台灯外壳塑料注塑模具说明

1、个人资料整理 仅限学习使用1 前言1.1模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料<固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用 于制造业中。 b5E2RGbCAP模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量 一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发 能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989年 3 月中国政府颁布的关 于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改

2、造序列的第一位。 p1EanqFDPw模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械， 电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承 担了这些工业领域中 60 90的产品的零件，组件和部件的生产加工。DXDiTa9E3d模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车， 摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业 是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模 具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了

3、明确。汽车基本车型不断增加， 2005 年将达到 170 种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型， 汽车换型时约有 80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有14种排量 80多个车型， 1000多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多个，其中一半以上 需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子 及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 RTCrpUDGiT目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具 出

4、口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提 高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技 术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 5PCzVD7HxA1.2 各种模具的分类和占有量模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。 除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成 型。 jLBHrnAILg<1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50以上。按工艺性质的不同，冲模

5、可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深 模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 xHAQX74J0X<2 ）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻 模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻 模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模 具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 LDAYtRyKfE<3 ）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35，

6、而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模， 低发泡注射成型模，吹塑模等。 Zzz6ZB2Ltk<4 ）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型， 在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6。 dvzfvkwMI1<5 ）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模， 复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。 rqyn14ZNXI模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造<凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多

7、学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。 EmxvxOtOco1.3 我国模具工业的现状自 20 世纪 80 年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。 20 世 纪 90 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在1990 年仅 60 亿元人民币， 1994 年增长到 130 亿元人民币， 1999 年已达到 245 亿元人民币， 2000 年增至 260270 亿元人民币。今后预 计每年仍会以 10 15的速度快速增长。 SixE2yXPq5目前，我国 17000 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所 有制形式的模

8、具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。其 中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事 模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我国国内知名的 “模具之乡 ”和最具发展活力的地 区之一。在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷 加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中 心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 6ewMyirQFL在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三

9、分之一。其 中，冲压模具约占 50<中国台湾： 40），塑料模具约占 33<中国台湾： 48），压铸模具约占 6<中国台湾： 5），其他各类模具约占 11<中国台湾： 7）。 kavU42VRUs中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期<1961 1981），成长期 <1981 1991），成熟期<1991 2001）三个阶段。 y6v3ALoS89萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商如热处理产业等）逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造

10、用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模 具等。 M2ub6vSTnP1981 年 1991 年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发 展的重要性日益彰显，自 1982 年起，台湾地区就将模具产业纳入 “策略性工业适用范围 ”，大力推动 模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力发展整体经济。随着民生工业，机械五金 业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐渐形成台湾模具工业两大主流。从 1985 年起， 模具产业已在推行 计算机辅助模具设计和制造等 CAD/CAM 技术，所以台湾模具 业接触 CAD/CAM/CAE/CAT 技术的时间相当早。 0Yu

11、jCfmUCw成熟期，在国际化，自由化和国际分工的潮流下， 1994 年， 1998 年，由台湾地区政府委托金属 中心执行 “工业用模具技术研究与发展五年计划 ”与 “工业用模具技术应用与发展计划 ”，以协助业界 突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。 1997 年 11 月间台湾凭借 模具产业的实力，获得世界模具协会 ISTMA ）认同获准入会，正式成为世界模具协会会员，。整体 而言，台湾模具产业在这一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机 辅助设计，台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算 机与电子，通

12、信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精密锻造等 模具。 eUts8ZQVRd1.4世界五大塑料生产国的产能状况美国塑料 （原料的产量多年来一直雄居各国之首。早在80年代前期，美国塑料产量就已达 2000 万吨之多， 1986 年增至 23l0 万吨，占全球总产量 8100 吨的 28.5，此后美国塑料产量继续呈现稳定增长之势，1988 年、 1990 年、 1992 年、 1994 年、 1996 年和 1998 年分别增加到 2710 万吨、 2810 万吨、 3010 万吨、 3410 万吨、 4000 万吨和 4360 万吨，占世 界总产量的比例从 1996

13、年起提高到 30 以上。 2001 年美国塑料产量为 4170 万吨，其中以聚乙烯为 最多，达 1500 多万吨。其次分别是氯乙烯 650 万吨、聚丙烯 720 万吨、聚苯乙烯对酞酸脂 320 万 吨、聚苯乙烯 280 万吨。国内塑料消费量 （产量 +进口量一出口量 ，美国也是全球最多的。美国的全 部塑料消费量 2001年为 4280万吨。美国人均塑料消费量也是很高的，2000年为 159公斤， 2001年略减为 155 公斤 ，居全球第 3 位。美国现有各种大小塑料企事业单位1 万多家，其中职工人数少于50 人的占总数的 53， 50l00 人的占 21， 100500 人的占 23，超过

14、500 人的占近 4，职工总 数近 90万人。在美国塑料制品加工业的就职人数达110万， 2001 年的出货金额为 2150 亿美元，人均出货金额为 195美元。德国是世界最大的塑料 （原料生产国之一，上世纪 90年代初的 1991 年、 1992 年和 1993 年，德国塑料产量都为 990 多万吨， 1994 年增达超过 1000 万吨的 1110 万吨 1998 年达近 1300万吨， 1999年为近 1400万吨， 2000年增至 1550万吨，超过日本为世界第 2大塑料生产 国， 2001年上升为 1580万吨， 2002年已过 1600万吨。 2001年德国生产的种种塑料原料中，聚

15、乙烯为 285 万吨 （低密度聚乙烯 160万吨，高密度聚乙烯 125 万吨，氯乙烯 175 万吨，聚丙烯 160万吨。 德国 2001 年的国内塑料消费量为 1280 万吨，其中聚乙烯 265 万吨，聚丙烯 155 万吨氯乙烯 152 万吨。德国人均塑料消费量 2001 年为 160 公斤，在世界上仅少于比利时的 172 公斤，高于美国的 155 公斤，排在世界第 2 位。德国塑料制品加工业的职工总计有近 30 万人， 2001 年的出货金额为 360 亿美元，人均 126 美元。德国塑料制品加工企业中职工少于 50 人的占 44 ， 50100 人的占 28， 100500 人的占 25，

16、 500人以上的占 4。中国塑料工业多年持续高速增长，1991年产量仅为 250 万吨， 1995 年增为 350 万吨， 1998 年超过 700 万吨，到 2002 年已增达约 1400 万吨，超过日 本而成为世界第 3 大塑料原料生产国。中国今年塑料制品市场将持续走强，在包装、工程、建材、 农用和日用塑料制品等各个领域都将有较大幅度的增长，需求量将超过 2500 万吨。其中包装塑料制 品今年需求量将超过 850 万吨，工程塑料制品需求量将达 400 万吨左右，建材塑料制品需求量将达 300 万吨以上，农用塑料制品需求量将在 500 万吨左右，日用塑料制品需求量约为 80 万吨左右。日 本

17、在很长的时期内都是仅次于美国的世界第 2 大塑料生产国。一直到 1997 年，日本塑料产量曾经连 续多年增长，年产量在 70年代中期就已达 500多万吨， 1987年突破 1000万吨， 1991 年达约 1300万 吨， 1992 年和 1993 年因受日本经济下滑的影响，产量略有减少，分别降至 1258 和 1225 万吨。从 1994 年起产量再度增长， 1994 年、 1995 年和 1996年分别回升到 1300 万吨、 1400 万吨和 1470万 吨， 1997 年的产量又比上年增长 3.7，达到 1521 万吨，首次超过 1500 万吨。但这种增势在 1998 年受到遏制，产量

18、大幅度减少。 1998年，日本塑料产量为 1390万吨，比上年减少了 8.7。 1999年 和 2000 年日本塑料产量分别回升到 1432 万吨和 1445 万吨，但仍远未恢复到 1997 年的水平。 2001 年和 2002年日本塑料产量再度下降至 1400万吨以下的 1364 万吨和 1361万吨。 2002年日本塑料 （原 料 产量减为 1361 万吨。而中国则增为 1366 万吨，日本又退居第 4 位。韩国塑料产量增长十分迅 速， 1986年超过 200万吨， 1990年增达 300万吨， 1992 年突破 500万吨， 1994年、 1996年和 1997 年分别上升到 600 多

19、万吨、 700 多万吨和 800 多万吨， 1998 年产量增至 850 万吨， 1999 年突破 900 万吨， 2001 年达 1200万吨，跻身于世界 5 大塑料生产国之列。韩国塑料原料产品中以聚乙烯居首， 2001 年产量为 340 万吨（低密度聚乙烯 160万吨，高密度聚乙烯 180 万吨，聚丙烯以 238 万吨排在 第 2位，其次分别是聚酯 161万吨、氯乙烯 124万吨、 ABS·AS树脂 86万吨、聚苯乙烯 77万吨。韩 国国内塑料消费量 2001 年 420 万吨，只相当于产量的 1/3 略高。人均塑料消费量 2001 年为 106 公 斤，韩国塑料制品加工业的职工

20、总数 2001年为 3.1万人，出货金额为 85 亿美元，人均 276美元。塑 料产量位居世界前 10 名的国家和地区还有法国 660 万吨、比利时 600 万吨、中国台湾 598 万吨、加 拿大 432万吨和意大利 385万吨（均为 2001年产量 。sQsAEJkW5T1.5 我国模具技术的现状及发展趋势20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工 业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年 来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的 投入力度，将技术进步

21、作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技 术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要 发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 GMsIasNXkA中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。 在大型模具方面已能生产 48"<约 122CM ）大屏幕彩电塑壳注射模具， 6.5KG 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，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多 形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具

22、CAD/CAE/CAM 技术，模具的电加工和 数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量 和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。 TIrRGchYzg尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍 满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的 模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技 术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 7EqZcWLZNX<1 ）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，

23、成型零件的大 型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 lzq7IGf02E<2 ）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而 且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 zvpgeqJ1hk<3 ）推广 CAD/CAM/CAE 技术；模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程 碑。实践证明，模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造 水平。 NrpoJac3v1<4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造

24、水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术 将在模具制造中获得更为广泛的应用。 1nowfTG4KI2 注塑件的设计2.1功能设计功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能,并达到一定的技术指标 .该塑件是日用品 ,承受外力的几率不大 ,如冲击载荷 ,振动 ,摩擦等情况比较少。塑件的工作温度是室温,这使得在材料选择时对热变形温度 ,脆化温度 ,分解温度的要求降低。作为一种日用品,生产批量应该是大批大量生产 ,这样 ,就必须考虑生产成本和模具寿命, 在材料的选择时要综合各种因素。此外,塑料都会老化 ,作为一种光学用品 ,还要考虑到材料的光氧化等问题 .f

25、jnFLDa5Zo2.2材料选择通常 ,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求,以及原材料厂家提供的材料性能数据 .对于常温工作状态下的结构件来说, 要考虑的主要是材料的力学性能 ,如屈服应力 ,弹性模量 ,弯曲强度 ,表面硬度等 .该塑件对材料的要求首先必须是透光性好,其次才是成型难易和经济性问题,以下是对几种透光性能较好材料的性能对比，如表 2-1 所示。 tfnNhnE6e5+表 2-1 材料的特性塑料名称PSPCPMMA拉伸强度 /MPa51.96672弯曲强度 /MPa11095113断裂伸长率 /%280100落球冲击强度 J/m16422洛氏硬度 <M )1

26、1582101氧指数 <OI )24.917.3热变形温度 / 85134100维卡软化点 / 105153120马丁耐热温度 / 112体积电阻率 / · cm17 17191017 10 17162.1 ×1014 1510 10吸水率 %0.050.131.19透光度 /%88929393雾度%30.90.9折射率1.5921.5861.492价格 < 元/吨)1150123033000410001950020700和机械加工一样要考虑到加工工艺问题，模具成型也要考虑到材料的注塑特性，在各特点都相差无几的情况下，好的成型特性是选择材料的主要标准，以下是三种

27、材料的性能和成型特性比较，如表 2-2 所示。 HbmVN777sL表2-2 材料的性能和成型特性比较塑料品种性能特点成型特点模具设计注意事项使用温度主要用途聚苯透明性成型性能好因流动性装饰制乙烯好，电性能成型前可不干燥，好，适宜用点浇品，仪表壳，<非好，抗拉强度但注射时应防止溢口，但因热膨胀绝缘零件，容结晶型）高，耐磨性料，制品易产生内大，塑件中不宜30 80器，泡沫塑好 ，质 脆 ，抗 冲击强度差， 化学稳定性教 好应力，易开裂有嵌件料，日用品等有机透光率最流动性差，易合理设计浇透明制玻璃非好，质轻坚产生流痕，缩孔，注系统，便于充品，如窗玻结晶型）韧，电气绝缘易分解，透明性型，脱模斜

28、度尽璃，光学镜性好 / 但表面硬好，成型前要干可能大，严格控片，灯罩等80度不高，质脆燥，注射时速度不制料温与模温，易开裂，化学能太高以防分解稳定性较好，收缩率取但不耐无机 酸，易溶于有 机溶剂0.35聚碳透光率较耐寒性好，熔尽可能使用在机械上酸酯非高，介电性能融温度高，黏性直接浇口，减小做 齿 轮 ， 凸结晶型）好，吸水性大 ， 成 型 前 需 干流动阻力，塑料 130 轮，蜗轮，滑小，力学性能燥，易产生残余应要干燥，不宜采脆化温度为轮等，电机电好，抗冲击，力，甚至裂纹，质用金属嵌件，脱100子产品零件，抗蠕变性能突硬，易损模具，使模斜度 2?光学零件等出，但耐磨性 差 ，不 耐 碱， 酮，

29、酯用性能好以上的性能分析对比中看 出,在透光度方面三种材料相差 不大，成型特性上以聚碳酸酯 为好，由于是一般性民用品， 所以价格上是需要考虑的，我 们主要要求是价格和透光度 ,其 它如拉伸强度 ,断裂伸长率等则 是次要考虑的指标 （这由塑件的 工作环境决定 >, 最终选定 PS为 塑件材料 .因为除了质脆和抗拉 强度不如其它两种材料外，它 所拥有的特性符合我们的塑件 要求，但这些不是我们主要考 虑的。 V7l4jRB8Hs2.3结构设计 图 2-1 原始零件图塑料制件的结构工艺性是指塑件结构对成型工艺方法的适应性.在塑料生产过程中 ,一方面成型会对塑件的结构 ,形状 ,尺寸精度等诸方面提

30、出要求 ,以便降低模具结构的复杂程度和制造难度,保证生产出价廉物美的产品。另一方面 ,模具设计者通过对给定塑件的结构工艺性进 行分析 ,弄清塑件生产的难点 ,为模具设计和制造提供依据 .83lcPA59W92.3.1对塑件的修改说明 塑件要求能够放置一对 7#电池，安放小灯泡，外接系带， 所以要考虑到电池和灯泡的固定，开关的安放问题，关于零件的造型图如 图 2-3所示，详细结构可参考零件图纸。 mZkklkzaaP<1 ）外型轮廓；原零件 2D图的心型曲线不规则 ,如图 2-1和2-2所示。在 用PRO/E 造型时总会造成曲面不能加厚的问题,用修剪曲面的办法虽然能解决加厚问题 ,但整个塑

31、件也不规则 ,给后续工作带来不便 .所以在保证基本外 型的前提下对尺寸做了修改 ,目的是为了造型。 AVktR43bpw<2 ）结构；原图形有两个小而薄的吊耳,且置于塑件外端 ,考虑到所有PS料硬而脆 ,这会使得两个吊耳极易损坏 ,所以,改两个吊耳为一个 ,设计吊耳 , 开关 ,灯泡在塑件中心位置 ,如图2.2所示 ,这样起到吊挂作用又不易损坏 .设计 凹槽使两半灯罩配合 ,设置了三个锁位加强 . 最终确定的尺寸如图 2.2所示。 ORjBnOwcEd2.3.2壁厚 图2-2 原始零件图各种塑件 ,不论是结构件还是板壁 ,根据使用要求具有一定的厚度 ,以保证其力学强度 .一般地说 ,在

32、满足力学性能的前提下厚度不宜过厚,不仅可以节 2MiJTy0dTT约原材料 ,降低生产成本 ,而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短,提高生产率。其次可避免因过厚产生的凹陷,缩孔 ,夹心等质量上的缺陷 .以下是 PS的壁厚推荐值最小壁厚 mm小型件壁厚 mm中型件壁厚 mm大型件壁厚 mm0.751.251.63.25.4该塑件属于中小型件,从图上看 ,塑件边缘的壁很厚 ,达到 5MM, 壳体取中型件壁厚 1.6,这样使得整个塑件的壁厚是不均匀的,但若减小边缘壁厚 ,则对塑件的推出不利 ,而且有可能使电池不能安装 . 边缘壁厚可用来放置推杆或推板。 gIiSpiue7A2.3.3脱模斜度 由于塑

33、件成型时冷却过程中产生收缩,使其紧箍在凸模或型芯上 ,为了便于脱模 ,防止因脱模力过 大而拉坏塑件或使其表面受损 ,与脱模方向平行的塑件 内,外表面都应具有合理的斜度 .以下是 PS的脱模斜度推荐值 制件外表面 制件内表面351.35 3°01 °塑件内表面在造型时就有弧度 , 如果要有脱模斜度就是在凹槽和锁位处 ,这不仅对脱模 图2-3 修改后的产品零件图有好处，而且可以更好的锁紧。2.3.4加强肋 塑件上适当设置的加强肋可以防止塑件的翘曲变形；沿着物料流动方向的加强肋还能降低充模 阻力，提高融体流动性，避免气泡，缩孔和凹陷等现象的产生。在该塑件中的加强肋起到引导物料流动

34、的作用同时又对电池进行定位，高度比分型面低1MM ，脱模斜度取 2度，顶部倒圆角，低部倒角 R，宽度取 0.5T。通常加强肋的设计原则为高度低过高时容易在弯曲和冲击负荷作用下受损），15 / 55uEh0U1Yfmh宽度小，而数量多为好 塑件形状所允许的情况下）。2.3.5圆角 塑件上各处的轮廓过度和壁厚连接处，一般采用圆角连接，有特殊要求时才采用尖角结构。尖 角容易产生应力集中，在受力或受冲击载荷时会发生破裂。圆角不仅有利于物料充模，同时也有利 于融料在模具型腔内的流动和塑件的脱模。圆角的取值与应力集中的关系遵循 R/T 函数关系，当R/T=0.6 以后应力集中变的缓和，该塑件大部分的圆角取

35、 R1，较大值取到 R3。加强肋的圆角半径值关 系如表 2-3所示。 IAg9qLsgBX我们是专业全职代做模具、机械等专业的课程设计、毕业设计，并且拥有大量现成的机 械、模具毕业设计，都是通过答辩后全套的设计，全套的图纸、说明书和英文翻译，有 需要的可联系我们。 QQ： 19837398WwghWvVhPE手机：我们的网址是： 此套设计仅供下载的同学参考，谢谢！但是不能直接拿来用，因为你能下载到这套设计，你们同学也能下载到这套设计，到时候重复的人都不会过。这套设计我们不是用来出售，所以是传到网上给你们参考使用，如需看更多的其他题目，可以联系我们。 asfpsfpi4

36、k表 2-3 肋的圆角半径值关系表肋的高度 /mm6.56.5131319>19圆角半径 /mm0.81.51.53.02.55.036.5塑件上其它的特征还有如孔，螺纹，嵌件，铰链，文字和花纹等，各个特征都有其设计原则和特殊功能，因为该塑件没有涉及，所以就不一一介绍 ooeyYZTjj12.4 塑件的尺寸精度及表面质量2.4.1 尺寸精度<1）尺寸精度的选择；塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要 求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑 件的精度要求，要具体分析，根据装配情况来确定尺寸公差，该塑件是一般民

37、用品，所以精度要求 为一般精度即可，但是由于要保证两半壳体的闭合，所以在凹槽和锁位处应该对精度要求高些，对 其要有公差配合要求，应选择高精度。根据精度等级选用表， PS 的高精度为 2 级，一般精度为 3 级。根据塑件尺寸公差表，在公称尺寸在 100120 范围内，取 MT2B 级的公差数值为 0.52 mm ， MT3B 级的公差数值为 0.78 mm。 BkeGuInkxI<21)<2 ）尺寸精度的组成及影响因素；制品尺寸误差构成为：= s+ z+ c + a 模具安装，配合间隙引起的误差；式中制件总的成型误差；塑料收缩率波动所引起的误差；模具成型零件制造精度所引起的误差；模具

38、磨损后所引起的误差；影响塑料制品尺寸精度的因素比较复杂，归纳有以下三个方面。<1）模具 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素。<2 ）塑料材料 主要是收缩率的影响，收缩率大的尺寸精度误差就大。<3 ）成型工艺 成型工艺条件的变化直接造成材料的收缩，从而影响尺寸精度。2.4.2 塑件的表面质量表面质量是一个相当大的概念，包括微观的几何形状和表面层的物理- 力学性质两方面技术指标，而不是单纯的表面粗糙度问题。塑件的表观缺陷是其特有的质量指标，包括缺料，溢料与飞 边，凹陷与缩瘪，气孔，翘曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的决定性因素，通常要 比塑件高出一个等级。

39、该塑件要求对型腔抛光，所以对粗糙度的要求比较高，查表得PS抛光后顺纹路方向的表面粗糙度为 0.02 m，垂直纹路方向的表面粗糙度为 0.26 m。 PgdO0sRlMo3 注塑成型的准备3.1 注塑成型工艺简介 注塑成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注塑机的料 斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流状态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以 很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段时间的保压冷却以后， 开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。一般分为三个阶段的工作。3cdXwckm15图 3-1 注塑成型压力时间

40、曲线<1 ）物料准备；成型前应对物料的外观色泽、颗粒情况，有无杂质等进行检验，并测试其热稳 定性，流动性和收缩率等指标。对于吸湿性强的塑料，应根据注射成型工艺允许的含水量进行适当 的预热干燥，若有嵌件，还要知道嵌件的热膨胀系数，对模具进行适当的预热，以避免收缩应力和裂纹，有的塑料制品还需要选用脱模剂，以利于脱模。 h8c52WOngM<2 ）注塑过程；塑料在料筒内经过加热达到流动状态后，进入模腔内的流动可分为注射，保 压，倒流和冷却四个阶段，注塑过程可以用如图所示3.1所示。图中 T0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体 <T=T1 ）时，熔体压力迅速上升，达到最

41、大值P0。从时间 T1到T2 ，塑料仍处于螺杆 <或柱塞）的压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍 在流动，而温度又在不断下降，定向分子< 分子链的一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子定向的程度越 高。从螺杆开始后退到结束 <时间从 T2 到T3），由于模腔内的压力比流道内高，会发生熔体倒流， 从而使模腔内的压力迅速下降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时为止。其中，塑料凝结时的压力 和温度是决定塑料制件平均收缩率的重要因素。 v4bdyGious<3 ）制件后处理

42、；由于成型过程中塑料熔体在温度和压力下的变形流动非常复杂，再加上流动 前塑化不均匀以及充模后冷却速度不同，制件内经常出现不均匀的结晶、取向和收缩，导致制件内 产生相应的结晶、取向和收缩应力，脱模后除引起时效变形外，还会使制件的力学性能，光学性能 及表观质量变坏，严重时会开裂。故有的塑件需要进行后处理，常用的后处理方法有退火和调湿两 种。 J0bm4qMpJ9退火是为了消除或降低制件成型后的残余应力，此外，退火还可以对制件进行解除取向，并降 低制件硬度和提高韧性，温度一般在塑件使用温度以上的 1020 度至热变形温度以下 1020度之间； 调湿处理是一种调整制件含水量的后处理工序，主要用于吸湿性

43、很强、而且又容易氧化的聚酰胺等 塑料制件 . 调湿处理所用的加热介质一般为沸水或醋酸钾溶液<沸点为 121，加热温度为 100121，保温时间与制件厚度有关，通常取2 9小时。 XVauA9grYP3.2注塑成型工艺条件1）温度；注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。喷嘴温度通常 略微低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴口发生 “流涎现象 ”；模具温度一般通过冷却系 统来控制；为了保证制件有较高的形状和尺寸精度，应避免制件脱模后发生较大的翘曲变形，模具 温度必须低于塑料的热变形温度。 PS料与温度的经验数据如表 3-1 所示。 bR9C6TJscw表 3-1

44、 温度的经验数据料筒温度/ 喷嘴温度 /模具温度 /热变形温度/ 后段中段前段1.82M0.45MPAPA15021017023019025024025057565962）压力；注射成型过程中的压力包括注射压力，保压力和背压力。注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。保压力的大小取决于模具对熔体的静水压力，与制件的形状，壁厚及材料有关。对于像PS 流动性好的料，保压力应该小些，以避免产生飞边，保压力可取略低于注射压力。背压力是指注塑机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压 力，背压力除了可驱除物料中的空气，提高熔体密实程度之外，还可以使熔体内压力增大，螺杆

45、后 退速度减小，塑化时的剪切作用增强，摩擦热量增大，塑化效果提高，根据生产经验，背压的使用 范围约为 3.427.5MPA 。 pN9LBDdtrd3）时间；完成一次注塑成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注射时间，保压时间，冷却 时间，其他时间 开模，脱模，涂脱磨剂，安放嵌件和闭模等），在保证塑件质量的前提下尽量减小 成型周期的各段时间，以提高生产率，其中，最重要的是注射时间和冷却时间，在实际生产中注射 时间一般为 35秒，保压时间一般为 20120 秒，冷却时间一般为 30120 秒这三个时间都是根据塑 件的质量来决定的，质量越大则相应的时间越长）。确定成型周期的经验数值如表 3-2 所

46、示。 DJ8T7nHuGT表 3-2 成型周期与壁厚关系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s0.5102.5351.0153.0451.5223.5652.0284.085经过上面的经验数据和推荐值，可以初步确定成型工艺参数，因为各个推荐值有差别，而且有的与实际注塑成型时的参数设置也不一致，结合两者的合理因素，初定制品成型工艺参数如表 3-3所示。 QF81D7bvUA表 3-3 制品成型工艺参数初步确定特性内容 特性 内容注塑机类型螺杆式螺杆转速 <r/min )48喷嘴形式直通式模具温度50喷嘴温度 (>230后段温度 ( >150210中段

47、温度 (>170230前段温度 ( >190250注射压力 MPa90保压力 MPa80注射时间 s1.5保压时间 s5冷却时间 s20其他时间 s3成型周期 s30成型收缩 (%>0.6干燥温度 (>6080干燥时间 ( >13后处理温度 70，保温时间2 小时。3.3 注塑机的选择3.3.1注塑机简介1956 年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大突破 ,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的 30%。注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快 ,产量最多的机种之一 .4B7a9QFw9h注塑机的分类方式很多

48、 ,目前尚未形成完全统一标准的分类方法.常用的说法有 :<1)按设备外形特征分类 :卧式,立式,直角式 ,多工位注塑机；<2)按加工能力分类 :超小型 ,小型,中型 ,大型和超大型注塑机。 此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。3.3.2注塑机基本参数注塑机的主要参数有公称注射量 ,注射压力 ,注射速度 ,塑化能力 ,锁模力 ,合模装置的基本尺寸 ,开合 模速度 ,空循环时间等 .这些参数是设计 ,制造 ,购买和使用注塑机的主要依据 .ix6iFA8xoX(1> 公称注塑量；指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的

49、最大注射量 ,反映了注塑机的加工能力 .wt6qbkCyDE(2> 注射压力；为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力 ,螺杆 (或柱塞 >对熔料必须施加足够的压力 ,我们将这种压力称为注射压力 .Kp5zH46zRk(3> 注射速率；为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率 ,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度.Yl4HdOAA61常用的注射速率如表 3-4所示。表3-4注射量与注射时间的关系3注射量 /CM 3125250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率 /CM/S125 200 33

50、3 570 890 1330 1600 2000注射时间 /S 11.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5个人资料整理 仅限学习使用(4> 塑化能力；单位时间内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调,若塑化能力高而机器的空循环时间长 ,则不能发挥塑化装置的能力 ,反之则会加长成型周期 .ch4PJx4BlI(5> 锁模力；注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开 .(6> 合模装置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉杆空间 ,模板间最大开距 ,动模板的行程 ,模具最大厚度与最小厚度等 .这些参数规定了机器加

51、工制件所使用的模具尺寸范围.qd3YfhxCzo(7> 开合模速度；为使模具闭合时平稳,以及开模 ,推出制件时不使塑料制件损坏 ,要求模板在整个行程中的速度要合理 ,即合模时从快到慢 ,开模时由慢到快在到停 .E836L11DO5(8> 空循环时间；在没有塑化 ,注射保压 ,冷却 ,取出制件等动作的情况下 ,完成一次循环所需的时间 . 3.3.3选择注塑机<1)由公称注射量选定注射机由注射量选定注射机 .由PRO/E建模分析得 <材料密度取1.05kg dm 3 ):总体积 V=49.3cm 3 ；总质量 M=56.5g ；流道凝料 V'=0.5V (流道凝料的

52、体积 (质量 >是个未知数 ,根据手册取 0.5V(0.5M> 来估算 ,塑件越大 则比例可以取的越小 >； S42ehLvE3M3实际注射量为 :V 实 =49.3 ×1.5=73.95 cm ；实际注射质量为 M 实 =1.5M=56.5 ×1.5=84.75g ；根据实际注射量应小于 0.8倍公称注射量原则 , 即：0.8V 公 V 实 <3 1)V 公 = V 实 /0.8=79.35 ÷0.83=92.44 cm ；<2 )由锁模力选定注射机F 锁 F 胀 =A 分 · P 型 <3 2)P型=215 / 5

53、524个人资料整理 仅限学习使用21 / 55=2×3.14 1102×30×10 6=569.91 <KN )式中 F锁 注射机的锁模力 <N)；A 分 塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和；120 101P 型 型腔压力，取 P 型 =30MP a ； D取的是塑件的平均直径， D= 120 101 =110.5， D 110mm； 2结合上面两项的计算，初步确定注塑机为表3-5所示，查国产注射机主要技术参数表取SZ-160/1000,主要技术参数如下。 501nNvZFis表3-5 国产注射机 SZ-160/1000 技术参数表特性内容特性内容

54、结构类型卧拉杆内间距 (mm>360×26理论注射容积 <cm 3 )179移模行程 (mm>0280螺杆 (柱塞 >直径 (mm>44最大模具厚度 (mm>360注射压 (MP a >132最小模具厚度 (mm>170注射速率 (g/s>110锁模形式 (mm>液压塑化能力 (g/s>10.5模具定位孔直径 (mm>120螺杆转速 (r/min>10150喷嘴球半径 (mm>10锁模力 (KN>1000喷嘴口直径3.4 注射机的校核3.4.1 最大注塑量的校核为确保塑件质量，注塑模一次成型的塑

55、件质量 < 包括流道凝料质量)应在公称注塑量的 35%75% 范围内，最大可达 80%，最小不小于 10%。为了保证塑件质量，充分发挥设备的能力，选 择范围通常在 50%80% 。jW1viftGw933V实 =73.95 cm ；V公179cm ；73.95100% =41.3%满足要求。1793.4.2 锁模力的校核 在确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注塑机的额定锁模力：F>K A 分 ·P型<33)>1.2 ×2×3.14 11026×30×10> 683.892 KN 满足要求。式中 F注塑机

56、额定锁模力： 1000KN ；K 安全系数，通常取 1.11.2，取 K=1.2 ；3.4.3 塑化能力的校核每次实际注射量由 3.2.3初定的成型周期为 30 秒计算，实际要求的塑化能力为成型周期即： 73.95 =2.465<g/s ），小于注塑机的塑化能力303.4.4 喷嘴尺寸校核 在实际生产过程中，模具的主流道衬套始 端的球面半径 R2 取比注射机喷嘴球面半径 R1 大 12 mm ，主流道小端直径 D 取比注射机喷 嘴直径 d 大 0.51 mm，如图 3.2 所示，以防止 主流道口部积存凝料而影响脱模，所以，注射 机喷嘴尺寸是标准，模具的制造以它为准则。10.5<g/s），说明注射