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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 開 題 報(bào) 告 題 目 散熱風(fēng)扇支架注射模設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 材料成型及控制工程 學(xué) 生 趙佳輝 學(xué) 號(hào) 1089522120 班 號(hào) 0895221 指導(dǎo)教師 朱斌海 開題報(bào)告日期 2011 年 10 月 21 日 哈工大華德學(xué)院 說 明 一 開題報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容 1 課題來源及研究的目的和意義 2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 3 主要研究內(nèi)容 4 研究方案及進(jìn)度安排 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 5 預(yù)計(jì)研究過程中可能遇到的困難和問題 以及解決的措施 6 主要參考文獻(xiàn) 二 對開題報(bào)告的要求 1 開題報(bào)告的字?jǐn)?shù)應(yīng)在 1000 字以上 2 閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在 5 篇以上 本科學(xué)生應(yīng)有相應(yīng)的外文資 料 本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料 3 參考文獻(xiàn)按在開題報(bào)告中出現(xiàn)的次序列出 4 參考文獻(xiàn)書寫順序 序號(hào) 作者 文章名 學(xué)術(shù)刊物名 年 卷 期 引用起止頁 三 如學(xué)生首次開題報(bào)告未通過 需在一周內(nèi)再進(jìn)行一次 四 開題報(bào)告由指導(dǎo)教師填寫意見 簽字后 統(tǒng)一交所在院 系 保存 以備檢查 指導(dǎo)教師評語 指導(dǎo)教師簽字 檢查日期 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 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 II 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 III 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 IV 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 V 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 1 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 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 開 題 報(bào) 告 一 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 1 題 目 散熱風(fēng)扇支架注射模設(shè)計(jì) 2 工作量 1 計(jì)算說明部分 編寫計(jì)算說明書一份 約 10000 字 2 圖紙部分 完成 A0 圖紙 2 張 零件圖若干 3 技術(shù)條件 制品材料 ABS 生產(chǎn)批量 小批量生產(chǎn) 4 制品三維圖 如圖 1 所示 5 制品二維圖 如圖 2 所示 圖 1 散熱風(fēng)扇支架三維圖 2 圖 2 散熱風(fēng)扇支架二維圖 二 選題的目的和意義 本課題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應(yīng)用 如 Auto CAD Pro E 等 以及相關(guān)軟件的應(yīng)用 這將會(huì)使我運(yùn)用這些軟件的能力得到提升 通過本次畢 業(yè)設(shè)計(jì) 能全面系統(tǒng)的掌握塑料模設(shè)計(jì)的一般方法和典型零件的加工工藝的編 制 本次學(xué)習(xí)將對我進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題 有著深遠(yuǎn)的意義 另外 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 將使我掌握寫論文的一般步驟及 方法 同時(shí)也提高了我如何快速而有效的查閱相關(guān)信息的方法 不僅鍛煉了我 在遇到困難時(shí)冷靜分析 獨(dú)立思考及解決問題的能力 而且培養(yǎng)了我和同學(xué)相 互討論 相互學(xué)習(xí)的習(xí)慣 材料只有通過成型才能成為具有使用價(jià)值的各種產(chǎn)品 75 以上的金屬制品 95 以上的塑料制品是通過模具來成型的 采用模具生產(chǎn)制件具有效率高 質(zhì)量 好 切削少 節(jié)約能源和原材料 成本低等一系列優(yōu)點(diǎn) 模具成型已成為當(dāng)代 工業(yè)當(dāng)代生產(chǎn)的重要手段 成為多種成型工藝中最具有潛力的發(fā)展方向 模具 是機(jī)械 電子等行業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè) 它對國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展起著越來越大的 作用 塑料生產(chǎn)中先進(jìn)合理的成型工藝 高效的設(shè)施 先進(jìn)的模具是必不可少 的重要因素 塑料模具對實(shí)現(xiàn)塑料成型工藝要求和塑件使用要求起著十分重要 的作用 任何塑件生產(chǎn)和更新?lián)Q代都是以模具的制造和更新為前提的 由于目 前工業(yè)和民用塑件的產(chǎn)量猛增 質(zhì)量要求越來越高 因而導(dǎo)致了塑料模具研究 設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的迅猛發(fā)展 三 論文綜述 1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 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) 用模具制造 零件效益高 產(chǎn)品質(zhì)量好 材料消耗低 生產(chǎn)成本低 所以廣泛應(yīng)用于制造業(yè) 中 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 3 它很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量 效率和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 隨著科技的發(fā)展 國內(nèi)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了模具在制造業(yè)中的重要基礎(chǔ)地位 許多模具企業(yè)十分重視技 術(shù)發(fā)展 增大了用于模具技術(shù)進(jìn)步的投資 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 就將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造的第一 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)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 模具制造業(yè)的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上 而目前 國際市場供不應(yīng)求 因此研究和發(fā)展模具技術(shù) 提高技術(shù)水平 對提高國民經(jīng) 濟(jì)的發(fā)展有特別重要的意義 2 模具的分類和占有量 模具主要類型有 沖模 鍛模 塑料模 壓鑄模 粉末合金模 玻璃模 橡膠模 陶瓷模等 塑料模是塑料成型的工藝裝備 塑料?？烧寄＞呖倲?shù)的 35 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 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 90 年代以后大部分工業(yè)發(fā)展十分迅速 模具工業(yè)總產(chǎn)值由 1990 年到 1994 年增長了 70 億人民幣 2000 年增至 270 億人民幣 今后預(yù)計(jì)每年仍 會(huì)以 10 15 億的速度快速增長 目前 我國有 17000 多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn) 從業(yè) 人數(shù)五十多億 除了國有的專業(yè)模具廠外 其他所有制形式的模具廠家也都得 到了快速發(fā)展 其中集體和私營的企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展的最為迅速 4 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 中國的塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在 歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì) 有了很大的發(fā)展 模具水平有了較大的提高 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展 加大了技術(shù)進(jìn)步 的投入力度 并將其作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?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(jī)全套塑料模具以及汽車保 險(xiǎn)杠和整體儀表等塑料模具 精密塑料模方面 已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具 多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具 經(jīng)過多年的努力 在模具 CAD CAM CAE 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)制造周期等方面做 出了貢獻(xiàn) 從模具設(shè)計(jì)和制造兩方面來看 模具發(fā)展趨勢歸納為以下幾點(diǎn) 1 理論研究不斷發(fā)展 設(shè)計(jì)計(jì)算日趨成熟 2 塑料模的高效率自動(dòng)化 3 大型塑料模具 4 高精度塑料模具 5 模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD 輔助工程 CAE 6 模具制造新工藝的進(jìn)展 7 簡易制模工藝的研究 8 模具標(biāo)準(zhǔn)化 9 特種塑料成型模具的研制 5 國外模具工業(yè)的發(fā)展情況 當(dāng)今國際市場正在進(jìn)行新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整 一些模具制造業(yè)逐漸向發(fā)展中 國家轉(zhuǎn)移 中國正在成為世界模具大國 日本模具產(chǎn)能約占全球的 40 居全 4 球第一位每年向國外出口大量模具 現(xiàn)在模具市場競爭日趨激烈 日本模具業(yè) 在努力降低生產(chǎn)成本 隨著模具工業(yè)全球化布局的發(fā)展 模具行業(yè)在美國工業(yè) 總產(chǎn)值中所占的比重呈現(xiàn)不斷下降的趨勢 但是美國模具在全球模具的高端產(chǎn) 品仍然占據(jù)著重要地位 德國技術(shù)含量較高的制造業(yè)作為立國之本 所以會(huì)加 強(qiáng)模具技術(shù)的研究和開發(fā) 四 模具設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方案 1 主要研究內(nèi)容 利用 Pro E 設(shè)計(jì)軟件完成該塑件的三維實(shí)體造型設(shè)計(jì) 在查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資 料和分析該塑件注射成型工藝性基礎(chǔ)上進(jìn)行模具的總體方案設(shè)計(jì)及可行性分析 在完成模具參數(shù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上 最終完成該模具的總裝配圖 開模 狀態(tài)圖 及有關(guān)的零件圖設(shè)計(jì)以及塑化部件的裝配圖 最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明 書編寫 2 材料分析 本次設(shè)計(jì)散熱風(fēng)扇支架選用的材料為 ABS ABS 無毒 無味 呈微黃色 成形的塑件有較好的光澤 密度為 1 02 g cm 1 05g cm 收縮率 0 4 0 8 一 般用 0 5 ABS 有較好的抗沖擊強(qiáng)度 且在低溫下也不迅速下降 優(yōu)良好的 機(jī)械強(qiáng)度 硬度和一定的耐磨性 耐寒性 耐油性 耐水性 化學(xué)穩(wěn)定性及電 器性能 水 無機(jī)鹽 堿 酸類對 ABS 幾乎無影響 ABS 有一定的硬度和尺 寸穩(wěn)定性 易于成形加工 經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色 其缺點(diǎn)是耐熱性不高 連續(xù)工作溫度為 70 左右 熱變形溫度約為 93 左右 耐氣候性差 在紫外線 的作用下易變硬發(fā)脆 由于該零件僅起一個(gè)固定散熱風(fēng)扇葉片的作用 因此 選用 5 級精度 3 確定型腔數(shù)目 確定型腔的方法有很多 根據(jù)鎖模力 最大注射量 制品的精度要求 模 具成本 根據(jù)制品的一般精度和塑件的質(zhì)量確定本設(shè)計(jì)為一模兩件 4 選擇分型面 根據(jù)散熱風(fēng)扇支架模具結(jié)構(gòu)及成型工藝的角度選擇分型面 選擇垂直于開 模方向的介于定模座板和定模板之間的平面為一個(gè)分型面 垂直于開模方向且 介于定模板和動(dòng)模板之間的平面為另一個(gè)分型面 5 選擇注射模應(yīng)從以下幾方面考慮 1 定模機(jī)構(gòu) 定模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)的固定模板上的部分型腔 由定位 澆環(huán) 主流道體 定模底板 定模板 凹模組成一體 在注射機(jī)上固定不動(dòng) 2 動(dòng)模機(jī)構(gòu) 動(dòng)模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)動(dòng)模板上的部分型腔 由凸模 動(dòng) 模板 導(dǎo)柱 動(dòng)模墊板組成一體 在注射機(jī)的鎖模裝置的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)運(yùn)動(dòng) 3 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是將熔融塑料引向閉合模腔的通道 通常由主流道 冷料穴 分流道和澆口等組成 本次設(shè)計(jì)采用平衡式點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng) 4 脫模機(jī)構(gòu) 塑件為散熱風(fēng)扇支架塑件 故利用斜導(dǎo)柱式側(cè)向分型于抽芯 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 5 導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置是用以保證動(dòng)模和定模閉和時(shí)位置準(zhǔn)確 它由導(dǎo)柱 導(dǎo)套組成 本次設(shè)計(jì)采用了復(fù)位桿 拉桿等導(dǎo)向裝置 6 頂出機(jī)構(gòu) 頂出機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)制品脫模的裝置 常見有頂桿式 頂管式 推板式等 本次設(shè)計(jì)采用頂桿式頂出機(jī)構(gòu) 7 冷卻和加熱裝置 加熱是為了滿足注射成型工藝對模具溫度的要求 冷 卻為使熔料能在模具內(nèi)冷卻定型 5 8 排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)是為了把型腔內(nèi)原有的空氣以及塑料受熱過程中分 解的氣體排出 而在模具分型面處開設(shè)的排氣槽 本設(shè)計(jì)由于推桿較多 并且 采用的是過渡配合 配合選用 H8 f7 可以起到排氣作用 另外 動(dòng)模板與定模 板之間留有間隙 同樣可以起到排氣作用 因此沒必要開設(shè)專用的排氣槽 五 畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 1 第一階段 開題 10 月 9 日 10 月 21 日 2 周 10 月 21 日開題報(bào)告 2 第二階段 設(shè)計(jì)階段 10 月 24 日 12 月 9 日 7 周 3 第三階段 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文與準(zhǔn)備答辯 12 月 12 日 12 月 23 日 2 周 4 畢業(yè)答辯 12 月 28 日 12 月 30 日 六 主要參考文獻(xiàn) 1 王連明 宋寶玉 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2005 2 劉顏召等 Pro Engineer 野火版 3 0 模具設(shè)計(jì)與加工 北京電子工業(yè) 出版社 2007 10 3 肖祥芷 王孝培 中國模具設(shè)計(jì)大典 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003 4 葉久新 王群 塑料制品成型及模具設(shè)計(jì) 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 2005 5 孫玉芹 機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 科學(xué)出版社 2004 6 陳劍鶴 塑料模具設(shè)計(jì)圖冊 清華大學(xué)出版社 2008 3 7 中國塑料機(jī)械信息網(wǎng) WWW SLJX CN 首頁 行業(yè)咨詢 2006 4 19 8 劉品 李哲 機(jī)械設(shè)計(jì)與檢測基礎(chǔ) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2004 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