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一、設計任務： 零件名稱：汽車鎖扣注塑模具設計 材料：ABS 生產批次；大批量 二、選題目的和意義 塑料制品在日常社會中得到廣泛利用，模具技術己成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一。國內注塑模在質與量上都有了較快的發(fā)展。但是與國外的先進技術相比，我國還有大部分企業(yè)仍然處于需要技術改造、技術創(chuàng)新、提高產品質量、加強現(xiàn)代化管理以及體制轉軌的關鍵時期。 塑料件在汽車上的應用已經越來越廣泛，而制件的表面質量、成型精度完全由模具決定之外，它的內在質量、成型效率也受模具的控制，但許多模具行業(yè)設計加工過程中出現(xiàn)大量的失誤，造成成本的增加，工期的延誤，所以在汽車產品更新?lián)Q代極快的今天，當務之急是如何高效、快速、高質量和規(guī)范化地設計注塑模具[1] 。 三、論文綜述 3.1 模具工業(yè)在國民經濟中的地位 模具工業(yè)是國民經濟的重要基礎工業(yè)之一。模具是工業(yè)生產中的基礎工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產品，也是高新技術產業(yè)化的重要領域，其技術水平的高低已經成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志。 3.2 塑料模具的占有量 近年來，中國塑料模具發(fā)展速度相當快。目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約為30%。隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展，預計在未來模具市場中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。 3.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 20世紀80年代以來，國民經濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注?！澳＞呤枪I(yè)生產的基礎工藝裝備”已經取得了共識。目前，中國有17000多個模具生產廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。近年來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國有專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，他們都得到了迅速的發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展。加大了用于技術進步的投入力度，將技術進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發(fā)。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經半個多世紀，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48in（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，精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料[1]等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。 進入21世紀，在經濟全球化的新形勢下，隨著資本、技術和勞動力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產品。為了適應用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應用現(xiàn)代先進制造技術來加速模具工業(yè)的技術進步，這是各行各業(yè)對模具這一基礎工藝裝備的迫切需求。 3.4 注塑模具設計的國內外現(xiàn)狀 我國雖然很早就開始制造和使用模具，但長期為行程高技術含量的產業(yè)。直到10世紀年代后期，注塑模具在量和質方面才有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精密的注塑模具精度己達到2m。整體來看我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。 國外注塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡化。追求的目標是提高產品質量及生產效率。國外發(fā)達國家模具標準化程度達到70％~80％，最大限度地提高模具制造業(yè)的應變能力以滿足用戶需求。模具企業(yè)在技術上實現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產管理方面，也有越來越多的采用以設計為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產方式，降低了對模具工人技術全面性的要求，強調專業(yè)化。 國外注塑成型技術在也向多工位、高效率、自動化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度、復雜、多功能的方向發(fā)展。 3.5 模具設計國內外發(fā)展趨勢 目前，國外的注塑機發(fā)展主要通過以下幾個方面： 1、化與大型化 微型化是各類產品今后的重要發(fā)展方向，有越來越多的市場需求。 2、個性化 長期以來塑料機械的機型、功能、規(guī)格的劃一和固定不變性已不能滿足市場需求。 3、節(jié)能化 節(jié)能降耗目前已經成為注塑機最主要的發(fā)展趨勢，全電動、兩板式注塑機將 成為未來國際市場的主流。 四、模具設計方案 4.1 三維零件圖 4.2 材料性能 1．使用性能： ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料）。ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。 2．加工特性： ①．ABS同其它材料的結合性好。 ②．ABS的流動特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。 ③．在比較寬廣的溫度范圍內具有較高的沖擊強度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好。 ④．沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用。 ⑤．耐磨性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，具有良好的耐油性。 ⑥．屬于無定形聚合物，無明顯熔點 ⑦．熔體粘度較高，流動性差 ⑧．熱穩(wěn)定不太好，耐候性較差，紫外線可使變色 ⑨．電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟取穸群皖l率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 ⑩吸水性較高，加工前應進行干燥處理。一般制品的干燥條件為80℃～85℃，2～4小時；對特殊要求的制品（如電鍍），則需70℃～80℃，10～18小時。 3．ABS成型條件： 相對密度: 1.05克/立方厘米 成型收縮率: 0.4%～0.7% 吸水率: 0.2%～0.45% 成型溫度： 200～240℃ 干燥條件： 80～90℃ 2小時 熱變形溫度為: 70～107℃ 使用溫度范圍: -40℃～80℃ 硬度: R65～ R115 4.3 塑件工藝分析 圖1 所示為汽車鎖扣塑件，材料為ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，注射成型。從圖1 可以看出， 塑件結構主要有以下特點： 圖1和圖2分別為汽車內飾件鎖扣蓋的示意圖及產品圖。該塑料件是汽車儀表產品中的一個零部件，下部為4 mm底板，上部有兩個突出三角形板，其上分別有兩個直徑6 mm和一個直徑4 mm圓柱側向伸出，兩個直徑6 mm圓柱上有兩凹槽。塑料件的成型材料為ABS，它具有強度高、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性好、注塑時流動性好、易于成型的特點，其成型收縮率小，理論計算收縮率為0．6％ ，溢料值為0．04mm；比熱容較低，在模具中凝固速度快，模塑周期短；塑料件尺寸穩(wěn)定，表面質量高 。 4.4 模具總體方案設計及可行性分析 1．總體方案設計： 模具采用單分型面設計，分型面位于圖1下模板中間，然后在兩個凸起部位做局部剖。 當塑料件上具有與開模方向不一致的孔或側壁有凹凸形狀時，必須首先將成型部分的型芯或型腔脫離塑料件才能使整個塑料件從模具中脫出。除了使用斜導柱滑塊抽芯外，斜頂是為解決平行于分型面的凹槽而發(fā)展的另一種側抽芯機構，其基本原理與前者相似，它是將模具開閉的垂直運動轉化成水平運動。斜頂與滑塊最大的不同在于其動作的驅動力來自于推板的動作。 本設計中型腔的分布為一模4腔，且塑料件同時存在兩個平行的凹槽，因此在模具的中間存在雙內抽芯。采用單一的斜導柱滑塊機構不能完全實現(xiàn)側抽芯動作，所以在設計中采用斜頂和斜導柱滑塊相結合的側抽芯機構，對模具內側的塑料件凹槽采用斜頂側抽芯，靠近模具外側的凹槽采用斜導柱滑塊機構來實現(xiàn)抽芯。這樣既解決了單獨使用斜導柱滑塊機構難以完成內側抽芯的問題，又避免了使用雙斜頂機構所產生的裝配空間不夠的難題。對于斜導柱滑塊機構(圖6a)的設計，考慮到塑料件形狀及模具結構特點，采用兩個滑塊機構且分布于模具兩側，其中每個滑塊在開模時由固定在定模上的斜導柱驅動完成位于同一側兩個塑料件外側凹槽的抽芯動作。該側抽芯機構具有結構緊湊、成本低廉、便于加工裝配的特點。 五、進度安排 （1） 10月13日—10月24日 查閱文獻資料，書寫開題報告； （2） 10月27日—10月30日 總體方案設計與模具結構布局； （3） 10月31日—11月21日 完成總裝圖設計； （4） 11月24日—12月12日 完成部裝圖及零件圖設計； （5） 12月15日—12月26日 撰寫畢業(yè)設計論文； （6） 12月29日—2009年1月3日 自我檢查、總結和準備答辯； （7） 2009年1月4—8日 畢業(yè)答辯。 參 考 文 獻 1．塑料成型與模具設計（講義）．哈爾濱工業(yè)大學華德應用講術學院．汽車與機電技術系．2005年5月 2．塑料模具設計指導 3.塑料模具設計理論教材 4.塑料模具設計手冊 5.機械設計、機械制圖（教材） 6.簡明塑料大全等