沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文）
1 绪论
1.1塑料模具工业发展趋势
在现代机械制造业中，模具工业已为国民经济中一个重要行业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。模具生产技术水平的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
我国塑料模具的质量、技术和制造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非常大的作用。然而，由于我国模具制造基础薄弱，各地发展及其不平衡，因此，从总体来看，与国际先进水平相比和国内外市场需求相比，差距还很大。目前，使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计，数控机床加工的编程等已成为精密大型塑料模具设计生产的主要手段。现代工业的发展，对模具技术的要求越来越高，综观现代模具技术，正向如下的方向发展：（1）高精度 现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级。（2）长寿命 现代模具的寿命比传统模具的寿命要高出5-10倍。如现代模具一般均可达到500万次以上，最高可达到6亿次之多。（3）高生产率 由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具，可以极大地提高生产率，从而带来显著的经济效益。如用四工位的注塑模生产塑料汽水瓶，每小时可生产8000件以上。（4）结构复杂 随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的模具制造方法，不仅成本高、生产率低，而且很难保证模具的质量要求。
1.2塑料模具分类
在塑料加工工业中普遍使用以下几种塑模：
1．注射成型的塑料模具 它是把塑料原料（一般为经过造粒、染色、加入添加剂等处理
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后的颗粒料）放入料筒中，经过加热熔化，使之成为高黏度的流体——称为“熔体”，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高的压力（约为25-80MPa）注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。
2．压塑成型的塑料模具 它是成形热固性塑料或封装电器元件等用的一种模具。这种模具设有单独的加料室。成形及加料前先闭模，然后将塑料放入加料室内预热，成粘流状态，再在压力的作用下使熔料通过模具的浇注系统，以高速挤入型腔，硬化成形。
3．挤出成型的塑料模具 它是将放入料斗中的原料由螺旋送入加热室，在加热室的模具端，加热成粘流状态的塑料，在挤出机的高压和高速作用下，通过具有一定断面形状的机头和定型模而挤出成型。它主要用于热塑性塑料，个别也有用于热固性塑料的塑件成型。
4．发泡成型的塑料模具 它是近三十年来普通应用的一种新的塑料应用技术。它主要是利用一些挥发性强的液体或固体粉末混炼于塑料中，然后用挤出成形法、注射成形法、直接膨胀法等制造各种器具或片材。
此外，还有吹塑成型塑模、真空成型塑模、压注成型塑模、玻璃纤维增强成型塑模等等 。随着塑料成型方法的不断出现，必然将还会产生各种新型塑料的新型的成型模具。
1.2.1注塑成型模具
注塑成型又称注射成型，是热塑性塑料产品生产的一种重要方法。除少数热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型方法生产塑料制品。注塑不仅用于热塑性塑料的成型，而且已经成功地应用与热固性塑料的成型。据统计，注射制品约占所有塑料制品的总产量的30％，全世界每年生产的注射模数量约占所有塑料成型模具数量的50％。由于注塑成型的加工不仅产量多，而且使用于多种原料，能够成批，连续的生产，并且具有固定的尺寸可以实现生产自动化，高速化，因此具有极高的经济效益。
作为注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在质量，精度，制造周期及注塑成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品质量，产量，成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场的竞争中的反映能力和速度。
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2 塑件材料与结构分析
2.1 塑件材料及材料的成型特性 2.1.1塑件材料选择
通过对塑件的分析及材料的成型工艺要求，决定此温度计壳体的材料选用ABS其介绍如下：
ABS树脂主要由丙烯晴，丁二烯、苯乙烯三种共聚物而形成的集合物。三种成分聚合成非结晶性塑料。其三种材料的特性决定了ABS树脂的特性。 A：丙烯晴：高强度、热稳定性、化学稳定性良好。 B：丁二烯：坚韧性、抗冲击性良好。 S：苯乙烯：易加工、高光洁度、高强度。 其生成方法主要有：
1． 机械法（混合法）：AS共聚物+AB共聚物 机械混合而成。 2． 接枝法：B（主干，聚丁二烯）+AS
所以ABS的性质由分子量，分子量分布，A，B，S的三成分比率，橡胶颗粒（聚丁二烯）大小及分布，接枝程度等引起变化。 ABS的使用性能：
综合性能较好，冲击韧性，力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电性能良好；易于成型和机械加工，与372有机玻璃的溶接性能良好，可作双色成形塑件，且表面可镀络。 ABS的成型特性：
1．无定形料，其品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。
2．吸湿性强，含水量小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。
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3．流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸脂、聚氯乙烯好）
4．比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温，模温（对耐热、高冲击和中冲击型树脂，料温更宜取高），料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为225℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模温宜取50-60 ℃，要求光泽及耐热型料宜取60-80℃，注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180-230℃，注射压力为100-140MPa，螺杆式注射机则取160-220℃，注射压力70-100MPa为宜。 5．注射速度宜取中高速。
6．模具设计时要求浇注系统选择进料口位置、形式、顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失），脱模斜度宜取2℃以上。
2.1.2物理化学性能
物理性能主要工艺参数：
性能指标 ABS 相对密度(g/cm3) 1.02-1.16 比体积（cm3/g） 0.86-0.98
吸水率（%） 0.2-0.4
化学性能：
1．日光及气候的影响，耐侯性要比聚苯乙烯强，加黑色颜料的苯乙烯共聚物经户外大气侵蚀二年，其外观和性能基本不变。
2．耐酸性及对盐溶液的稳定性，对酸、水、无机盐几乎没有影响，在冰醋酸中会引起应力开裂。
3．耐碱性，耐碱类性能良好。
4．耐油性，对某些植物油会引起应力开裂。
5．耐有机溶剂性， 在酮、醛、酯以及有些氯化物中要溶解，长期接触会软化和溶胀。
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2.1.3力学和电气性能
力学性能主要工艺参数：
性能指标 ABS 屈服强度（MPa） 50 抗拉强度（MPa） 38 断裂伸长率(%) 35 拉伸弹性模量（GPa） 1.8 抗弯强度（MPa） 80 弯曲弹性模量（GPa） 1.4 抗压强度（MPa） 53 抗剪强度（MPa） 24 冲击韧度 KJ/m2无缺口 冲击韧度 KJ/m2
有缺口 不氏硬度HB 9.7R121 电气性能主要工艺参数：
性能指标 ABS 表面电阻率（Ω） 体积电阻率（Ω.m） 介电常数 介电损耗角正切 耐电弧性 （s） 2.1.4热性能 热能主要工艺参数：
性能指标 ABS
1.2*1013 6.9*1014 3.04 0.007 50-85
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