机械5

目录 摘要I Abstract II 目录III 第1章引言1 1.1塑料模具的现状及未来的发展方向1 1.1.1模具工业的概况1 1.1.2国外模具技术发展及目前水平1 1.1.3国内模具技术发展及目前水平3 1.1.4模具技术未来的发展（研究）方向3 第2章课题任务要求6 第3章长套管的详细设计7 3.1材料的成型特性7 3.1.1塑料件的工艺性分析7 3.1.2长套管材料的选择7 3.2方案分析与设计7 3.3塑料注塑成型机的选择9 3.3.1注塑成型机类型与结构9 3.3.2注射机的选择及计算9 3.4注射模具分型面的选择11 3.4.1分型面的基本形式11 3.4.2分型面选择的基本原则12 3.4.3分型面的选择12 3.5模具结构设计12 3.6注射模具浇注系统的设计12 3.6.1注射模具浇注系统的组成及其设计原则13 3.6.2注射模具主流道的设计13 3.6.3注射模具分流道的设计15 3.6.4注射模具浇口的设计15 3.6.5冷料穴和钩料脱模装置16 3.7塑料注射模具的温度调节系统设计17 3.7.1塑料注射模具的温度调节系统的重要性17 3.7.2塑料注射模具冷却系统的设计原则17 3.7.3过滤网注射模具的冷却系统设计17 3.8注射模具成型零件和模体的设计17 3.8.1注射模具型腔的结构设计17 3.8.2注射模具型芯的结构设计18 3.8.3注射模具成型零件的尺寸确定18 3.9注射模具侧抽芯机构的设计19 3.9.1注射模具的侧抽型机构类型19 3.9.2注射模具的斜导柱侧抽芯机构设计20 3.10注射模具的顶出机构的设计21 3.10.1注射模具的顶出机构21 3.10.2推杆推出机构22 第4章典型零件加工工艺设计1 结束语1 致谢1 参考文献2 本文介绍了模具的发展和现状，其次，文章详细的对长套管进行了注射模的分析和设计，较巧妙地采用了先由斜拉杆做短距离抽芯，然后由弹簧将滑块和制品同时弹移使制品自行掉落的方式。 设计中介绍了成型机中各个零件的选择。着重阐述了注射模具浇注系统的设计；注射模具分型面的选择；注射模具侧抽芯机构的设计等。 1.1塑料模具的现状及未来的发展方向 1.1.1模具工业的概况 模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业” ;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力” 。日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50塑料模具约占33压铸模具约占6其它各类模具约占111]。 塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料[2]。 我国塑料模具的质量、技术和制造能力近年来确实发展很快，有些已达到或接近国际水平，尤其是随着改革开放政策的不断深入，“三资”企业蓬勃发展，对我国塑料模具设计制造水平的提高起到了非常大的作用。然而，随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须目前已有一定技术基础，属于有条件、有可能发展起来的产品。 1.1.2国外模具技术发展及目前水平 模具工业是国民经济的基础工业之一，是产品制造的重要工艺装备。模具产品是工业制造的基础，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。近十多年来，国外先进国家的模具技术水平飞速发展，主要表现在以下几个方面： （1）在模具设计制造已普遍应用CAD/CAM/CAE技术。该技术的应用，能极大地提高模具产品的设计水平、制造水平和分析测试水平。从而达到缩短生产周期提高产品质量和精度，降低产品成本的目的。 （2）快速原型法和快速制模技术（RPM/RMT）已得到广泛的应用。RPM一项集激光、材料、信息及控制等技术于一体的先进制造技术，其突出特点就是能直接根据产品的CAD数据快捷地制造出具有一定结构和功能的原型甚至产品，而不需要任何工装夹具，而迭加形成三维实体。 （3）模具专业化生产及标准化程度高 专业化生产是现代工业生产的重要特征之一，国外工业先进的国家模具专业化生产已达75上。标准化是实现模具专业化生产的基本前提，能系统提高整个模具行业技术水平和经济效益的重要手段，是机械制造业向深层次发展必由之路。 （4）模具敏捷制造系统发展较快 目前国外先进国家的模具敏捷制造系统发展较快。这也是我国模具行业的近期发展目标。另外，高速铣削加工、超精加工和复合加工技术、热流道技术等已在国外先进国家得到了很好的应用。这些先进的技术的应用极大的提高了这些国家模具产品的质量、精度。缩短了生产周期，提高了经济效益，提高了产品的竞争力。尽快吸收，应用国外先进技术，是我国模具行业技术发展的一个方向。 表1国内外塑料模具技术比较 项目国内国外 注塑模型腔精度0.02 mm～0.05mm 0.005 mm～0.01mm 型腔表面粗糙度Ra0.20μm Ra0.01μm～0.05μm 非淬火钢模具寿命10万次～30万次10万次～60万次 淬火钢模具寿命50万次～100万次160万次～300万次 热流道模具使用率总体不足10 80标准化程度小于30 70 80中型塑料生产周期2个月～4个月1个月左右 在模具行业中的占有量25 30 30 40 1.1.3国内模具技术发展及目前水平 从起步到现在，我国模具工业经历了半个多世纪的发展，已有了较大的提高，与国外的差距正在进一步缩校我国的模具工业，既存在着高速迅猛发展的良好势头，又存在着精度低、结构欠合理、寿命短等一系列不足，无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。为了推进社会主义现代化建设，适应国民经济各部门发展的需要，模具工业面临着进一步技术结构调整和加速国产化的繁重任务。模具行业日趋大型化，精度将越来越高。10年前，精密模具的精度一般为5μｍ，现在已达2μｍ-3μｍ。不久，1μｍ精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求1μｍ以下，这就要求发展超精加工。热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。国内热流道模具也已经生产，有些企业已达30右，但总的来看，比例太低，亟待发展。随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展[9]。模具CAD/CAM/CAE技术较广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAM/CAE软件。电加工，数控加工在模具制造技术发展上发挥重要作用，部分骨干企业已开始使用这一技术。 模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。优质模具钢的应用有教大进展，但应用面还不够广泛。国内模具钢钢种不全，不成系列，多品种，精料化，制品化等方面尚待解决。模具标准件生产水平和模具标准化程度有较大提高，但总体来说标准化程度还太低，模具标准件生产规模还不够大，品种有待发展，质量有待进一步提高。所以，今后我国模具工业的发展趋势是现代设计方法与工艺设计相结合，在模具的开发和制造过程中，采用数控精密高效加工设备、采用逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术，模具工业向着集团化、规模化方向发展，走出一条自主开发模具的成功之路。 1.1.4模具技术未来的发展（研究）方向 （1）管理统一化、等级化 且不说国际上一些国家如何对模具产业进行管理，仅模具技术含量就比我国高出一筹，这是不争的事实，造成这种局面的主要因素之一就是我国没有重视并严格要求管理；同时，市场经济也是一个不利于产品质量提高的因素，而模具产业就是在这种没有管理和市场经济条件下淤积而成的自由模式与自然模式，所以难免有些扭曲。如果我们要想向世界高水准模具看齐，必须走改革之路。改革方案很多，适合我国国情并有利于管理、有利于模具质量的提高即可。例如：我们可以向国外模具高水准的国家学习，进行深入了解和研究，如果他们管理模式适合我国国情的发展，则可效仿其经验，这样我们会少走许多弯路。 模具企业管理统一化，等级化的同时，其生产产品也应专业化、针对化，专业化、针对化是指模具企业生产产品专业性、针对性要强，例如：某模具企业适合生产汽车某部位零配件，那么就专业生产这个部位的零配件，不再涉及其它设备的零配件生产， 对号入座，才能作到完美结合，完美统一。专业化、针对化生产产品，根据市场供需在很大程度上也受到国家调控。模具企业生产产品专业化、针对化减少了模具设计、制造和原材料的购买费用，有利于成本的降低；长期生产同一种产品，熟练度容易提高，有利于提高生产效率；同时，由于专业性操作时间长，技术人员更容易积累专业知识，对模具的不良结构容易发现、改进，从而提高了产品质量。 （2）提高人才技术水平 有资料显示：由于技术人才的缺乏及其技术水准低下，目前，我国工业产品合格率只有7 0 ，不良产品每年带来的经济损失近两千亿元。这个触目惊心的数字反映了技术的重要性。模具行业情况更是如此，我们知道，模具生产出的产品多数是用在机器设备的首脑部位，如汽车的发动机等。一流的模具产品，需要一流的模具来生产，一流的模具质量，需要一流的技术来制造；二战后，日本、德国等国家开始重视工业的发展，同时，他们也看到工业的发展技术的重要性，他们纷纷在技术领域加大投资，由于重视技术，日本和德国工业产品质量一度处在世界领先地位，二十世纪七、八十年代国际对工业产出最高质量的口头禅：“日本造、德国造”，它们成为标榜质量的象征。如今，他们仍是技术量高水准我们也可拟定自己的管理模式，例如：对模具企业实行管理统一化、等级化。管理统一化就是国家建立专门的模具产业管理机构，把模具行业统一管理起来，其职能包括：对模具企业的管理、模具市场的管理、模具零配件的管理、模具技术人才的管理等；等级化就是依据规模、设备状况就是对现有的模具企业进行分类，从一类到三类不等，三类后，可设编外模具企业。一类模具企业为最高，主要生产国家最高质量要求的高技术、高科技、高标准和高精密设备的零配件，如：飞机、航天飞机、宇宙飞船等航天设备，还有要求最高质量的动力机器和同等质量的加工机械。二类模具企业主要生产较次之一类企业水准的机械零配件，如：汽车、航海设备和具有相同质量要求的动力机及加工机械设备。三类模具企业主要生产有一定精度、一定质量要求的机器零配件，如电器、普通机动车等，编外模具企业主要生产质量要求不高的日常消费动力、非动力设备的零配件，主要对准大众消费市场小商品等，一、二、三类模具企业根据实力和规模无论是国企或私企都可入选，入选后，根据国情按国家调配生产，对设备有欠缺的国家应给予扶持。实行管理统一化、等级化有利于模具的研究和研讨会的开展；有利于相关管理制度的制定与实施，有利于模具标准化、国际化，并很好的与国际模具市场接轨，有利于技术人才的培养和调配，有利于质量的提高。的领跑者，他们的工业产品出口世界各地，成为工业与经济发展的支点，这些无不说明技术的重要性。要想加强我国技术人才队伍，提高技术人才技术含量，首先要求国家重视技术人才。加大对技术领域建设和技术人才的投资力度，增开高质量的模具技术人才培训机构，加大、加深对技术人才的培养和再深造。提高技术人才的社会地位、经济地位、福利待遇。