四川托普信息技术职业学院毕业设计
东、福州的部分模具商，因债务危机而“跑路”或自杀导致的企业关闭停产事件共达数百起，严重挫伤了模具企业的信用。内部资金流量不足导致债务危机，外部贸易方现金结算的要求，对中国模具企业形成“内忧外患”的局面，导致更加严重的资金压力。企业主动被动违约情况增加，又再次加剧了信用下降，形成了恶性循环，严重干扰到我国模具企业的健康有序发展。
1.2存在问题和主要差距
近年来，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行，发展迅速，塑料模具也快速发展。近3年平均年增长率为21%，高于模具行业总体发展速度近4个百分点。有关专家预计，由于我国塑料工业的快速发展，特别是工程塑料的高速发展，今后我国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度。近年内，年增长率将保持15%以上的水平。同时，由于我国塑料模具价格较低，在国际市场上有较强的竞争力，因此，进一步扩大出口的前景很好。
但专家也指出，虽然我国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大发展，与国民经济发展需求和世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍大量出口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具已供过于求，市场竞争激烈；一些技术含量不太高的中档塑料模具也有一些趋向于供过于求。
我国塑料模具行业与其发展需要和国外先进水平相比，主要存在六个方面的问题。
1、发展不平衡，产品总体水平较低虽然有个别企业的部分产品已达到或接近国际水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。
2、工艺装备落后，组织协调能力差虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺
- 6 -
四川托普信息技术职业学院毕业设计
装备水平已比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业工艺装备仍比较落后。更主要的是我们企业的组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。
3、多数企业开发能力弱：一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少，更重要的是观念落后，对开发不够重视。模具企业不但要重视模具开发，而且要重视产品开发。
4、管理落后更甚于技术落后，管理落后有时却难以意识到。国内外模具企业管理上的差距十分明显，管理上的差距所带来的问题往往比技术上的差距更为严重。同一个企业，设备不变，人员不变，管理一变，立竿见影，这样的例子并不少见。
5、供需矛盾，这是一时还难以解决的，国产塑料模具国内市场满足率只有74.7%，其中大型、精度、长寿命模具满足率还要低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向我国转移，国际采购越来越多，国际市场前景很好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。 6、体制和人才问题的解决尚待时日，在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户，需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已越来越显得不适应。人才的数量和素质水平也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题，但要得到较好解决尚待时日。
1.3发展展望
目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显， 这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。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
- 7 -
四川托普信息技术职业学院毕业设计
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。
第二章 材料与塑件分析
2.1 塑件分析
本次设计的产品如图1所示手机保护壳，作为手机保护壳对其精度及表面粗糙度要求不高，因为是薄壳零件且注射过程中冷却较快，在不影响使用的前提下允许存在较少飞边和熔痕工艺痕迹，因为有曲面的存在所以需要一定的配合精度要求。从整体结构分析：制品表面积较大、高度不大但是壁薄、零件的曲面复杂，型腔、型芯加工困难因此采用侧抽芯和平衡顶出机构。从整体工艺性分析：根据制品外观要求与结构特定要求选择浇口位置在零件内部，制品薄而大要求冷却必须均匀而充分，脱模力合理要求顶出机构顶出均匀。
图1 手机保护壳
- 8 -
四川托普信息技术职业学院毕业设计
2.2 塑件材料分析
塑料成型原料的选取应从加工性能、力学性能、热性能、物理性能等多方面因素考虑来选取合适的塑料进行生产，本次设计材料的选择是根据材料特性进行 选择的。
根据塑料受热后表现的性能和加入各种辅助料成分的不同可分为热固性材料和热塑性材料，通过比较分析可以看出热固性塑料主要用于压塑、挤塑成型，
而热塑性塑料还适合注塑成型，本次设计为注塑设计，所以采用热塑性塑料。
热塑性塑料还分为很多种，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，为了选到合适的塑件材料，通过对塑件的分析和查阅有关资料可选择以下材料见表1。
表1 注塑塑料聚乙烯
塑料名称 聚乙烯 结晶部分多时，塑料硬度高、韧性大、抗拉强度高，但整体材料特性 尺寸变小，耐冲击强度及断裂强度底。 成型 工艺 特点 注射温度 聚乙烯制件最显著的特点是收缩率大，这与材料的可结晶性和模具温度有关。定型后塑件在强的收缩牵引作用下，可令制件变形和翘曲。 聚乙烯的注射温度一般在120～310℃之间，温度超过300℃时，收缩率会明显增大。 注射速度及压力 模具温度 聚乙烯的注射压力一般选择在68.6～137.2Mpa之间。注射速度不易过快，以保证结晶程度高。 聚乙烯的模具温度相对较高，一般调节在75～85℃。 通过对聚乙烯材料的分析，并考虑到制件注塑温度和高的抗拉强度，本设计采用聚乙烯材料。聚乙烯的技术指标、注射工艺参数具体看表2
表2聚乙烯的注射工艺参数
注射机类型 喷嘴形式 螺杆式 直通式喷嘴 - 9 -
螺杆转速 喷嘴温度 30 ~ 60r/min 180~190℃ 四川托普信息技术职业学院毕业设计
模具温度 保压压力 周期 后处理方法 备注 50 ~ 70℃ 5 ~ 10 Mpa 15 ~ 30s 注射压力 冷却时间 60 ~100Mpa 5 ~ 15s 红外线烘箱温度70℃时间0.3 ~ 1h 原材料应预干燥0.5h以上 2.3 确定塑件设计批量
该产品为批量生产，故设计的模具要有一定的注塑效率，由于塑件长宽度小，所以采用一模四腔结构，浇口形式采用扇形浇口，采用两点进料，以利于均匀充满型腔。
2.3 确定塑件设计批量
该产品为批量生产，故设计的模具要有一定的注塑效率，由于塑件长宽度小，所以采用一模两腔结构，浇口形式采用扇形浇口，采用两点进料，以利于均匀充满型腔。
2.4 计算塑件的体积和质量
该产品材料为聚乙烯,查手册或产品说明得知其密度为0.921 g.cm
-3
-3
~1.02g.cm-3。收缩率为0.4%—0.6%。计算其平均密度为0.94g.cm-3缩率为0.5%。 （1）使用UG6.0软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形的体积。
当然也可根据形状手动几何计算得到该零件的体积。
通过计算塑件的体积V塑=3.64cm3，可得塑件的质量为M塑=ρV塑=0.94×3.64 = 3.42该模具为一模四腔所以M= 3.42×4=13.68g 式子中ρ塑料密度0.94g/cm3。 （2）浇注系统凝料体积的初步估算。
浇注系统的凝料在设计之前不能确定精确地数值，但是可以根据经验按照塑料 体积的0.2~1倍来估算。有体育本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注 系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算，故以此注入模具型腔塑料熔体的总体
- 10 -