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绪论
塑料成型模具的重要性
塑料成型方法离不开模具,塑料模塑成型过程中最关键的工艺装备就是塑料成
1.1
型模具。在现代塑料制品生产过程中,影响塑料制品生产的三大重要因素是:正确的加工工艺、高效的设备和先进的模具,而塑料模具对塑料塑模工艺的实现,保证塑料制品的形状、尺寸及公差则起着极为重要的作用。高效率全自动的设备只有配备了适合自动化生产的塑料模具才能发挥其效能,产品的更新换代也是以模具的制造和更新为前提的。可以说模具就是产品的质量,模具就是经济效益[1]。目前,对塑料制品的品种、质量和产量的要求越来越高,因而对塑料模的要求也越来越迫切
[2]
。
对塑料模具的设计要求是:
a) 能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等各方面均能满足使用
要求的优质塑件;
b) 在模具使用时,力求生产效率高、自动化程度高、操作简便、寿命长;在
模具制造方面,要求结构合理、制造容易、成本低廉。 塑料模具的结构、性能、质量均会影响塑件的质量和成本[3]。
1.2 国内外模具发展现状及趋势
我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位,仅次于日本和美国。国内的模
具生产厂已超过17000家,从业人员达50万。近年来,我国的模具工业一直以每年13%左右的增长速度快速发展我国模具行业在“十五”期间的增长速度达到13%~15%。 近年来我国的模具技术有了很大的发展,在大型模具方面,已能生产大屏彩电注塑模具、大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。机密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具[4]。
在成型工艺方面,多材质塑料成行模、高效多色注塑模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新业取得了较大进展。气体辅助注射成形技术的使用更趋成熟。热流道模具开始推广,有些单位还采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。
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现代模具发展趋势:
a) 粗加工向高速加工发展以高速铣削加工为代表,高速铣削加工主轴转速可达4000~10000r/min,快速进给速度可达30~40m/min,与传统铣削加工相比,工件温升低,热变形小,效率高,还可加工硬度达HRC60的模块。
b) 成形表面的加工向精密发展。成形表面的精加工向数控、数显方向发展,数控机床、电火花成形机床、慢走丝线切割机床等精加工广泛运用。
c) 光整加工向自动化发展。目前模具的研磨、抛光等光整加工仍然以手工作业为主,不仅费工费力,而且表面质量低。发达国家正在研制数控自动化光整加工设备[5]。
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未来5~20年注塑模具生产技术的总体发展趋势,具体表现在以下几个方面: a) 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。
b) 在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。
c) 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革[6]。
d) 开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 e) 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件的规格品种。
f) 应用优质材料和先进的表面处理技术对提高模具寿命和质量显得十分必要
[6]
。
2 塑件的工艺分析
2.1任务要求 2.1.1 设计任务
设计一套完整的注塑模具。 2.1.2 设计要求
a) 文献综述,撰写开题报告; b) 模具总体方案阐述;
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c) 应用2D或3D设计软件,完成装配图、零件图的设计; d) 应用word软件完成设计计算说明书撰写; e) 翻译相关设计课题方面的外文资料;
f) 模具在一次动作循环中应能生产出合格的产品,并能拉料、脱料、脱模等; g) 模具的寿命要求应能满足生产50万次以上。 2.2 塑件的材料分析及成型特性
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塑件如上图所示,塑件为遥控器电池盖,是普通的生活用品,常温下使用,没有特殊的抗压、抗腐蚀要求,要求使用材料为ABS。ABS是五大合成树脂之一,无毒、无味,通常为浅黄色或乳白色的粒料,是非结晶性树脂。
ABS具有突出的力学性能,坚固、坚韧、坚硬;具有一定的化学稳定性和良好的介电性能;具有较好尺寸稳定性,易于成型和机械加工,成型塑件表面有较好光泽,经过调色可配成任何颜色,表面可镀铬。其缺点是耐热性不高,连续工作温度约为70℃,热变形温度约为93℃,但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高;耐候性差,在紫外线作用下易变硬发脆。可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
表2-1 ABS塑料的部分技术指标
技术指标 密度(g / cm^-3) 收缩率(%) 透明度
值 1.05~1.18 0.4~0.9 半透明
塑料模具的设计设计说明word版
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