毕业设计（论文）
第一章 绪论
模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。尤其是塑料模具，在所有模具的总产量中所占的比例越来越大，对经济的发展起着十分重要的作用。
近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，在工业生产中对塑料模具的要求是：能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。它包括三个方面的内容。第一，制品方面要求精度高，外观美，性能好。第二，制造方面要求结构合理，容易制造，而且成本要低。第三，使用方面要求操作简单方便，效率高，容易实现自动化，还有维护保养方便。随着模具设计与制造技术的迅猛发展，塑料成型模具将趋向于高效率、自动化、大型、精密、长寿命的方向发展。
本次设计的题目是“电热水器外壳模具设计”，其内容为：
（1）塑件外形设计：以我们常用电热水器为设计样品，先观察制品，再进行测量获得数据，得出设计方案和草图。
（2）制品总装结构及零件的结构设计：包括结构尺寸，尺寸公差及配合等。 （3）制品结构零件的成型工艺及成型模具设计：包括制品的工艺分析，工艺计算，模具结构设计等。
（4）独立地完成设计任务，图纸整洁，标注等符合国标，准时完成任务。
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第二章 塑件结构分析
图2-1电热水器外壳3D图
图2-2电热水器外壳俯视图
图2-3电热水器仰视图
塑件为电热水器外壳，结构较为简单，表面粗糙度要求较低。
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滑块
塑件的侧面有通孔，需要侧型芯，因此使用滑块。如下图所示：
图2-4滑块剖视图
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第三章 制品材料选择
通用塑料如聚丙烯PP，聚乙烯PE，聚氯乙烯PVC具有应用范围广、加工性能良好，价格低廉的优点，但由于其力学性能较差且成型收缩率较大不易成型尺寸稳定的制品故不选用，以下拿三种常用典型材料比较选取。 3.1 丙烯腈—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（ABS）
ABS外观上是淡黄色非晶态树脂，密度与聚苯乙烯基本相同。ABS具有良好的综合物理力学性能，耐热，耐腐，耐油，耐磨、尺寸稳定，加工性能优良，它具有三种单体所赋予的优点。其中丙烯腈赋予材料良好的刚性、硬度、耐油耐腐、良好的着色性；丁二烯赋予材料良好的韧性、耐寒性；苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性和良好的加工流动性。改变三组分的比例，可以调节材料性能。
ABS为无定形聚合物，无明显熔点，熔融流动温度不太高，随所含三种单体比例不同，在160~190℃范围即具有充分的流动性，且热稳定性较好，在约高于285℃时才出现分解现象，因此加工温度范围较宽。ABS熔体具有明显的非牛顿性，提高成型压力可以使熔体粘度明显减小，粘度随温度升高也会明显下降。ABS吸湿性稍大于聚苯乙烯，吸水率约在0.2%~0.45%之间，但由于熔体粘度不太高，故对于要求不高的制品，可以不经干燥，但干燥可使制品具有更好的表面光泽并可改善内在质量。在80~90℃下干燥2~3h,可以满足各种成型要求。ABS具有较小的成型收缩率，收缩率变化最大范围约为0.3%~0.8%，在多数情况下，其变化小于该范围。注塑是ABS塑料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑机，但更长采用螺杆式注塑机，后者更适于形状复杂制品、大型制品成型[5]。 3.2聚苯乙烯（PS）
聚苯乙烯是无色无臭的透明刚硬固体，制品掷地时有金属般响鸣。聚苯乙烯透光率不低于80%，雾度约为3%，折射率较大，在1.59~1.60之间，具有特殊光亮性，但储存时易泛黄。泛黄原因之一是单体纯度不够，特别是在含有微量元素时；二是聚合物在空气中缓慢老化引起发黄。聚苯乙烯较轻，密度在1.04~1.065之间。
①力学性能 聚苯乙烯在热塑性塑料中属于典型的硬而脆塑料，拉伸、弯曲等常规力学性能皆高于聚烯烃，拉伸时无屈服现象。
②热学性能 聚苯乙烯分子链虽是刚性链，但由于是无定形结构，超过玻璃化温度即
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开始软化，软化点仅95℃左右，许多力学性能都受到温度升高的明显影响。最高连续使用温度仅60~80℃。120℃开始成为熔体，180℃后开始具有流动性，其热稳定性较好，超过300℃才开始分解，因此聚苯乙烯具有较高的成型加工区间。 3.3 双酚A型聚碳酸酯（PC）
双酚A型聚碳酸酯是无色或者微黄色透明的刚硬、坚韧固体。 ①力学性能
双酚A型聚碳酸酯是典型的硬而韧聚合物，具有良好的综合力学性能。拉伸、压缩、弯曲强度均相当于聚酰胺6、聚酰胺66，冲击强度高于所有脂肪族聚酰胺和大多数工程塑料，抗蠕变性也明显优于聚酰胺、聚甲醛。力学性能方面缺点是耐疲劳性较差，缺口敏感性较明显。 ②热性能
有良好的耐热性，玻璃化温度较高，高于所有的脂肪族聚酰胺，熔融温度略高于聚酰胺6但低于聚酰胺66，热变形温度和最高连续使用温度均高于绝大多数脂肪族聚酰胺，也高于几乎所有的热塑性通用塑料。在工程塑料中，他的耐热性优于聚甲醛、脂肪族聚酰胺和PBT,与PET相当，但逊于其他工程塑料。聚碳酸酯具有良好的耐热性，脆化温度为-100℃。PC剪切黏度高，充模阻力大，并且由于其在力学性能方面的缺点也不选用。
表2.1: 三种材料性能参数表
密 度
收 缩 率 熔 点 热变形温度（45N/cm2） 模具温度 喷嘴温度 中段温度 后段温度 注射压力 塑化形式 拉伸强度 拉伸弹性模量
ABS 1.05 0.3~0.8 130~160 65~98 60~80 180~190 180~230 150~170 60~100 螺杆式柱塞式
33~49 1.8
PS 1.04~1.06 0.2~0.8 131~165 65~90 40~60 160~170 170~190 140~160 60~100 螺杆式柱塞式
35~63 2.8~3.5
PC 1.18~1.20 0.5~0.7 220~240 132~138 85~120 250~300 270~320 250~270 50~110 螺杆式柱塞式
60~66 2.3
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