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塑料蓋注塑模具設計

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塑料蓋注塑模具設計
目錄
第一章前言 - 4 -
1.1模具工業在國民經濟中的地位 - 4 -
1.2各種模具的分類和占有量 - 5 -
1.3我國模具工業的現狀 - 5 -
1.4世界五大塑料生產國的產能狀況 - 6 -
1.5 我國模具技術的現狀及發展趨勢 - 8 -
第二章注塑件的設計 - 10 -
2.1 功能設計 - 10 -
2.2 材料 - 10 -
2.3 結構 - 12 -
2.4 塑件工藝性分析 - 13 -
第三章注塑成型的準備 - 15 -
3.1 注塑成型工藝簡介 - 15 -
3.2 注塑成型工藝條件 - 16 -
3.3注塑機的選擇 - 17 -
3.4注射機有關參數的校核和最終選擇 - 19 -
3.5模具開模行程校核 - 20 -
3.6注塑機的參數校核 - 21 -
第四章模具設計 - 22 -
4.1 塑料配方說明 - 22 -
4.2 分型面的確定 - 22 -
4.3型腔數目的確定 - 23 -
4.4澆口確定 - 23 -
4.5模具材料的選擇 - 23 -
4.6澆注系統設計 - 24 -
4.7標準模架的選擇 - 26 -
4.8導向與定位機構 - 27 -
4.9頂出系統設計 - 28 -
4.10成型零件工作尺寸的計算 - 30 -
4.11排氣設計 - 31 -
4.12溫度調節系統設計 - 32 -
第五章模塑的工藝規程的編制 - 37 -
5.1蓋模塑工藝卡 - 37 -
5.2主要零件的加工工藝過程 - 37 -
結論 - 40 -
參考文獻 - 41 -
致謝 - 42 -
附錄 - 43 -

蓋塑料注塑模具設計

摘要塑料工業是當今世界上增長最快的工業門類之一，而注塑模具是其中發展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。
本設計介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結構與工作原理，對注塑產品提出了基本的設計原則；詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統、溫度調節系統和頂出系統的設計過程，并對模具強度要求做了說明；
通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節問題，了解模具結構及工作原理.
關鍵詞塑料模具分型面標準

The plastic injection modle design of Lid
Abstract Now The plastics industry is one of the growing quickest industry classes in the world, but the injection mold is develops the quick type. Therefore, There have biggist significance to research injection mold to understood that the plastic of production process and improve the product quality.
This design introduced the basic principle of injection molding, specially single is divided the profile to inject mold's structure and the principle of work, That proposes the basic design principle of products; Introduced the details of the system that are cold flow channel injection of mold gating、the temperature control system and the design process of going against system, and has given the explanation to the mold intensity request;
Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes some certain detail questions in design, understands the mold structure and the principle of working.
Key Word The plastic Mold Parting Line Standard

第一章前言
1.1模具工業在國民經濟中的地位
模具是制造業的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態或液態）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，產品質量好，材料消耗低，生產成本低而廣泛應用于制造業中。
模具工業是國民經濟的基礎工業，是國際上公認的關鍵工業。模具生產技術水平的高低是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量，效益和新產品的開發能力。振興和發展我國的模具工業，正日益受到人們的關注。早在1989年3月中國政府頒布的《關于當前產業政策要點的決定》中，將模具列為機械工業技術改造序列的第一位。
模具工業既是高新技術產業的一個組成部分，又是高新技術產業化的重要領域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業領域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業領域中60％~90％的產品的零件，組件和部件的生產加工。
模具制造的重要性主要體現在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業的模具市場為例。汽車，摩托車行業是模具最大的市場，在工業發達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業是我國國民經濟五大支柱產業之一，汽車工業重點是發展零部件，經濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發展重點，已在汽車工業產業政策中得到了明確。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。中國摩托車產量位居世界第一，據統計，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。一個型號的摩托車生產需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業，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。中國模具出口數量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數控制模設備，提高模具加工質量，縮短生產周期，溝通外貿渠道，模具出口將會有很大發展。研究和發展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經濟的發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行沖壓加工獲得合格產品的工具。沖模占模具總數的50％以上。按工藝性質的不同，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，復合模，連續模。
(2) 鍛模：鍛模是金屬在熱態或冷態下進行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛模可分為預鍛模具，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的35％，而且有繼續上升的趨勢。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，泡沫塑料的發泡成型模，低發泡注射成型模，吹塑模等。
(4) 壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數的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，復壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結模等。
模具所涉及的工藝繁多，包括機械設計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學科和行業，是一個多學科的綜合，其復雜程度顯而易見。
1.3我國模具工業的現狀
自20世紀80年代以來，我國的經濟逐漸起飛，也為模具產業的發展提供了巨大的動力。20世紀90年代以后，大陸的工業發展十分迅速，模具工業的總產值在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多個模具生產廠點，從業人數五十多萬。除了國有的專業模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業，合資企業，獨資企業和私營企業等，都得到了快速發展。其中，集體和私營的模具企業在廣東和浙江等省發展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區，從事模具制造的集體企業和私營企業多達數千家，成為我國國內知名的“模具之鄉”和最具發展活力的地區之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉鎮企業，為了提高其產品的市場競爭能力，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則多集中于沿海工業發達地區，現已有幾千家。
在模具工業的總產值中，企業自產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℅）。
中國臺灣模具產業的成長，分為萌芽期（1961——1981），成長期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個階段。
萌芽期，工業產品生產設備與技術的不斷改進。由于紡織，電子，電氣，電機和機械業等產品外銷表現暢旺，連帶使得模具制造，維修業者和周邊廠商（如熱處理產業等）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年是臺灣模具產業發展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產業對工業發展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺灣地區就將模具產業納入“策略性工業適用范圍”，大力推動模具工業的發展，以配合相關工業產品的外銷策略，全力發展整體經濟。隨著民生工業，機械五金業，汽機車及家電業發展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺灣模具工業兩大主流。從1985年起，模具產業已在推行計算機輔助模具設計和制造等CAD/CAM技術，所以臺灣模具業接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術的時間相當早。
成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺灣地區政府委托金屬中心執行“工業用模具技術研究與發展五年計劃”與“工業用模具技術應用與發展計劃”，以協助業界突破發展瓶頸，并支持產業升級，朝向開發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業的實力，獲得世界模具協會（ISTMA）認同獲準入會，正式成為世界模具協會會員，。整體而言，臺灣模具產業在這一階段的發展，隨著機械性能，加工技術，檢測能力的提升，以及計算機輔助設計，臺灣模具廠商供應對象已由傳統的民用家電，五金業和汽機車運輸工具業，提升到計算機與電子，通信與光電等精密模具，并發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。
1.4世界五大塑料生產國的產能狀況
美國塑料(原料)的產量多年來一直雄居各國之首。早在80年代前期，美國塑料產量就已達2000萬噸之多，1986年增至23l0萬噸，占全球總產量8100噸的28.5％，此后美國塑料產量繼續呈現穩定增長之勢，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，占世界總產量的比例從1996年起提高到30％以上。2001年美國塑料產量為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。國內塑料消費量(產量+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。美國現有各種大小塑料企事業單位1萬多家，其中職工人數少于50人的占總數的53％，50~l00人的占21％，100~500人的占23％，超過500人的占近4％，職工總數近90萬人。在美國塑料制品加工業的就職人數達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)生產國之一，上世紀90年代初的1991年、1992年和1993年，德國塑料產量都為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大塑料生產國，2001年上升為1580萬噸，2002年已過1600萬噸。2001年德國生產的種種塑料原料中，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％。
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