1、 毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 调味盒注塑模具设计 前言 ： 模具泛指 工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具 14。 它 是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。按所成型的材料的不同，模具可分为金属模具和非金属模具 15。 该设计涉及非金属模具领域中的塑料模具。塑料是一种可塑成形的材料，它是以高分子聚合物为主要成分的混合物，在加热、加压等条件下具 有可塑性，在常温下为柔软的固体 2。 其中，随着高分子塑料的快速发展，塑料模具与人们的
2、生活密切相关。塑料模具一般可分为：注射成型模具，挤塑成型模具，气辅成型模具等等 6。 其中注射成形的全过程可以分为 1.塑化过程，注射动作由螺杆的推进完成 2.充模过程。充模过程是注射成形的最主要部分，现代设计已经运用 CAD/CAE 等计算机技术解决了其中难点和难题。 3.冷却凝固过程。 4.脱模过程。脱模就是塑件在型腔内固化后，必须用机械的方式把它从型腔中取出。那么此过程就需要脱模机构来完成 16。 模具是制造业的一种基本工艺装备 ，它 能 控制和限制材（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 14。 注射
3、模一般有定模板、定模固定板、推板、支承板、动模座板、型芯、导柱与导套、浇口套等几个基本组成部分 13。 热塑性塑料具有加热软化、冷却硬化 等 特性。我们日常生活中使用的大部分塑料属于这个范畴。加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚 讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动冷却变硬的过程是物理变化。根据共高聚物的聚集态结构和性能特点又可分为：结晶性塑料和非结晶性塑料两大类 6。 主题 ： 80
4、 年代以来，中国模具工业发展十分迅速。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展 1。 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。 在制造业日趋成熟的今天， 模具生 产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，因为模具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 14。 中国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。目前，国内已能生产精度达 2 微米的精密多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命 1 2 亿次。在大型塑料模具方面，现在已能生产 48
5、英寸电视的塑壳模具、 6.5K大容量洗衣机的塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，国内已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面 ，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。在汽车模具方面，现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。近年来，塑料模具发展很快，在国内模具工业产值中塑料模具所占比例不断扩大。电视机、空调、洗衣机等家用电器所需的塑料模具基本上可立足于国内生产。重量达 10 20 吨的汽车保险杠和整体仪
6、表板等塑料模具和多达 600 腔的塑封模具已可自行生产。在精度方面，塑料尺寸精度可达IT6-7 级，型面的粗糙度达到 Ra0.05-0.025 m，塑料模使用寿命达 100 万次以上。在塑料模具的设计制造中， CAD/CAM 技术得到较快的普及， CAE 软件已经在部分厂家应用。热流道技术得到广泛应用，气辅注射技术和高效多色注射技术也开始成功应用 15。 调味盒，它是家居日常使用到的盛物类壳体产品，属于小型塑件。调味盒设计在工业产品设计中是一类比较普遍的家居型产品的设计，涉及到因素不多，最主要的是外观得体，能够吸引消费的购买。所以它的尺寸要求不高，表面质量要求也不太高，外观平滑等现象。该塑件设
7、计为一整体，成型后与调味盒盖相配合 ，但没有较高的精度要求，因此作一般精度来加工制造，注塑成型材料选为 PP（聚丙烯）。 鉴于调味盒的体型腔较大，不便于制件的冷却，在型芯内部设置冷却系统，即设置圆环形的水通道，这样既可以使制件的冷却均匀，又可以加快制件的冷却速度 12。 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括型腔、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构 合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时
8、，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 调味盒是一种较大的中小型塑料制件。该制件的壁厚很小，并且分布均匀，对塑件的冷却造成了不便。仅仅通过定模板上的冷却水管，不能使制件均匀冷却，并且冷却速度较慢。可以在动模板上的型芯中，做调味盒的内部冷却系统，来改善 其冷却系统的不足。为了使模具冷却更快，且制件的不同部位冷却速度相等，必须采取较为复杂的冷却系统。 注塑模具结构要根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求
9、和生产批量来决定，它包括型腔数目及排列方式、浇注系统、成型部件、冷却系统、脱模机构、侧抽芯机构等几大部分，同时要尽量采用标准模架，计算机技术在注塑模具中的应用主要体现在注塑模具结构设计中 11。 参考文献： 1张鲁阳 .以工程思维为主线组织教学内容 .再谈模具专业材料学课程改革 J.机械工业高教研究， 2001， 7（ 53）： 48-51 2蒋美丽 .合理选用塑料模具的材料与热处理 .提高模具使用寿命 J.机床与液压，2004，（ 1）： 142-143 3陈志刚 .塑料模具设计 M.北京机械工业出版社， 2002： 167-173 4武兵书 .我国的模具材料及其应用技术 J.机械工业出版社
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