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哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 摘 要 本 論 文 主 要 通 過 對 工 控 機(jī) 散 熱 風(fēng) 扇 支 架 的 設(shè) 計(jì) 分 析 設(shè) 計(jì) 出 該 塑 件 的 模 具 在 整 個(gè) 模 具 設(shè) 計(jì) 過 程 中 涉 及 到 了 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 注 塑 機(jī) 和 模 架 的 選 擇 及 注 塑 機(jī) 的 一 些 重 要 工 藝 參 數(shù) 的 校 核 并 詳 細(xì) 敘 述 了 模 具 設(shè) 計(jì) 中 的 分 型 面 設(shè) 計(jì) 澆 注 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 成 型 零 件 設(shè) 計(jì) 頂 出 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 和 冷 卻 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 利用塑料成型模擬分析軟件 Moldflow 的 MPI 模擬其成型過程 制定合理的工藝方案并優(yōu)化模具結(jié)構(gòu) Moldflow 可提供如下分析 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理 怎樣選擇合適的注塑材料 怎樣確定合理的澆 口位置 澆口位置自動(dòng)優(yōu)化 預(yù)測熔接痕位置 模具型腔是否充 滿 最終制品的質(zhì)量如何 怎樣選擇合適的注塑機(jī) 縮痕分析 所以這次設(shè)計(jì)中 Moldflow 的引入很重要 本 論 文 基 于 Pro E CAD 系 統(tǒng) 通 過 該 系 統(tǒng) 用 戶 可 以 在 可 視 化 平 臺(tái) 上 交 互 式 的 設(shè) 計(jì) 注 塑 模 具 各 個(gè) 部 件 不 僅 可 以 避 免 相 似 零 件 設(shè) 計(jì) 的 重 復(fù) 性 大 大 提 高 其 設(shè) 計(jì) 效 率 和 設(shè) 計(jì) 質(zhì) 量 縮 短 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 周 期 而 且 方 便 了 產(chǎn) 品 后 續(xù) 的 有 限 元 分 析 同 時(shí) 也 符 合 了 現(xiàn) 代 設(shè) 計(jì) 思 想 的 發(fā) 展 要 求 關(guān) 鍵 詞 模 具 設(shè) 計(jì) CAD Pro E MoldFlow 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 I Abstract This paper mainly through the plastic parts of the disc design analysis design of the plastic molds In the die design process relate to the structural design of plastic parts injection molding machines and die injection molding machines and the choice of a number of important parameters of the verification process and described in detail the design of the die design gating system design molding parts design the top agencies to design and cooling system design In this paper based on Pro E CAD system through the system users can interactive visualization platform on the injection mold design various components not only can avoid similar to the repetitive parts design greatly improving the efficiency of its design and design quality and shorten product development cycle and facilitate the follow up product finite element analysis but also in line with the thinking of the development of modern design requirements Key words Mold Design CAD Pro E MoldFlow 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 II 目 錄 摘 要 I Abstract II 第 1 章 緒論 1 1 1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 1 1 2 各種模具的分類和占有量 2 1 3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 3 1 4 世界五大塑料生產(chǎn)國的產(chǎn)能狀況 4 1 5 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 7 第 2 章塑件設(shè)計(jì)分析 9 2 1 塑件模型建立 9 2 1 1 模型 3D 圖 9 2 1 2 塑件 2D 圖及其技術(shù)條件 9 2 2 塑件參數(shù)設(shè)計(jì) 10 2 2 1 材料選擇 10 2 2 2 塑件收縮率 12 2 2 3 塑件的壁厚 12 2 2 4 塑件的拔模斜度 13 2 2 5 分型面的設(shè)計(jì) 13 2 2 6 確定型腔數(shù)量以及排列方式 13 2 3 本章小結(jié) 14 第 3 章注塑設(shè)備和模架選擇 15 3 1 注塑設(shè)備選擇 15 3 2 注塑機(jī)重要參數(shù)校核 15 3 2 1 注塑容量校核 15 3 2 2 鎖模力校核 16 3 2 3 開模行程校核 17 3 3 模架選擇 17 3 4 本章小結(jié) 18 第 4 章澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 III 4 1 主流道設(shè)計(jì) 19 4 1 1 澆口套設(shè)計(jì) 19 4 1 2 澆口套的固定形式 20 4 2 分流道設(shè)計(jì) 20 4 2 1 分流道的形狀 20 4 2 2 分流道的布局 21 4 2 3 分流道的長度 21 4 3 澆口設(shè)計(jì) 22 4 3 1 點(diǎn)澆口的尺寸 22 4 3 2 澆口位置的選擇 22 4 4 冷料穴和鉤料脫模裝置 23 4 5 本章小結(jié) 23第 5 章成型零件設(shè)計(jì)加工工藝方案制定 24 5 1 型腔的設(shè)計(jì) 24 5 2 型芯的設(shè)計(jì) 24 5 2 1 型芯的徑向尺寸 24 5 2 2 型芯的高度尺寸 25 5 3 鑲件的設(shè)計(jì) 27 5 4 加工工藝方案制訂 27 5 4 1 型腔加工工藝方案 27 5 4 2 型芯加工工藝方案 28 5 5 本章小結(jié) 28第 6 章側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 6 1 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 29 6 2 斜銷側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù) 29 6 2 1 抽芯距 29 6 2 2 斜銷的傾角 30 6 2 3 抽芯力的計(jì)算 30 6 2 4 圓形斜導(dǎo)柱直徑的確定 31 6 2 5 斜導(dǎo)柱的總長度計(jì)算 32 6 3 本章小結(jié) 33 第 7 章脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 IV 7 1 推桿脫模機(jī)構(gòu) 34 7 2 推桿尺寸計(jì)算及校核 35 7 2 1 推桿直徑計(jì)算 35 7 2 2 推桿應(yīng)力校核 35 7 3 推桿脫模機(jī)構(gòu)布局 36 7 4 本章小結(jié) 36 第 8 章冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 37 8 1 冷卻管道的直徑計(jì)算 37 8 1 1 求塑件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 37 8 1 2 求冷卻水的體積流量 38 8 1 3 求冷卻水的管道直徑 39 8 2 冷卻管道的孔數(shù)計(jì)算 40 8 2 1 求冷卻水在管道內(nèi)的流速 40 8 2 2 求冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱系數(shù) 40 8 2 3 求冷卻管道中的傳熱面積 41 8 2 4 求模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù) 41 8 3 本章小結(jié) 42第 9 章模具裝配圖和零件圖 43 9 1 模具裝配圖繪制 43 9 1 1 模具裝配圖包含的內(nèi)容 43 9 1 2 模具裝配圖繪制步驟 43 9 2 模具零件圖繪制 44 9 2 1 模具零件圖包含的內(nèi)容 44 9 2 2 模具零件圖繪制步驟 44 9 3 本章小結(jié) 45 結(jié)論 46 致謝 47 參考文獻(xiàn) 48 附 錄 1 49 附 錄 2 50 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 0 第 1 章 緒論 1 1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 模 具 是 制 造 業(yè) 的 一 種 基 本 工 藝 裝 備 它 的 作 用 是 控 制 和 限 制 材 料 固 態(tài) 或 液 態(tài) 的 流 動(dòng) 使 之 形 成 所 需 要 的 形 體 用 模 具 制 造 零 件 以 其 效 率 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 好 材 料 消 耗 低 生 產(chǎn) 成 本 低 而 廣 泛 應(yīng) 用 于 制 造 業(yè) 中 模 具 工 業(yè) 是 國 民 經(jīng) 濟(jì) 的 基 礎(chǔ) 工 業(yè) 是 國 際 上 公 認(rèn) 的 關(guān) 鍵 工 業(yè) 模 具 生 產(chǎn) 技 術(shù) 水 平 的 高 低 是 衡 量 一 個(gè) 國 家 產(chǎn) 品 制 造 水 平 高 低 的 重 要 標(biāo) 志 它 在 很 大 程 度 上 決 定 著 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 效 益 和 新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 能 力 振 興 和 發(fā) 展 我 國 的 模 具 工 業(yè) 正 日 益 受 到 人 們 的 關(guān) 注 早 在 1989 年 3 月 中 國 政 府 頒 布 的 關(guān) 于 當(dāng) 前 產(chǎn) 業(yè) 政 策 要 點(diǎn) 的 決 定 中 將 模 具 列 為 機(jī) 械 工 業(yè) 技 術(shù) 改 造 序 列 的 第 一 位 模 具 工 業(yè) 既 是 高 新 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 的 一 個(gè) 組 成 部 分 又 是 高 新 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 化 的 重 要 領(lǐng) 域 模 具 在 機(jī) 械 電 子 輕 工 汽 車 紡 織 航 空 航 天 等 工 業(yè) 領(lǐng) 域 里 日 益 成 為 使 用 最 廣 泛 的 主 要 工 藝 裝 備 它 承 擔(dān) 了 這 些 工 業(yè) 領(lǐng) 域 中 的 60 90 產(chǎn) 品 的 零 件 組 件 和 部 件 的 生 產(chǎn) 加 工 模 具 制 造 的 重 要 性 主 要 體 現(xiàn) 在 市 場 的 需 求 上 僅 以 汽 車 摩 托 車 行 業(yè) 的 模 具 市 場 為 例 汽 車 摩 托 車 行 業(yè) 是 模 具 最 大 的 市 場 在 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 的 國 家 這 一 市 場 占 整 個(gè) 模 具 市 場 一 半 左 右 汽 車 工 業(yè) 是 我 國 國 民 經(jīng) 濟(jì) 五 大 支 柱 產(chǎn) 業(yè) 之 一 汽 車 工 業(yè) 重 點(diǎn) 是 發(fā) 展 零 部 件 經(jīng) 濟(jì) 型 轎 車 和 重 型 汽 車 汽 車 模 具 作 為 發(fā) 展 重 點(diǎn) 已 在 汽 車 工 業(yè) 產(chǎn) 業(yè) 政 策 中 得 到 了 明 確 汽 車 基 本 車 型 不 斷 增 加 2005 年 將 達(dá) 到 170 種 一 個(gè) 型 號(hào) 的 汽 車 所 需 模 具 達(dá) 幾 千 副 價(jià) 值 上 億 元 為 了 適 應(yīng) 市 場 的 需 求 汽 車 將 不 斷 換 型 汽 車 換 型 時(shí) 約 有 80 的 模 具 需 要 更 換 中 國 摩 托 車 產(chǎn) 量 位 居 世 界 第 一 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) 中 國 摩 托 車 共 有 14 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 1 種 排 量 80 多 個(gè) 車 型 1000 多 個(gè) 型 號(hào) 單 輛 摩 托 車 約 有 零 件 2000 種 共 計(jì) 5000 多 個(gè) 其 中 一 半 以 上 需 要 模 具 生 產(chǎn) 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 其 他 行 業(yè) 如 電 子 及 通 訊 家 電 建 筑 等 也 存 在 巨 大 的 模 具 市 場 目 前 世 界 模 具 市 場 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 中 國 模 具 出 口 數(shù) 量 極 少 但 中 國 模 具 鉗 工 技 術(shù) 水 平 高 勞 動(dòng) 成 本 低 只 要 配 備 一 些 先 進(jìn) 的 數(shù) 控 制 模 設(shè) 備 提 高 模 具 加 工 質(zhì) 量 縮 短 生 產(chǎn) 周 期 溝 通 外 貿(mào) 渠 道 模 具 出 口 將 會(huì) 有 很 大 發(fā) 展 研 究 和 發(fā) 展 模 具 技 術(shù) 提 高 模 具 技 術(shù) 水 平 對 于 促 進(jìn) 國 民 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 有 著 特 別 重 要 的 意 義 1 2 各種模具的分類和占有量 模 具 主 要 類 型 有 沖 模 鍛 摸 塑 料 模 壓 鑄 模 粉 末 冶 金 模 玻 璃 模 橡 膠 模 陶 瓷 模 等 除 部 分 沖 模 以 外 的 的 上 述 各 種 模 具 都 屬 于 腔 型 模 因 為 他 們 一 般 都 是 依 靠 三 維 的 模 具 形 腔 是 材 料 成 型 1 沖 模 沖 模 是 對 金 屬 板 材 進(jìn) 行 沖 壓 加 工 獲 得 合 格 產(chǎn) 品 的 工 具 沖 模 占 模 具 總 數(shù) 的 50 以 上 按 工 藝 性 質(zhì) 的 不 同 沖 模 可 分 為 落 料 模 沖 孔 模 切 口 模 切 邊 模 彎 曲 模 卷 邊 模 拉 深 模 校 平 模 翻 孔 模 翻 邊 模 縮 口 模 壓 印 模 脹 形 模 按 組 合 工 序 不 同 沖 模 分 為 單 工 序 模 復(fù) 合 模 連 續(xù) 模 2 鍛 模 鍛 模 是 金 屬 在 熱 態(tài) 或 冷 態(tài) 下 進(jìn) 行 體 積 成 型 是 所 用 模 具 的 總 稱 按 鍛 壓 設(shè) 備 不 同 鍛 模 分 為 錘 用 鍛 模 螺 旋 壓 力 機(jī) 鍛 模 熱 模 鍛 壓 力 鍛 模 平 鍛 機(jī) 用 鍛 模 水 壓 機(jī) 用 鍛 模 高 速 錘 用 鍛 模 擺 動(dòng) 碾 壓 機(jī) 用 鍛 模 輥 鍛 機(jī) 用 鍛 模 楔 橫 軋 機(jī) 用 鍛 模 等 按 工 藝 用 途 不 同 鍛 模 可 分 為 預(yù) 鍛 模 具 擠 壓 模 具 精 鍛 模 具 等 溫 模 具 超 塑 性 模 具 等 3 塑 料 模 塑 料 模 是 塑 料 成 型 的 工 藝 裝 備 塑 料 模 約 占 模 具 總 數(shù) 的 35 而 且 有 繼 續(xù) 上 升 的 趨 勢 塑 料 模 主 要 包 括 壓 塑 模 擠 塑 模 注 射 模 此 外 還 有 擠 出 成 型 模 泡 沫 塑 料 的 發(fā) 泡 成 型 模 低 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 2 發(fā) 泡 注 射 成 型 模 吹 塑 模 等 4 壓 鑄 模 壓 鑄 模 是 壓 力 鑄 造 工 藝 裝 備 壓 力 鑄 造 是 使 液 態(tài) 金 屬 在 高 溫 和 高 速 下 充 填 鑄 型 在 高 壓 下 成 型 和 結(jié) 晶 的 一 種 特 殊 制 造 方 法 壓 鑄 模 約 占 模 具 總 數(shù) 的 6 5 粉 末 冶 金 模 粉 末 冶 金 模 用 于 粉 末 成 型 按 成 型 工 藝 分 類 粉 末 冶 金 模 有 壓 模 精 整 模 復(fù) 壓 模 熱 壓 模 粉 漿 澆 注 模 松 裝 燒 結(jié) 模 等 模 具 所 涉 及 的 工 藝 繁 多 包 括 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 塑 料 橡 膠 加 工 金 屬 材 料 鑄 造 凝 固 理 論 塑 性 加 工 玻 璃 等 諸 多 學(xué) 科 和 行 業(yè) 是 一 個(gè) 多 學(xué) 科 的 綜 合 其 復(fù) 雜 程 度 顯 而 易 見 1 3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 自 20 世 紀(jì) 80 年 代 以 來 我 國 的 經(jīng) 濟(jì) 逐 漸 起 飛 也 為 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 提 供 了 巨 大 的 動(dòng) 力 20 世 紀(jì) 90 年 代 以 后 大 陸 的 工 業(yè) 發(fā) 展 十 分 迅 速 模 具 工 業(yè) 的 總 產(chǎn) 值 在 1990 年 僅 60 億 元 人 民 幣 1994 年 增 長 到 130 億 元 人 民 幣 1999 年 已 達(dá) 到 245 億 元 人 民 幣 2000 年 增 至 260270 億 元 人 民 幣 今 后 預(yù) 計(jì) 每 年 仍 會(huì) 以 10 15 的 速 度 快 速 增 長 目 前 我 國 17000 多 個(gè) 模 具 生 產(chǎn) 廠 點(diǎn) 從 業(yè) 人 數(shù) 五 十 多 萬 除 了 國 有 的 專 業(yè) 模 具 廠 外 其 他 所 有 制 形 式 的 模 具 廠 家 包 括 集 體 企 業(yè) 合 資 企 業(yè) 獨(dú) 資 企 業(yè) 和 私 營 企 業(yè) 等 都 得 到 了 快 速 發(fā) 展 其 中 集 體 和 私 營 的 模 具 企 業(yè) 在 廣 東 和 浙 江 等 省 發(fā) 展 得 最 為 迅 速 例 如 浙 江 寧 波 和 黃 巖 地 區(qū) 從 事 模 具 制 造 的 集 體 企 業(yè) 和 私 營 企 業(yè) 多 達(dá) 數(shù) 千 家 成 為 我 國 國 內(nèi) 知 名 的 模 具 之 鄉(xiāng) 和 最 具 發(fā) 展 活 力 的 地 區(qū) 之 一 在 廣 東 一 些 大 集 團(tuán) 公 司 和 迅 速 崛 起 的 鄉(xiāng) 鎮(zhèn) 企 業(yè) 為 了 提 高 其 產(chǎn) 品 的 市 場 競 爭 能 力 紛 紛 加 入 了 對 模 具 制 造 的 投 入 例 如 科 龍 美 的 康 佳 和 威 力 等 知 名 集 團(tuán) 都 建 立 了 自 己 的 模 具 制 造 中 心 中 外 合 資 和 外 商 獨(dú) 資 的 模 具 企 業(yè) 則 多 集 中 于 沿 海 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 地 區(qū) 現(xiàn) 已 有 幾 千 家 在 模 具 工 業(yè) 的 總 產(chǎn) 值 中 企 業(yè) 自 產(chǎn) 自 用 的 約 占 三 分 之 二 作 為 商 品 銷 售 的 約 占 三 分 之 一 其 中 沖 壓 模 具 約 占 50 中 國 臺(tái) 灣 40 塑 料 模 具 約 占 33 中 國 臺(tái) 灣 48 壓 鑄 模 具 約 占 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 3 6 中 國 臺(tái) 灣 5 其 他 各 類 模 具 約 占 11 中 國 臺(tái) 灣 7 中 國 臺(tái) 灣 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 成 長 分 為 萌 芽 期 1961 1981 成 長 期 1981 1991 成 熟 期 1991 2001 三 個(gè) 階 段 萌 芽 期 工 業(yè) 產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 設(shè) 備 與 技 術(shù) 的 不 斷 改 進(jìn) 由 于 紡 織 電 子 電 氣 電 機(jī) 和 機(jī) 械 業(yè) 等 產(chǎn) 品 外 銷 表 現(xiàn) 暢 旺 連 帶 使 得 模 具 制 造 維 修 業(yè) 者 和 周 邊 廠 商 如 熱 處 理 產(chǎn) 業(yè) 等 逐 年 增 加 在 此 階 段 的 模 具 包 括 一 般 民 生 用 品 模 具 鑄 造 用 模 具 鍛 造 用 模 具 木 模 玻 璃 陶 瓷 用 模 具 以 及 橡 膠 模 具 等 1981 年 1991 年 是 臺(tái) 灣 模 具 產(chǎn) 業(yè) 發(fā) 展 最 為 迅 速 且 高 度 成 長 的 時(shí) 期 有 鑒 于 模 具 產(chǎn) 業(yè) 對 工 業(yè) 發(fā) 展 的 重 要 性 日 益 彰 顯 自 1982 年 起 臺(tái) 灣 地 區(qū) 就 將 模 具 產(chǎn) 業(yè) 納 入 策 略 性 工 業(yè) 適 用 范 圍 大 力 推 動(dòng) 模 具 工 業(yè) 的 發(fā) 展 以 配 合 相 關(guān) 工 業(yè) 產(chǎn) 品 的 外 銷 策 略 全 力 發(fā) 展 整 體 經(jīng) 濟(jì) 隨 著 民 生 工 業(yè) 機(jī) 械 五 金 業(yè) 汽 機(jī) 車 及 家 電 業(yè) 發(fā) 展 沖 壓 模 具 與 塑 料 模 具 逐 漸 形 成 臺(tái) 灣 模 具 工 業(yè) 兩 大 主 流 從 1985 年 起 模 具 產(chǎn) 業(yè) 已 在 推 行 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 模 具 設(shè) 計(jì) 和 制 造 等 CAD CAM 技 術(shù) 所 以 臺(tái) 灣 模 具 業(yè) 接 觸 CAD CAM CAE CAT 技 術(shù) 的 時(shí) 間 相 當(dāng) 早 成 熟 期 在 國 際 化 自 由 化 和 國 際 分 工 的 潮 流 下 1994 年 1998 年 由 臺(tái) 灣 地 區(qū) 政 府 委 托 金 屬 中 心 執(zhí) 行 工 業(yè) 用 模 具 技 術(shù) 研 究 與 發(fā) 展 五 年 計(jì) 劃 與 工 業(yè) 用 模 具 技 術(shù) 應(yīng) 用 與 發(fā) 展 計(jì) 劃 以 協(xié) 助 業(yè) 界 突 破 發(fā) 展 瓶 頸 并 支 持 產(chǎn) 業(yè) 升 級 朝 向 開 發(fā) 高 附 加 值 與 進(jìn) 口 依 賴 高 的 模 具 1997 年 11 月 間 臺(tái) 灣 憑 借 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 實(shí) 力 獲 得 世 界 模 具 協(xié) 會(huì) ISTMA 認(rèn) 同 獲 準(zhǔn) 入 會(huì) 正 式 成 為 世 界 模 具 協(xié) 會(huì) 會(huì) 員 整 體 而 言 臺(tái) 灣 模 具 產(chǎn) 業(yè) 在 這 一 階 段 的 發(fā) 展 隨 著 機(jī) 械 性 能 加 工 技 術(shù) 檢 測 能 力 的 提 升 以 及 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 臺(tái) 灣 模 具 廠 商 供 應(yīng) 對 象 已 由 傳 統(tǒng) 的 民 用 家 電 五 金 業(yè) 和 汽 機(jī) 車 運(yùn) 輸 工 具 業(yè) 提 升 到 計(jì) 算 機(jī) 與 電 子 通 信 與 光 電 等 精 密 模 具 并 發(fā) 展 出 汽 機(jī) 車 用 大 型 鈑 金 沖 壓 大 型 塑 料 射 出 及 精 密 鍛 造 等 模 具 1 4 世界五大塑料生產(chǎn)國的產(chǎn)能狀況 美 國 塑 料 原 料 的 產(chǎn) 量 多 年 來 一 直 雄 居 各 國 之 首 早 在 80 年 代 前 期 美 國 塑 料 產(chǎn) 量 就 已 達(dá) 之 多 1986 年 增 至 720t 72 31t 占 全 球 總 產(chǎn) 量 8100 的 28 5 此 后 美 國 塑 料 產(chǎn) 量 繼 續(xù) 呈 現(xiàn) 穩(wěn) 定 增t 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 4 長 之 勢 1988 年 1990 年 1992 年 1994 年 1996 年 和 1998 年 分 別 增 加 到 72 t 7 8t73 0t 73 0t 和 占 世 界 總 產(chǎn) 量 的 比 例 從 1996 年 起 提 高 到740t 36 30 以 上 2001 年 美 國 塑 料 產(chǎn) 量 為 其 中 以 聚 乙 烯 為 最 多 達(dá) 其 次 分 別 是 氯 乙 烯 聚 丙 烯 7 5t 65t6 51t 聚 苯 乙 烯 對 酞 酸 脂 聚 苯 乙 烯 國 內(nèi) 塑 料 消 費(fèi) 量6 t62 80 產(chǎn) 量 進(jìn) 口 量 一 出 口 量 美 國 也 是 全 球 最 多 的 美 國 的 全 部 塑 料 消 費(fèi) 量 2001 年 為 美 國 人 均 塑 料 消 費(fèi) 量 也 是 很 高 的 200074 2810 年 為 159 2001 年 略 減 為 155 居 全 球 第 三 位 美 國 現(xiàn) 有 各KgKg 種 大 小 塑 料 企 事 業(yè) 單 位 1 萬 多 家 其 中 職 工 人 數(shù) 少 于 50 人 的 占 總 數(shù) 的 53 50 100 人 的 占 21 100 500 人 的 占 23 超 過 500 人 的 占 近 4 職 工 總 數(shù) 近 90 萬 人 在 美 國 塑 料 制 品 加 工 業(yè) 的 就 職 人 數(shù) 達(dá) 110 萬 2001 年 的 出 貨 金 額 為 2150 億 美 元 人 均 出 貨 金 額 為 195 美 元 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 7 1t 1994 年 增 達(dá) 超 過 的 1998 年 達(dá) 近 199970t 7 0t3 年 為 近 2000 年 增 至 超 過 日 本 為 世 界 第 二 大7 t5 塑 料 生 產(chǎn) 國 2001 年 上 升 為 2002 年 已 過 7 60t 2001 年 德 國 生 產(chǎn) 的 種 種 塑 料 原 料 中 聚 乙 烯 為 低 密 度5 聚 乙 烯 高 密 度 聚 乙 烯 氯 乙 烯 聚6 t 61 t1 丙 烯 德 國 2001 年 的 國 內(nèi) 塑 料 消 費(fèi) 量 為 其 中 78t 聚 乙 烯 聚 丙 烯 氯 乙 烯 德 國 人 均 5 5 6 20 塑 料 消 費(fèi) 量 2001 年 為 160 在 世 界 上 僅 少 于 比 利 時(shí) 的Kg 172 高 于 美 國 的 155 排 在 世 界 第 二 位 德 國 塑 料 制 品 加Kg 工 業(yè) 的 職 工 總 計(jì) 有 近 30 萬 人 2001 年 的 出 貨 金 額 為 360 億 美 元 人 均 126 美 元 德 國 塑 料 制 品 加 工 企 業(yè) 中 職 工 少 于 50 人 的 占 44 50 100 人 的 占 28 100 500 人 的 占 25 500 人 以 上 的 占 4 中 國 塑 料 工 業(yè) 多 年 持 續(xù) 高 速 增 長 1991 年 產(chǎn) 量 僅 為 6 1t 1995 年 增 為 1998 年 超 過 到 2002 年 已 增 達(dá) 約63 t 67t 超 過 日 本 而 成 為 世 界 第 三 大 塑 料 原 料 生 產(chǎn) 國 中 國 今 年7 0t 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 5 塑 料 制 品 市 場 將 持 續(xù) 走 強(qiáng) 在 包 裝 工 程 建 材 農(nóng) 用 和 日 用 塑 料 制 品 等 各 個(gè) 領(lǐng) 域 都 將 有 較 大 幅 度 的 增 長 需 求 量 將 超 過 72 510t 其 中 包 裝 塑 料 制 品 今 年 需 求 量 將 超 過 工 程 塑 料 制 品 需 求68 510t 量 將 達(dá) 左 右 建 材 塑 料 制 品 需 求 量 將 達(dá) 以 上 農(nóng) 用6410t 63t 塑 料 制 品 需 求 量 將 在 左 右 日 用 塑 料 制 品 需 求 量 約 為6510t 左 右 58t 日 本 在 很 長 的 時(shí) 期 內(nèi) 都 是 僅 次 于 美 國 的 世 界 第 二 大 塑 料 生 產(chǎn) 國 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) 1987 年 突 破 1991 年 達(dá) 約6t 70t 1992 年 和 1993 年 因 受 日 本 經(jīng) 濟(jì) 下 滑 的 影 響 產(chǎn) 量 略 有 3t 減 少 分 別 降 至 和 從 1994 年 起 產(chǎn) 量 再 度 增 長 7 0 25t 1994 年 1995 年 和 1996 年 分 別 回 升 到 和7 3t7 t 1997 年 的 產(chǎn) 量 又 比 上 年 增 長 3 7 達(dá) 到 7 0t 5210 首 次 超 過 但 這 種 增 勢 在 1998 年 受 到 遏 制 產(chǎn) 量 大 幅 度 t 減 少 1998 年 日 本 塑 料 產(chǎn) 量 為 比 上 年 減 少 了 0t 8 7 1999 年 和 2000 年 日 本 塑 料 產(chǎn) 量 分 別 回 升 到 和7 43t 但 仍 遠(yuǎn) 未 恢 復(fù) 到 1997 年 的 水 平 2001 年 和 2002 年 日40t 本 塑 料 產(chǎn) 量 再 度 下 降 至 以 下 的 和 4t7 36t 2002 年 日 本 塑 料 原 料 產(chǎn) 量 減 為 而 中 國 則 增 為 日 本 又 退 居 第 三 位 71 36t 韓 國 塑 料 產(chǎn) 量 增 長 十 分 迅 速 1986 年 超 過 1990 年 增62t 達(dá) 1992 年 突 破 1994 年 1996 年 和 1997 年 分 別 650t 上 升 到 和 1998 年 產(chǎn) 量 增 至 60t6t 8 5 1999 年 突 破 2001 年 達(dá) 躋 身 于 世 界 五 大 塑 料 生7 t 產(chǎn) 國 之 列 韓 國 塑 料 原 料 產(chǎn) 品 中 以 聚 乙 烯 居 首 2001 年 產(chǎn) 量 為 低 密 度 聚 乙 烯 高 密 度 聚 乙 烯 聚 丙63 4t 6 6 t 烯 以 排 在 第 二 位 其 次 分 別 是 聚 酯 氯 乙 烯28 ABS AS 樹 脂 聚 苯 乙 烯 韓 國 國 內(nèi)1 058 10t 57 塑 料 消 費(fèi) 量 2001 年 只 相 當(dāng) 于 產(chǎn) 量 的 1 3 略 高 人 均 塑64 料 消 費(fèi) 量 2001 年 為 106 韓 國 塑 料 制 品 加 工 業(yè) 的 職 工 總 數(shù)Kg 2001 年 為 3 1 萬 人 出 貨 金 額 為 85 億 美 元 人 均 276 美 元 塑 料 產(chǎn) 量 位 居 世 界 前 十 名 的 國 家 和 地 區(qū) 還 有 法 國 6 0t 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 6 比 利 時(shí) 中 國 臺(tái) 灣 加 拿 大 和 意 大 利610t 65 9810t 64 3210t 均 為 2001 年 產(chǎn) 量 3 85 1 5 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 改 革 開 放 以 來 我 國 的 模 具 工 業(yè) 發(fā) 展 也 十 分 迅 速 近 年 來 每 年 都 以 15 的 增 長 速 度 快 速 發(fā) 展 許 多 模 具 企 業(yè) 十 分 重 視 技 術(shù) 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 動(dòng) 力 此 外 許 多 科 研 機(jī) 構(gòu) 和 大 專 院 校 也 開 展 了 模 具 技 術(shù) 的 研 究 與 開 發(fā) 模 具 行 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 是 使 我 國 成 為 世 界 超 級 制 造 大 國 的 重 要 原 因 今 后 我 國 要 發(fā) 展 成 為 世 界 制 造 強(qiáng) 國 仍 將 依 賴 于 模 具 工 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 成 為 模 具 制 造 強(qiáng) 國 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 在 大 型 模 具 方 面 已 能 生 產(chǎn) 48 約 122 大 屏 幕 彩 電 塑 殼 注 射 模 具 6 5 大 容 量 洗 衣 機(jī) 全 套 塑 料cmKg 模 具 以 及 汽 車 保 險(xiǎn) 杠 和 整 體 儀 表 板 等 塑 料 模 具 精 密 塑 料 模 方 面 以 能 生 產(chǎn) 照 相 機(jī) 塑 料 件 模 具 多 形 腔 小 模 數(shù) 齒 輪 模 具 及 塑 封 模 具 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) 盡 管 我 國 模 具 工 業(yè) 有 了 長 足 的 進(jìn) 步 部 分 模 具 已 達(dá) 到 國 際 先 進(jìn) 水 平 但 無 論 是 數(shù) 量 還 是 質(zhì) 量 仍 滿 足 不 了 國 內(nèi) 市 場 的 需 要 每 年 仍 需 進(jìn) 口 10 多 億 美 元 的 各 類 大 型 精 密 復(fù) 雜 模 具 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 今 后 我 國 模 具 行 業(yè) 應(yīng) 在 以 下 幾 方 面 進(jìn) 行 不 斷 的 技 術(shù) 創(chuàng) 新 以 縮 小 與 國 際 先 進(jìn) 水 平 的 距 離 1 注 重 開 發(fā) 大 型 精 密 復(fù) 雜 模 具 隨 著 我 國 轎 車 家 電 等 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 7 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 2 加 強(qiáng) 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 應(yīng) 用 使 用 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 降 低 模 具 制 造 成 本 而 且 能 提 高 模 具 的 制 造 質(zhì) 量 因 此 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 應(yīng) 用 必 將 日 漸 廣 泛 3 推 廣 CAD CAM CAE 技 術(shù) 模 具 CAD CAM CAE 技 術(shù) 是 模 具 技 術(shù) 發(fā) 展 的 一 個(gè) 重 要 里 程 碑 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 4 重 視 快 速 模 具 制 造 技 術(shù) 縮 短 模 具 制 造 周 期 第 2 章塑件設(shè)計(jì)分析 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 8 2 1 塑件模型建立 2 1 1 模 型 3D 圖 模 型 繪 制 3D 圖 采 用 PTC 公 司 的 產(chǎn) 品 Pro ENGINEER Wildfire 3 0 最 終 繪 制 出 來 的 3D 結(jié) 構(gòu) 圖 2 1 所 示 圖 2 1 塑 件 模 型 3D 圖 2 1 2 塑件 2D 圖及其技術(shù)條件 模 型 2D 圖 繪 制 采 用 Autodesk 公 司 的 產(chǎn) 品 AutoCAD2006 最 終 繪 制 出 來 的 2D 結(jié) 構(gòu) 圖 2 2 所 示 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 9 圖 2 2 塑 件 模 型 2D 圖 1 塑 件 精 度 等 級 及 尺 寸 公 差 塑 件 采 用 的 精 度 等 級 為 5 級 精 度 部 分 尺 寸 的 公 差 標(biāo) 注 如 圖 2 2 所 示 2 塑 件 的 表 面 質(zhì) 量 該 塑 件 要 求 外 形 美 觀 色 澤 鮮 艷 外 表 面 沒 有 斑 點(diǎn) 及 熔 接 痕 粗 糙 度 可 取 0 4Ram 1 2 2 塑件參數(shù)設(shè)計(jì) 2 2 1 材料選擇 通 常 選 擇 塑 件 的 材 料 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) 對 于 常 溫 工 作 狀 態(tài) 下 的 結(jié) 構(gòu) 件 來 說 要 考 慮 的 主 要 是 材 料 的 力 學(xué) 性 能 如 屈 服 應(yīng) 力 彈 性 模 量 彎 曲 強(qiáng) 度 表 面 硬 度 等 該 塑 件 為 一 般 的 零 件 屬 于 圓 盤 類 沒 有 特 別 的 要 求 根 據(jù) 以 上 的 依 據(jù) 選 擇 材 料 ABS 為 塑 料 件 的 材 料 5 ABS 塑 料 化 學(xué) 名 稱 丙 烯 腈 丁 二 烯 苯 乙 烯 共 聚 物 英 文 名 稱 Acrylonitrile Butadiene Styrene 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 10 比 重 1 05 成 型 收 縮 率 0 4 0 7 3 gcm 成 型 溫 度 200 240 干 燥 條 件 80 90 2 C C h 特 點(diǎn) 1 綜 合 性 能 較 好 沖 擊 強(qiáng) 度 較 高 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 電 性 能 良 好 2 與 372 有 機(jī) 玻 璃 的 熔 接 性 良 好 制 成 雙 色 塑 件 且 可 表 面 鍍 鉻 噴 漆 處 理 3 有 高 抗 沖 高 耐 熱 阻 燃 增 強(qiáng) 透 明 等 級 別 4 流 動(dòng) 性 比 HIPS 差 一 點(diǎn) 比 PMMA PC 等 好 柔 韌 性 好 成 型 特 性 1 無 定 形 料 流 動(dòng) 性 中 等 吸 濕 大 必 須 充 分 干 燥 表 面 要 求 光 澤 的 塑 件 須 長 時(shí) 間 預(yù) 熱 干 燥 80 90 3h 2 宜 取 高 料 溫 高 模 溫 但 料 溫 過 高 易 分 解 分 解 溫 度 為 270 C 對 精 度 較 高 的 塑 件 模 溫 宜 取 50 60 對 高 光 澤 耐 熱 塑 件 模 溫C 宜 取 60 80 C 3 如 需 解 決 夾 水 紋 需 提 高 材 料 的 流 動(dòng) 性 采 取 高 料 溫 高 模 溫 或 者 改 變 入 水 位 等 方 法 4 如 成 形 耐 熱 級 或 阻 燃 級 材 料 生 產(chǎn) 3 7 天 后 模 具 表 面 會(huì) 殘 存 塑 料 分 解 物 導(dǎo) 致 模 具 表 面 發(fā) 亮 需 對 模 具 及 時(shí) 進(jìn) 行 清 理 同 時(shí) 模 具 表 面 需 增 加 排 氣 位 置 ABS 樹 脂 是 目 前 產(chǎn) 量 最 大 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 聚 合 物 它 將 PS SAN BS 的 各 種 性 能 有 機(jī) 地 統(tǒng) 一 起 來 兼 具 韌 硬 剛 相 均 衡 的 優(yōu) 良 力 學(xué) 性 能 ABS 是 丙 烯 腈 丁 二 烯 和 苯 乙 烯 的 三 元 共 聚 物 A 代 表 丙 烯 腈 B 代 表 丁 二 烯 S 代 表 苯 乙 烯 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 工 程 塑 料 具 有 優(yōu) 良 的 綜 合 性 能 有 極 好 的 沖 擊 強(qiáng) 度 尺 寸 穩(wěn) 定 性 好 電 性 能 耐 磨 性 抗 化 學(xué) 藥 品 性 染 色 性 成 型 加 工 和 機(jī) 械 加 工 較 好 ABS 樹 脂 耐 水 無 機(jī) 鹽 堿 和 酸 類 不 溶 于 大 部 分 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 11 醇 類 和 烴 類 溶 劑 而 容 易 溶 于 醛 酮 酯 和 某 些 氯 代 烴 中 ABS 工 程 塑 料 的 缺 點(diǎn) 熱 變 形 溫 度 較 低 可 燃 耐 候 性 較 差 用 途 適 于 制 作 一 般 的 機(jī) 械 零 件 磨 耐 磨 零 件 盤 體 車 配 件 日 用 品 管 材 及 文 具 等 2 2 2 塑件收縮率 根 據(jù) 以 上 選 用 的 材 料 為 ABS 查 相 關(guān) 資 料 可 知 ABS 的 收 縮 率 為 0 004 0 007 由 公 式 2 1 求 出 ABS 平 均 收 縮 率 2 maxin cp 1 式 中 塑 料 的 平 均 收 縮 率 cpS 塑 料 的 最 大 收 縮 率 max 塑 件 的 最 小 收 縮 率 inS 計(jì) 算 如 下 maxin 2cpS 0 7 4 5 2 2 3 塑件的壁厚 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 整 個(gè) 塑 件 的 成 型 周 期 就 要 延 長 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 因 此 產(chǎn) 品 的 厚 度 必 須 得 適 中 根 據(jù) 材 料 的 的 特 性 查 閱 相 關(guān) 的 資 料 查 得 ABS 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 12 制 品 的 壁 厚 通 常 為 1 1 2 1 5 2 2 5 3 6mm 本 次 設(shè) 計(jì) 中 塑 件 的 壁 厚 為 6mm 2 2 4 塑件的拔模斜度 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 塑 件 的 脫 模 斜 度 大 小 跟 塑 件 的 性 質(zhì) 收 縮 率 摩 擦 因 素 塑 件 的 壁 厚 和 幾 何 形 狀 有 關(guān) 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) 可 以 參 考 一 些 資 料 來 確 定 塑 件 的 脫 模 斜 度 一 般 以 塑 件 的 材 料 為 選 擇 依 據(jù) 而 ABS 塑 料 的 脫 模 斜 度 為 40 1 20 本 設(shè) 計(jì) 選 擇 的 脫 模 斜 度 為 1 2 2 5 分型面的設(shè)計(jì) 選 擇 分 型 面 是 為 了 便 于 塑 件 的 脫 模 和 簡 化 模 具 結(jié) 構(gòu) 該 塑 件 因 為 壁 薄 故 應(yīng) 采 用 點(diǎn) 澆 口 形 式 進(jìn) 料 采 用 點(diǎn) 澆 口 時(shí) 為 了 能 取 出 流 道 凝 料 應(yīng) 使 用 三 板 式 雙 分 型 面 模 具 2 2 6 確定型腔數(shù)量以及排列方式 本 次 模 具 設(shè) 計(jì) 采 用 的 是 一 模 兩 腔 型 腔 的 分 布 如 圖 2 3 所 示 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 13 圖 2 3 型 腔 分 布 圖 2 3 本章小結(jié) 通過繪制塑件的 2D 3D 圖 來直觀分析塑件的具體形狀和結(jié)構(gòu) 為模具所需要的成型零件的選擇奠定基礎(chǔ) 第 3 章注塑設(shè)備和模架選擇 3 1 注塑設(shè)備選擇 選 取 注 射 機(jī) 型 號(hào) 為 具 體 參 數(shù) 如 表 3 1 60 4SZ 表 3 1 注 塑 機(jī) 參 數(shù) 理 論 容 量 ShotSize Theoretical 3cm60 注 塑 速 率 Injection Rate g s 70 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 14 塑 化 能 力 Plasticizing Capacity g s 35 注 塑 壓 力 Injection Pressure Mpa 180 鎖 模 力 Clamp Tonnage KN 400 移 模 行 程 Toggle Stroke mm 250 最 大 模 厚 Max Mold Height mm 250 最 小 模 厚 Min Mold Height mm 150 噴 嘴 球 半 徑 Spray nozzle mm 10 噴 嘴 口 孔 徑 Aperture nozzle mm 3 3 2 注塑機(jī)重要參數(shù)校核 3 2 1 注塑容量校核 注 塑 機(jī) 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 以 容 量 計(jì) 算 時(shí) 必 須 使 得 在 一 個(gè) 注 塑 成 型 周 期 內(nèi) 所 需 的 注 塑 塑 料 熔 體 的 容 量 在 注 塑 機(jī) 額 定 注 塑 量 的 80 內(nèi) 也 就 是 3 0 8V 塑 注 1 式 中 注 塑 機(jī) 最 大 注 塑 容 量 注 3cm 成 型 塑 件 與 澆 注 系 統(tǒng) 體 積 的 總 和 V塑 3c 為 最 大 注 塑 容 量 的 利 用 系 數(shù) 0 8 計(jì) 算 如 下 3 2 2V 塑 流模 63 01 45 8 3cm 式 中 成 型 塑 件 的 體 積 乘 以 2 是 因 為 本 次 的 模 具 是 一 模模 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 15 兩 腔 澆 注 系 統(tǒng) 中 主 流 道 分 流 道 澆 口 冷 料 穴 的 體 積V流 和 所 以 注 3 8 0 塑 812 35 62 3cm 3 而 注 塑 機(jī) 的 注 塑 容 量 為 60 所 以 注 塑 機(jī) 的 注 塑 容 量 符 合 要c 求 3 2 2 鎖模力校核 當(dāng) 高 壓 的 塑 料 熔 體 充 滿 型 腔 時(shí) 會(huì) 產(chǎn) 生 一 個(gè) 沿 注 塑 機(jī) 軸 向 的 很 大 的 推 力 其 大 小 等 于 制 件 與 澆 注 系 統(tǒng) 在 份 型 面 上 的 垂 直 投 影 之T推 和 乘 與 型 腔 內(nèi) 塑 料 熔 體 的 平 均 壓 力 該 推 力 應(yīng) 該 小 于 注 塑 機(jī) 額 定 的 鎖 模 力 否 則 在 注 塑 成 型 時(shí) 會(huì) 因 鎖 模 不 緊 而 發(fā) 生 溢 邊 跑 料 現(xiàn) 象 合 型 腔 內(nèi) 塑 料 熔 體 的 推 力 可 按 下 式 計(jì) 算T推 N 3 4 0Akp 推 式 中 型 腔 內(nèi) 塑 料 熔 體 沿 注 塑 機(jī) 軸 向 的 推 力 T推 N 塑 料 與 澆 注 系 統(tǒng) 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 2m 壓 力 損 耗 系 數(shù) 取 0 4 k 注 塑 壓 力 0p 計(jì) 算 如 下 1844 96 180Ap 0Tkp 推 327 1 N 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 16 也 就 是 型 腔 內(nèi) 的 塑 料 熔 體 沿 注 塑 機(jī) 軸 向 的 推 力 為 133 而KN 注 塑 機(jī) 的 鎖 模 力 為 400 所 以 注 塑 機(jī) 的 鎖 模 力 符 合 要 求 KN 3 2 3 開模行程校核 模 具 開 模 后 為 了 能 取 出 塑 膠 件 要 求 有 足 夠 的 開 模 距 離 本 次 模 具 使 用 的 注 塑 機(jī) 的 開 模 行 程 是 給 定 的 不 受 模 具 厚 度 的 影 響 當(dāng) 模 具 的 厚 度 變 化 時(shí) 可 由 其 調(diào) 模 裝 置 調(diào) 整 只 要 使 得 注 塑 機(jī) 最 大 開 模 行 程 大 于 模 具 所 需 的 開 模 距 離 就 符 合 注 塑 的 要 求 即 3 5 maxS 式 中 注 塑 機(jī) 最 大 開 模 距 離 max m 模 具 所 需 的 開 模 距 離 SS5 也 就 是 所 以 注 塑 機(jī) 的 鎖 模 力 符 合 要 求 max 3 3 模架選擇 根 據(jù) 型 腔 排 列 的 方 式 以 及 初 步 確 定 的 壁 厚 選 擇 模 架 A4 型 系 列 其 結(jié) 構(gòu) 以 及 一 些 重 要 尺 寸 如 圖 3 1 3 2 所 示 1602 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 17 圖 3 1 模 架 尺 寸 1 圖 3 2 模 架 尺 寸 2 3 4 本章小結(jié) 模 架 尺 寸 的 選 擇 確 定 模 具 的 整 體 框 架 為 模 具 具 體 內(nèi) 部 設(shè) 計(jì) 奠 定 基 礎(chǔ) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 18 第 4 章澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 1 主流道設(shè)計(jì) 4 1 1 澆口套設(shè)計(jì) 為 了 便 于 澆 注 凝 料 從 主 流 道 取 出 主 流 道 采 用 的 圓 錐 孔 2 澆 口 套 與 注 塑 機(jī) 噴 嘴 嘴 頭 的 接 觸 球 面 必 須 吻 合 注 塑 機(jī) 的 噴 嘴 是 球 面 其 半 徑 SR 是 固 定 的 為 了 澆 口 套 端 面 的 凹 球 面 與 注 塑 機(jī) 的 端 凸 球 面 接 觸 良 好 一 般 取 半 徑 SR 1 2 mm 4 1 r 式 中 主 流 道 入 口 凹 坑 球 面 半 徑 r 噴 嘴 球 半 徑 S 在 此 次 設(shè) 計(jì) 中 所 以 而 澆 口 套10Rm 21rSRm 的 圓 錐 孔 的 小 端 直 徑 d 應(yīng) 該 大 于 噴 嘴 內(nèi) 孔 直 徑 d d d 0 5 1 mm 4 2 由 注 塑 機(jī) 的 參 數(shù) 可 以 看 到 所 以 澆3 1 口 套 的 端 面 凹 球 深 度 2L 澆 口 套 的 尺 寸 如 圖 4 1 所 示 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 19 圖 4 1 澆 口 套 尺 寸 4 1 2 澆口套的固定形式 本 次 設(shè) 計(jì) 中 澆 口 套 與 注 塑 機(jī) 定 位 孔 采 用 過 盈 配 合 207 6Hs 4 2 分流道設(shè)計(jì) 4 2 1 分流道的形狀 分 流 道 的 截 面 形 狀 常 用 的 有 圓 形 梯 形 和 矩 形 其 中 圓 形 截 面 的 分 流 道 效 率 最 高 也 就 是 分 流 道 流 過 相 同 的 塑 料 流 量 其 分 流 道 的 內(nèi) 表 面 積 最 小 這 樣 可 以 減 少 注 塑 過 程 中 散 熱 面 積 即 熔 料 的 溫 度 降 低 最 小 同 時(shí) 使 得 摩 擦 力 變 小 減 少 壓 力 損 失 其 缺 點(diǎn) 就 是 制 造 起 來 比 較 麻 煩 因 為 它 必 須 將 分 流 道 分 設(shè) 在 模 板 的 兩 側(cè) 在 對 合 時(shí) 容 易 產(chǎn) 生 錯(cuò) 口 現(xiàn) 象 當(dāng) 分 型 面 為 平 面 時(shí) 候 常 采 用 圓 形 截 面 流 到 本 次 設(shè) 計(jì) 中 分 型 面 非 平 面 采 用 圓 形 截 面 分 流 道 加 工 困 難 故 采 用 效 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 20 率 較 高 的 梯 形 截 面 分 流 道 10 4 2 2 分流道的布局 本 次 模 具 設(shè) 計(jì) 為 一 模 兩 腔 分 流 道 的 布 局 對 塑 料 件 的 成 型 影 響 也 較 大 的 由 于 前 面 已 經(jīng) 將 型 腔 的 布 局 確 定 設(shè) 計(jì) 分 流 道 的 布 局 既 要 跟 型 腔 的 布 局 協(xié) 調(diào) 同 時(shí) 還 應(yīng) 該 注 意 一 些 分 流 道 布 局 的 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 分 流 道 和 型 腔 的 分 布 原 則 是 排 列 緊 湊 間 距 合 理 應(yīng) 該 采 用 軸 對 稱 或 者 中 心 對 稱 使 其 平 衡 盡 量 縮 小 成 型 區(qū) 域 的 總 面 積 最 好 使 型 腔 和 分 流 道 在 分 型 面 上 的 總 投 影 面 積 的 幾 何 中 心 和 鎖 緊 力 的 中 心 重 合 在 可 能 的 情 況 下 分 流 道 的