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塑料模具設(shè)計畢業(yè)論文 塑料模具設(shè)計畢業(yè)論文 題目 盲孔件的模具設(shè)計 學(xué) 院 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 塑料模具設(shè)計畢業(yè)論文 摘 要 塑料制品已在工業(yè) 農(nóng)業(yè) 國防和日常生活中的方面得到廣泛應(yīng)用 特 別是在電子業(yè)中則為突出 電子產(chǎn)品的外客大部分是塑料制品 產(chǎn)品性能的 提高要求高素質(zhì)的塑料模具和塑料性能 成型工藝和制品的設(shè)計 塑料制品的成型方法很多 其主要用于是注射 擠出 壓制 壓鑄和氣 壓成型等和氣壓成型等 而注射模 擠出約占成型總數(shù)的 60 以上 注射成 型分為加料 熔融塑料 注射制件冷卻和制件脫模等五個步驟 當(dāng)然如利用 電氣控制 可實現(xiàn)半自動化或自動化作業(yè) 塑料注射模主要用于熱塑料制品的成型 已成功的用于成型熱固塑性塑 料制品 它是塑料制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置 注射模的基本組成是 定模機構(gòu) 動模機構(gòu) 澆注系統(tǒng) 導(dǎo)向裝置 頂出機構(gòu) 芯機構(gòu) 冷卻和加 熱裝置 排氣系統(tǒng) 因注射模成型的廣泛適用 正是我這個設(shè)計的根本出發(fā)點 關(guān)鍵詞 塑料制品 塑料注射模 注射 擠出 壓制 壓鑄 氣壓成型 塑料模具設(shè)計畢業(yè)論文 塑料模具設(shè)計畢業(yè)論文 0 目 錄 第一章 前言 1 1 1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 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 第二章 塑料的工藝分析 4 2 1 塑件成型工藝性分析 4 2 2 原料 ABS 的成型特性和工藝參數(shù) 4 2 2 1 ABS 塑料主要的性能指標 4 2 2 2 ABS 的注射成型工藝參數(shù) 5 第三章 注塑設(shè)備的選擇 6 3 1 注射成型工藝條件 6 3 1 1 模具所需塑料熔體注射量 6 3 1 2 分型面上的投影面積及所需鎖模力 6 3 2 選擇注射機 6 3 3 模架的選定 6 3 4 注射機的校核 7 3 4 1 最大注射量的校核 7 3 4 2 鎖模力校核 7 3 4 3 模具與注射機安裝部分相關(guān)尺寸校核 8 第四章 型腔布局與分型面設(shè)計 9 4 1 型腔布局 9 4 2 分型面的設(shè)計 9 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 11 5 1 主流道的設(shè)計 11 5 2 主流道襯套的固定 11 5 3 分流道的設(shè)計 12 5 4 澆口的設(shè)計 13 5 4 1 澆口的選用 13 5 4 2 澆口位置的選用 13 5 4 3 澆注系統(tǒng)的平衡 13 5 4 4 排氣的設(shè)計 14 塑料模具設(shè)計畢業(yè)論文 1 第六章 成型零件的設(shè)計 15 6 1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 6 1 1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 6 1 2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 6 2 成型零件工作尺寸計算 16 6 2 1 外形尺寸 17 6 2 2 內(nèi)腔尺寸 17 第七章 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 19 7 1 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu) 19 7 2 導(dǎo)套結(jié)構(gòu) 20 第八章 脫模機構(gòu)的設(shè)計 21 8 1 脫模機構(gòu)的總體原則 21 8 2 推桿設(shè)計 21 8 2 1 推桿的形狀 21 8 2 2 推桿的位置和布局 21 8 3 推件板設(shè)計的要點 22 第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 23 9 1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 23 9 2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計 24 第十章 模具的裝配 25 10 1 模具的裝配順序 25 10 2 開模過程分析 26 參考文獻 27 外文資料 中文譯文 致謝 畢業(yè)設(shè)計 論文 0 第一章 前言 光陰似梭 大學(xué)二年的學(xué)習(xí)一晃而過 為具體的檢驗這二年來的學(xué)習(xí)效果 綜合檢測理論在實際應(yīng)用中的能力 除了平時的考試 實驗測試外 更重要的 是理論聯(lián)系實際 即此次設(shè)計的課題為塑料端蓋的注塑模具 本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生活 應(yīng)用廣泛 但成型難度大 模具結(jié)構(gòu)較為 復(fù)雜 對模具工作人員是一個很好的考驗 它能加強對塑料模具成型原理的理 解 同時鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計和制造能力 本次設(shè)計以注射塑料端蓋模具為主線 綜合了成型工藝分析 模具結(jié)構(gòu)設(shè) 計 最后到模具零件的加工方法 模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程 能很好的學(xué)習(xí)致用的效果 在設(shè)計該模具的同時總結(jié)了以往模具設(shè)計的一般方 法 步驟 模具設(shè)計中常用的公式 數(shù)據(jù) 模具結(jié)構(gòu)及零部件 把以前學(xué)過的 基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中來 所謂學(xué)以致用 在設(shè)計中除使用傳 統(tǒng)方法外 同時引用了 CAD Pro E 等技術(shù) 使用 Office 軟件 力求達到減小 勞動強度 提高工作效率的目的 本次設(shè)計中得到了常林楓老師的指點 同時也非常感謝機械學(xué)院各位老師 的精心教誨 由于實際經(jīng)驗和理論技術(shù)有限 設(shè)計的錯誤和不足之處在所難免 希望各 位老師批評指正 1 1 模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具 在各種 材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具 例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄 模具 金屬壓力加工使用的鍛壓模具 冷壓模具等各種模具 對模具的全面要求是 能生產(chǎn)出在尺寸精度 外觀 物理性能等各方面都 滿足使用要求的公有制制品 以模具使用的角度 要求高效率 自動化操作簡 便 從模具制造的角度 要求結(jié)構(gòu)合理 制造容易 成本低廉 模具影響著制品的質(zhì)量 首先 模具型腔的形狀 尺寸 表面光潔度 分 型面 進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及 制件的物理性能 機械性能 電性能 內(nèi)應(yīng)力大小 各向同性性 外觀質(zhì)量 表面光潔度 氣泡 凹痕 燒焦 銀紋等都有十分重要的影響 其次 在加工 過程中 模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大 在大批量生產(chǎn)塑料制品時 應(yīng)盡 畢業(yè)設(shè)計 論文 1 量減少開模 合模的過程和取制件過程中的手工勞動 為此 常采用自動開合 模自動頂出機構(gòu) 在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落 另外模 具對制品的成本也有影響 當(dāng)批量不大時 模具的費用在制件上的成本所占的 比例將會很大 這時應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具 以降低成本 現(xiàn)代生產(chǎn)中 合理的加工工藝 高效的設(shè)備 先進的模具是必不可少是三項重 要因素 尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求 塑料制件的使用要求和造型設(shè) 計起著重要的作用 高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可 能發(fā)揮其作用 產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的 由于制 件品種和產(chǎn)量需求很大 對模具也提出了越來越高的要求 因此促進模具的不 斷向前發(fā)展 1 2 模具的發(fā)展趨勢 近年來 模具增長十分迅速 高效率 自動化 大型 微型 精密 高壽 命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大 從模具設(shè)計和制造角度來看 模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面 1 加深理論研究 在模具設(shè)計中 對工藝原理的研究越來越深入 模具設(shè)計已經(jīng)有經(jīng)驗設(shè) 計階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計各方面發(fā)展 使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的 提高 2 高效率 自動化 大量采用各種高效率 自動化的模具結(jié)構(gòu) 高速自動化的成型機械配合以 先進的模具 對提高產(chǎn)品質(zhì)量 提高生產(chǎn)率 降低成本起了很大的作用 3 大型 超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴大 于是出現(xiàn)了各種大型 精密和高壽命的成型模具 為了滿足這些要求 研制了各種高強度 高硬度 高耐磨性能且易加工 熱處 理變形小 導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料 4 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上 為縮短模具的制造周期 減少鉗工的工作量 在模具 加工工藝上作了很大的改進 特別是異形型腔的加工 采用了各種先進的機床 這不僅大大提高了機械加工的比重 而且提高了加工精度 5 標準化 開展標準化工作 不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率 而且改善了質(zhì)量 降 低了成本 畢業(yè)設(shè)計 論文 2 1 3 設(shè)計在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí) 掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝 要求 各種模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算的方法 以達到能夠獨立設(shè)計一般模具 的要求 在模具制造方面 掌握一般機械加工的知識 塑料材料的選擇和熱處 理 了解模具結(jié)構(gòu)的特點 根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝 畢業(yè)設(shè)計能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運用 綜合檢驗大學(xué)期間所學(xué) 的知識 畢業(yè)設(shè)計 論文 3 第二章 塑料的工藝分析 2 1 塑件元件圖及技術(shù)要求 圖 1 1 塑料端蓋 技術(shù)要求 1 壁厚均勻 2 塑件不可以有裂紋和變形缺陷 3 脫模斜度 3 1 4 未注圓角 R1 R2 2 2 原料 ABS 的成型特性和工藝參數(shù) 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 樹脂微黃色或白色不透明 是丙烯腈 丁 二烯 苯乙烯共聚物 丙烯腈使聚合物耐油 耐熱 耐化學(xué)腐蝕 丁二烯使聚合 物具有優(yōu)越的柔性 韌性 苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動性 因此 ABS 樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能 同時具有吸濕性強 但原料 要干燥 它的塑件尺寸穩(wěn)定性好 塑件盡可能偏大的脫模斜度 2 2 1 ABS 塑料主要的性能指標 密度 g cm 1 03 1 053 收縮率 0 3 0 8 熔 點 130 160 熱變形溫度 45N cm 65 98 彎曲強度 Mpa 80 畢業(yè)設(shè)計 論文 4 拉伸強度 MPa 35 49 拉伸彈性模量 GPa 1 8 彎曲彈性模量 Gpa 1 4 壓縮強度 Mpa 18 39 缺口沖擊強度 kJ 11 20 硬 度 HR R62 86 體積電阻系數(shù) cm 1013 擊穿電壓 Kv mm 1 15 介電常數(shù) 60Hz 3 7 2 2 2 ABS 的注射成型工藝參數(shù) 注塑機類型 螺桿式 噴嘴形式 通用式 計算收縮率 0 3 0 8 預(yù)熱溫度 80 85 時間 h 2 3 料筒后段 150 170 料筒中段 165 180 料筒前段 180 200 噴嘴溫度 170 180 模具溫度 50 80 注塑壓 MPa 60 100 保壓 MPa 40 60 注塑時間 S 20 90 高壓時間 S 0 5 冷卻時間 S 20 120 周期 S 50 220 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 30 后處理 紅外線烘燈鼓風(fēng)烘箱 溫度 70 時間 S 2 4 畢業(yè)設(shè)計 論文 5 第三章 注塑設(shè)備的選擇 3 1 注射成型工藝條件 3 1 1 模具所需塑料熔體注射量 該產(chǎn)品材料為 ABS 查書本得知其密度為 1 03 1 05g m 收縮率為 0 3 0 8 計算其平均密度為 1 04 g m 平均收縮率為 0 55 一幅模具所需塑料的體積 V n V1 V2 1 6nV1 166 cm 式中 V1 單個塑件的體積 V2 澆注系統(tǒng)的體積 在學(xué)校設(shè)計時 V2 0 6 nV1 n 初步設(shè)定的型腔數(shù)量 取 4 質(zhì)量 M V 43 2g 3 1 2 分型面上的投影面積及所需鎖模力 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積 A n A1 A2 1 35nA1 306 3cm2 式中 A1 單個塑件在分型面上的投影面積 A2 流道凝料在分型面上的投影面積 所需鎖模力 Fm n A1 A2 P 型 1072 05KN 式中 P 型 塑料熔體對型腔的平均壓力 取 35MPa 3 2 選擇注射機 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量 查書可選定注塑機型號為 SZ 500 200 3 3 模架的選定 根據(jù)塑件選定模架為 S2030 B I 35 35 70 見圖 3 1 圖 3 1 塑件模架 畢業(yè)設(shè)計 論文 6 3 4 注射機的校核 3 4 1 最大注射量的校核 注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積 包括流道及澆口凝料和飛 邊 通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注塑量的 80 所以選用的 注塑機最大注塑量應(yīng)滿足 0 8 V 機 V 塑 V 澆 式中 V 機 注塑機的最大注塑量 416cm 3 V 塑 塑件的體積 該產(chǎn)品 V 塑 83cm 3 V 澆 澆注系統(tǒng)體積 該產(chǎn)品 V 澆 50cm 3 故 V 機 166cm 3 選定的注塑機的注射容積為 179cm3 滿足要求 3 4 2 鎖模力校核 鎖模力是指注射機的鎖模機構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力 當(dāng)高壓的塑料 熔體充滿型腔時 會沿鎖模力方向產(chǎn)生一個很大的帳型力 因此 注射機的鎖 模力必須大于該模的帳型力 即 F k 0AP 塑 畢業(yè)設(shè)計 論文 7 式中 P 塑 型腔的平均壓力 k0 鎖模力安全系數(shù) 一般取 k0 1 1 1 2 本設(shè)計取 1 2 F 注塑機的額定鎖模力 故 F k 0AP 塑 1286 46KN 選定的注塑機的壓力為 2000KN 滿足要求 3 4 3 模具與注射機安裝部分相關(guān)尺寸校核 A 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長 模具寬 拉桿面積 B 模具閉合高度校核 Hmin 注塑機允許最小模厚 130mm Hmax 注塑機允許最大模厚 220mm H 模具閉合高度 180mm 故滿足 Hmax H H min 1 開模行程校核 注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān) 如全液壓合模機構(gòu)的注塑機 故注 塑機的開模行程應(yīng)滿足下式 S 機 注塑機最大開模行程 230mm H1 頂出距離 16mm H2 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 52mm S 機 H 模 H min H 1 H 2 5 10 因為本模具的澆注系統(tǒng)和塑件的特殊關(guān)系 澆注系統(tǒng)和塑件的高度就已經(jīng) 包括了頂出距離 故 230 180 130 62 5 10 滿足條件 畢業(yè)設(shè)計 論文 8 第四章 型腔布局與分型面設(shè)計 4 1 型腔的布局 考慮到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計 模具的型腔排列方 式如圖 4 1 所示 圖 3 1 型腔圖 4 2 分型面的設(shè)計 分型面位置選擇的總體原則 是能保證塑件的質(zhì)量 便于塑件脫模及簡化 模具的結(jié)構(gòu) 分型面受到塑件在模具中的成型位置 澆注系統(tǒng)設(shè)計 塑件的結(jié) 構(gòu)工藝性及精度 嵌件位置形狀以及推出方法 模具的制造 排氣 操作工藝 等多種因素的影響 因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面 進行選擇 1 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 2 便于塑件順利脫模 盡量使塑件開模時留在動模一邊 3 保證塑件的精度要求 4 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 5 便于模具加工制造 畢業(yè)設(shè)計 論文 9 6 對成型面積的影響 7 對排氣效果的影響 8 對側(cè)向抽芯的影響 圖 4 2 塑件分型面 畢業(yè)設(shè)計 論文 10 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 5 1 主流道的設(shè)計 主流道是一端與注射機噴嘴相接觸 可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù) 另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道 形狀結(jié)構(gòu)如圖 5 1 所示 其 設(shè)計要點 圖 5 1 主流道結(jié)構(gòu) 1 主流道設(shè)計成圓錐形 其錐角可取 2 6 流道壁表面粗糙度取 Ra 0 63 m 且加工時應(yīng)沿道軸向拋光 2 主流道前端凹坑球面半徑 R2 比注射機的噴嘴球半徑 R1 大 1 2 mm 球面 凹坑深度 3 5mm 主流道始端入口直徑 d 比注射機的噴嘴孔直徑大 0 5 1mm 3 主流道末端呈圓無須過渡 圓角半徑 r 1 3mm 4 主流道長度 L 以小于 60mm 為佳 最長不宜超過 95mm 5 主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上 其材料常用 T10A 鋼 熱處理淬 火后硬度 53 57HRC 5 2 主流道襯套的設(shè)計 因為采用的有托唧咀 所以用定位圈配合固定在模具的面板上 定位圈也 是標準件 外徑為 150mm 內(nèi)徑 28mm 具體固定形式如圖 5 2 所示 圖 5 2 襯套結(jié)構(gòu) 畢業(yè)設(shè)計 論文 11 5 3 分流道的設(shè)計 1 分流道是脫澆板下水平的流道 為了便于加工及凝料脫模 分流道大多 設(shè)置在分型面上 分流道截面形狀一般為圓形梯形 U 形半圓形及矩形等 工程 設(shè)計中常采用梯形截面加工工藝性好 且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大 一般采用下面的經(jīng)驗公式可確定其截面尺寸 4265 0LmB H3 式中 B 梯形大底邊的寬度 mm m 塑件的重量 g L 分流道的長度 mm H 梯形的高度 mm 質(zhì)量大約 43 2g 分流道的長度預(yù)計設(shè)計成 50mm 長 且有 4 個型腔 所以 取 B 為 8mmm21 6502 4365 04 B 5 333mm 取 H 為 6mm1H 根據(jù)實踐經(jīng)驗 我們可以選擇截面直徑為 8mm H 6mm 梯形小底邊寬度取 6mm 另外由于使用了水口板 即我們所說的定模板和 中間板之間再加的一塊板 分流道必須做成梯形截面 便于分流道和主流道凝 畢業(yè)設(shè)計 論文 12 料脫模 如下圖 5 3 所示 圖 5 3 分流道截面圖 2 分流道長度要盡可能短 且少彎折 便于注射成型過程中最經(jīng)濟地使用 原料和注射機的能耗 減少壓力損失和熱量損失 將分流道設(shè)計成直的 總長 100mm 3 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有中心部位的塑料熔 體的流動狀態(tài)較為理想 因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低 一般取 1 6 m 左右既可 這樣表面稍不光滑 有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定 從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差 以保證熔體流動時具有適宜的 剪切速率和剪切熱 本模具的流道布置形式采用平衡式 如圖 5 2 所示 5 4 澆口的選擇 澆口亦稱進料口 是連接分流道與型腔的通道 除直接澆口外 它是澆注 系統(tǒng)中截面最小的部分 但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 澆口的位置 形狀及尺 寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大 5 4 1 澆口的選用 它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道 這里我們采用潛伏式澆口 1 澆口在成形自動切數(shù)斷 故有利于自動成形 2 澆口的痕跡不明顯 通常不必后加工 3 澆口之壓力損失大 必須高之射出壓力 4 澆口部份易被固化之殘錙樹脂堵住 它常用于成型中 小型塑料件的一模多腔的模具中 也可用于單型腔模具 或表面不允許有較大痕跡的塑件 5 4 2 澆口位置的選用 模具設(shè)計時 澆口的位置及尺寸要求比較嚴格 初步試模后還需進一步修 改澆口尺寸 無論采用何種澆口 其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大 畢業(yè)設(shè)計 論文 13 因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié) 同時澆口位置的不同還 影響模具結(jié)構(gòu) 總之要使塑件具有良好的性能與外表 一定要認真考慮澆口位 置的選擇 通常要考慮以下幾項原則 1 盡量縮短流動距離 2 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處正文 3 必須盡量減少熔接痕 4 應(yīng)有利于型腔中氣體排出 5 考慮分子定向影響 6 避免產(chǎn)生噴射和蠕動 7 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷 8 注意對外觀質(zhì)量的影響 5 4 3 澆注系統(tǒng)的平衡 對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式 設(shè)計應(yīng)盡量保證 所有的型腔同時得到均一的充填和成型 一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情 況下 應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等 形狀及截面尺寸相 同 型腔布局為平衡式 的形式 否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流 量及成型工藝條件達到一致 這就是澆注系統(tǒng)的平衡 顯然 我們設(shè)計的模具 是平衡式的 即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等 形狀及截面尺寸都 相同 5 4 4 排氣的設(shè)計 排氣槽的作用主要有兩點 一是在注射熔融物料時 排除模腔內(nèi)的空氣 二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體 越是薄壁制品 越是遠離澆口的 部位 排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要 另外對于小型件或精密零件也要重視排 氣槽的開設(shè) 因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外 還可以消除制 品的各種缺陷 減少模具污染等 那么 模腔的排氣怎樣才算充分呢 一般來 說 若以最高的注射速率注射熔料 在制品上卻未留下焦斑 就可以認為模腔 內(nèi)的排氣是充分的 適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽 可以大大降低注射壓力 注射時間 保壓時間以及鎖 模壓力 使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?從而提高生產(chǎn)效率 降低生產(chǎn)成本 降 低機器的能量消耗 其設(shè)計往往主要靠實踐經(jīng)驗 通過試模與修模再加以完善 此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣 畢業(yè)設(shè)計 論文 14 第六章 成型零件的設(shè)計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件 包括凹模 型芯 鑲塊 成型桿和成型環(huán)等 成型零件工作時 直接與塑料接觸 塑料熔體的高 壓 料流的沖刷 脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦 因此 成型零件要求有正確的 幾何形狀 較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度 此外 成型零件還要求結(jié)構(gòu) 合理 有較高的強度 剛度及較好的耐磨性能 設(shè)計成型零件時 應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求 確定型腔 的總體結(jié)構(gòu) 選擇分型面和澆口位置 確定脫模方式 排氣部位等 然后根據(jù) 成型零件的加工 熱處理 裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算成型零件 的工作尺寸 對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核 6 1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 1 1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模是成型產(chǎn)品外形的主要部件 其結(jié)構(gòu)特點是隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加 工方法而變化 組合鑲拼方式的優(yōu)點 對于形狀復(fù)雜的型腔 若采用整體式結(jié)構(gòu) 比較難 加工 所以采用組合式的凹模結(jié)構(gòu) 同時可以使凹模邊緣的材料的性能低于凹 模的材料 避免了整體式凹模采用一樣的材料不經(jīng)濟 由于凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)可 以通過間隙利于排氣 減少母模熱變形 對于母模中易磨損的部位采用鑲拼式 可以方便模具的維修 避免整體的凹模報廢 組合式凹模簡化了復(fù)雜凹模的機加工工藝 有利于模具成型零件的熱處理 和模具的修復(fù) 有利于采用鑲拼間隙來排氣 可節(jié)省貴重模具材料 本設(shè)計凹 模結(jié)構(gòu)如圖 6 1 所示 圖 6 1 凹模結(jié)構(gòu)圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 15 6 1 2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 整體嵌入式型芯 適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中 最常用的 嵌入裝配方法是臺肩墊板式 其他裝配方法還有通孔螺釘聯(lián)接式 沉孔螺釘聯(lián) 接式 本設(shè)計型芯結(jié)構(gòu)如圖 6 2 所示 圖 6 2 型芯結(jié)構(gòu)圖 6 2 成型零件工作尺寸計算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸 其直接對應(yīng)塑件的形狀與尺寸 鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜 塑件 畢業(yè)設(shè)計 論文 16 本身精度也難以達到高精度 為了計算簡便 規(guī)定如下 1 塑件的公差 塑件的公差規(guī)定按單向極限制 制品外輪廓尺寸公差取負 值 制品叫做腔尺寸公差取正值 若制品上原有公差的標注方法 與上不符 則應(yīng)按以上規(guī)定進行轉(zhuǎn)換 而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原 則計算 即取 2 2 模具制造公差 實踐證明 模具制造公差可取塑件公差的 即316 z 而且按成型加工過程中的增減趨向取 符號 型腔尺 61 3 寸不斷增大 則取 z 型芯尺寸不斷減小則取 z 中心距尺寸取 現(xiàn)取 2z 3 模具的磨損量 實踐證明 對于一般的中小型塑件 最大磨損量可取塑 件公差的 對于大型塑件則取 以下 另外對于型腔底面 或型芯端面 因616 為脫模方向垂直 故磨損量 c 0 4 塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān) 通常按平均收縮 率計算 2 2minaxS 20 13 5 模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響 會導(dǎo)致動模 定模注射時存在著一定的間隙 一般當(dāng)模具分型的平面度較高 表面粗糙度較低時 塑件產(chǎn)生的飛邊也小 飛邊厚度一般應(yīng)小于是 0 02 0 1mm 6 2 1 外形尺寸 根據(jù)公式 L M zSL 043 1 85mm LM 86 40S14 31 5mm LM 31 83 0 18mm LM 18 60S14 0 2mm LM 2 34 根據(jù)公式 H M zS 032 1 畢業(yè)設(shè)計 論文 17 27mm HM 27 28S08 3mm HM 3 32 0 5mm HM 5 360S8 6 2 2 內(nèi)腔尺寸 根據(jù)公式 L M 043 1 zlS 5mm LM 5 19S03 18 5mm LM 18 96 0 12mm LM 12 33S3 3mm LM 3 150 根據(jù)公式 M h32 1 zS 27mm M 27 28S08 3mm M 3 29h0 40mm M 41 03S 8 32mm M 32 870 畢業(yè)設(shè)計 論文 18 第七章 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要點 1 小型模具一般只設(shè)置兩根導(dǎo)柱 當(dāng)其元合模方位要求 采用等徑且對稱 布置的方法 若有合模方位要求時 則應(yīng)采取等徑不對稱布置 或不等徑對稱 布置的形式 大中型模具常設(shè)置三個或四個導(dǎo)柱 采取等徑不對稱布置 或不 等徑對稱布置的形式 2 直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡單模具或模板較薄的模具 型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于 復(fù)雜模具或大 中型模具的動定模導(dǎo)向中 型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于推出機構(gòu) 的導(dǎo)向中 3 導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位 導(dǎo)柱中心到模板邊 緣的距離 一般取導(dǎo)柱固定端的直徑的 1 1 5 倍 其設(shè)置位置可參見標準模架 系列 4 導(dǎo)柱常固定在方便脫模取件的模具部分 但針對某些特殊的要求 如塑 件在動模側(cè)依靠推件板脫模 為了對推件板起到導(dǎo)向與支承作用 而在動模側(cè) 設(shè)置導(dǎo)柱 5 為了確保合模的分型面良好貼合 導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面處應(yīng)設(shè)置承屑槽 一般都是削去一個面 或在導(dǎo)套的孔口倒角 6 導(dǎo)柱工作部分的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 6 8mm 以確保其導(dǎo)向作 用 7 應(yīng)確保各導(dǎo)柱 導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線平行 以及同軸度要求 否則將影 響合模的準確性 甚至損壞導(dǎo)向零件 8 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7 f7 低精度時可采用 H8 f8 或 H9 f9 導(dǎo)柱固定部分的配合精度采用 H7 k6 或 H7 m6 導(dǎo)套與安裝之間一般用 畢業(yè)設(shè)計 論文 19 H7 m6 的過渡配合 再用側(cè)向螺釘防止其被拔出 9 對于生產(chǎn)批量小 精度要求不高的模具 導(dǎo)柱可直接與模板上加工的導(dǎo) 向孔配合 通常導(dǎo)向孔應(yīng)做志通孔 如果型腔板特厚 導(dǎo)向孔做成盲孔時 則 應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔 或在導(dǎo)柱柱身 導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽 導(dǎo)向孔 導(dǎo)滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來取 長度超出部分應(yīng) 擴徑以縮短滑配面 7 1 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu) 帶頭導(dǎo)柱如圖 7 1 所示 圖 7 1 導(dǎo)柱圖 7 2 導(dǎo)套結(jié)構(gòu) 帶頭導(dǎo)套如圖 7 2 所示 圖 7 2 導(dǎo)套圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 20 第八章 脫模機構(gòu)的設(shè)計 8 1 脫模機構(gòu)設(shè)計的總原則 1 要求在開模過程中塑件留在動模一側(cè) 以便推出機構(gòu)盡量設(shè)在動模一側(cè) 從而簡化模具結(jié)構(gòu) 2 正確分析塑件對模具包緊力與粘附力的大小及分布 有針對性地選擇合 理的推出裝置和推出位置 使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致 推出力作 用點應(yīng)靠近塑件對凸模包緊力最大的位置 同時也應(yīng)是塑件剛度與強度最大的 位置 力的作用面盡可能大一些 以防止塑件在被推出過程中變形或損壞 3 推出位置應(yīng)盡可能設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位 以力求 良好的塑件外觀 4 推出機構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單 動作可靠 即 推出到位 能正確復(fù)位且不與其 他零件相干涉 有足夠的強度與剛度 遠動靈活 制造及維修方便 8 2 推桿設(shè)計 8 2 1 推桿的形狀 如圖 8 1 所示 圖 8 1 推桿圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 21 8 2 2 推桿的位置和布局 1 應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的部位 均勻布置 2 應(yīng)保證塑件被推出時受力均勻 推出平衡 不變形 當(dāng)塑件各處脫模阻 力相同時 則均勻布置 若某個部位脫模阻力特大 則該處應(yīng)增加推數(shù)目 3 推桿應(yīng)盡可能設(shè)在塑件厚壁 凸緣 加強等塑件強度 剛度較大處 當(dāng) 結(jié)構(gòu)特殊 需要推在薄壁處時 可采用盤狀推桿以增大接觸面積 4 推桿的設(shè)置不應(yīng)影響凸模強度與壽命 當(dāng)推在端面則距型芯側(cè)壁 1 0 13mm 當(dāng)推桿設(shè)置在型芯內(nèi)部推在塑件內(nèi)部時 推桿孔距型芯側(cè)壁 2 3mm 5 在模內(nèi)排氣困難的部位應(yīng)設(shè)置推桿 以利于用配合間隙排氣 6 若塑件上不允許有推桿痕跡時 可在塑件外側(cè)設(shè)置溢料槽 從而靠推桿 推在溢料槽內(nèi)的凝料上而帶塑件 8 3 推件板設(shè)計的要點 1 推件板與型芯應(yīng)呈 3 10 的推面配合 以減少遠動摩擦 并起輔助定 位以防止推件板偏心而溢料 推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有 0 20 0 25mm 的間隙 以防止兩者間的擦傷而或卡死 推件板與型芯間的配合間隙以不產(chǎn)生塑料溢料 為準 塑料的最大溢料間隙可查表 推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取 Ra0 8 0 4 m 2 推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的 45 鋼制造 對要求比較高的模具 也可以采用 T8 或 T10 等材料 并淬硬到 53 55HRC 有時也可以在推件板上鑲淬火襯套以延 長壽命 畢業(yè)設(shè)計 論文 22 3 當(dāng)用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類塑件時 應(yīng)在型芯上增設(shè)一個 進氣裝置 以避免塑件脫模時在型芯與塑件間形成真空 4 推件板復(fù)位后 在推板與動模座板間應(yīng)留有為保護模具的 2 3mm 空隙 第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 在注射成型過程中 模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率 翹曲變形 耐應(yīng)力開裂性和表面質(zhì)量等 并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用 在注射過程 中 冷卻時間占注射成型周期的約 80 然而 由于各種塑料的性能和成型工 藝要求不同 模具溫度的要求有盡相同 因此 對模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化 分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本 模具溫度直接影響到塑料的充模 塑件的定型 模塑的周期和塑件質(zhì)量 而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性 塑件尺寸與結(jié)構(gòu) 性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度 注射速度 注射壓 力 模塑周期等 影響注射模冷卻的因素很多 如塑件的形狀和分型面的設(shè)計 冷卻介質(zhì)的種類 溫度 流速 冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置 模具材料 熔體溫度 塑件要求的頂出溫度和模具溫度 塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用 等 1 低的模具溫度可降低塑件的收縮率 2 模具溫度均勻 冷卻時間短 注射速度快 可降低塑件的翹曲變形 3 對結(jié)晶性聚合物 提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定 避免后結(jié)晶現(xiàn)象 但是將導(dǎo)致成型周期延長和塑件發(fā)脆的缺陷 畢業(yè)設(shè)計 論文 23 4 隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高 塑件的耐應(yīng)力開裂性降低 因此降 低模具溫度是有利的 但對于高粘度的無定型聚合物 由于其耐應(yīng)力開裂性與 塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān) 因此提高模具溫度和充模 減少補料時間是有利的 5 提高模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量 在注射成形過程中 模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率 根 據(jù)塑料的要求 注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 2000C 左右 而從模具中取出塑件 的溫度約為 600C 溫度降低是由于模具通入冷卻水 將溫度帶走了 普通的模 具通入常溫的水進行冷卻 通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因塑料端蓋使用的塑料是 ABS 要求模溫高 若模具溫度過低則會影響塑 料的流動性 增加剪切阻力 使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大 甚至還出現(xiàn)冷流痕 銀絲 注不滿等缺陷 因此在注射開始時 為防止填充不足 充入溫水或者模具加熱 總之 要做到優(yōu)質(zhì) 高效率生產(chǎn) 模具必須進行溫度調(diào)節(jié) 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 1 確定加熱或是冷卻 2 模溫均一 塑件各部分同時冷卻 3 采用低的模溫 快速且大量通冷卻水 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單 加工容易 成本低謙 9 1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則 冷卻水孔數(shù)量盡量多 尺寸盡量大的原則可 知 冷卻水孔數(shù)量大于或等于 3 根都是可行的 這樣做同時可實現(xiàn)盡量降低入 水與出水的溫度差的原則 根據(jù)書上的經(jīng)驗值取 4 根 冷卻水口口徑為 6mm 另外 具冷卻系統(tǒng)的過程中 還應(yīng)同時遵循 1 澆口處加強冷卻 2 冷卻水孔到型腔表面的距離相等 3 冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多 孔徑應(yīng)盡可能的大 4 冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲快或其接縫部位 以防漏水 5 進水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè) 通常應(yīng)設(shè)在注塑機 的背面 6 冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處 而且在冷卻系統(tǒng)內(nèi) 各相連接處應(yīng)保持密封 防止冷卻水外泄 9 2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計 因在 ABS 要求的熔融溫度為 200 而且流動性能為中性 同時在注射時模 具溫度要求為 50 70 所以該模具必須加熱 模具加熱方法包括 熱水 熱 畢業(yè)設(shè)計 論文 24 空氣 熱油及電加熱等 由于電加熱清潔 結(jié)構(gòu)簡單 可調(diào)節(jié)范圍大 所以在 該模具應(yīng)用電加熱 第十章 模具的裝配 裝配模具是模具制造過程中的最后階段 裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量 壽命和各部分的功能 模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系 將 合格的零件連接固定為組件 部件直至裝配為合格的模具 在模具裝配過程中 對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi) 模具的裝 配精度包括相關(guān)零件的位置精度 相關(guān)的運動精度 配合精度及接觸只有當(dāng)各 精度要求得到保證 才能使模具的整體要求得到保證 塑料模的裝配基準分為兩種情況 一是以塑料模中和主要零件臺定模 動 模的型腔 型芯為裝配基準 這種情況 定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工 先將型腔和型芯鑲塊加工好 然后裝入定模和動模內(nèi) 將型腔和型芯之間墊片 法或工藝定位器法保證壁厚 動模和定模合模后用平行夾板夾緊 鏜投影導(dǎo)柱 和導(dǎo)套孔 最后安裝動模和定模上的其它零件 另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模 架的 澆口套與定模部分裝配后 必須與分模面有一定的間隙 其間隙為 0 05 0 15 毫米 因為該處受噴嘴壓力的影響 在注射時會發(fā)生變形 有時在試模 中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊 就是由于沒有間隙的原因 畢業(yè)設(shè)計 論文 25 為了有效的防止飛邊 可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽 由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊 10 1 模具的裝配順序 1 確定裝配基準 2 裝配前要對零件進行測量 合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈 3 調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差 如各模板的平行度要校驗修磨 以 保證模板組裝密合 分型面吻合面積不得小于 80 間隙不得小于溢料最小值 防止產(chǎn)生飛邊 4 在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準面 以便總裝合模調(diào)整時檢查 5 組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活 無松動和卡滯現(xiàn)象 6 組裝冷卻和加熱系統(tǒng) 保證管路暢通 不漏水 不漏電 門動作靈活緊 固所連接螺釘 裝配定位銷 裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠 但 應(yīng)防止進入系統(tǒng)中 7 試模合格后打上模具標記 包括模具編號 合模標記及組裝基面 1 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法 采用外部加熱法 將鑄鋁加熱板安裝在模具外部 從外 部向內(nèi)進行加熱 這種方法加熱快 但損耗量大 2 筒和噴嘴的加熱 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱 與模具同時進行 3 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度 壓力 時間參數(shù) 調(diào)整工藝參 數(shù)時按壓力 時間 溫度這樣的先后順序變動 4 注塑 在料筒中的塑料和模具達到預(yù)熱溫度時 就可以進行試注塑 觀察注塑塑 件的質(zhì)量缺陷 分析導(dǎo)致缺陷的原因 調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù) 直至達 到最佳狀態(tài) 8 模具的維護 模具優(yōu)化設(shè)計的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用 只須更換個別已 損壞的零件 不會導(dǎo)致用過程中 會出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損 不正常 的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報廢 最后檢查各種配件 附件待零件 保證模具裝備齊全 另外在裝配過程中 應(yīng)嚴防零件在裝配過程中磕 碰 劃傷和銹蝕 裝配滾動軸承允許采用機油進 行熱裝 油的溫度不得超過 1000C 畢業(yè)設(shè)計 論文 26 10 2 開模過程分析 注塑機推動推桿墊板兼頂管墊板使動定模分開 在導(dǎo)柱導(dǎo)向的情況下 動 定模順利分型 同時拉料桿拉斷澆口 使塑件在推板和頂管的作用下順利脫出 閉合時 同樣在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向作用下通過頂柱使頂桿先于型腔復(fù)位 以免 頂桿碰到型腔 損壞模具 參考文獻 1 鄒繼強 塑料制品及其成型模具設(shè)計 C 北京 清華大學(xué)出版社 2005 2 2 伍先明 王群 龐佑霞 張厚安等 塑料模具設(shè)計指導(dǎo) C 北京 國防工業(yè)出版社 2006 5 3 中國機械工程學(xué)會 中國模具設(shè)計大典編委會 中國模具設(shè)計大典 R 南昌 江西科 學(xué)技術(shù)出版社 2003 4 塑料模具設(shè)計手冊 編委會 模具設(shè)計手冊 D 北京 機械工業(yè)出版社 2002 5 陳萬林 實用塑料注射模具設(shè)計與制造 S 北京 機械工業(yè)出版社 2002 6 賈潤禮 程志遠等 實用注射模設(shè)計手冊 北京 中國輕工業(yè)出版社 2000 畢業(yè)設(shè)計 論文 0 中國模具業(yè)的發(fā)展 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)成本低而廣泛應(yīng)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 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 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 畢業(yè)設(shè)計 論文 1 美國塑料產(chǎn)量就已達 2000 萬噸之多 1986 年增至 23l0 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 1996 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 1 萬多 家 其中職工人數(shù)少于 50 人的占總數(shù)的 53 50 l00 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 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 28 100 500 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 畢業(yè)設(shè)計 論文 2 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 1390 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 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 598 萬噸 加拿大 432 萬噸和意大利 385 萬噸 均為 2001 年 產(chǎn)量 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 模具工 畢業(yè)設(shè)計 論文 3 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 1991 2001 三個階段 萌芽期 工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進 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 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) 機械五金業(yè) 汽機車及家電業(yè)發(fā)展 沖壓模具與塑料模具 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)研究與發(fā)展五年計劃 畢業(yè)設(shè)計 論文 4 與 工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(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)高附加值與進口依賴高的模具 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 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) 提升到計算機與電子 通信與光電等精密模具 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 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)展成為世界制造強國 仍將依賴于 模具工業(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