名片盒注塑工藝與模具設(shè)計

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1、名片盒注塑工藝與模具設(shè)計1、緒論1.1、引言模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。75%的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件、50%的精加工零件均由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，模具涉及汽車、家電、電子、建材、塑料制品等各個行業(yè)，應(yīng)用范圍十分廣泛。模具又是“效益放大器”，用模具加工產(chǎn)品大大提高了生產(chǎn)效率，而且還具有節(jié)約原材料、降低能耗和成本、保持產(chǎn)品高一致性等特點。在國外，模具被稱為“金鑰匙”、“進入富裕社會的原動力”等等。據(jù)國外統(tǒng)計資料，模具可帶動其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例大約是1:100，即模具發(fā)展1億元，可帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)100億元。塑料在農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、建筑業(yè)、國防

2、尖端工業(yè)、交通與航空工業(yè)、辦公及家用電器工業(yè)、醫(yī)療及醫(yī)療器械、包裝業(yè)、日常用品和體育用品等各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。20世紀(jì)90年代初，世界合成樹脂產(chǎn)量已達到9650萬噸，按體積計算已超過了鋼的年產(chǎn)量，在機械產(chǎn)品的品種和規(guī)模上都成倍增長。塑料可以說是無所不在并成為人們不可缺少的物質(zhì)，并且還將有越來越廣泛的用途[8]。塑料模具作為重要的生產(chǎn)裝備和工藝發(fā)展方向，在現(xiàn)代工業(yè)的規(guī)模生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重大作用。通過模具進行產(chǎn)品生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、成本低等顯著特點，由于塑料的易于成型的優(yōu)點，充分的考慮塑料的收縮率可以使用塑料模具加工出最終零件，成型精度很高一般不需要精加工。近年來塑料模具的發(fā)展很快

3、，其中注塑模具是最常用的形式。在塑料材料、制品設(shè)計及加工工藝確定以后，塑料模設(shè)計對制品質(zhì)量及產(chǎn)量就具有決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品尺寸精度和形狀精度以及塑件的力學(xué)性能，應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡易模具外，一般說來制模費用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此?，F(xiàn)代塑料制品產(chǎn)生中，合理的加工工藝、高效率的設(shè)備和先進的模具，被譽為塑料制品成型技術(shù)的“三大支柱”31。

4、尤其是塑料模對實現(xiàn)塑料加工工藝要求、塑料使用要求和塑件外觀造型要求，起著無可替代的作用。高效全自動化設(shè)備，也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品更新均以模具制造和更新為前提[14]。作為近現(xiàn)代科技的先行者---電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅猛，無論在家居、出行、辦公、生產(chǎn)等各行各業(yè)，智能化更加明顯，集成化也更強。而電子產(chǎn)業(yè)是微型、精密型塑料制品的主要應(yīng)用方向之一，而且由于現(xiàn)在資源匱乏速度比人們預(yù)期的要加快許多，我國的樹脂也主要靠進口，資源的浪費在生產(chǎn)上只有一成，而九成是在設(shè)計環(huán)節(jié)，我們作為設(shè)計者必須認真考量。塑料模具作為塑料件的生產(chǎn)載體必須與時俱進，跟上時代的步伐。在

5、模具設(shè)計中計算機輔助設(shè)計已經(jīng)普及，本設(shè)計通過CAD輔助設(shè)計了手機后蓋的注塑模具設(shè)計。1.2塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。近年來，我國模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具和模具標(biāo)準(zhǔn)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。截至2006年底，中國模具制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)1314家，從業(yè)人員244155人；全年完成工業(yè)總產(chǎn)值555.61億元，實現(xiàn)銷售收入和利潤539.58億元和46.75億元；出口10億美元，進口14.7億美元，進出口比例進一步趨向合理。數(shù)據(jù)顯示，我國目前模具總產(chǎn)值已躍居

6、世界第三，僅次于日本和美國。當(dāng)今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整．一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移的趨勢進一步明朗化，我國模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機遇的同時，也將面臨巨大的挑戰(zhàn)。據(jù)資料介紹，德國已研制出注射0.1g的微型注射機，用于生產(chǎn)0.05g的塑件，我國也研制出0.5g的注塑機，用于生產(chǎn)0.1g左右的手表軸塑件，法國已擁有注塑量為170kg的超大型注塑機，其合模力為150MN；目前我國也研制出注射量達3.5萬cm3，合模力為80MN的特大型注射機。塑件趨向緊密化、微型化與超大型化，對模具的要求也越

7、來越高[2]。國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，其主軸轉(zhuǎn)速可達40000~100000r/min，快速進給速度可達30~40m/min，加速度可達1g，換刀時間可提高1~2s；加工模具的硬度可達60HRC，表面粗糙度可達Ra<1um[8]。31近年來，我國研制的PMS鏡面塑料模具鋼以及美國的P21和日本的NAK55鋼，就是在低級材料（中碳鋼、低碳鋼）中加入Ni、Cr、Al、Cn、Ti等合金元素后，經(jīng)過毛胚淬火與回火處理，使其硬度≤30H