接焊縫
由于從不同的方向的前端部的熔融樹脂被冷卻時，所產(chǎn)生的可能的完全融合結(jié)。一般來說，主要的影響美觀，鍍層，電鍍的影響。嚴重，產(chǎn)品的沖擊強度（特別是在纖維增強樹脂，是特別嚴重的）。請參閱以下項目加以改進：
1）成型條件的調(diào)整，提高了流動性。例如，提高樹脂溫度，模具溫度的升高，提高注射壓力和速度。
2）額外的排氣管設(shè)置在發(fā)射桿的熔接痕的產(chǎn)生，也有利于排氣。
3）盡量少用脫模劑。
4）設(shè)置閃存技術(shù)，并作為產(chǎn)生在焊接線，成型，然后切割以除去。
5）如果既影響美觀，你可以更改刻錄四個位置，以改變焊接線的位置。或產(chǎn)生熔接痕的部位治療，如黑色光澤表面，進行修改。
3銀焊絲
銀焊絲主要由于吸濕材料。因此，一般應(yīng)低于熱變形溫度的樹脂10?15C的干燥條件。尤其是當(dāng)使用自動烘干料斗規(guī)定了成型周期（形成量），干燥時間是合理的選擇的能力，而且在最初的幾個小時前開始注入引導(dǎo)干燥材料。此外，該材料在材料內(nèi)的停滯時間過長會產(chǎn)生銀線。混合使用不同類型的材料，如聚苯乙烯，ABS樹脂，AS樹脂，聚丙烯，聚苯乙烯，等不混合。
4白化
漂白發(fā)生在大多數(shù)產(chǎn)品，引進ABS樹脂零件。剝離不力是最主要的原因。注射壓力可以減小，脫模斜度增加，增加的數(shù)量或大小的柱塞，以減少模具的表面粗糙度等方法來提高，當(dāng)然，是噴涂法的剝離劑，但隨后的步驟中，應(yīng)注意不要如沖壓，涂裝等不利影響。 3.3.4 尺寸精度分析
從零件圖上分析，該零件的形狀比較簡單,但三側(cè)面都有圓孔，模具設(shè)計時須設(shè)置側(cè)向分型面等復(fù)雜機構(gòu)，該零件的主要尺寸精度為IT8級。由以上分析可見，該零件的尺寸精度要求不是很高，對應(yīng)模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。
從塑件厚度上來看,厚度約為3mm，塑件均勻，比較容易注射成型。
3.3.5 表面質(zhì)量分析
該零件的表面除表面粗糙度為Ra1.6um，要求不得有毛刺，沒有其他特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。
3.4 模塑設(shè)備的選擇
按塑化方式(即塑化用的零部件及原理)不同,注射機可分為柱塞式和螺桿式兩大類注射機。
螺桿式注射機。先是動模部分和定模部分合模，接著注射油缸活塞推動螺桿按要求的注射壓力和注射速度將已塑化好的塑料經(jīng)噴嘴及模具的澆注系統(tǒng)射入型腔，當(dāng)塑科充滿型腔后，螺桿繼續(xù)對塑料保持一定的壓力，促使塑料補充塑件冷卻收縮所需之料，同時阻止塑料倒流，經(jīng)一定時問的保壓后，注射油缸活塞壓力消失，螺桿開始轉(zhuǎn)動。這時，由料斗落入科簡的塑料在料簡中塑化。當(dāng)模具型腔內(nèi)的塑件冷卻定型后，摸具打開，在模具推出機構(gòu)的作用下，塑件由模具型芯中脫出.
柱塞式注射機。由注射機的合模機構(gòu)帶動模具的動模部分與定模部分合模，然后注射機的柱塞將塑料推進到加料筒中，使其熔融成粘流態(tài)。在高壓下，高速地通過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入型腔。充滿型腔的熔體在型腔中保壓冷卻定型。然后，柱塞復(fù)位，料斗中的塑料又落入料筒。合模機構(gòu)帶動動模部分把模具打開，由推件板把塑件由型芯上推下。
模塑設(shè)備的選擇主要依據(jù)注射量，因此需計算塑件的質(zhì)量，經(jīng)計算，塑件的體積V=50.6根據(jù)設(shè)計手冊可查得ABS的密度為1.05g/，故塑件的質(zhì)量為W=53.132=106.26g
根據(jù)以上因素及計算結(jié)果,考慮塑件的外形尺寸、注射時所需壓力和一般工廠的現(xiàn)有設(shè)備等情況，本模具采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，螺桿式注射機額定注射量最小的型號為G54-S200/400。
3.5 塑件注射工藝參數(shù)的確定
根據(jù)設(shè)計手冊并參考工廠實際應(yīng)用的情況，增強ABS的成型工藝參數(shù)可作為如下選擇：
（1）預(yù)熱溫度：80～85時間2～3h；
（2）料筒溫度：后段150～170中段165～180前段180～200；
（3）噴嘴溫度：170～180；
（4）模具溫度：50～80；
（5）注射壓力：60～100Mpa；
（6）成型時間：注射時間20～90s高壓時間0～5s冷卻時間20～120s總周期50～220s；
（7）螺桿轉(zhuǎn)速：30r/min；
上述工藝參數(shù)在試模時需作適當(dāng)調(diào)整。
3.6 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.6.1 分型面的選擇
如何確定分型面，需要考慮的因素更加復(fù)雜。自從離別塑膠模具配件過程中的結(jié)構(gòu)塑料件，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，位置和精密成型，插入形狀和位置的操作流程，模具制造，排氣，介紹了各種因素的影響，所以這種方法的選擇應(yīng)離別綜合分析和比較。
選擇離別一般應(yīng)遵循以下原則：
（1）應(yīng)選擇在離別最大的輪廓形狀塑料部件。
（2）以便順利的塑料模具，模制塑料部件，盡可能保持在可動模具側(cè)。
（3）保證塑料件的精度要求。
（4）塑料件的外觀符合質(zhì)量要求。
（5）便于模具制造。
（6）有助于防止溢出。
（7）的排出氣體的有益效果。
該塑件分型面沒有懸念，就選取在塑件投影面積最大處。
圖3.2 分型面
3.6.2 確定型腔的排列方式
本塑件在注射時采用一模兩腔，考慮到模具成型零件和出模方式的設(shè)計，模具的型腔排列方如圖3.3所示。
圖3.3 型腔的排樣
3.6.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
注射模澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到模腔之間的進料通道。它的作用是平滑引進熔體進入型腔，在填充的壓力傳送到各個部位的空腔，以獲得尺寸穩(wěn)定性，外觀清晰，流暢和茂密的塑件表面。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計有直接關(guān)系的效率和注塑成型的塑料部件的質(zhì)量。
澆注系統(tǒng)可分為熱澆道系統(tǒng)與一般澆注系統(tǒng)的兩種類型的
一般澆注系統(tǒng)組件
注塑模具澆注系統(tǒng)的澆口，澆口和冷料穴四個部分。
（1）主流道
主信道的測量是從注射機噴嘴與模具接觸的開始之前的期間的分流通道。用于熔體從噴嘴到模具中的效果，主流道的大小直接影響填充時間的熔體流動速率的大小。
（2）分流道
主流分流道和型腔之間的流道入口部分，主要是在即將到來的熔體從每個腔的過渡通道的主渠道轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移和指導(dǎo)作用，也是鑄造系統(tǒng)和熔體流動截面的變化轉(zhuǎn)向過渡通道。
（3）澆口
澆口是物料流進入模腔之前，最狹窄的部分，而且最短的澆注系統(tǒng)，和它的大小是小而短的，目的是為了使料流進入模腔之前，加速度，易于充滿型腔，而且由于他們幫助密閉的腔口，防止熔體的回流。另外，為了容易模制的塑料件，用冷的材料分離。
（4）冷料穴
在每個注塑周期中，最前端的物質(zhì)接觸后，與模具的冷卻溫度，被稱為冷的硬質(zhì)材料，以防止的冷喂料插頭柵極或影響質(zhì)量的零件設(shè)置冷料穴，它的作用是存儲凌材料。冷料穴一般設(shè)在主干道結(jié)束時，有時也在年底分流冷料創(chuàng)造。
澆注系統(tǒng)設(shè)計的基本原則
1）必須了解塑料的工藝特點;
2）排氣良好;
3）防止核心和塑性變形;
4）降低熔體流動性和塑料的消費;
5）簡單的敷料和保正外觀品質(zhì)的塑料部件;
6）需要熱和壓力損失最小。
3.6.4 主流道設(shè)計
（1）為便于凝料從主流道中拔出主流道設(shè)計成圓錐形。
（2）主流道與分流道結(jié)合處采用圓角過度(其半徑R為1～3mm)。
（3）在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長度L應(yīng)盡量短（L不超過60mm）。
（4）設(shè)置主流道襯套。
根據(jù)以上原則得主流道尺寸
主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段
帶有錐度的流動通道。根據(jù)設(shè)計手冊查XS-ZY-125型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴孔徑為d=4mm,噴嘴前端球面半徑R=12mm。
根據(jù)模具主流道與噴嘴SR=SR1+（1～2）mm和d=d1+(0.5～1)mm，取主流道球面半徑SR=13mm；小端直徑d=4.5mm。經(jīng)過計算大端直徑為10.5mm。
為了便于拉出芯子的主要通道，設(shè)計成錐形的主要通道，與節(jié)距1-3度，由轉(zhuǎn)換澆道
融為了順利進入分流可以養(yǎng)活的主流設(shè)計告訴半徑r =5毫米的圓弧過渡。
澆口套形式
小澆道入口處注射機噴嘴反復(fù)接觸結(jié)束，易損件，對材料的要求更加嚴格，從而經(jīng)常作為一個可拆卸更換的澆口套形式設(shè)計模具澆口部分---澆道襯套。方便有效的高品質(zhì)的鋼材和單獨熱處理加工。澆口套標(biāo)準件，只要買就行了。門設(shè)置成一個共同的支柱澆道襯套和無托門下面設(shè)置了兩個種是前者，曾經(jīng)有配備ADS澆道襯套定位環(huán)。由于注射機的噴嘴圓弧半徑為12mm，所以澆口套的為R13mm。如圖3.4所示.
圖3.4 主流道襯套
分流道和澆口如下圖
圖3.5 分流道及澆口分布
3.6.5 澆注系統(tǒng)的平衡
對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們設(shè)計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。
3.6.6 推件機構(gòu)的設(shè)計
推出機構(gòu)——把塑件及澆注系統(tǒng)從從型腔中或型芯上脫出來的機構(gòu)。
推出機構(gòu)組成：推出部件（推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推桿墊板、限位釘）、推出導(dǎo)向部件（推桿導(dǎo)柱、推桿導(dǎo)套）、復(fù)位部件（復(fù)位桿）。
推出機構(gòu)設(shè)計原則
制件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應(yīng)遵循下列原則。
（1）推出機制應(yīng)被設(shè)置在可動模具側(cè)由于推出機構(gòu)的動作，被安裝在注塑機上的夾緊機構(gòu)來驅(qū)動柱塞通過，所以一般的情況下，推出機構(gòu)，坐落在動模一側(cè)。出于這個原因，分型面設(shè)計中應(yīng)盡量注意，塑膠模具配件后可以留在動模一側(cè)。
（2）保證不損壞塑料的引進和塑料零件變形，以確保推出的過程中不變形，不損壞，設(shè)計時應(yīng)認真分析塑件的模具夾緊力和附著力包大小，合理選擇發(fā)射方式和發(fā)射陣地。進步剛性部件，如套管形產(chǎn)品，法蘭盤，羅紋部分的墻壁邊緣推力點應(yīng)該是一個很好的作用，盡量避免薄薄的平面上的作用推力在建點，以防止部分破裂，穿孔，如件外殼的形狀和多用推板引入的圓柱形零件。制造塑料零件受力均勻，不損壞，不變形。
（3）機制是簡單，動作可靠射血分數(shù)機制應(yīng)使發(fā)射的可靠性，靈活性，易于制造，機構(gòu)本身具有足夠的強度，剛度和硬度高，承受各種力量，在發(fā)射過程中的作用，以確保順利塑膠模具配件。
（4）良好的外觀介紹了塑料部件的內(nèi)部的塑料件，或隱蔽的，特別要注意的頂部的位置，在透明的塑料部件的表面和非裝飾性表面的位置應(yīng)設(shè)在塑件和頂部的選擇的形式，所以不影響發(fā)射的痕跡外觀質(zhì)量的塑料件。
（5）設(shè)計的夾緊機構(gòu)正常啟動復(fù)位時，您還必須被認為是當(dāng)模具身體正確復(fù)位，并承諾不干擾其他模具配件。由手動啟動，啟動電機，液壓和氣動排出機構(gòu)，排出機構(gòu)可分為類型的電源。
（6）采用塑料模具約10mm;如果脫模斜度較大的塑料件，可以彈出深度的2/3。本套模具的推出機構(gòu)為機動推出，形式較為簡單，型腔有13個直徑為8mm頂針，其布置形式見圖3.6。
圖3.6 a推桿的分布
圖3.6 b推桿的分布
4 模具的有關(guān)計算
4.1 型腔和型芯工作尺寸計算
本塑件中成型零件工作尺寸均采用平均法計算。查表得ABS塑料的收縮率為，所以平均收縮率為，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取。
a. 型腔工作尺寸計算
圖4.1 定模型腔
根據(jù)型腔徑向尺寸計算公式：
（4.1）
現(xiàn)對有關(guān)尺寸進行計算
mm
mm
根據(jù)型腔深度尺寸計算公式：
（4.2）
可得
mm
b. 型芯工作尺寸計算
圖4.2 動模型芯
根據(jù)型芯徑向尺寸計算公式：
（4.3）
對有關(guān)尺寸進行計算.
mm
c.型孔之間的中心距根據(jù)中心距計算公式:
（4.4）
對有關(guān)尺寸計算
mm
4.2 型腔側(cè)壁厚度和底版厚度計算
模具的強度和剛度上是必需的，如果腔體壁的厚度和地面厚度是不夠的，在空腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過腔體材料的許用應(yīng)力時，腔體的強度破壞發(fā)生在同一時間，剛度不足，過大的彈性變形，從而導(dǎo)致溢出沖擊的塑料材料和精密的尺寸和形狀，也可以在釋放造成困難，但實際和理論分析表明，模具的強度和剛性，不須考慮到。大型腔體，主要的矛盾是缺乏剛性，剛度條件計算型腔墻壁和地板厚度;腔的體積小，強度不足是主要矛盾強度條件應(yīng)計算腔體壁的厚度和底板由于塑件的模腔的大小是小尺寸的腔體，以及使用中的整體結(jié)構(gòu)。
所以根據(jù)整體式型腔壁厚的經(jīng)驗公式得
（4.5）
考慮到凹模板上還需安放導(dǎo)向機構(gòu)等，故取凹模板的外形尺寸為
根據(jù)支承板厚度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，得
,代入公式計算得：
考慮到模具整體的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，取
5 模架的選擇
根據(jù)前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準模架，選用結(jié)構(gòu)形式為CI5050 A110B120C120 01 S。即采用數(shù)量為1的標(biāo)準模架。
1）定模座板（600mm x 500mm、厚為35mm）
定模座板是模具與注射機連接固定的板，材料為45鋼。
通過4個M12的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過2個M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為H8/f8配合。
2）定模板（500mm x 500mm，厚110mm）
用于固定型芯、導(dǎo)套。固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠強度，一般用45號鋼，調(diào)質(zhì)到230HB~270HB。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，另外一段采用H7/f7配合；定模板與澆口套采用H7/m6配合。
3）動模座板（600mm x500mm、厚為35mm）
材料為45鋼，其上的注射機頂孔為。
4）動模板（500mm x 500mm，厚120mm）
行位滑塊通過矩形導(dǎo)滑槽在模套中滑動，以完成側(cè)向分型和合模復(fù)位，材料為45鋼。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)柱孔為H7/k6配合。
5）墊塊(88mm x 500mm 厚120mm)
（1）主要作用
在動模座板與支撐板之間形成推出機構(gòu)的動作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機的模具安裝厚度要求。
（2）結(jié)構(gòu)形式
可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。
（3）墊塊材料
墊塊材料為Q235A，也可以用HT200、球墨鑄鐵等。改套模具采用Q235A制造。
6）推板（320mm x 500mm，厚度30mm）
材料為45鋼，其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/k6配合。用M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。
7）推桿固定板（320mm x 500mm，厚度25mm）
鋼材為45鋼,其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/f9配合。
模架如圖所示：
圖5.1 模架結(jié)構(gòu)示意圖
6 注射機的校核
6.1 最大注射量的校核
注射機的最大注射量指注射機一次注射塑料的最大容積。選擇注射機時，必須保證塑件連同凝料、飛邊