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1、太原工业学院毕业论文前 言塑料材料只有通过成型才能成为具有使用价值的各种制品，而塑料的成型一般通过模具来成型，因此在塑料生产过程中模具是必不可少的。塑料模具对实现成型工艺要求和塑件使用要求起着十分重要的作用。任何塑件的生产和更新换代都是以模具的制造和更新为前提的，由于目前工业和民用塑件的产量猛增，质量要求越来越高，因而导致了塑料模具研究、设计和制造技术的迅猛发展。我国具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具
2、。体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产34、48大展幕彩电塑壳模具，大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。近几年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、精密、长寿命模具在模具总产量中所占比例越来越大，塑料模热流道技术更臻成熟，气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸 模及汽车后轿齿轮箱压铸模等模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD
3、/CAE软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高 ，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。在新世纪来到之际，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。回顾以往，展望未来，我们满怀信心期待模具技术在“十五”期间有更快的发展
4、。实施标准化、专业化推动了我国塑料模具加工工业的发展，并将继续为我国塑料模具生产企业提高技术水平、增强竞争实力、加快融入国际大市场的步伐提供必要的技术保障。做为新世纪的大学生，我一定要学好模具的专业知识，用心做好每一个模具设计，努力为国家的模具设计事业作出我一点贡献。设计者：段学召2011年6月13日第一章 塑件分析设计一个完美的塑料制件，要根据制品的使用要求和外观要求从力学性能、美术造型和成型工艺、塑料模具设计和制造等多方面进行考虑。塑件的物理力学性能，如刚度、强度、韧性、弹性、吸水性、以及对应力的敏感性。设计塑件时尽量发挥其优点，避免和补偿其缺点。塑料的成型工艺，如流动性、成型收缩率及收缩
5、率的各项差异等。塑件的形状应有益于脱模、排气、补缩，同时能使热塑性塑料制品达到高效、均匀冷却。塑件结构应是模具结构尽可能简单，特别是避免侧向分型抽芯机构和简化脱模机构。使模具机构符合制造工艺要求。第1.1节 塑料材料的选择注射塑料制品的选材要求主要取决于使用要求，为达到均衡选材还需考虑材料的注射工艺性和模具的结构工艺性。1.1.1 选材依据(1)塑料件所需性能（使用要求）。使用要求是一个综合性的问题。这里我们设计的塑料制件是调料盒的瓶体，属一般的室内用塑料件，对耐候性要求不高。需要有一定的刚度，并对制品表面的粗糙度也有一定要求。已确定采用注射模塑成型，对原材料性能的最低要求如表11：表11 原
6、材料性能项目的最低数值清单：抗压强度50 MPa弯曲模量900 MPa热变形温度80 带缺口悬臂冲击强度2 kJ/m2断裂伸长率5 %(2)几种塑料性能比较，见表1-2。(3)塑料材料性能排序，见表1-3。表12 几种塑料的性能比较材料名称密度（g/cm3）强度极限b（kg/mm2）比强度b/弹性模量E(kg/mm2)比刚度（E/）价格元/吨PE0.9639.541.21078.71123.76600PP0.9032.335.91274.81416.47450PS1.0648.645.93137.92905.87850ABS1.0548.045.12059.31961.210100POM1.4
7、160.442.82745.71947.315000PA-61.1381.071.72745.72418.3116900PA-661.1478.368.61274.81118.218900PC1.2061.851.52353.41961.120100表13 几种常用塑料的使用性能排序序号性能说 明塑料代号排序1强度刚度高 低PA POM PSU PET EP ABS PS PVC PMMA PP PE2耐磨减磨好 差PA PAR PP PBT PC FEP POM ABSPVC PS PMMA PSU3耐化学性好 可PCTFEF3 PEEK PPS PENTON PTFE PPSU PPO A
8、BS HDPE PB PA PC PMMA 4耐热性高 低PTFE EP PSU PC PP PE POM PMMA ABS PS PVC5尺寸稳定性精 粗PENTON PVC PSF PS PMMA ABS PC PA PSU PPO PP PE6抗老化性强 弱FEP F46 PTFE UEMWPE PEEK PMMA PAR PBT PC POM7阻燃性好 差PTFE PVC PI PPO PC PVF PEC EP PMMA PE PP8电性能低 高PTFE PE PVC PET PMMA PI PBT PPS PA TTE PPP 9透明性好 劣PMMA PS PC PCTFEF3 P
9、A PA-101010耐折叠性好 差PP PE PVC PPC PS ABS 1.1.2 选材方法经验法。按选材经验和推荐使用情况综合考虑使用要求，选取合适的材料，其中还须考虑经济成本和材料来源。1.1.3 材料选择PS其它性能均合适，但由于太脆，故不予采用。工程塑料性能优良，但成本太高，也不可取。综合考虑材料的性能和成本，最后选择聚丙烯PP。聚丙烯比重小，强度、刚性、硬度、耐热性能均优于HDPE，可在100左右使用。具有良好的耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响，但低温易变脆，不耐磨，易老化，适合于制造一般的机械零件。PP属结晶性材料，吸湿性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属接触会发生分
10、解。其流动性极好，溢边值0.03mm左右。冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热适度。成型收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，取向性强。成型加工时注意控制成型温度，料温低取向性明显，尤其是在低温高压时更明显。模具温度低于50以下塑件无光泽，易产生溶接痕、流痕；90以上时易发生翘曲、变形。塑件应壁厚均匀，避免缺口，以防止应力集中。PP的其它性能见表1-4。表1-4 PP的部分性能物理性能密度g/cm0.90.91力学性能屈服强度MPa37线胀系数/9.8抗压强度MPa56计算收缩率%1.03.0断裂伸长率%200燃烧性慢弯曲模量GPa1.45透明性半透明冲击韧度kJ/mm3.54.8（缺
11、口）化学性能不含稳定剂时表面迅速变色、发脆，加抗氧剂可以改善其抗大气老化性能成型条件预 热时间h12温度80100料筒温度后段160180对碱类稳定中段180200对多数油类稳定，能吸收极少量矿物油、植物油前段200220模温4080强酸及高浓度氧化剂能引起破坏，对水和无机盐溶液稳定。注射压力MPa70120成型时间（总周期50160）s注射2060受许多烃类、酮类高级脂肪族的侵蚀而软化或溶解，对醇类稳定。高压03冷却2090螺杆转速r/min48第1.2节 塑料制品的结构设计1.2.1 尺寸精度塑料制品的尺寸精度与塑料制品品种有关，根据各种塑料收缩率不同，可将各种塑料的公差等级分为高精度、一
12、般精度和低精度。对于塑料制品技术要求和尺寸精度尽量降低，采用一般精度。PP塑件一般精度为MT4，未注公差尺寸为MT62。1.2.2 表面质量塑件表面质量包括表面粗糙度和表观缺陷状况（缺料、溢料、凹陷、熔接痕、银纹、浇口处发浑、翘曲、粘膜和粘流道等）。如果不考虑表观缺陷状况，则制品的表面质量主要取决于表面粗糙度。一般而言，原材料的质量、工人操作水平及模具型腔的表面粗糙度等因素均对制品的表面粗糙度有影响，其中模腔的表面粗糙度影响最大。制品要求的表面粗糙度数值越小，模腔表面越光滑，加工模具时的研磨抛光要求也越高，模具制造的难度也越大。因此，制品表面的粗糙度应视情况而定，除了考虑使用要求外，还须考虑美
13、观。模塑制品的表面粗糙度通常为Ra0.021.28，这里取Ra0.8。模腔表面粗糙度数值为制品的1/2，即Ra0.010.64,这里取Ra0.4。1.2.3 结构设计及工艺性如图11 塑件图。图1-1 塑件图该塑件属于薄壁深腔制品，外表要求光滑，不能有刮痕、毛刺等机械损伤及断裂等表面缺陷，不能有明显的色差、收缩痕、毛边及熔接痕等。塑件形状要便于模塑，所以沿料流方向，设计成流线形，并对内外表面的转角都进行了圆角，避免流动死角。塑件的外表面沿脱模方向设计成圆弧状，不仅使塑件美观，更避免了脱模困难。第二章 方案的选择该塑件属于中型薄壁深腔制件，投影面积最大的平面为口部，故分型面取在调味盒的口部最大投
14、影面积处。型腔数目为一模两腔，浇口选在盒的底部中间，采用点交口，这样既不影响美观，又可以调整交口封闭时间。根据塑件的特点，采用整体镶拼式成型镶块来成型。考虑冷却水道分布，再考虑模板的螺钉固定孔，导柱、导套的安放等，从而估算出模具水平面得投影尺寸，在标准中查出相近的模架。第三章 注射机的选择在模具设计时，根据产品几何尺寸及模具结构特点，尽可能选用适合的注塑机以充分发挥设备的内在能力。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构型式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和
