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1、黄河科技学院毕业设计(论文) 第 4 页 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；
2、学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规
3、定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日1 绪 论1.1 塑料工业简介塑料工业的发展不过一百多年，塑料工业发展历史虽短，但发展速度相当快。据统计，全世界1910年产量为2万吨，1930年为10万吨，1950年为150万吨，1970年为3000万吨，1990年为1亿吨，2001年世界塑料产量为1.81亿吨，到2010年将增加到1.86亿吨。现今，
4、塑料已成为四大工业基础材料（钢铁、木材、水泥和塑料）之一，21世纪人类将跨入塑料时代。20世纪20年代以前，主要是发展和利用热固性塑料。1868年硝化纤维产生，1877年用苯酚和甲醛合成酚醛树脂，1909年酚醛树脂实现工业化生产，这是第一次用人工合成树脂制品，继20世纪20年代后，逐步发展热塑性塑料，并以热塑性材料为主。二三十年代，相继产生了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸脂类、聚苯乙烯和聚酰胺等，这个时期塑料工业的基础原了主要以煤以及煤焦油产品为主，塑料产量也不是很大。从20世纪40年代以后随着石油、天然气的广泛应用，使塑料产量和品种得到了迅速发展，相继产生了聚乙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、
5、聚甲醛、聚碳酸酯等。20世纪60十年代后工程塑料成为研究的重点，它能使构件结构简化、减轻重量、易于加工、省材料、节约成本等，因此得到广泛应用。1.2 塑料模发展趋势塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。由于计算技术和数控加工迅速发展，使得CAD/CAM逐渐取代了过去塑料模的设计与制造技术，使传统的设计制造方法及组织生产的模式发生了深刻变化。塑料模CAD/
6、CAM的发展不仅可以提高塑料模质量，减少塑料模的设计与制造工时，缩短塑料模生产周期，加快塑件生产和产品的更新换代，而且更主要的是能满足当前用户对塑料模行业提出的“质量高、交货快、价格低”的要求。塑料模以后的发展主要有以下几方面：1、注射模CAD实用化；2、挤塑模CAD的开发；3、压模CAD的开发；4、塑料专用钢材系列化。2 制品的分析2.1 制品的简介制品的分析是对所要成型的产品有个初步的了解，在接受设计任务书以后就要对塑料的品种、批量的大小、尺寸精度与技术条件，产品的功用及工作条件有个整体概念，以便在设计模具时优选各种方式来成型塑件。2.1.1制品的分析 1、产品尺寸精度及其图纸尺寸的正确性
7、；2、脱模斜度是否合理；3、塑件厚度及其均匀性；4、塑件种类及其收缩率；5、塑件表面颜色及表面质量要求。2.2 制品的工艺性及结构分析2.2.1 结构分析 该制品为玩具电话机，为异形壳体，四面均有较大的斜度。见图21。2.2.2 成型工艺分析 1、精度等级：采用一般精度3级2、脱模斜度：为便于塑件脱模，以防脱模时擦伤塑件表面，设计塑件时必须考虑塑件内外表面沿脱模方向均应具有合理的脱模斜度。通常情况下脱模斜度为30130。一般ABS脱模斜度选取范围为：型芯2040、型腔2545。2.2.3 材料的性能分析丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS）。ABS一般不透明，它是一种具有坚韧、质硬和刚性的工程塑料。
8、其拉伸强度不高，但冲击强度较高，且在低温下不会迅速下降。它的耐图 21 塑件零件图磨性性很好，摩擦系数较低，但没有润滑作用。其电性能良好，有较好的电绝缘性，并且受温度、湿度和频率变化影响很小。ABS耐化学性良好，对水、无机盐、碱及盐稳定，不溶于大部分醇类和烃类溶剂。ABS的缺点是耐热性和耐低温性不高，阻燃性差，耐候性不好，在户外使用易变色老化，加入稳定剂或表面涂饰不透明的涂料可提高其耐候性。ABS具有突出的力学性能和良好的综和性能，是重要的工程塑料，用途广泛。可作为家用电器和家用电子设备上的零部件；机械工业上用作制造齿轮、泵叶轮等；还可用于玩具、家具等。2.3 注射成形工艺对ABS的色泽、细度
9、和均匀度等进行检验。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。2.3.1 ABS的注射工艺参数注射机：螺杆式 喷嘴形式：直通式 喷嘴温度:180 190 预热：80100 料筒温度（）： 前段200210 中段210230 后段180200模具温度（）：5070 注射压力（）：7090保压压力（）：5070注射时间（ s ）：35 保压时间（ s ）：15 30冷却时间（ s ）：15 30 成形周期（ s ）：40 70 2.3.2 ABS成型特点1、可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及
10、表面涂饰等成型方法。2、非结晶塑料，收缩率小，可制得精密塑料。3、吸湿性较大，成型前不干燥处理。4、流动性中等，溢边值0.04mm，熔体黏度强烈依赖于剪切速率，因此模具设计大都采用点浇口形式。5、熔融温度较低，熔融温度范围固定，宜采用高料温、高模温和高注射压力，有利于成型。6、浇注系统流动阻力要小，注意浇口形式和位置应合理，防止产生熔接痕或减小熔接痕数量。脱模斜度在2以上。2.3.3 ABS的主要性能指标表2-1 ABS的主要性能指标密度g/cm0.991.15抗拉弹性模量MPa7032882.3比热容cm/g0.330.40弯曲强度MPa25.394.9吸水率%（24h）0.10.8拉伸强度
11、MPa16.933.3压缩比 1.12.0热膨胀系数613成型收缩率%0.0030.008耐热温度C601102.3.4 ABS主要用途由于ABS具有优越的综合性能，被广泛用于滑轮、移动式扩音器、邮箱、计算机、鞋后跟、机器罩壳、打字机，以及日常用品、工业用品、通讯制品、汽车零部件等方面。也可生产电镀制品。3 塑料模材料的选用及技术要求3.1 塑料模材料的性能要求塑料模包括热固性塑料压缩模和热塑性塑料注射模等。这类模具由于制品形状复杂，表面粗糙度要求较高，主要失效形式是磨损而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂纹等，因此，塑料模对本身选用的钢，应具有相关的要求：1）应具有良好的抛光性能；2）应具有良
12、好的耐磨性； 3）应有足够的抗腐蚀性能；4）应有足够的硬化层深度及心部强度； 5）应具有良好的机加工性能； 6）应具有良好的冷压性能；3.2 塑料模零件选材原则1）要选择综合力学性能好的钢材以满足模具的工作要求；2）要根据模具的加工方法选择模具钢材；3）要根据模具的精度及产品的批量及性能要求选择模具钢材；4）要根据制品批量大小，以最低成本选材原则选择模具用钢。3.3塑料模材料的选用1） 成型工作零件的选用表31 塑料模成型工作零件材料的选用零件名称工作条件选用材料 凹模型芯（凸模）、成型镶嵌件、成型推杆 形状简单，产量不大的小型芯型腔45、T8A、T10A 形状复杂，要求热处理变形小的型腔、型
13、芯或镶嵌件和整强塑料的成型模 CrWMn、9Mn2V、Cr12、Cr4W2MoV、20CrMnMo、 20CrM nTi 凹模型芯（凸模）环成型镶嵌件成型推杆需高耐磨、高强度和高韧性的大型性芯、型腔5CrMnMo、40CrMnMo形状复杂，要求耐腐蚀的高精度型腔、型芯3Cr2W8V、38CrMoA1A形状复杂，精度要求较高，产量大的热塑性塑料注射模型腔、型芯、镶块5Cr2MnWMoVS5CrNiMnMoVSCa需冷压加工的型腔、型芯20、20Cr2）本设计的材料选用表32 本设计中的材料选用零件名称选用材料零件名称选用材料动、定模座板45凹模滑块5CrNiMo推板45导柱T10A推杆固定板45定模型芯CrWMn垫块A3浇口套T10A支撑板45拉料杆T10A楔紧块T10A限位螺钉T10A弯销T10A定模板45定位圈45型芯固定板453）该套模具所用材料的性能比较 表33 材料性能比较钢号切削加工性淬透性淬火不变形性耐磨性耐热性Q235A优差差45优差差中差T8A优差差中差T10A良差差良差40Cr良优优优良3.4 模具的精度要求模具是一种高精密成型工具。高精密性是模具企业的立业之本。因此，模具设计与制造者，必须具有强烈的质量和精密性意识及精度概念，依据制件的
