雙耳閥塑件注射模具設(shè)計的畢業(yè)論文

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1、1前言 1.1模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 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，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)成本低而廣泛使用于 制造業(yè)中。 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)， 是國際上公認的關(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)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是高

2、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，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60 % ~90 %的產(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)達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我 國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為 發(fā)展重點，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年將達到170種。

3、一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元。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，中國摩托車共有 14種排量80 多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件 2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具 生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需 1000副模具，總價值為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，勞動成本低，只要配備一些先進的數(shù)控制模設(shè)備，提高

4、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，對于促進國民經(jīng)濟的發(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?？煞譃槁淞夏?，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

5、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，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模， 擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(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 發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。 （4） 壓鑄模：壓

6、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，包括機械設(shè)計制造，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80年代以來，我國的經(jīng)濟逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。 20世 紀90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速

7、，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年已達到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù) 計每年仍會以10% ~15%的速度快速增長。 目前，我國17000多個模具生產(chǎn)廠點，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

8、大集團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都建立了自己的模具制造中心。中外合資 和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達地區(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% （中國臺灣：40%）,塑料模具約占33% （中國臺灣：48%）,壓鑄模具約占6% （中 國臺灣：5%）,其他各類模具約占11 （中國臺灣：7%）。 中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（ 1961 ―― 1981）,成長期（1981―― 1991）,成熟期

9、 （1991 —— 2001）三個階段。 萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的不斷改進。由于紡織，電子，電氣，電機和機械業(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年一一1991年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。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 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。 隨著民生工業(yè)，機械五金

10、業(yè)， 汽機車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具和塑料模具，逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從 1985年起，模具 產(chǎn)業(yè)已在推行計算機輔助模具設(shè)計和制造等CAD/CAM 技術(shù)，所以臺灣模具業(yè)接觸 CAD/CAM/CAE/CAT 技術(shù)的時間相當(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)研究和發(fā)展五年計劃 ”和工業(yè)用模具技術(shù)使用和發(fā)展計劃 ”，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)高附加值和進口依賴高的模具。 1997年11月間臺灣憑借模 具產(chǎn)業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA ）認同獲準入會，正式成為世界

11、模具協(xié)會會員， 。整體而 言，臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計算機輔助 設(shè)計，臺灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機車運輸工具業(yè)，提升到計算機和電 子，通信和光電等精密模具，并發(fā)展出汽機車用大型鈑金沖壓，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 2000 萬噸之多，1986年增至2310萬噸，占全球總產(chǎn)量 8100噸的28.5%，此后美國塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定 增長之勢，1988年、1990年、1992年、1994年、1

12、996年和1998年分別增加到 2710萬噸、2810萬 噸、3010萬噸、3410萬噸、4000萬噸和4360萬噸，占世界總產(chǎn)量的比例從 1996年起提高到30%以 上。2001年美國塑料產(chǎn)量為 4170萬噸，其中以聚乙烯為最多，達 1500多萬噸。其次分別是氯乙烯 650萬噸、聚丙烯720萬噸、聚苯乙烯對酞酸脂 320萬噸、聚苯乙烯280萬噸。國內(nèi)塑料消費量（產(chǎn)量 +進口量一出口量），美國也是全球最多的。美國的全部塑料消費量 2001年為4280萬噸。美國人均塑 料消費量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤，居全球第3位。美國現(xiàn)有各種 大小塑料企事業(yè)單位

13、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 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 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年增達超過1000萬噸的1110萬噸.1998年達近1300萬噸，1999 年為近1400萬噸，2000年增至1550萬噸，超過日本為世界第 2大塑料生產(chǎn)國，2001年上升為1580

14、 萬噸，2002年已過1600萬噸。2001年德國生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為 285萬噸（低密度聚乙 烯160萬噸，高密度聚乙烯 125萬噸），氯乙烯175萬噸，聚丙烯160萬噸。德國2001年的國內(nèi)塑料 消費量為1280萬噸，其中聚乙烯 265萬噸，聚丙烯155萬噸?氯乙烯152萬噸。德國人均塑料消費 量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時的 172公斤，高于美國的155公斤，排在世界第2位。 德國塑料制品加工業(yè)的職工總計有近 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

15、~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250萬噸，1995年增為350萬噸，1998年超 過700萬噸，到2002年已增達約1400萬噸，超過日本而成為世界第 3大塑料原料生產(chǎn)國。中國今年 塑料制品市場將持續(xù)走強，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個領(lǐng)域都將有較大幅度的 增長，需求量將超過 2500萬噸。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400萬噸左右，建材塑料制品需求量將達 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。 日本

16、在很長的時期內(nèi)都是僅次于美國的世界第 2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 500多萬噸，1987年突破1000萬噸，1991年達約 1300萬噸，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟下滑的影響， 產(chǎn)量略有減少，分別降至1258和1225萬噸。 從1994年起產(chǎn)量再度增長， 1994年、1995年和1996年分別回升到 1300萬噸、1400萬噸和1470萬 噸，1997年的產(chǎn)量又比上年增長 3.7%，達到1521萬噸，首次超過 1500萬噸。但這種增勢在 1998 年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。 1998年，日本塑料產(chǎn)量為 1

17、390萬噸，比上年減少了 8.7%。1999年 和2000年日本塑料產(chǎn)量分別回升到 1432萬噸和1445萬噸，但仍遠未恢復(fù)到 1997年的水平。2001 年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下降至 1400萬噸以下的1364萬噸和1361萬噸。2002年日本塑料（原 料）產(chǎn)量減為1361萬噸。而中國則增為 1366萬噸，日本又退居第 4位。 韓國塑料產(chǎn)量增長十分迅速， 1986年超過200萬噸，1990年增達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

18、萬噸，2001年達1200萬噸，躋身于世界 5大塑料生產(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340萬噸（低密度聚乙烯160萬噸，高密度聚乙烯180萬噸）, 聚丙烯以238萬噸排在第2位，其次分別是聚酯 161萬噸、氯乙烯124萬噸、ABS AS樹脂86萬噸、 聚苯乙烯77萬噸。韓國國內(nèi)塑料消費量 2001年420萬噸，只相當(dāng)于產(chǎn)量的 1/3略高。人均塑料消費 量2001年為106公斤，韓國塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù) 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 10名的國家和地區(qū)還有法國 660萬噸、比利時600萬噸、中國臺灣

19、 598萬 噸、加拿大432萬噸和意大利 385萬噸（均為2001年產(chǎn)量）。 1.5我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 20世紀80年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工 業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(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)進步的投入 力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研 究和開發(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 世界制造強國，仍將依賴于模具工

20、業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，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122CM ）大屏幕彩電塑殼注射模具， 6.5KG大容量洗衣機全套塑料模 具以及汽車保險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)，快速成型和快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短 模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步， 部分模具已達到

21、國際先進水平， 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，每年仍需進口 10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。和發(fā)達國家的模 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)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng) 新，以縮小和國際先進水平的距離。 （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） 加強模具標(biāo)準件的使用；使用模具標(biāo)準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)準件的使用必將日漸廣泛。 （3） 推廣CAD/CAM/CAE 技

22、術(shù)；模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。 實踐證明，模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向， 可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。 （4） 重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造 水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銃削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將 在模具制造中獲得更為廣泛的使用。 需要看更多課題，請登陸我們的網(wǎng)站 此套設(shè)計僅供下載的同學(xué)參考，謝謝！ 2注塑件的設(shè)計 2.1功能設(shè)計 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，承受外力 的幾

23、率不大，如沖擊載荷，振動，摩擦等情況比較少；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，作為一種光學(xué)用品，還要 考慮到材料的光氧化等問題 . 22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, 彎曲強度，表面硬度等?該塑件對材料的要求首先必須是透光性好 ，其次才是成

24、型難易和經(jīng)濟性問題 ，以 下是對幾種透光性能較好材料的性能對比，如表 2-1所示。 材料的特性 +表 2-1 塑料名稱 PS PC PMMA 拉伸強度/MPa 51.9 66?72 — 彎曲強度/MPa 110 95~113 — 斷裂伸長率/% 2 80?100 — 落球沖擊強度J/m 16 422 — 洛氏硬度（M ） 115 82 101 氧指數(shù)（01） 24.9 17.3 熱變形溫度廠C 85 134 100 維卡軟化點/ C 105 153 120 馬丁耐熱溫度/ C — 112

25、 — 體積電阻率M ■ ? cm 17 1719 10 ~10 16 2.1 X0 "14 “15 10 ~10 吸水率% 0.05 0.13 1.19 透光度/% 88?92 93 93 霧度% 3 0.9 0.9 折射率 1.592 1.586 1.492 價格（元/噸） 1150?1230 33000?41000 19500~20700 和機械加工一樣要考慮到加工工藝問題， 模具成型也要考慮到材料的注塑特性， 在各特點都相差 無幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標(biāo)準，以下是三種材料的性能和成型特性比較，如表 2-2所

26、示。 表2-2 材料的性能和成型特性比較 塑料 性能特 成型特點 模具設(shè)計 使用溫 主要用 品種 點 注意事項 度 途 聚苯 透明性好， 成型性能好， 因流動性 —30 C ? 裝飾制 乙烯 電性能好，抗拉 成型前可不干燥，但 好，適宜用點澆 80 C 品，儀表殼， （非 強度高，耐磨性 注射時應(yīng)防止溢料， 口，但因熱膨脹 絕緣零件，容 結(jié)晶型） 好，質(zhì)脆，抗沖 制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 大，塑件中不宜 器，泡沫塑料， 擊強度差，化學(xué) 易開裂 有嵌件 日用品等 穩(wěn)定性教好 有機 透光

27、率最 流動性差，易產(chǎn) 合理設(shè)計澆 〈80 C 透明制 玻璃（非 好，質(zhì)輕堅韌， 生流痕，縮孔，易分 注系統(tǒng)，便于充 品，如窗玻璃， 結(jié)晶型） 電氣絕緣性好 / 解，透明性好，成型 型，脫模斜度盡可 光學(xué)鏡片，燈 但表面硬度不 前要干燥，注射時速 能大，嚴格控制料 罩等 高，質(zhì)脆易開 度不能太高 溫和模溫，以防分 裂，化學(xué)穩(wěn)定性 解 較好，但不耐無 收縮率取 機酸，易溶于有 0.35 % 機溶劑 聚碳 透光率較 耐寒性好，熔融 盡可能使用

28、 在機械上 酸酯（非 高，介電性能 溫度高，黏性大，成 直接澆口，減小流 〈130 C脆化 做齒輪，凸輪， 結(jié)晶型） 好，吸水性小， 型前需干燥，易產(chǎn)生 動阻力，塑料要干 溫度為 蝸輪，滑輪等， 力學(xué)性能好，抗 殘余應(yīng)力，甚至裂 燥，不宜采用金屬 —100 C 電機電子產(chǎn)品 沖擊，抗蠕變性 紋，質(zhì)硬，易損模具， 嵌件，脫模斜度〉 零件，光學(xué)零 能突岀，但耐磨 使用性能好 2? 件等 性差，不耐堿, 酮，酯 以上的性能分析對比中看 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

29、民用品，所以 價格上是需要考慮的，我們主要 要求是價格和透光度，其它如拉 伸強度，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 因為除了質(zhì)脆和抗拉強度不如 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。 2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖2-1 原始零件圖 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適應(yīng)性 ?在塑料生產(chǎn)過程中，一方面成型會 對塑件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度 ，保證生產(chǎn) 出價廉物美的產(chǎn)品；另一方面，模具設(shè)計者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進行 分析，弄清塑件生

30、產(chǎn)的難點，為模具設(shè)計和制造提供依據(jù)? 2.3.1對塑件的修改說明 塑件要求能夠放置一對 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 2-3所示， 詳細結(jié)構(gòu)可參考零件圖紙。 （1） 外型輪廓；原零件2D圖的心型曲線不規(guī)則，如圖2-1和2-2所示。在 用PRO/E造型時總會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 型的前提下對尺寸做了修改，目的是為了造型。 （2） 結(jié)構(gòu)；原圖形有兩個小而薄的吊耳，且置于塑件外端，考慮到所有PS 料硬而脆，這會使得兩

31、個吊耳極易損壞，所以，改兩個吊耳為一個，設(shè)計吊耳，開 關(guān)，燈泡在塑件中心位置，如圖2.2所示，這樣起到吊掛作用又不易損壞 ?設(shè)計凹 槽使兩半燈罩配合，設(shè)置了三個鎖位加強.最終確定的尺寸如圖2.2所示。 2.3.2壁厚 圖2-2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)強度?一般地說，在 滿足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過厚，不僅可以節(jié) 6.5 30' ~1 約原材料，降低生產(chǎn)成本，而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時間縮短 ，提高 生產(chǎn)率；其次可避免因過厚產(chǎn)生的凹陷 ，縮孔，夾心等質(zhì)量上的缺陷.以下是PS的壁厚推薦值 最小壁厚mm小型件壁厚

32、mm中型件壁厚mm大型件壁厚mm 壁厚可用來放置推桿或推板。 塑件內(nèi)表面在造型時就有弧度 ，如果要有 有好處，而且可以更好的鎖緊。 2.3.4加強肋 力，提高融體流動性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。在該塑件中的加強肋起到引導(dǎo)物料流動 的作用同時又對電池進行定位，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， 而數(shù)量多為好（塑件形狀所允許的情況下） 2.3.5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，有特殊要求時才采用尖角結(jié)構(gòu)。尖角 容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模，同時也有利于融 料在模具型

33、腔內(nèi)的流動和塑件的脫模。圓角的取值和應(yīng)力集中的關(guān)系遵循 R/T函數(shù)關(guān)系，當(dāng)R/T=0.6以 后應(yīng)力集中變的緩和，該塑件大部分的圓角取 R1，較大值取到R3。加強肋的圓角半徑值關(guān)系如表 2-3 所示。 表2-3 肋的圓角半徑值關(guān)系表 肋的高度/mm 6.5~13 13~19 > 19 0.75 1.25 1.6 3.2~5.4 該塑件屬于中小型件 ，從圖上看，塑件邊緣的壁很厚，達到5MM，殼體取中型件壁厚1.6,這樣使得整 個塑件的壁厚是不均勻的 ，但若減小邊緣壁厚，則對塑件的推出不利，而且有可能使電池不能安裝.邊緣 2.3.3脫模斜度 由于塑件成型時冷卻過程中產(chǎn)

34、生收縮，使其緊箍 脫模斜度就是在凹槽和鎖位處，這不僅對脫模 圖2-3修改后的產(chǎn)品零件圖 塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強肋可以防止塑件的翹曲變形; 沿著物料流動方向的加強肋還能降低充模阻 寬度取0.5T。通常加強肋的設(shè)計原則為高度低（過高時容易在彎曲和沖擊負荷作用下受損） ，寬度小, 制件外表面 制件內(nèi)表面 鎖 位 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 ，和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 35' ~1.35

35、 塑件上其它的特征還有如孔，螺紋，嵌件，鉸鏈，文字和花紋等，各個特征都有其設(shè)計原則和特 殊功能，因為該塑件沒有涉及，所以就不一一介紹 2.4塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 2.4.1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，然而，在滿足塑件使 用要求的前提下，設(shè)計時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。 對 塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，

36、所以精度要求 為一般精度即可，但是由于要保證兩半殼體的閉合， 所以在凹槽和鎖位處應(yīng)該對精度要求高些， 對其 要有公差配合要求，應(yīng)選擇高精度。根據(jù)精度等級選用表， PS的高精度為2級，一般精度為3級。 根據(jù)塑件尺寸公差表，在公稱尺寸在 100?120范圍內(nèi)，取MT2B級的公差數(shù)值為 0.52 mm，MT3B級 的公差數(shù)值為0.78 mm。 （2） 尺寸精度的組成及影響因素；制品尺寸誤差構(gòu)成為： 八 s+ ： z+： c+ a （ 2— 1） 式中 一一制件總的成型誤差; J. s ――塑料收縮率波動所引起的誤差; :z ――模具成型零件制造精度所引起的誤差; :c ――模

37、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，歸納有以下三個方面。 （1） 模具一一模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。 （2） 塑料材料一一主要是收縮率的影響，收縮率大的尺寸精度誤差就大。 （3） 成型工藝一一成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度。 2.4.2塑件的表面質(zhì)量 表面質(zhì)量是一個相當(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。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標(biāo)，包括缺料，溢料和飛邊，凹陷 和縮癟，氣孔，翹曲等。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 一個等級。該塑件要求對型腔拋光，所以對粗糙度的要求比較高，查表得 PS拋光后順紋路方向的表 面粗糙度為0.02」m,垂直紋路方向的表面粗糙度為 0.26」m。