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塑料模具设计
1 绪论
随着社会生产力的发展, 人们意识的提高, 使我们国家模具技术的发展进入
了一个新的阶段。 模具是制造业的一种基本工艺装备, 它的作用是控制和限制材
料 (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。 模具是一种重要
的国工工艺装备, 是国民经济各工业部门发展的重要基础之一。 模具是压力加工
或其它成形加工工艺中,使材料变形制成产品的一种重要工艺装备,应用广泛。
它在锻造、塑料加工、压铸等行业中起着重要作用。模锻件、冲压件、挤压和拉
拔件等, 都是使金属材料在模具中发生塑性变形而获得的; 压铸零件、 粉末冶金
零件也在模具中充填加工成形的; 而塑料、 陶瓷、玻璃制品等非金属材料的成形
加工也多是依靠模具。 少无切削加工是机械制造业发展的一个方向, 而模具是利
用压力加工实现无切削工艺的关键。 模具成形有优质、 高产、低消耗和低成本等
特点,因此得到了广泛应用。据初步统计:依靠模具加工的产品和零件,电行业
占 80%,机电行业占 70%以上。轻工、军工、冶金及建材等行业大部分产品和生
产都离不开模具 。
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2 塑料制件分析
2.1 水杯外形设计
根据日常生活中刷牙杯的外形及其耐用、耐摔、耐腐蚀等特点,确定制件
如图 2-1 所示,选用材料为 ABS,密度为 1.05g/cm3,收缩率 0.4%-0.7%,取 0.5%,
由 Pro/e 计算可得,单个制件的体积为 107.41cm3。ABS是由丙烯腈、丁二烯和
苯乙烯三种化学单体合成。 每种单体都具有不同特性, 丙烯腈有高强度、 热稳定
性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁
度及高强度。 ABS具有如下特性 [1] : (1)综合性能较好,冲击强度较高,化学稳
定性,电性能良好; (2)与 372 有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表
面镀铬,喷漆处理; (3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别; (4)流动
性比 HIPS差一点,比 PMMA、PC等好,柔韧性好,适于制作一般机械零件,减
磨耐磨零件。
2.2 模具设计步骤和方案
(1) 设计思路步骤
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一般来说,现在国际上比较经典的塑料模具设计步骤如下: 1) 首先了解塑
料制品所用塑料的品种、塑料的特性、收缩率及塑料流动特性。 2) 然后对塑料
制品进行工艺分析,着重分析塑料制品的结构合理性及成型条 件等。 3) 再根据
塑料制品的重量和塑料制品投影面积及模具结构类型等,选择合适 的注射成型
机。 4) 进行模具结构设计 ① 选择塑料制品成型位置和模具分型面; ② 确定
型腔数目和排列方式; ③ 浇注系统设计; ④ 成型零件结构设计;
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