Key words: ABS Mold design Assembly drawing Detail drawing
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第一章 绪论
１.１ 塑料制品与塑料模具的概念 1.1.1塑料制品
塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称。 塑料是一类具有可塑性的合成高分子材料。它与合成橡胶、合成纤维形成了当今日常生活不可缺少的三大合成材料。具体地说，塑料是以合成树脂为主要成分，在一定温度和压力等条件下可以塑制成一定形状，在常温下保持形状不变的材料。
1.1.2模具概念
一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。 1.2 塑料的组成 1.2.1塑料的定义
塑料是指以高分子合成树脂为主要成分，在一定的温度和压力下具有可塑性和流动性，可被制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。 1.2.2塑料的组成
塑料的组成，是一聚合物合成树脂为主要原料（约占材料总重量的40～100％），再加入各种辅助材料：增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂和增强材料等。加入辅助材料的目的，是为了改善塑料的使用性能和加工性能，有时是为了节约价格昂贵的树脂原料。 1.3 塑料的分类
塑料的分类方法通常有一下几种。 1.3.1按照塑料的组成分类 根据塑料的组成不同，塑料可分为单组分塑料和多组分塑料。单组分塑料除了加入大量树脂以外，还加入了着色剂、润滑剂、抗氧剂等少量辅助材料；也有的塑料除了树脂以外完全不加任何添加剂。多组分塑料以树脂、填料、增塑剂等为主要成分。
1.3.2按照塑料材料受热后的性能分类
根据塑料材料受热后的表现不同，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。 热塑性塑料是指合成树脂都是线型或支链型高聚物，在特定温度范围内能反复加热和冷却硬化的塑料。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、ABS等。
热固性塑料是指合成树脂在加热前为线型结构，加热初期具有可熔性和可塑性，但加热到一定温度后，分子呈网状结构并硬化定型。定型后，材料不再具有可熔性和可塑性。常用的热固性塑料有酚醛塑料、环氧树脂、氨基塑料等。 1.3.3按照材料的用途分类
按照材料用途的不同，塑料可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。
通用塑料是指产量大、用途广、形成好、价格低廉的塑料，如聚乙烯、聚丙烯等。 工程塑料是指可以作为工程材料的塑料，或者说是可以作为结构材料的塑料。工程塑料具有良好的力学性能和尺寸稳定性，在高、低温仍具有优良的性能，如聚酰胺、聚砜、聚碳酸酯等。
特种塑料是指具有特种性能、可应用于特殊要求的塑料，如氟塑料、有机硅塑料
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等。
1.3.4按照塑料半制品或制品分类
模塑料是由热固性树脂和各种填料和经过充分混合、辊压、粉碎而得到的。 增强塑料是指组分中含有高强度纤维，使某些力学性能比原来树脂有较大提高的塑料。
微孔塑料也称发泡塑料或泡沫塑料，其内部因存在大量相互连通或不连通的小孔穴而降低了密度。
单丝是指强度足以在工业操作中用做纱或在其他应用中作为实体的模塑制品等。 1.3.5按照成形方法分类
模压塑料是供压塑用的树脂混合料，如一般树脂混合料等。 层合塑料是指借加热、加压等方法把相同或不同材料的两层或多层结合为整体的塑料材料。
注塑、挤出和吹塑用的塑料能够在机筒温度下熔融流动，在模具中迅速硬化，包括一般热塑性塑料等。
铸塑塑料是指在没有压力或稍加压力的情况下，能够在模具中硬化并成为一定形状制品的液态树脂混合料，如单体浇注尼龙等。
反映注塑模塑料是指在压力下被注入模具型腔，反应固化为成品的液态原材料，包括聚氨酯类塑料等。 1.4 塑料的性能及其应用 1.4.1塑料的性能
塑料的力学性能：塑料是轻而强的材料，不同的材料其功能也不相同。选择材料时强度是重要的，因此从拉伸强度、冲击强度、弯曲强度几个方面考虑。同时成型条件、温度与湿度也影响力学性能。
塑料的热性能：1、短期热性能 2、低温下脆化 3、长时间的热降解 4、塑料的热传导 5、塑料的热膨胀
塑料的其它性能：1、塑料的密度 2、吸水性 3、熔体指数 4、加工温度范围 5、化学阻抗或耐腐蚀性 6、渗透性 7、燃烧性 8、电性能 9、耐候性 10、光学性能
1.4.2塑料的应用
塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。
农业方面：大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、鱼网、养殖浮漂等。 工业方面：电气和电于工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料；在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品；在化学工业中用塑料作管道、各种容器及其它防腐材料；在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、装饰板和卫生洁具等。 在国防工业和尖端技术中，无论是常规武器、飞机、舰艇，还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等，塑料都是不可缺少的材料。
在人们的日常生活中，塑料的应用更广泛，如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水瓶壳等等。目前在各种家用电器，如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。 塑料作为一种新型包装材料，在包装领域中已获得广泛应用，例如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等)，包装薄膜，编织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆
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扎绳和打包带等 1.5 塑料的注塑成型
注塑成型（注射）是使热塑性或热固性模塑料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。 注塑成型几乎适用于所有的热塑性塑料。近年来，注塑成型也成功地用于成型某些热固性塑料。注塑成型的成型周期短（几秒到几分钟），成型制品质量可由几克到几十千克，能一次成型外形复杂、尺寸精准、带有金属或非金属嵌件的模塑品。因此，该方法适应性强，生产效率高。 1.6 塑料工业的现状及发展 我国塑料工业的现状：
我国的塑料加工工业近几十年得到迅猛发展，尤其是改革开放二十多年来，年平均增长速度达到10%以上，塑料工业昂首阔步以\朝阳工业\的姿态步入了21世纪，取得了举世瞩目的成绩，2001年塑料制品总产量已达2000多万吨，按产量已位居世界第二位。据国家统计局提供的数据，塑料制品业全部国有企业和年产品销售收入500万元以上非国有独立核算工业企业，2001年全年累计完成工业总产值为2043.86亿元，比上年增长14.9%，塑料制品总产量1185.3万吨，比上年增长13.1%，完成产销率96.6%。塑料制品产量在全国各省、市、自治区分布是不均匀的，但可喜的是2001年西部地区塑料制品发展速度与全国相比是最快的。我国的塑料加工技术与装备、塑料产品的种类及应用领域都已步入世界先进行列。在经济全球化高速发展和我国加入WTO后的新形势下，我国的塑料制品加工业面临着前所未有的机遇和挑战的局面。 我国塑料工业方法的重点：
1.农用塑料及土工合成材料重要生产建设资料要进一步高性能化。
2.包装材料和塑料建材快速增长，要严格按产品标准生产施工规程推广应用。 3.高科技高附加值的工程塑料制品及复合材料应用领域随国民经济发展不断扩展。
4.大宗塑料制品生产逐步向高科技水平经济规模方向发展 5.增加塑料制品品种、提高产品档次须重视塑料机械和模具的设计与制造，提升装备整体素质
6.健身器材、医用塑料、家庭日用塑料等产品应达到合乎安全卫生环保要求，让人们放心使用
7.减少环境污染应加强废弃塑料回收处理及降解的研究开发
8.保护臭氧层淘汰消耗臭氧层物质，对泡沫塑料生产实行无氟技术改造。
第二章 注塑模结构
2.1 注塑成型原理及其工艺过程
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注塑成型的基本原理是将颗粒状或粉状塑料通过注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热，材料熔化呈流动状态。此时，在柱塞或螺杆的推动下，熔融塑料被压缩并向前移动，然后通过料筒前段的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模具型腔中，充满型腔的熔料在受到压力的情况下，经过冷却固化后，保持着模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得所需的制品。根据制品大小、形状、厚度的不同以及模具结构、注射机类型、制品品种和成型工艺条件等因素的影响，在一般情况下，一次成型的周期在几秒至几分钟不等。
各种注射成型机完成注射成型的动作程序可能不完全一致，但基本工序是相同的。可以归纳为图2-1：
合模 注塑 保压 冷却开模 顶出 合模
预 模 图2-1注射机工作循环图 2.2 注塑模的典型机构 注塑模具的分类方法很多。根据制品材料的不同，注塑模具可分为热塑性注塑模模具和热固性注塑模模具；根据注塑模机类型的不同，注塑模具可分为卧式、立式和直角式注塑模具；根据模具型腔数量的不同，注塑模具可分为单型腔模具和多型腔模具。通常，注塑模具是按照其总体结构上某些特征进行分类的。
根据结构特征的不同，注塑模具可分为单分型面注塑模具、多分型面注塑模具、带有活动镶件的注塑模具、自动卸螺纹注塑模具、侧向分型抽芯注塑模具、定模设置推出机构的注塑模具以及热流道注塑模具等。 2.3 热塑性塑料注塑模的特点
1.注塑成型工艺可由机床自动按照一定程序完成，便于实现自动化，生产效率高，适于大批量生产。
2.注塑一般可一次成型，减少了制品再加工程序。 3.可以制作形状较复杂的塑料制品。 4.模具通用简单、制品成本较低。
5.注塑成型后的废品及废料可以重新加热注射，故节约材料。 6.操作易于掌握，不需要等级较高的技术操作。 第三章 塑件分析 3.1 制件分析
模具设计的主要依据是制品图。在设计模具前，必须首先审查并分析制品图，详细了解制品的材料、结构形状、尺寸精度及成形工艺性等方面的条件。 3.1.1制品材料
计算器外壳的材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。它是无毒、无味的微黄或白色不透明颗粒料，密度为1.05g/cm3，英文缩写为ABS。在材料的组成元素中，丙烯腈使聚合物耐油、耐热、耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有卓越的柔韧性，苯乙烯使聚合物具有良好的刚性和流动性。ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能，其制品可着成五颜六色，具有60%的高光泽度。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理，使用温度一般超过80oC。
ABS广泛应用于制造汽车内饰件。机械部件、电器外壳、通信工具、旋钮、仪表
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