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買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985摘要本 設 計 簡 要 介 紹 了 模 具 在 現(xiàn) 代 工 業(yè) 中 的 地 位 ， 我 國 模 具 工 業(yè) 的現(xiàn) 狀 ， 模 具 的 分 類 和 占 有 量 。 綜 述 了 國 內 外 模 具 的 現(xiàn) 狀 及 其 發(fā) 展 趨勢 。根 據(jù) 塑 料 現(xiàn) 有 的 設 計 計 算 資 料 及 已 知 的 設 計 參 數(shù) ， 確 定 了 塑 料水 杯 注 射 模 總 體 設 計 方 案 。 對 塑 料 杯 水 杯 的 工 藝 性 能 進 行 了 分 析 ，注 射 機 的 選 擇 、 分 型 面 的 確 定 、 型 腔 數(shù) 目 的 確 定 、 成 型 零 件 的 設 計 、澆 注 系 統(tǒng) 的 設 計 、 脫 模 機 構 的 設 計 。 根 據(jù) 計 算 結 果 最 后 完 成 了 塑 料水 杯 注 射 模 結 構 設 計 。關 鍵 詞 　 注 射 成 型 工 藝 澆 注 斜 滑 塊買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985IAbstractThe theory is divided into two parts:Part I: a brief introduction of mold present situation and future industry trends. Secondly, analysis of process workpiece carried out to determine the overall program of the mold design. According to plastic mold design manual and the relevant experience necessary calculation formula, according to calculations use the injection machine; further completed the selection of standard parts and non-standard pieces of design. Finally, the completed design of the overall structure of the mold.Part II: HTB-3600 injection machine according to some parameters of the plastics injection machine parts (screw, screw head, cylinder, connecting body and the nozzle barrel) design. First injection machine screw, screw head design calculations and checking their strength, followed by the longer barrel, barrel body and nozzle connection design calculations, and final design of injection machine plastics parts.Key words: injection mold; plastic packaging boxes; injection machine plastics parts; HDPE.買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985II目錄摘要 ......................................................................................................IAbstract ...............................................................................................II第 1 章 緒論 .....................................................................................11.1 課題背景 .................................................................................11.1.1 模具工業(yè)在國民經濟中的地位 .......................................11.1.2 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 .................................................21.2 模具的分類和占有量 ..........................................................41.3 世界五大塑料生產國的產能狀況 ......................................51.4 我國模具技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ......................................81.5 畢業(yè)設計的主要研究目的及內容 ......................................91.5.1 設計目的 .....................................................................91.5.2 設計內容 .....................................................................91.6 本章總結 ..............................................................................9第 2 章 塑料制件材料的分析 ..................................................................112.1 塑料的選擇 ........................................................................112.2 PP 塑料的特性 ..................................................................112.2.1 PP 塑料的一般性能 .................................................112.2.2 PP 塑料的力學和熱學特性 .....................................122.2.3 PP 塑料的注射成型特點 .........................................122.3 塑件體積和質量 ................................................................132.4 本章總結 ............................................................................15第 3 章 注射機的選擇 ................................................................................163.1 注射模具與注射機的關系 ................................................163.2 選擇注射機 ........................................................................163.3 注射機基本參 ....................................................................163.4 注射量的校核 ....................................................................173.5 鎖模力的校核 ....................................................................183.6 定位環(huán)尺寸校核 ................................................................193.7 模具外形尺寸校核 ............................................................193.8 模具厚度校核 ....................................................................193.9 模具安裝尺寸校核 ............................................................19買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985III3.10 開模行程校核 ......................................................................203.11 本章小結 ..............................................................................20第 4 章 塑料制件 的設計 ...........................................................................214.1 塑件的尺寸和精度 ............................................................214.1.1 塑料的尺寸 ...............................................................214.1.2 塑件的尺寸精度 .......................................................214.1.3 塑料制件表面質量 ...................................................234.2 塑料制件的結構設計 ........................................................234.2.1 脫 模斜度 ...................................................................234.2.2 壁厚 ...........................................................................244.3 本章小結 ............................................................................24第 5 章 注射模結構設計 ...........................................................................265.1 概述 ....................................................................................265.2 分型面的設計 ....................................................................265.3 排氣槽的設計 ....................................................................275.4 型腔數(shù)目的確定 ................................................................275.5 成型零件結構設計 ............................................................285.5.1 凹模結構設計 ...........................................................295.5.2 凸模結構設計 ...........................................................295.5.3 導柱和導套結構設計 ...............................................305.6 澆注系統(tǒng)設計 ....................................................................305.6.1 主流 道設計 ...............................................................305.6.2 澆口的確定 ...............................................................325.7 導向機構設計 ....................................................................345.7.1 導柱的設計 ...............................................................345.7.2 導套 的設計 ...............................................................355.8 頂出系統(tǒng)設計 ....................................................................365.8.1 頂出機構 ...................................................................365.8.2 脫模力的計算 ...........................................................385.9 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 ............................................................405.9.1 溫度調節(jié)對塑件質量的影響 ...................................405.9.2 對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求 ...........................................405.9.3 冷卻系統(tǒng)設計 ...........................................................41買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985IV5.10 本章結論 ..............................................................................41第 6 章 模具零部件工作尺寸設計 .........................................................426.1 零部件尺寸 ........................................................................426.2 凹模工作尺寸計算 ............................................................426.3 凸模工作尺寸的計算 ........................................................436.4 本章小結 ............................................................................44結論 ..................................................................................................................45致謝 ..................................................................................................................46參考文獻 .........................................................................................................47買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————0第 1 章 緒論1.1 課題背景1.1.1模具工業(yè)在國民經濟中的地位模具在現(xiàn)代生產中，是生產各種工業(yè)產品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成形。例如，沖壓件和鍛件是通過沖壓或鍛造方式使金屬材料在模具內發(fā)生塑性變形而獲得的；金屬壓鑄件，粉末冶金零件以及塑料，陶瓷，橡膠，玻璃等非金屬制品，絕大多數(shù)也是用模具形成的。由于模具成形具有優(yōu)質，高產，省料和低成本等特點，現(xiàn)已在國民經濟各個部門，特別是汽車，拖拉機，航空航天，儀器儀表，機械制造，家用電器，石油化工，輕工日用品等工業(yè)部門得到極其廣泛的應用。據(jù)統(tǒng)計，利用模具制造的零件，在飛機，汽車，拖拉機，電機器電，儀器儀表等機電產品中占60%～70%；在電視機，錄音機，計算機等電子產品中占 80%以上；在自行車，手表，洗衣機，電冰箱，電風扇等輕工產品中占 85%以上。據(jù)國際生產技術協(xié)會預測，到 2000 年，機械零件粗加工的 75%和精加工的 50%都將由模具成形來完成。隨著社會經濟的發(fā)展，人們對工業(yè)產品的品種，數(shù)量，質量及款式都有越來越高的要求。為了滿足人類的需要，世界上各個工業(yè)發(fā)達國家都十分重視模具技術的開發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進技術和設備，提高模具制造水平，并獲得了顯著的經濟效益。美國是世界上超級經濟大國，也是世界模具工業(yè)的領先國家。據(jù) 1989 年統(tǒng)計，美國模具行業(yè)有 12554 個企業(yè)，從業(yè)人員 17.28 萬人，模具總產值達 64.47 億美元。日本模具工業(yè)是從 1957 年開始發(fā)展起來的，當年模具總產值僅有 106 億日元，到 1991 年總產值已超過 17900 億日元，在 34 年中增長了 169 倍，這也是日本經濟能飛速發(fā)展，并在國際市場上占有一定優(yōu)勢的重要原因之一。現(xiàn)在，日本的模具工業(yè)已經實現(xiàn)了高度的專業(yè)化，標準化和商品化。據(jù) 1991 年統(tǒng)計，日本全國有 13115 家模具工業(yè)企業(yè)，其中生產沖模的占 40%，生產塑料模的占40%，生產壓鑄模的占 5%，生產橡膠模的占 4%，生產鍛模的占 3%，買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————1生產鑄造模的占 3%，生產玻璃模占 3%，生產粉末冶金模的占 2%。現(xiàn)在，大家都認識到，研究和發(fā)展具技術，對于促進國民經濟的發(fā)展具有特別重要的意義。模具技術已成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一。模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經濟效益，因為引起了各個國家的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進入富裕社會的原動力”，在德國則冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”，在羅馬尼亞視為“模具就是黃金”。因此可以斷言，隨著工業(yè)生產的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經濟中的地位將日益提高，模具技術也會不斷發(fā)展，并在國民經濟發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用。1.1.2我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀模具工業(yè) 2000 年以來以每年 20％的速度在增長，“十一五”期間，產銷兩旺，產量、質量和水平進一步提高，特別是汽車制造業(yè)和IT 制造業(yè)的發(fā)展，拉動了模具檔次的提高，精良的模具制造裝備為模具技術水平的提升提供了保障?！　〗陙恚＞咝袠I(yè)產品結構調整加快，以大型、精密、復雜、長壽命模具為代表的技術含量較高模具的發(fā)展速度高于行業(yè)總體發(fā)展速度，占模具總量的 35％左右。2007 年模具出口增幅達 35.73％，逆差進一步下降，進出口模具結構趨于合理，國產模具替代進口模具已成氣候。從行業(yè)結構看，民營企業(yè)快速發(fā)展，國有企業(yè)活力增強，面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量和能力提高較快，適應模具行業(yè)生產特點的模具集聚生產園區(qū)得到發(fā)展，中西部等模具工業(yè)欠發(fā)達地區(qū)有較大進步。一些模具企業(yè)多工位級進模精度已達到 2μ m，壽命可達 3 億沖次以上，個別企業(yè)的多工位級進模已可在 2500 次／min 的高速沖床上使用，精度可達 1μ m。已能生產 43 英寸大屏幕彩電、65 英寸背投式電視塑殼模具、10kg 大容量洗衣機全套塑料件模具以及汽車保險杠、整體儀表板等大型塑料模具。精密塑料模具已能生產照相機和手機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具以及精度達 5μ m 的 7800 腔塑封模具等。大型精密復雜壓鑄模已能生產自動扶梯整體踏板壓鑄模、汽車后橋齒輪箱壓鑄模以及汽買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————2車發(fā)動機殼體的鑄造模具等。汽車覆蓋件模具已能生產中檔新型轎車的全套外覆蓋件模具。子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出成型模、精鑄或樹脂快速成型拉延模等已達到相當高的水平。但從總體上看，我國還只是模具生產大國而不是強國，產品與發(fā)達國家還有 10 年～15 年差距，目前仍以中低檔為主，中高檔模具的自配率只占 60％左右，很多高檔精密、復雜模具仍依賴進口，近 3 年每年超過 20 億美元。模具商品化率只有 60％左右，標準件使用覆蓋率也只有 50％左右?？蒲薪涃M投入嚴重不足，科研力量薄弱，沒有形成有利于創(chuàng)新的公共技術支撐體系。要縮小差距，必須加大研發(fā)，立足創(chuàng)新，提高行業(yè)經濟運行質量。當前，我國模具工業(yè)正進入重要發(fā)展時期。制造業(yè)特別是汽車制造業(yè)的發(fā)展，促使國內模具市場不斷擴大，國外用戶到我國采購模具的數(shù)量不斷增加，國際模具制造逐漸向我國轉移的趨勢十分明顯。中國模具工業(yè)協(xié)會預測今年國內外模具市場繼續(xù)向好，我國模具行業(yè)年增長率仍將保持 20％左右。此外，中國模具工業(yè)協(xié)會認為，我國模具行業(yè)近年將在持續(xù)快速增長的同時，呈現(xiàn)以下特點：產品繼續(xù)向著更加大型、精密、復雜及經濟快速的方向發(fā)展，技術含量將不斷提高，制造周期不斷縮短，模具生產將繼續(xù)朝著信息化、數(shù)字化、精細化、高速化和自動化方向發(fā)展，企業(yè)將進一步提升各方面的綜合實力和核心競爭力。模具是工業(yè)生產的基礎工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。75%的粗加工工業(yè)產品零件、50%的精加工零件由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經濟的基礎工業(yè)，模具涉及機械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業(yè)，應用范圍十分廣泛。 中國經濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近 10 年來，中國模具工業(yè)一直以每年 15%左右的增長速度快速發(fā)展。 據(jù)統(tǒng)計資料，模具可帶動其相關產業(yè)的比例大約是 l︰100，即模具發(fā)展 1 億元，可帶動相關產業(yè) 100 億元。通過模具加工產品，可以大大提高生產效率，節(jié)約原材料，降低能耗和成本，保持產品高一致性等。如今，模具因其生產效率高、產品質量好、材料消耗低、生產成本低而在各行各業(yè)得到了應用．并且直接為高新技術產業(yè)服務；買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————3特別是在制造業(yè)中，它起著其它行業(yè)無可取替代的支撐作用，對地區(qū)經濟的發(fā)展發(fā)揮著輻射性的影響?，F(xiàn)代模具行業(yè)是技術、資金密集型的行業(yè)。目前，中國約有模具生產廠點 2 萬余家，從業(yè)人員有。50 多萬人，全年模具產值達 534億元人民幣。近年來，模具行業(yè)結構調整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復雜、長壽命模具和模具標準件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度：塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快。隨著經濟體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展很快。有數(shù)據(jù)顯示，我國目前模具總產值已躍居世界第三，僅次于日本和美國，其中，汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場，占整個模具市場份額的 80%以上。當今世界正進行著新一輪的產業(yè)調整．一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉移，中國正成為世界模具大國。近年來，外資對我國模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化，這代表著我國模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機遇，也代表著面臨國外先進技術和高品質制品的挑戰(zhàn)。根據(jù)“十一五”模具行業(yè)發(fā)展的任務與目標，我國模具行業(yè)要努力解決發(fā)展中存在的諸如總量供不應求、產品結構不夠合理、工藝裝備水平低、配套性不好、利用率低、技術人才嚴重不足、專業(yè)化程度低、高檔產品市場缺席等問題，使我國模具行業(yè)向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展，在良好的市場環(huán)境中穩(wěn)步前進。1.2 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。⒈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(shù)的 50％以上。按工藝性質的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，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(xù)模。⒉鍛模 鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)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，熱模買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————4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。⒊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(shù)的 35％，而且有繼續(xù)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(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。⒋壓鑄模 壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)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(shù)的 6％。⒌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(yè)，是一個多學科的綜合，其復雜程度顯而易見。1.3 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(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159kg，2001 年略減為 155kg，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)的買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————553％，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 160kg，在世界上僅少于比利時的 172kg，高于美國的155kg，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、農用和日用塑料制品等各個領域都將有較大幅度的增長，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都是僅次于美國的世界第 2 大塑料生產國。一直到 1997 年，日本塑料產量曾經連續(xù)多年增長，年產量在 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 年因受日本經濟下滑的影響，產量略有減少，分別降至 1258 和 1225 萬噸。從 1994 年起產量再度增長，1994 年、1995 年和 1996 年分別回升到 1300 萬噸、1400 萬噸和 1470 萬噸，買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————61997 年的產量又比上年增長 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，產量大幅度減少。1998 年，日本塑料產量為 1390 萬噸，比上年減少了 8.7％。1999 年和 2000 年日本塑料產量分別回升到 1432 萬噸和 1445 萬噸，但仍遠未恢復到1997 年的水平。2001 年和 2002 年日本塑料產量再度下降至 1400 萬噸以下的 1364 萬噸和 1361 萬噸。2002 年日本塑料(原料)產量減為1361 萬噸。而中國則增為 1366 萬噸，日本又退居第 4 位。可塑性樹脂產量在日本塑料(原料)總產量中占 9 成左右，2002 年日本生產了 1214 萬噸熱可塑性樹脂，占總產量的 89.2％，熱硬化性樹脂產量為 127 萬噸。僅占 9.3％，聚乙烯在日本生產的各種塑料中，數(shù)量最多，1997 年、1998 年、1999 年、2000 年和 2001 年分別為337 萬噸、314 萬噸、337 萬噸、334 萬噸和 329 萬噸，2002 年減至318 萬噸、比上年減少 3.6％，其中低密度聚乙烯 179 萬噸，高密度聚乙烯 118 萬噸，其他(EVA)21 萬噸；聚丙烯 264 萬噸，比上年減少2％(比歷史最高的 1997 年的 285 萬噸減少 7％；氯乙烯 223 萬噸，比上年增長 1.4％(比 1997 年的 262 萬噸減少 15％)；聚苯乙烯 119萬噸，比上年減少 2.5％(比 1997 年的 152 萬噸少 22％)。日本國內塑料消費量 1997 年曾達 1230 萬噸，是迄今為止的最高紀錄，2002年降到 1035 萬噸，人均年消費量同樣也從 1997 年 97.2kg 下降到2002 年的 81.2kg。日本塑料制品加工業(yè)有職工 45 萬，2001 年出貨金額為 840 億美元，人均 186 美元。日本塑料制品加工企業(yè)中職工人數(shù)不足 50 人的占 93.3％(其中 9 人以下的占 66％)，50～100 人的企業(yè)占 4.1％，100～500 人的占 2.5％，500 人以上的只占 0.1％。韓國塑料產量增長十分迅速，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 大塑料生產國之列。韓國塑料原料產品中以聚乙烯居首，2001 年產量為 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。韓國國內塑料消費量 2001 年 420 萬噸，只相當于產量的 1/3 略高。人均塑料消費量2001 年為 106kg，韓國塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù) 2001 年為 3.1 萬買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————7人，出貨金額為 85 億美元，人均 276 美元。塑料產量位居世界前 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 年產量)。1.4 我國模具技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視。國務院于 1989 年 3 月頒布的《關于當前國家產業(yè)政策要點的決定》中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務?，F(xiàn)在，我國的模具工業(yè)已初具規(guī)模，全國已有 200 多個模具專業(yè)廠，6000 多個生產點（附屬的工廠內的模具車間或模具加工班組），年產模架 30 多萬套。此外，還有數(shù)以萬計的模具私營企業(yè)和個體勞動者，在滿足模具需求方面，起著不可忽視的作用?？梢哉f，中國在模具技術方面，已有一支較強的隊伍。近年來，我國模具技術的進步主要表現(xiàn)在：⑴研究開發(fā)了幾十種模具新鋼種及硬質合金、鋼結硬質合金等新材料，并采用了一些熱處理新工藝，使模具使用壽命得到延長；⑵發(fā)展了一些多工位級進模和硬質合金模等新產品并根據(jù)國內生產需要研制了一批精密塑料注射模；⑶研究開發(fā)了以新技術和新工藝，如三維曲面數(shù)控仿形加工、面具表面拋光、表面皮紋加工以及皮紋輥制造技術、模具鋼的超塑性成型技術和各種快速制造技術等；⑷模具加工設備已得到較大的發(fā)展，國內已能批量生產精密坐標磨床、計算機控制（CNC）仿形銑床，CNC 電火花線切割機床以及高精密度的電火花成形機床等；⑸模具計算機輔助設計和輔助制造（模具 CAD/CAM）已在國內數(shù)十個單位得到開發(fā)應用。雖然我國模具技術已得到較大發(fā)展，但仍然不能滿足國民經濟高速發(fā)展的需要，還需花大量資金向國外進口一些模具，原因如下：⑴專業(yè)化和標準化程度低。目前專業(yè)化程度不到 10%，而標準化程度也只有 20%。 ；買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————8⑵模具品種少，效率低，經濟效益也差；⑶制造周期長，模具精度不高，制造技術較落后；⑷模具壽命短，新材料使用量不到 10%；⑸力量分散，管理落后。根據(jù)我國模具技術的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，今后應朝著如下幾個方面發(fā)展：⑴開發(fā)、發(fā)展精密、復雜、大型、長壽命模具，以滿足國內市場的需要。國家以規(guī)劃分別在山東、廣東、北京、上海、廣州等地的有關單位重點扶植發(fā)展熱鍛模、熱鑄模、塑料模、冷沖模、頂桿等，以便集中力量發(fā)展這些有影響的高水平模具及標準件；⑵加速模具標準化和商品化，以提高模具質量，縮短模具制造周期；⑶大力發(fā)展和推廣應用模具 CAD/CAM 技術，提高模具制造過程的自動化程度；⑷積極開發(fā)模具新品種、新工藝、新技術和新材料；⑸發(fā)展模具加工成套設備，以滿足高速發(fā)展的模具工業(yè)需求。1.5 畢業(yè)設計的主要研究目的及內容1.5.1設計目的通過畢業(yè)設計，掌握塑件注射模的設計步驟，了解和熟悉絕熱流道澆注系統(tǒng)的設計特點，以及利用斜滑塊機構進行脫模的設計方法；能熟練運用二維和三維繪圖軟件設計注射模具。1.5.2設計內容利用 Pro／E 設計軟件，完成該塑件的三維實體造型設計，在查閱相關設計資料和分析該塑件注射成型工藝性基礎上進行模具的總體方案設計及可行性分析。在完成模具參數(shù)計算和結構設計的基礎上，利用三維設計軟件完成模具尸體設計，最后完成工程圖紙（二維）和買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————9軸測圖（三維）繪制和說明書編制。1.6 本章總結本章主要介紹模具在我國經濟的作用和地位，同時了解模具的分類、產能、發(fā)展方向等。根據(jù)任務書熟悉本設計目的和內容，為后續(xù)工作做準備。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————10第 2 章 塑料制件材料的分析2.1 塑料的選擇注射成型是指有一定形狀的模型，通過適合的注射機將融溶狀態(tài)的膠體注入模腔而成型。工藝原理是：將固態(tài)的塑膠按照一定的熔點融化，通過注射機的壓力，用一定的速度注入模具內，模具通過水道冷卻或是空冷及其它冷卻方法將塑膠固化而得到與設計模腔一樣的產品。在注射成型生產中，塑料原料、注射設備和所用的模具是三個必不可少的物質條件。故正確的制定注射成型工藝規(guī)程以保證生產能夠正常進行并具有較低的生產成本和較高的經濟利益。2.2 PP 塑料的特性學名：聚丙烯 英文名稱:Polypropylene 分子式:[C3H6]n 簡稱:PP由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。有等規(guī)物、無規(guī)物和間規(guī)物三種構型，工業(yè)產品以等規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內。2.2.1PP 塑料的一般性能通常為半透明無色固體，無臭無毒。由于結構規(guī)整而高度結晶化,故熔點高達 167℃,耐熱,制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點。密度0.90g/㎝3,是最輕的通用塑料。耐腐蝕,抗張強度 30MPa。無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,有較高的抗彎曲疲勞強度，可在 100 度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時變脆、不耐磨、易老化.適于制作一般機械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件 。常見的酸、堿有機溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————112.2.2PP 塑料的力學和熱學特性塑料的其他工藝性能包括塑料的熱敏性、水敏性、應力敏感性、吸濕性、粒度以及塑料的各種熱性能指標。熱敏性是指某些塑料毒熱較敏感，在高溫下受熱時間較長或澆口截面過小，剪切作用大時，料溫增高易發(fā)生變色、降解的傾向。水敏性是指有的塑料即便含有少量水分，在高溫和高壓下也容易分解。對于這類水敏性塑料，在成型前必須加熱干燥。應力敏感性是指有的塑料對應力敏感，成型時質脆易裂。對于這類塑料，吃了在原料內加入添加劑提高抗裂性外，還應合理地設計制件和模具，并選擇有利的成型條件，以減少內應力。粒度是指塑料粒料的細度和均勻度。根據(jù)技術要求，各種塑料應有一定的技術指標。塑料熱性能指標常指塑件的比熱容、熱導率、熱變形溫度等。這些熱性能指標對塑料成型都有一定的影響。因此，聚丙烯塑料的力學和熱學特性如下表 2-1。表 2-1 聚丙烯的力學和熱學特性力學特性 拉伸彈性模量／MPa壓縮率 成型收縮率／%與鋼的摩擦因素泊松比1100～1600 1.92～1.96 1.0～3.00.4～0.80.14～0.34 0.32熱變形溫度（ASTMD648 法）／℃熱學特性 連續(xù)耐熱溫度／℃載荷 1.85MPa 載荷 0.64MPa未改性共聚玻璃纖維107～12788～116121～13852～6046～60110～14993～12185～113142～1442.2.3PP 塑料的注射成型特點聚丙烯為結晶性高聚物，吸水率很低，約為 0.03％～0.04%。注射時一般不需要進行干燥，必要時可在 80～100℃下干燥 3～4h。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————12聚丙烯的熔點為 160～175℃，分解溫度為 350℃，所以成型溫度范圍較寬，約為 205～315℃，其最大結晶速度的溫度為120～130℃。注射成型用的聚丙烯的熔融指數(shù)為 2～9g/10min，熔體流動性較好，在柱塞式或螺桿式注射機中都能順利成型。一般料筒溫度控制在 210～280℃，噴嘴溫度可比料筒溫度低 10～30℃。當生產薄壁制品時，料筒溫度可提高到 280～300℃，生產厚壁制件時，為了防止熔料在料筒內停留時間過長而分解，料筒溫度應適當降低至200～230℃，料筒溫度過低，大分子定向程度增加，制品容易產生翹曲變形。聚丙烯熔體的流變特性是粘度對剪切速度的依賴性比溫度的依賴性大。因此，在注射充模時，通過提高注射壓力或注射速度來增大熔體的流動性比通過提高溫度有利。一般注射壓力控制在70～120MPa（柱塞式注射壓力偏高，螺桿式注射壓力偏低）。聚丙烯的結晶能力較強，提高模具溫度將有助于之間結晶度的增加，甚至能夠提前脫模。基于同一理由，制件性能應與模具溫度存有密切關系。生產上經常采用的模具溫度，約 770～90℃，在這種情況下，不僅有利于結晶，而又有利于大分子的松弛，從而減少分子的定向作用，并可降低內應力。如模溫過低，冷卻速度太快，澆口過早冷凝，不僅結晶度低，密度小，而且制品內贏了較大，甚至引起充模不滿和制件缺料的現(xiàn)象。冷卻速度不僅影響結晶度，還影響晶體結構。急冷時呈碟狀液晶結構，緩冷時呈球晶結構。晶體結構不同則之間的物理力學性能也將各異。此外，由于聚丙烯的玻璃化溫度低于室溫，當制件在室溫下存放時常發(fā)生后收縮現(xiàn)象，其原因是聚丙烯在這段時間內仍在結晶。后收縮量隨制件厚度而定，越厚的，后收縮越大。后收縮總量的 90%約在制品脫模后 6h 內完成，剩余 10%約發(fā)生在隨后的 10 天內，所以制件在脫模 24h 后基本可以定型。成型時，縮短注射和保壓時間，提高注射和模具溫度都可減小后收縮。對尺寸穩(wěn)定性要求較高的制件，應進行熱處理。2.3 塑件體積和質量塑 件 產 品 零 件 圖 如 圖 2-1、 圖 2-2。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————13圖 2-1 塑 件 三 維圖 2-2 塑 件 二 維 圖該產品為 PP 其密度為 0.9g/㎝3 ～0.91 g/㎝3，本設計取 0.905 g/㎝3。通過 PRO/E 軟件測出塑件體積：V=97025.5mm 3=97.0255cm 3因為是一模一腔結構，所以： 塑件總體積 V=97.0255cm 3制品的質量計算： M=ρ·V （2-1）買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————14M=0.905×97.0255=87.808g2.4 本章總結本章簡要介紹塑料水杯所用材料機器性能，并給出本設計水杯的三維造型及二維設計圖。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985————————————————————————————————————————15第 3 章 注射機的選擇3.1 注射模具與注射機的關系注射模具是安裝在注射機上使用的。在設計模具時，除了應掌握注射成型工藝過程外，還應對所選用注射機的有技術參數(shù)有全面的了解，才能生產出合格的塑料制件。3.2 選擇注射機注射模是安裝在注射機上的，因此在設計注射模具時應該結注射機有關技術規(guī)范進行必要的了解，以便設計出符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。選用注射機時，通常是以某塑件的（或模具）實際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸進行校核 。在模具設計時，根據(jù)產品幾何尺寸及模具結構特點，盡可能選用適合的注塑機以充分發(fā)揮設備的內在能力。應該根據(jù)以下幾個方面： ⑴通常影響注塑機選擇的重要因素包括模具、產品、塑料、成型要求等； ⑵模具尺寸(寬度、高度、厚度） 、重量、特殊設計等； ⑶使用