前言 …………………………………………………………………………1
1 Pro/Engineer的介绍 ……………………………………………………2
1.1 Pro/E的简介 ………………………………………………………2
1.2 Pro/E的主要功能 …………………………………………………2
1.3 Pro/E的应用领域 …………………………………………………3
1.4 Pro/Engineer 2001中文版简介 …………………………………3
2 有关塑料的知识 ……………………………………………………………5
2.1 塑料的概念 ………………………………………………………5
2.2 塑料的组成 …………………………………………………………5
2.3 塑料的发展 ………………………………………………………5
2.4 塑料的性能 ………………………………………………………6
2.5 常用塑料介绍 ………………………………………………………7
3 塑料制品的有关介绍 ……………………………………………………8
3.1 塑料制品加工的发展 ………………………………………………8
3.2 塑料制品加工设备的种类 ………………………………………8
3.3 塑料制品的应用 …………………………………………………9
3.4 塑料制品的设计原则 ………………………………………………11
4 塑料模具相关内容介绍 …………………………………………………12
4.1 模具工业的现代及发展趋势 ……………………………………12
4.2 模具的分类与应用特点 …………………………………………14
4.3 模具工业概况 ……………………………………………………14
4.5 塑料模具用钢 ……………………………………………………15
5 Pro/Engineer注塑模具设计简介 ………………………………………18
5.1 注塑模具 ……………………………………………………………18
5.2 Pro/E注塑模具模块介绍 …………………………………………19
5.3 Pro/E模具设计流程 ………………………………………………19
6 蒸汽电熨斗的设计 ………………………………………………………19
6.1 电熨斗的发展历史 ………………………………………………20
6.2 电熨斗的工艺与技术装备 …………………………………………21
6.3 电熨斗的质量 ………………………………………………………22
6.4 国标的选择 …………………………………………………………23
6.5 蒸汽电熨斗的规格 ………………………………………………23
6.6 家用电器电工标准术语 ……………………………………………24
6.7 蒸汽电熨斗设计的主要内容 ……………………………………24
7 注塑模设计过程 …………………………………………………………30
7.1 概述 …………………………………………………………………30
7.2 产品零件图 …………………………………………………………30
7.3 模具型腔工作部分尺寸计算 ………………………………………30
7.4 分型面的选择 ……………………………………………………30
7.5 浇注系统的设计 …………………………………………………35
7.6 塑料模具其它部分设计 …………………………………………38
致谢 …………………………………………………………………………43
参考文献 ………………………………………………………………………44
附录 …………………………………………………………………………45摘要

本课题题目为：“基于Pro/E的蒸汽电熨斗的建模设计” 。主要是运用Pro/E的建模设计，根据蒸汽电熨斗设计的基本要求及熨斗标准，设计出一款功能多、操作简单、使用方便的蒸汽电熨斗。
设计内容主要包括蒸汽电熨斗整体造型的设计，材料的选用，尺寸的确定，色彩的渲染以及对蒸汽电熨斗部分零件的模具进行设计。模具设计主要包括动模、定模、浇注系统、模架的设计等一系列工作。
采用Pro/E对蒸汽电熨斗进行造型设计和对蒸汽电熨斗部分零件的模具设计，并由Pro/E软件自动生成二维的工程图，如总装配图、零件图以及模具图等。
关键字：Pro/ENGINEER ；蒸汽电熨斗；塑料；模具。

Abstract

The topic of the task is: “the modeling design of steam electric iron on the base of Pro/E”. It is mainly use Pro/E to model, according to the basic request and the iron standard , designs a steam electric iron with various function、 simple operation and convenient use.
The design content mainly include the design of steam electric iron’s whole model, materials’ selection , size’s determination , applying colors and moulds’ designs of partial components within steam electric iron. Mould design mainly includes a series of work ,like the design of moving mould、fixed mould、pouring system 、mould frame and so on.
Adopt Pro/E to the shape-designing and mould design of some parts of steam electric iron steam electric iron, and automatically generates the two-dimensional engineering drawings by Pro/E software, like assembly drawing, detail drawing and mould chart as well.
Key word: Pro/ENGINEER ； steam electric iron ； plastic ； mould.

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蒸汽电熨斗彩图.gif

蒸汽电熨斗分解图.gif

A3-熨斗后盖.gif

A0-后盖模具装配图.gif

A2-调温座.gif

A2-熨斗底板.gif

A2-熨斗压板.gif

A3-喷雾按钮.gif

A3-水箱盖.gif

A4-蒸汽按钮.gif

A4-蒸汽杆.gif

内容简介：: 南京林业大学 2006届毕业设计任务书填表须知：1本任务书所列各项由指导教师详细填写，以便学生全面了解和正确执行。本任务书经学院、系(教研室)审定后，送教学科一份，发给学生一份。2学生接到任务书后，应制订好工作计划，填写开题报告，认真进行毕业设计，并按规定时间完成。任务书所列各项内容不得涂改，因特殊情况需要变动的必须经系(教研室)负责人、教学院长审核同意。3本任务书中“ ”内容为填表解释。毕业设计完成后，本任务书装订在设计前面，交学院存档。一、基本情况1、学院专业：应用技术学院机械设计制造及其自动化专业。2、选题名称：基于Pro/E的蒸汽电熨斗的建模设计。3、指导教师：周捷；指导教师职称：高级实验师。4、协助指导教师：；协助指导教师职称：。5、学生学号： 0294101 ；学生姓名：包银玉。6、导师团成员：。助教及助教以下职称的指导教师需导师团成员指导7、作业期限： 2006 年 2 月 13 日至 2000 年 6 月 7 日。8、作业地点：本校。9、选题性质：科研生产其它。10、选题出处：填写毕业设计选题的具体来源，例如科研项目名称、生产项目名称等自拟。二、审批情况1、系(教研室)意见：经论证，该毕业设计任务书填“符合/不符合”人才培养方案要求。系(教研室)负责人：年月日2、学院审批意见：经审核，填“同意/不同意”下发该任务书。教学院长签字或学院盖章：年月日三、毕业设计任务1、总体要求进行毕业设计的时间为16周。学生依据导师给定的选题，能编写符合要求的设计说明书，独立进行资料的收集、加工与整理，能综合运用科学的理论、知识和技能，进行必要的实验、测试、分析，解决设计问题，正确绘制有关图表，独立撰写并答辩。2、设计内容及具体要求主要包括对前言、环境概况、设计依据、设计立意、总体设计及功能、规划、附图、附表等的要求（1）采用Pro/E设计一款蒸汽电熨斗，造型具有自身的特点。依据常用要求确定功率（300W1000W）。采用Pro/E对其中的单独零件作模具设计（2）要求图量不少于4张A0图纸计算说明书不少于5000字3、指定阅读的参考文献原则上要求中文文献不低于10篇，外文文献不低于5篇参考文献：1 阮宝湘主编工业设计机械基础北京理工大学 2002.5 机械工业出版社2 炊海春编著 Pro/Engineer 从零件到整机2003.3 人民邮电出版社3 戴兢志编著 Pro/ENGINEER 模具设计入门与实务2005.1人民邮电出版社4 刘永翔方建军刘仕良王会彩编著产品设计与建模2004.8 化学工业出版社5 朱兵编著 Pro/Engineer 2001模具设计2004.12 南方出版社出版6 林清安编著 Pro/Engineer 2001模具设计2004.1 清华大学出版社7 葛正浩编著 Pro/Engineer 塑料模具设计入门与实践2003.12 化学工业出版社8 张孝民主编塑料模具技术2003.6 机械工业出版社9 黄虹主编塑料成型加工与模具2003.3 化学工业出版社10 李秦蕊主编塑料模具设计1988.12 西北工业大学出版社11 王文广田宝善田雁晨主编塑料注射模具设计技巧与实例2003.12化学工业大学出版12 C.Rauwend etal. polyme Extrusion. Hanser Munich, 1986.13 W.Michali. Extrusion Diesfor plastics and Rubber. Hanser, Munich, 1992.14 Harold Belofsky. Plastics: Product design and process engineering. New York: Hanser Publishers, 1995.15 Myer Errin: Plastics Failure Guide, Hanser Publishers, Munich, 1996.16 Arthur W.Birley: Plastics Materials, Leonard Hill, New York,1982.4、备注指导教师对学生的其他要求及说明等附录：南京林业大学毕业设计(论文)评分标准一、计分方法评定毕业设计(论文)的成绩，采用五级记分制(优秀、良好、中等、及格、不及格)和评语相结合的办法。指导教师、评阅教师、答辩成绩各占40%、20%和40%。二、评语内容1、毕业设计(论文)是否达到任务书的要求，有何特点和独创性。2、应用所学知识和技能，进行实验、设计、分析与研究探讨问题的能力。3、毕业设计(论文)的正确程度、实验意义、图表质量和文字表达能力。4、答辩时报告和回答问题的情况，以及毕业设计(论文)中的表现和工作态度等评语由指导教师评写，经答辩委员会(组)主席或教研室(组)主任审改后，填入有关表格中。三、评分标准1、优秀全面正确地按任务书的要求完成了设计(论文)任务。能创造性地应用所学知识和技能。设计(论文)的基本论点、结论、方案、图表、说明等均论述有据，质量较高，并能应用先进技术。独立工作能力较强。答辩时概念清楚，能正确回答与本课题有关的全部问题。2、良好较全面地按任务书的要求完成了设计(论文)任务。能综合应用所学知识和技能。设计(论文)的基本论点、结论、方案、图表、说明等基本正确，质量较好。有一定的独立工作能力。答辩时概念清楚，能正确回答与本课题有关的主要问题。3、中等能按任务书的要求完成设计(论文)任务。设计(论文)中一般能综合应用所学知识和技能。设计(论文)的基本论点、结论、方案、图表、说明等质量尚好，但有非原则性错误。具有初步的独立工作能力。答辩时概念清楚，基本上能正确回答与本课题有关的主要问题。4、及格基本上能按任务书的要求完成了设计(论文)任务。设计(论文)和图表质量一般，非原则性错误较多。独立工作能力一般。答辩时概念基本清楚，尚能正确回答与本课题有关的最基本的问题。5、不及格未能按任务书的要求完成设计(论文)任务，或依赖教师和同学勉强完成了设计(论文)。设计(论文)和图表的质量不符合要求。答辩时概念不清，不能正确回答与本课题有关的最基本的问题，或有原则性错误。四、评分要求评分要严肃认真，坚持标准，实事求是，力求反映学生的真实业务水平。毕业设计(论文)成绩主要依据学生完成毕业设计(论文)和答辩的情况，不涉及学生的其它因素。各课题组的评分标准应该一致。一个教学班的评分应符合“正态分布”的一般规律。毕业设计(论文)的评分和评语，均装入学生档案。毕业设计(论文)成绩不及格的按我校学生学籍管理实施细则的规定处理。南京林业大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名包银玉学号0294101专业机械设计制造及自动化指导教师姓名周捷职称高级实验师所在学院应用技术学院选题来源自拟选题类型设计选题名称基于Pro/E的蒸汽电熨斗的建模设计研究的目的及意义Pro/E是美国Parametric Technology Corporation公司（PTC公司）开发的功能较全的CAD/CAM软件，它以基于特征的参数化设计，单一数据库下的全相关等概念而闻名于世，集实体设计、曲面设计、零件装配、二维工程图制作、制造加工、机构仿真及有限元分析、自动测量等于一体。在目前的三维设计软件领域中占有重要地位，是当今最优秀的三维实体建模软件之一。Pro/E 2001软件具有完善的图形用户界面，并且更加友好、直观，同时增加了许多新的设计功能，大大扩展了软件的使用范围。运用Pro/E设计一款新颖实用的蒸汽电熨斗，并开发蒸汽电熨斗某单独零件的模具。根据目前市场上的多种蒸汽电熨斗，保证熨斗用途和使用性能，设计一款在外观、材质、做工、易用性、扩充能力都符合时代需要的蒸汽熨斗，提高熨斗价值的含金量。国内外同类研究概况近年来，小家电在不断地渗透进我们的生活，在用细节改变着我们的生活品质。熨斗作为常备的家用小电器，它的使用较为频繁。较之从前外观单调、性能单一的电熨斗产品，今日沐浴在高科技氛围下的它又呈现出了一番新天地：内置的抗钙化装置使水垢不会在熨斗内沉积；延长使用寿命；防漏水系统和自动开关设计，安全可靠；超顺滑抗磨底板和自动清洗装置也令电熨斗更长久耐用。在外形上，新款蒸汽电熨斗更具流行曲线，显得灵便轻巧；水箱的色泽丰富多变，以海蓝、果绿、粉红为主打色系，综合体现了蒸汽电熨斗好用又好看的流行风格。如今在美国,蒸汽电熨斗越来越受到欢迎。经过近期多项调查显示,消费者并不喜欢设计复杂的熨斗, 宁可选用简单的型号。他们理想的蒸汽电熨斗,只需具备防粘底板,以及自动关闭、喷水、蒸汽喷射和蒸汽调节功能便已足够。2000年以后，新型蒸烫机陆续推出，实现机械半自动烫化，不仅提高了工作效率，也减轻了劳动强度和熨烫质量，人性化的功能给使用者带来不少方便。这些新机型着重在模具开发上有了突破和改进，都有所创新，从而保证了服装的熨烫质量，具有平挺的质感，适合各种面料。研究内容及计划研究内容：蒸汽电熨斗手柄的设计、熨斗零部件、熨斗内的布局和整体外形设计及熨斗某单独零件模具的设计。时间安排：第一、二周市场调查；第三、四周资料查阅；第五、六周学习Pro/E等相关设计工具；第七、八周设计蒸汽电熨斗内部零件；第九、十周设计蒸汽电熨斗某单独零件及其模具；第十一、十二周设计蒸汽电熨斗的整体外形；第十三、十四周对所有设计图进行整理检查并打印渲染；第十五、十六周后期检查准备毕业答辩。经费预算：打印100，搜索资料60，其余20。特色与创新根据蒸汽电熨斗设计的基本要求及熨斗标准，设计一款轻巧、体积小、使用方便的蒸汽电熨斗。这款蒸汽电熨斗采用钛金底板，涂层硬度高，不易刮花底板，耐磨、耐热，使电熨斗经久耐用，且具有调节温度的功能，不同的衣料可选择不同的温度。产品造型美观，符合人机工程学原理，使用方便是居家的好帮手。指导教师意见指导教师签名：年月日南京林业大学本科毕业设计（论文）题目：基于Pro/E的蒸汽电熨斗的建模设计学院：应用技术学院专业：机械设计制造及其自动化学号： 0294101 学生姓名：包银玉指导教师：周捷职称：高级实验师二OO六年五月二十五日南京林业大学摘要本课题题目为：“基于Pro/E的蒸汽电熨斗的建模设计” 。主要是运用Pro/E的建模设计，根据蒸汽电熨斗设计的基本要求及熨斗标准，设计出一款功能多、操作简单、使用方便的蒸汽电熨斗。设计内容主要包括蒸汽电熨斗整体造型的设计，材料的选用，尺寸的确定，色彩的渲染以及对蒸汽电熨斗部分零件的模具进行设计。模具设计主要包括动模、定模、浇注系统、模架的设计等一系列工作。采用Pro/E对蒸汽电熨斗进行造型设计和对蒸汽电熨斗部分零件的模具设计，并由Pro/E软件自动生成二维的工程图，如总装配图、零件图以及模具图等。关键字：Pro/ENGINEER ；蒸汽电熨斗；塑料；模具。AbstractThe topic of the task is: “the modeling design of steam electric iron on the base of Pro/E”. It is mainly use Pro/E to model, according to the basic request and the iron standard , designs a steam electric iron with various function、 simple operation and convenient use. The design content mainly include the design of steam electric irons whole model, materials selection , sizes determination , applying colors and moulds designs of partial components within steam electric iron. Mould design mainly includes a series of work ,like the design of moving mould、fixed mould、pouring system 、mould frame and so on.Adopt Pro/E to the shape-designing and mould design of some parts of steam electric iron steam electric iron, and automatically generates the two-dimensional engineering drawings by Pro/E software, like assembly drawing, detail drawing and mould chart as well.Key word: Pro/ENGINEER ； steam electric iron ； plastic ； mould.南京林业大学 - 46 -前言习惯上，人们总认为，只有冰箱、彩电这样的大家电，才能显示出科学技术的进步和社会的发展。实际上，当年爱迪生就是用一只小小的灯泡开创了用电的新纪元。近年来，小家电在不断地渗透进我们的生活，在用细节改变着我们的生活品质。较之从前外观单调、性能单一的电熨斗产品，今日沐浴在高科技氛围下的它又呈现出了一番新天地：内置的抗钙化装置使水垢不会在熨斗内沉积；延长使用寿命；防漏水系统和自动安全关熄设计，安全可靠；超顺滑抗磨底板和自动清洗装置也令电熨斗更长久耐用。在外形上，新款蒸汽电熨斗更具流行曲线，显得灵便轻巧；水箱的色泽丰富多变，以海蓝、果绿、粉红、粉紫为主打色系，综合体现了蒸汽电熨斗好用又好看的流行风格。随着CAD技术的发展，计算机辅助设计具有了更为准确和现实的意义，CAD/CAM/CAE的日益成熟与推广，为模具设计和制造提供了最有潜力的工具，同时也逐渐成为产品设计流程中最具支撑性的技术手段，其中Pro/ENGINNEER及其相关软件(Pro/DESIGNER、Pro/MECHANICA)都成为现实产品开发中较为流行的必备设计工具。计算机辅助产品设计是以计算机软、硬件为依托，以数字化、信息化为特征，计算机对设计行业的巨大冲击，使得传统的设计方式逐渐被更有效率与更精确的计算机辅助设计所取代。计算机系统大大缩短了产品的开发周期，降低了成本，提高了产品的质量，增强了企业的竞争力，而且使多品种、小批量生产得以实现。Pro/MOLDESIGN是Pro/E系统中的一个可选择性的模块，提供了方便实用的三维环境下塑料模具设计与分析工具。利用这些工具，可以由塑料制件的三维实体模型建立起模具装配模型，设计分型面、浇铸系统及冷却系统，生成模具成型零件的三维实体模型，从而可方便且准确地完成塑料模具核心部分的设计工作。再利用Pro/E系统的布局及装配模块，还可以进行模具的顶出系统和三维总装配设计，并最终利用工程图模块生成二维的工程图。计算机渗透到产品设计中，使传统的设计观念产生变化，形成一种真正意义上的“无纸化设计”和“无墙设计”，产品设计的一切都变得干净、简单、高效。大学本科四年的学习生活即将结束，毕业设计是最后的一个任务，是对前面所学知识的一个总结，也是最重要的一个学习环节。根据设计要求，我的毕业设计任务主要是利用Pro/Engineer软件对蒸汽电熨斗的建模设计，并对其部分零件进行模具的设计。根据目前市场上的多种蒸汽电熨斗，保证熨斗用途和使用性能，设计一款在外观、材质、做工、易用性、扩充能力都符合时代需要的蒸汽熨斗，提高熨斗价值的含金量。通过这次设计，我不仅对Pro/Engineer这一软件的各个模块有了更加深刻的认识，而且对产品的设计流程有了一定的了解，我想对即将走上工作岗位的我是一个很好的锻炼机会。产品设计需要考虑方方面面，由于自身的实际经验和理论水平及设计时间有限，我的设计难免会存在谬误和不足，敬请各位老师和同学批评指正。1 Pro/Engineer的介绍1.1 Pro/E的简介Pro/Engineer（简称Pro/E）软件是美国Parametric Technology Corporation公司（PTC公司）开发的基于单一数据库、参数化、特征、全相关及工程数据再利用等概念基础上开发出的一个功能强大的CAD/CAE/CAM软件，它能将产品从设计到生产加工的过程集成在一起，让所有用户同时进行同一产品的设计与制造工作。它以基于特征的参数化设计，单一数据库下的全相关等概念而闻名于世，集实体设计、曲面设计、零件装配、二维的工程图制作、制造加工、机构仿真及有限元分析、自动测量等于一体。在目前的三维设计软件领域中占有重要地位，是当今最优秀的三维实体建模软件之一。Pro/E系统具有强大的特征构造功能，自从以Pro/E为代表的基于特征造型的参数化设计系统问世以来，在此基础上实现机械设计的自动化已经变的切实可行了。1.2 Pro/E的主要功能为了在今日竞争激烈的市场中取胜，需要以更快的速度、更低的成本以及更高的质量引入新Pro/E。正是以此为目标开发的3D模型设计软件。凭借其无可比拟的技术创新以及产品优势上已经成为了制造企业的产品领域中的标准。它所提供的柔性的工程以及产品开发环境能够时刻高度响应，以而确保企业在竞争中处于主动地位。随着CAD技术的发展，计算机辅助设计具有了更为准确和现实的意义，CAD/CAM/CAE的日益成熟与推广，为模具设计和制造提供了最有潜力的工具，同时也逐渐成为产品设计流程中最具支撑性的技术手段，其中Pro/ENGINNEER及其相关软件(Pro/DESIGNER、Pro/MECHANICA)都成为现实产品开发中较为流行的必备设计工具。计算机渗透到产品设计中，使传统的设计观念产生变化，形成一种真正意义上的“无纸化设计”和“无墙设计”，设计的一切都变得干净、简单、高效。计算机辅助产品设计是以计算机软、硬件为依托，以数字化、信息化为特征，计算机对设计行业的巨大冲击，使得传统的设计方式逐渐被更有效率与更精确的计算机辅助设计所取代。计算机系统大大缩短了产品的开发周期，降低了成本，提高了产品的质量，增强了企业的竞争力，而且使多品种、小批量生产得以实现。随着计算机软、硬件技术的飞速发展，三维CAD技术的日益成熟和完善，三维CAD软件在产品设计领域的应用越来越多，其中Pro/ENGINEER以其强大的功能及较高的性价比，逐渐在业界取得主导地位，以产品构思、完善到生产加工都做到了高度智能化、专业化和规范化。Pro/E主要功能在于进行参数化的实体设计，它所提供的功能包括实体设计、曲面设计、建立工程图、零件装配、模具设计、加工制造以及逆向工程等。其最大的特点就在于采用单一数据库的设计，而且是一种全相关性的软件。Pro/E采用全参数化驱动所有几何形状，通过尺寸间的参数关系和单一的数据库设计，利用关系式（Relation）使某些几何构型随其它几何尺寸的改变而自动改变，达到变更的一致性，并且对模型的任何修改都可双向（二维三维）传递到整个设计中。如此可以减少改图或计算所花费的时间并减少错误的产生。Pro/E可自动生成产品的二维装配工程图，在AutoCAD中稍加整理即可形成规范严格的生产加工用零件图和装备图，其他零件图纸也可如法生成，Pro/E的图面生成功能大大缩短了这一阶段绘制图纸所需的时间。1.3 Pro/E的应用领域事实证明在世界上领先的企业现在正在追求的战略是并行工程，在该环境中，把产品投放到市场进行，而非顺序进行的，在概念设计进行的同时，可以较早创建详细的零件和装配体，进行优化设计，并且定义制造过程，这些功能的并行交迭，极大的缩减了产品投放市场的时间。Pro/Engineer软件开发环境在支持并行工程方面是独一无二的，通过一系列完全相关的模块完全图形、装配极其功能。Pro/Engineer能够把多个部门同时致力于同一产品模型中，这包括在工业设计，包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/Engineer还提供了目前集成最紧密的产品开发环境。1.4 Pro/Engineer 2001中文版简介Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation,简称PTC）的主要产品。它提供的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念彻底改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第3代机械CAD/CAE/CAM产品Pro/ENGINEER软件能将设计到制造的全过程集成在一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。该软件的功能覆盖了众多的工程设计领域，现在已经被广泛应用于机械、电子、轻工、家电、航空、航天等行业。配功能，能够始终保持设计者的设计意图，可以极大地提高设计效率。从实用性上看，Pro/ENGINEER系统界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据上，具有完整而统一的模型。它不但可以应用于工作站，而且现在也推出了单机版，大大增强了它的竞争力。尤其在模具设计与制造领域，Pro/ENGINEER较早地在广东深圳、东莞、广州以及华东一带得到广泛应用。由于它的应用，大大缩短了模具设计与制造周期，提高了模具质量，降低了生产成本，为企业带来了更大的市场并获取了更多的利益。现在，Pro/ENGINEER在模具行业已经是一个人们非常熟悉的软件名称，很多人都知道它用于模具设计与制造具有很好的效果。Pro/ENGINEER 2001在中国提供完全汉化和支持国标工程图绘制标准的中文版本，降低了工程师的学习和操作困难，可以满足国内用户产品设计工作的需要，极大地促进了用户充分利用和发挥软件的作用与效率。随着现代社会市场竞争越来越激烈，产品更新换代的周期越来越短，对产品的造型、功能要求越来越苛刻，相应地对模具生产的周期、质量、成本的要求也越来越高，这就要求用于模具设计与制造的软件不断创新，功能更强大，更容易使用。PTC及时响应上述的社会要求，自Pro/ENGINEER推出以后，不断完善、版本不断更新。尽管Pro/E是三维建模软件，但也可以非常方便地在Pro/E的Drawing工程图模块中制作工程图，而且这种工程图与AutoCAD不同，没有必要为工程图画出各种几何要素，而只需将已有的零件、组件或钣金件的3D模型调出来贴在所需大小的图纸上，然后添加尺寸或者必要的几何要素就可以了。而且，Pro/E可自动连接Drawing和Model中的更改事项。为了正确显示物体的大小和形状，不但需要3D模型，也需要2D工程图。Pro/E的Drawing（工程图）模块能将3D状态的Part、Assembly、Sheet metal等模型设计成有视图配置的2D工程图。而且Pro/E的工程图是与3D模型相关联的，在创建完了3D模型后，就可以开始工程图的创建。 2 有关塑料的知识2.1 塑料的概念塑料是一种可塑成形的材料，它是以高分子聚合物为主要成分的混合物，在加热、加压等条件下具有可塑性，在常温下为柔韧的固体。所谓高分子聚合物，是指由许许多多结构相同的普通分子组成的大分子。它既存在于大自然中（称之为天然树脂），又能够用化学方法人工制取（称之为合成树脂），合成树脂是塑料的主体。在合成树脂中加入某些添加剂，如填充剂、增塑剂、着色剂等，可以得到各种性能的塑料品种。高分子材料是由大量低分子化合物聚合而成。它包括工程材料、橡胶、纤维和粘结剂。按热性能不同，工程塑料可分为：1) 热塑性塑料特点是加热时软化，可塑造成型，冷却后变硬。此过程可重复进行。2) 热固性塑料特点是初加热时软化，可塑造成型，但固化之后再加热将不再软化，也不溶于溶剂。2.2 塑料的组成塑料是由树脂、填加剂组成，在一定条件下可塑成形，并在常温下保持形状不变的材料。塑料是以聚合物合成树脂为主要原料（约占材料总质量的40100），再添加一定数量的增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂等各种辅助材料而构成。加入辅助材料将改善塑料的使用性能和加工性能，同时节约生产成本。在加工过程中能够形成流动的成型材料。塑料经过成型加工，可以制成具有特定形状又具有一定使用价值的塑料制品。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，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。2.3 塑料的发展随着社会科学技术的进步，人们对制造业所使用的材料提出了越来越高的要求由于塑料具有质量轻、比强度高、耐腐蚀、绝缘性能好以及良好的可塑性，并易于成型等特点，得到了越来越广泛的应用，并逐渐取代木材，并部分取代金属等传统材料，成为各个领域里经常采用的结构件材料。塑料制品工业发展历史短，但发展速度惊人，2002年全世界的塑料年产量已为1.65亿吨。现在塑料已成为在钢材、木材、水泥之后的第四大工业基础材料。21世纪将成为塑料制品工业迅猛发展的时代。2.4 塑料的性能塑料具有优良的成形和加工性能，在加热和加压下，利用不同的成形方法几乎可将塑料制成任何形状的制品。塑料的品种很多，不同品种的塑料具有不同的特性。尽管塑料品种较多，功能差别大，然而，塑料材料与其他材料相比仍具有共同的特性，主要表现为以下几个方面：1) 质轻塑料一般都比较轻，各种泡沫塑料的相对密度在0.01-0.05之间，普通塑料的相对密度在0.9-2.3之间。在要求减轻自重的用途中，塑料材料有着特殊中要的意义。2) 优异的电绝缘性能在电性能方面，塑料包含着极其宽广的指标范围。塑料的介电常数常常小到2左右，体积电阻率高达10-10cm，介电损耗低到10。总之，大多数塑料具有良好的电绝缘性，一些塑料在高频、高压条件下也能作为电气绝缘材料和电容器介质材料。3）耐化学腐蚀性好塑料的特点之一是耐化学腐蚀性优于金属和木材，他们一般有较好的化学稳定性，对酸、碱、盐溶液、蒸汽、水、有机溶剂等具有不同程度的稳定性。因此，塑料广泛的用作防腐材料。其中，聚四氟乙烯耐腐蚀性最好，被称为“塑料王”，能耐“王水”等极强的腐蚀性介质的腐蚀。4）减震、消音作用强许多塑料由于柔软而富于黏弹性，当它受到外界的机械冲击震动或频繁的机振、声振等机械波作用时，塑料内部产生黏弹内耗，将机械能转变为热能而散发。如泡沫塑料可用做隔音材料和减振材料。5）隔热性能好塑料的导热率极小，比金属小上百倍甚至上千倍，是热的不良导体或绝热体，因而常被用作绝热保温材料。泡沫塑料的热导率与静止的空气相当。因此，聚苯乙烯、聚氨酯等许多泡沫塑料广泛应用于冷藏、建筑、节能装置和其他绝热工程。6）力学强度范围宽塑料的力学强度范围广，从柔顺到坚韧甚至带刚、脆都有。大多数塑料模塑制品的刚度与木材相近。塑料的比强度接近或超过传统的金属材料的比强度。因此，普通塑料特别适用于受力不大的结构件。7）耐磨性能好大多数塑料摩擦系数很小，有些塑料还具有优良的减磨、耐磨和自润滑性。许多工程塑料制品的摩擦零件可以在各种条件下有效的工作。有些塑料的耐磨性为许多金属材料所不及。如，各种氟以及用氟塑料增强的聚甲醛、级酰胺塑料就是良好的耐磨材料。8）透光性极其防护性能良好许多塑料制品可以做成透明或半透明材料。像聚苯乙烯和丙烯酸类塑料和玻璃一样透明，常被用作玻璃的替代品。大量用于既保暖又透光的农用薄膜利用的就的聚丙烯、聚乙烯等材料。不同材料的性能大不相同。在强度方面，以金属材料最好，特种陶瓷和纤维增强工程塑料次之；在比强度方面，以金属铝和增强工程塑料最好；在冲击强度方面，以金属、塑料为好；在耐热方面，以陶瓷、金属和玻璃最好，塑料次之，木材最差；在密度方面，以塑料和木材最小，木材中以泡桐最轻，塑料中以泡沫塑料最轻；在线胀系数方面，以塑料最大，陶瓷最小；在导热性方面，以塑料、木材最小，玻璃、陶瓷次之，金属最好。塑料除了能制成色彩鲜艳、令人喜爱的日用品外，还有许多用途。由于塑料具有许多独特的性能，如质轻、耐腐蚀、绝缘和良好的多种防护特性等，因而被广泛地应用于机电、化工、建筑、交通运输、能源、轻纺、农业、渔业等国民经济、国防和科研的各个领域。它不仅可以代替贵重金属、木材、皮革、纤维等材料，并能提高制品质量，简化加工工序，降低生产成本和提高生产效率，而且可以解决工程上不少关键问题。2.5 常用塑料介绍表一、常用塑料的主要特性和用途性能特性用途聚丙烯耐腐蚀性优良，力学性能高于聚乙烯，耐疲劳和耐应力开裂性好，但收缩率较大，低温脆性大。密度誉为0.900.91g/cm3医疗器具，家用厨房用器，作受热的电气绝缘零部件，化工耐腐蚀零件，中小型容器和设备聚苯乙烯树脂透明，有一定的机械强度，绝缘性能好耐辐射，成型工艺性好，但脆性大，耐冲击性和耐热性差。密度为1.152.00g/cm3不受冲击的透明仪器、仪表外壳、罩体、生活用品等电气零件ABS具有韧、硬、刚相均衡的优良力学特性，绝缘性能好，耐化学腐蚀性，尺寸稳定性、表面光泽性好，易涂装和着色，但耐热性不太好，耐候性较差。密度约为1.021.05g/cm3汽车、电器仪表、机械构件，如齿轮、把手、仪表盘等作耐腐蚀设配与零件3 塑料制品的有关介绍3.1 塑料制品加工的发展很久以来，所有塑料机械生产厂家都在为提高塑料成型设备的生产效率、成型精度和使用功能而努力着。提高成型设备的工艺稳定性和生产精度、提高成套机组的组套性和自动化水平、开发信息数据软件和控制系统、推广应用微电子技术、研制柔性系统等方面，得到了大的进展并在广泛的应用。为了适应不同物料和制品的成型需要，对挤出和注射螺杆的几何结构和长径比作了较大的改进，使成型设备的工艺稳定性有了进一步的提高。采用了新一代比例伺服式液压系统和伺服电机，提高了成型设备的加工的效率，使成型设备的动作的速度、精度和重复准确性都有了很大的提高。计算机的广泛应用，使注塑机实现了全生产过程的自动化控制，挤出、中空成型、热成型等设备的自动化水平有了不同程度的提高。扩大微电子技术在塑料加工各个领域的应用。为了降低加工成本，有利于产品的销售，计算机控制和管理系统的发展愈来愈趋于简化和专门化，并向更高水平的质量控制和和管理功能发展。小批量生产、多种的柔性系统、机械手和温控系统得到了迅速发展。3.2 塑料制品加工设备的种类（1）、塑料成型设备到目前为止，塑料注射成型仍是塑料加工的最主要方法之一。目前，世界各国的注射机制造公司的竞争主要是围绕改善注射机的技术参数和开发功能性注射，尤其在采用或开发更先进的液压技术、微机控制技术和检测技术方面做了大量的工作，使注射机达到高效、高速、节能、精密、低噪音和高自动化水平。（2）、中空吹塑成型设备随着中空塑料制品在工业领域的应用越来越广泛，中空吹塑成型设备的要求也就越高。出现许多新的技术和新的工艺如：多层成型、多种材料组合成型、三维形状复杂制品成型等新技术相继开发成功并已投入批量生产；计算机控制技术在中空成型设备中得到了广泛的应用，可以采用计算机软件测定制品壁厚，用计算机控制多种原料共挤出或先后挤出过程，这些控制技术的应用，提高了中空成型工艺水平；中空成型设备的更新换代，在大型制品成型方面具有较强的竞争力。（3）、塑料挤出成型设备目前，塑料挤出成型机研究工作的重点，已经从提高加工性能、改善生产经济性，转移到增加混炼功能等方面，并以此作为再生塑料的增值手段。各个生产塑料挤出成型设备厂家未来主要研制设备方向是：加大挤出机的功率；增加反应性功能；研制高效双螺杆挤出机；开发节能、省料型挤出装置；提高挤出机控制机控制系统的自动水平。（4）、热成型设备型是将塑料片材加工成各种制品的成型方法。因这种成型工艺的能耗和加工费用相对较低，材料适用面较宽，产品用途较为广泛。故热成型制品的应用领域发展到汽车、家电、建筑等领域的大型制件。热成型设备的生产水平不断提高，如成型工艺方法有了很大改进；原料的选择范围越来越大；设备自动化程度显著提高；已经生产了节能型热成型机。（5）、滚塑成型设备滚塑成型工艺是一种最古老且引用较少的成型方法。滚塑工艺的优点主要在于固定资产投资生产成本相对较低，而且特别适用于生产那些高技术、好附加值的小型复杂制品。最近，滚塑工艺已成为欧洲塑料加工业中发展最快的一种工艺，预计今后年增长率将保持在9%以上。日本的一家公司，应用滚塑机和特殊的工艺开发多层的大型油罐，这是滚塑制品生产领域中的一项技术突破。3.3 塑料制品的应用塑料材料应用以包装和建筑业消费为主，目前在发达国家中消费比例可以达到40%以上。现在塑料在电子、电气工业中的应用量迅速增加，日本已超过了建筑业占第二位。德国汽车运输业的应用量已超过建筑业居第二位。由于功能性塑料的开发，更多的塑料制品进入了医疗卫生领域。现在，塑料作为一种新型材料，正在迅速进入办公室自动化、海洋开发、信息产业等技术领域，并逐渐向其他领域拓宽。3.3.1 塑料制品在包装领域的应用及发展塑料最大的消费市场是包装。在发达国家塑料制品的消费总量中，包装材料占1/4以上。近年来，由于环保方面的要求，对塑料包装材料提出了不少新的性能要求，导致对塑料包装材料的发展有一些不利的西、影响。但其发展大大超出了其他包装材料。为了满足包装市场新的要求，塑料包装材料正在进行新的发展，主要体现在：迅速开发新的塑料包装材料；不断研究新的包装性能；尽量适应新的环保要求。现在国内外塑料制品生产厂家开发出许多新型塑料包装材料，如适应食品，饮料包装的高阻渗包装材料和无菌包装材料，可以增加食品保鲜期，延长其存放寿命。开发了可适应微波炉，电磁灶加热和耐蒸煮的耐热包装材料；具有空气调节功能，适宜水果和蔬菜储存的保鲜包装材料等具有特殊性能和用途的功能性塑料包装材料。由于环境保护问题日益得到人们关注，世界各国塑料加工业对改进塑料包装材料的配方设计和产品结构设计十分重视，很多塑料制品生产厂家致力开发薄型包装容器成型技术，使包装容器在确保使用要求的前提下尽量薄型化。同时，各个生产厂家都十分重视适量包装，避免过剩包装，注意提高产品质量，延长使用寿命和增加包装容器的附加功能等，以此减少塑料包装材料废弃物的数量，缓解城市固体废物的处理问题。3.3.2 塑料制品在建筑领域的应用及发展由于塑料材料的综合性能和节能效果好，塑料在建筑领域中仍具有巨大的市场潜力。如塑料门窗的大力发展；塑料内外墙装饰材料发展迅速；高性能采光塑料建材具有很大的发展潜力；利用塑料废弃物生产新型建筑材料引人关注。利用废弃塑料，不仅可以降低塑料制品的生产成本，而且可以解决废弃物污染环境的问题。国外已有采用回收的PS和PU废弃料和新料一起生产出防噪声建筑砌块，采用PE废弃物作为优质仿木复合材料的基材，生产出了高质量的仿木塑料建材，还利用回收的废弃PS泡沫板，再加工成新的隔热材料。3.3.3 塑料产品在电子领域的应用及发展随着计算机、光学复印机、打印机、传真机、和其他商用办公自动化设备及电子产品的设计迅速向短、小、轻、薄的方向发展，塑料在电子电气工业领域的应用量也越来越大。塑料在电子电气领域中应用和发展趋势是：提高电子电气塑料件的耐热性能；研究新的混配工艺，开发小型精密制件；大力研制开发光纤塑料制品。通信业的发展，带来了电缆市场的大发展，已开发出可改善阻燃、减少毒性烟雾排放等性能的新型塑料制品。塑料光纤纤维因其光学和力学性能良好，又具有足够的热性能，生产成本仅为玻璃光导纤维的三分之一，故其在短距离的通讯系统上占有很大优势。3.3.4 塑料制品在汽车领域的应用及发展由于汽车生产厂家对减轻汽车车体重量的要求更为迫切，促进了塑料在汽车领域中的应用。目前，高强度、质量轻的塑料产品正在越来越广泛的应用在交通运输领域中。塑料在汽车领域应用的未来发展趋势是：原料品种选用方面竞争加剧；产品结构从外饰件向结构件发展。经过多年的开发和研究，汽车用塑料不再局限于生产外饰件，SMC和PP复合材料已用于生产结构性内饰件，包括塑料发动机零部件，如油箱、进汽歧管、阀门盖、电器元件等，这些制品的性能的要求很高，使用条件相当苛刻，如耐高温、耐腐蚀、电绝缘性都要求十分优良。轿车底盘骨架结构已采用多彩复合塑料制成，这项技术被认为是当今世界汽车工业发展中最有前途的一项突破。3.3.5 塑料制品在医疗卫生领域的应用及发展医用塑料制品作为医用材料的重要组成部分，已塑料材料向高技术、高附加值发展的一个主要方向，并在生物和医学工程研究领域中发展成为一门相当重要的边缘科学。医用塑料可分为医用体外塑料制品和医用体内塑料制品两类。在美国有2/3的玻璃医疗用具已被透明塑料所代替。在日本，除了100ML的注射器之外，其他全部使用一次性塑料注射器。医用体内塑料制品是指在人体内使用的各种医用塑料制品，如各种人体组织替代品、脏器以及药剂型的医用高分子材料，如人造心脏和心脏瓣膜、人造肺、人工肾、人造关节、人造骨、人造食管、整形材料、手术用缝合线、外科用胶黏剂等。其理化和力学性能必须满足医学装置和人工器官功能和设计的要求，如人造肾用的过滤膜和人造肺用的气体交换膜，要求具有特殊的透析和与分离功能。3.3.6 塑料制品在农业领域的应用及发展塑料是农业生产中的一种重要生产资料，近年来虽然农用塑料消费量的增长减缓，但在提高产品质量、开发新产品、拓宽应用领域和减少农田污染方面有了较大的进步。新型地膜、功能性农膜、可降解薄膜成为当今的应用和发展趋势。多色地膜、光选择性地膜、防虫除草地膜和针孔地膜是近年新开发的地膜。为了减少农田污染，保护土壤的生态平衡，研究人员正在积极开发可控降解薄膜，有的采用光控降解法，有的采用生物降解法，有的采用两者结合的方法，这项研究工作已成为当前塑料领域的热点话题。3.4 塑料制品设计原则塑料设计包括美术造型设计、结构设计和工艺设计等多项内容，而且对不同的塑料品种、不同的成型方法，塑料的设计也有所不同。1) 尺寸塑件的尺寸主要应满足使用及安装要求，同时应考虑模具制造的工艺性能、设备性能（如注射机最大注射量、锁模力、压机最大压力、台面尺寸等）。还必须考虑塑料的流动性；对流动性差和壁薄的塑件，尺寸不能设计得过大，防止塑件产生镕接痕或注射不足蹬缺陷。2) 精度精度由塑料制品的成型工艺方法的特点所决定。影响塑料制品精度的因素主要有：模具制造的精度、塑料成分及成型工艺条件等变化而引起的收缩率的波动，模具成型部件的磨损而引起的型腔尺寸变化，塑件和模具的结构特点等。因此，要合理地选择塑件精度，在满足使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。 3) 表面粗糙度塑件的表面粗糙度，主要由模具型腔的表面粗糙度决定，因此一般模具型腔的表面粗糙度要比塑件低一个等级。塑件的表面粗糙度与成型工艺也有一定关系。塑件为了追求光滑美观，常常要求粗糙度低（Ra值为0.10.8um），为此模具型腔表面需要研磨抛光，透明制品要求型腔和型芯表面粗糙度相同。4 塑料模具相关内容介绍4.1 模具工业的现代及发展趋势4.1.1 模具工业在现代制造业中的地位由于采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低等一系列优点，使得模具的使用范围日益广泛，已成为现代工业生产的重要工艺装配和发展方向。根据国际生产技术协会的预测，21世纪制造业中粗加工零件的75%、精加工零件的50%都需要通过模具来完成。许多工业品的发展和技术水平的高低，很大程度上取决于模具的发展水平。据统计，飞机、汽车、电机、电器、电子、仪器仪表、通讯设备、彩电、冰箱、洗衣机、手表、照相机等产品零部件的60%80%需要通过模具生产出来。例如，生产一辆汽车，无论是载重车还是轿车，所需要的各种模具就超过4000副。模具作为工业产品生产的基础工艺装备，是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。因此，模具对国民经济和社会发展将起越来越大的作用，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。4.1.2 我国模具工业的现状及发展趋势模具是工业生产中用来成型具有一定形状和一定尺寸制品的重要工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。国外在这方面起步比较早，我国在塑料模具方面的研究相对来说比较晚，所以在满足生产条件的同时也要学习国外是先进技术，提高模具精度，以便能达到国际标准。从20世纪80年代初开始，发达工业国家的模具工业已从机床中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15%的增长速度快速发展。随着模具工业规模的不断扩大，我国的模具技术水平也有较大的提高，已能制造体现现代模具设计制造水平的大型、复杂、精密的模具，部分模具达到了国际先进水平。如在塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，并开始使用先进的热流道和气体辅助注射成形技术。我国国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石油华工和建筑均离不开模具，都与模具发展相关，所以，人们称“模具是工业生产之母”。从世界发达国家的生产情况看，模具产值已经大于机械产值，而且只生产高附加值的模具，低附加值的模具则转到其他发展中国家生产。我国1998年模具生产工业产值就超过当年机床工业产值。据国际生产技术协会预测21世纪，机械零部件中的60%的粗加工，80%的精加工要由模具来完成，所以模具工业对今后国民经济和社会的发展将起到越来越重要的作用。模具的制造技术和成型技术未来有如下的发展趋势：（1）在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术。（2）快速原型制造及相关技术将得到更好的发展。（3）高速铣削加工将得到等广泛的应用。（4）模具高速扫描及数字化系统将在逆向工程中发挥更大作用。（5）电火花加工技术将得到发展。（6）热流道技术将得到推广。（7）超精加工和复合加工将得到发展。（8）气体辅助注射技术和高压注射成型等工艺竟进一步发展。（9）模具液压成型技术将进一步开发应用。（10）模具标准化程度将不断提高。（11）模具优质材料及先进表面处理技术将进一步受到重视。（12）模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展。（13）模具自动加工系统的研制和发展。（14）虚拟技术将得到发展。4.2 模具的分类与应用特点模具的类型较多，按照成形件材料的不同可以成为冲压模具、塑料模具、锻造模具、压铸模具、橡胶模具、粉末冶金模具、玻璃模具和陶瓷模具。其中冲模、塑料注射模和压铸模是其中应用最为广泛的三类。塑料注射模是一种用来生产塑料零件的模具。它被安装在塑料注射机上，由塑料注射机将塑料颗粒融化成热熔体，经过合模、高压注射、保压冷却定型、开模、推出制件等工序，获得所有的塑料零件。近十年来，由于塑料具有的良好特征，使得塑料零件获得愈来愈广泛的应用，塑料模已成为广泛使用的一类模具。4.3 模具工业概况模具是工业生产中用来成型具有一定形状和一定尺寸制品的重要工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、制造力量的强弱、模具质量的好坏，直接影响着许多产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量的提高和经济效益的增加。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”。日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的动力”。的确，没有高水平的模具工业，就没有高水平的机电工业。世界工业经济和科技技术的发展带动了模具制造业的迅速发展。模具已成为现代工业的主要成型工具，据初步统计：依靠模具加工的产品零件，家电行业达80%，机电行业也达70%以上；塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、皮革、耐火材料以及建材制品等的大部分产品也都是采用模具成型；因此，各工业发达国家均十分重视对模具品种的开发、质量的改进、加工精度的提高和制造周期的缩短。自20世纪80年代开始，美国、日本、原西德模具的产量已超过车床工业的产值，模具制造业已发展成一个独立行业。随着我国工业的发展，模具制造业也迅速发展。尽管近10几年来我国模具工业有很大的发展，但国产模具仍然不能满足国内市场需要，我国每年进口大量模具，尤其是大型、精密、复杂、高寿命的模具更为突出，我国已成为世界上进口模具的大国。4.5 塑料模具用钢4.5.1 塑料模具的发展近40多年来，随着石油化工工业的迅速发展，塑料产量迅速增加。1960年，世界塑料总产量仅670万吨，而2001年则达到16450万吨，塑料已经和钢铁、木材、水泥一起构成现代社会的四大基础材料。很多塑料制品必须采用模具压制成型，所以模具的需用量迅速增加。模具钢是模具制造业的物质基础和技术基础，其品种、规格、质量、性能等对模具的质量、性能和使用寿命有重要影响，模具材料的发展推动了工业产品向高级化、多样化、个性化、高附加值的方向发展，所以各工业发达国家对模具钢的产量、品种、规格、质量及其发展都比较重视。由于塑料的品种不同、性格各异，而且根据塑料制品的尺寸、形状复杂程度、精度、表面粗糙度和生产批量等各方面的要求不同，对制造塑料模具的材料提出了不同的要求。4.5.2 塑料模具材料随着塑料产品在国民经济各个部门的广泛应用，塑料模具所用钢材也得到了空前发展，模具钢材耗量日益加大，同时对钢材的品种规格和形状提出了新的要求。塑料作为一种工业材料，起步较晚。开始，塑料模具用钢是引用一些当时已成熟的钢种，如碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、渗碳合金钢等；以后，随着塑料品种的发展，又增加了一些不锈钢作为耐蚀塑料模具材料。由于碳素塑料模具钢具有加工性能好、价格便宜、原料来源方便等优点，广泛用于制造形状简单的小型模具或精度要求不高、使用寿命不需要很长的模具。对于热塑性塑料注射模具，一般采用含碳量为0.4%0.6%的碳素塑料模具钢制造；对于热固性塑料成型模具，一般采用含碳量为0.7%1.3%的高碳碳素塑料模具钢（即碳素工具钢）制造。4.5.3 塑料模具钢的性能要求（1）、要求材料有较高的硬度、好的耐磨性，其型面硬度应为3060(HRC)，淬硬性55HRC，有足够的硬化深度，材料中心部位有足够强韧性，以免脆断、塑性变形等。（2）、要求材料具有一定的抗热性，能在150250的温度下长期工作，且不氧化、不变形，尺寸稳定性良好。（3）、要求材料具有一定的耐腐蚀性。（4）、要求材料的焊接性能、锻造工艺性能良好。 4.5.4 国内外塑料模具用钢近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SM、SM等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。下表为国内外常用模具钢表二、高品质模具钢介绍中国美国日本瑞典德国特性交货状态淬火温度用途GBASTMJISASSABDINHB塑料模具钢 45-551045-1055S45-55C淬透性较差，但材料切削加工性能较好，价格低廉。可正火状态交货800-870用于制造生产批量小，模具截面不大，尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成型模具或模架。40Cr淬透性较差，但材料切削加工性能较好，价格低廉。840-860用于制造生产批量小，模具截面不大，形状复杂，尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成型模具或模架。3Cr2MoP2061840CrMo7淬透性较好，可预硬交货。具有良好的电火花加工性能和抛光性能。预硬后材料截面硬度分布均匀。预硬HRC28-32840-880用于制造生产批量较大，模具尺寸较大，形状复杂，尺寸精度及表面粗糙度要求较高的塑料成型模具。3Cr2NiMnMoP20+NiPDS5S7182738由于加了约1%的Ni，淬透性极佳，可预硬交货。具有良好的电火花加工性能和抛光性能。预硬后材料大截面硬度分布均匀。预硬HRC30-34840-880用于制造生产批量较大，模具尺寸较大，尺寸精度、表面抛光性能要求较高的高质量塑料成型模具。3-4Cr13420S-1362083属中碳高铬型耐蚀模具材料，淬火后有较高硬度、耐蚀性和抛光性。230950-1050用于制造生产PVC等腐蚀性较强的塑料模具，透明塑胶模抛光性能要求较高的塑料模。9Cr18MoT440CSUS440C4125属高碳高铬型耐蚀金属，具有磨性，良好耐蚀性。2851050-1100用于制造耐腐蚀性和耐磨性要求较高的塑料模。如：PVC塑料模，透明塑料模等。4.5.5 国内外塑料模具技术比较塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度的商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%80%相比，仍有差距。国内外塑料模具技术比较表：表三、国内外塑料模具技术比较项目国外国内注塑模型腔精度 0.0050.01mm 0.020.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.010.05m Ra0.20m 非淬火钢模具寿命 1060万次 1030万次淬火钢模具寿命 160300万次 50100万次热流道模具使用率 80%以上总体不足10% 标准化程度 7080% 小于30% 中型塑料模生产周期一个月左右 24个月在模具行业中的占有量 3040% 2530% 由上表可知，我国在模具技术方面与发达国家相比还有很大的差距，要跟国际接轨，我们就必须学习国外的先进技术，以求达到国际标准。5 Pro/Engineer注塑模具设计简介5.1 注塑模具将塑料原料加工成为制品的生产方法有很多，其中常用的有注塑、挤出、压塑和吹塑等。注塑成型也称注射成型，它可以用来生产几何形状非常复杂的塑料制品。注塑成型具有制品精度高、生产效率高、模具工作条件得到较大改善、生产条件较好、生产操作容易等优点。注塑成型在整个塑料制品生产行业中占有非常重要的地位，目前，除了少数几种塑料外，几乎所有的塑料都可以采用注塑成型。据统计，注塑制品约占所有塑料制品总产量的30%，全世界每年生产的注塑模数量约占所有塑料成型模具数量的50%。模具是塑料成型生产必须的工艺装备，过去的模具设计工作主要依靠操作人员的经验，而模具的加工制造又在很大程度上依赖于工人的操作技能，因此模具设计水平低、加工质量差、生产周期长、使用寿命短，新产品更新换代以及正常的成型生产经常因为模具问题而受到干扰。近年来，随着计算机硬件和软件技术的迅速发展，CAD/CAM技术的发展和应用越来越普遍，出现了很多可以用于注塑模具设计和制造的软件，其中Pro/ENGINEER就是近年来在中国应用得最广泛的模具设计软件之一。它的Pro/Molding模块就是专门用于注塑模具设计的模块。利用该模块可以根据塑料制件快速地设计出模具，并且可以对注射过程进行模拟分析，大大缩短了模具设计周期。5.2 Pro/E注塑模具模块介绍Pro/ENGINEER（简称Pro/E）软件是美国PTC公司基于单一数据库、参数化、特征、全相关及工程数据再利用等概念基础上开发出的一个功能强大的CAD/CAE/CAM软件，它能将产品从设计到生产加工的过程集成在一起，让所有用户同时进行同一产品的设计与制造工作。Pro/MOLDESIGN是Pro/E系统中的一个可选择性的模块，提供了方便实用的三维环境下塑料模具设计与分析工具。利用这些工具，我们这些工具，我们可以由塑料制件的三维实体模型建立起模具装配模型，设计分型面、浇铸系统及冷却系统，生成模具成型零件的三维实体模型，从而可方便且准确地完成塑料模具核心部分的设计工作。再利用Pro/E系统的布局及装配模块，我们还可以进行模具的顶出系统和三维总装配设计，并最终利用工程图模块生成二维工程图。Pro/ENGINEER模具设计主要由Pro/ENGINEER软件系统的【Manufacturing】/【Mold Cavity】模块来实现，该模块提供了几乎所有模具设计所需要的功能，如设置产品收缩率、创建毛坯工件、模具分型面和模架，以及修改、重新定义和分析模具组件等。5.3 Pro/E模具设计流程Pro/ENGINEER模具设计流程一般是先利用软件系统的零件【Part】模块构建产品三维模型，然后利用软件系统得模具型腔【Mold Cavity】模块来设计模具构件（Mold Component），如上下模型腔、浇注系统、抽芯机构和滑块机构等，最后设计模架（Mold Base），如固定模板、导柱导套、顶出机构、复位机构和冷却及加热装置等。6 蒸汽电熨斗的设计近年来，小家电在不断地渗透进我们的生活，在用细节改变着我们的生活品质。较之从前外观单调、性能单一的电熨斗产品，今日沐浴在高科技氛围下的它又呈现出了一番新天地：内置的抗钙化装置使水垢不会在熨斗内沉积；延长使用寿命；防漏水系统和自动安全关熄设计，安全可靠；超顺滑抗磨底板和自动清洗装置也令电熨斗更长久耐用。在外形上，新款蒸汽电熨斗更具流行曲线，显得灵便轻巧；水箱的色泽丰富多变，以海蓝、果绿、粉红、靛紫为主打色系，综合体现了蒸汽电熨斗好用又好看的流行风格。熨斗不仅用于服装行业，在家庭中也常常使用。它不仅可以使衣物熨烫平整，保护衣物纤维，穿起来也比较舒服，而且被熨烫过的衣物穿在身上，会使人开起来精神，倍感自信。蒸汽电熨斗，即能熨烫，又能干洗，给使用者带来很大的方便。6.1 电熨斗的发展历史20年代前，中国使用的少量电熨斗均为舶来品。民国15年（1926年），民族资本家范国安在杨树浦海州路开办上海复顺电器厂，制造国内第一批电熨斗，有3磅、4磅和5磅普通型，商标定为“复顺牌”。其后，益中机器有限公司、鑫泰电器制造厂也相继生产，品种和复顺电器厂相同。民国25年，上海电熨斗生产厂家有复顺电器厂、益中机器有限公司、鑫泰电器制造厂和华南等4家，从业人员约600人，年产量为数万只，首先在国内销售。民国26年，部分产品经大陆物产公司销往南洋。复顺电器厂于八一三事变时毁于炮火。太平洋战争爆发后，内销呆滞，出口中断，上海电熨斗生产日趋箫条。益中机器有限公司转产一般电器产品，华南厂转产电风扇、电炉等产品。民国32年开办的大鑫电器厂开始生产电熨斗、电炉等电器产品，由于销路不好于次年歇业。抗日战争胜利后，电熨斗销路开始好转，生产厂家扩展到11家。主要有大鑫电器厂、南华电器厂等，从业人员近400人，年产电熨斗5万余只，品种有3磅、5磅普通电熨斗2种。建国初，电熨斗等家用电器在国内市场销路不好。1956年，生产电熨斗的工厂减为8家，从业人员不足100人，其中大鑫电器厂除维持少量电熨斗生产外，转产电器开关。1956年公私合营时，大鑫电器厂等厂并入南华电器厂生产照明灯具和普通电熨斗，月产电熨斗约数百只。1958年1月，南华电器厂改名为上海照明器材厂，以生产照明灯具为主，电熨斗为次，月产电熨斗400500只，主要出口东南亚地区，商标为“白鹭牌”。同年技术人员樊吉生仿国外样品制成调温电熨斗，1959年批量生产，月产100200只，商标为“红星牌”，不久又改为“红心牌”，规格有700瓦、750瓦2种。1962年7月，上海照明器材厂关闭，其一部分厂房、人员和设备划给义祥刀剪厂（后改为上海人民工具二厂）；一部分建立上海电熨斗厂，职工106人，当年生产电熨斗3万只。1968年试制成功喷雾电熨斗，但在“文化大革命”中也被视为奢侈品而流产。1972年，上海电熨斗厂生产普通电熨斗8万只，调温电熨斗3.4万只。1978年，上海电熨斗厂又重新研制成功喷雾电熨斗（1981年通过鉴定），并试制成功500瓦调温电熨斗。至此，该厂产品已形成3大类9种规格系列，职工280人，年产电熨斗35.9万只，是上海唯一生产电熨斗的工厂。1979年，上海崇明电热器厂生产“葵花牌”电熨斗。同年8月，作为全民所有制的上海电熨斗厂和集体所有制的星火电器厂、勤华针织厂3家组建国集合营的上海电熨斗总厂，专业生产“红心牌”电熨斗，职工860人，年产电熨斗48万只，占全市电熨斗年产量的90%。1982年，该厂试制成功工业用喷雾电熨斗，成为服装行业替代进口的主要生产工具。1985年，上海地区电熨斗生产厂家增加到11家，年产量达347万只。1988年，上海电熨斗总厂从日本引进蒸汽电熨斗生产技术和设备；1990年，又引进电熨斗底板喷涂氟塑先进技术设备，进一步扩大蒸汽电熨斗的生产，年产量从15万只增加到31万只。同年，该厂在消化引进技术的基础上，又研制成喷雾型蒸汽电熨斗，产品达到国际80年代中期水平。1990年底，上海生产电熨斗的工厂共有20家，年产各种电熨斗214万只，其中市二轻局系统的上海电熨斗总厂年产量130.99万只，占61.21%。我国目前生产和使用较多的电熨斗有普通型和普通调温型两种。它主要由底板、发热元件、压铁、温度调节装置、罩壳等部分组成，底板有用铸铁，或用铝合金制成，电热元件有的是云母骨架式，近年来用PTC元件作为发热体，既可省电，又能自动调温。避免了老产品采用双金属片制成的调温器温控质量不可靠问题，电熨斗从品种上也出现了喷气型、喷雾型、恒温型和电解蒸汽型等新品种。高功率、轻便、自动调温、喷汽或喷雾，追求造型美观是新一代电熨斗的发展方向。6.2 电熨斗的工艺与技术装备电熨斗主要由底板、外壳和发热元件组成，普通型铁制电熨斗采用翻砂、冲压、电镀和装配等工艺。初期的设备为手扳冲床、钻床、火石车、木车床和皮带砂轮等。初期生产普通型电熨斗主要依靠手工操作，底板、外壳、整修、打砂由人工在火石车、皮带砂轮上抛磨，劳动强度大，污染严重。60年代后，通过技术革新，制造了底板靠模铣边机、单机背包式传动打砂机和平面抛光机等设备，并在生产车间安装吸尘装置，改善了劳动环境。1979年，上海电熨斗厂对电镀工艺设备进行大规模改造，设计制造底板铸铁件双层镍铬工艺、外壳铜镍铁工艺和零件铜镍铬工艺等3条自动电镀生产线。又设置化验室，对电镀液进行小样试验，保证电镀质量。1981年后，采用双阳离子交换法树脂处理金属电镀废水工艺，改变过去用碱中和酸性的废水处理方法，废水净化率达98%，符合国家排放标准。电熨斗发热元件的制作一直采用开启式片状生产工艺，生产工序简单，手工制作，但使用寿命较短。1973年，上海电熨斗厂开始采用封闭式电热管发热元件生产工艺。80年代，上海电熨斗厂的工程技术人员根据电熨斗装配特点，设计制造传送带式装配流水线，提高劳动生产率20%，同时降低了成品返修率。1985年，上海电熨斗总厂运用技术改造贷款622万元，从日本松下公司引进蒸汽电熨斗生产技术和关键设备16台（套），模具11副，其中有注塑成型机、超声波焊接机、油墨移印机用于蒸汽电熨斗水箱零件的压制、装配和印字工艺；铆压机、点焊机、涂布机、汽化剂注入机用于蒸汽电熨斗的总装工艺。1986年该厂又从瑞典康太尔公司引进电热管生产线，改变了长期由手工制作发热元件的状况。自动振粉机替代了手工填粉工序，工序流程中增加了清洗管子、点焊、烘粉和检测等，电热管的生产质量和产量有了大幅度提高。1988年起，上海电熨斗总厂实施二期工程，投资727万元，从日本、联邦德国引进的蒸汽电熨斗喷塑生产线，采用全自动静电喷涂新工艺，质量好、环境无污染，热固性注塑机、铝合金底板压铸机用电脑自动控制；从瑞典、联邦德国引进的电热管振粉机、退火机和超声波焊机具有80年代国际先进水平。彻底改变了普通型铁制电熨斗的生产工艺。6.3 电熨斗的质量50年代前，上海电熨斗生产测试设备，因陋就简，产品出厂时用普通玻璃温度计测量温度，用一般电表测试是否通电，等等。1959年后，自制高压测试台、温度测试台对出厂产品进行耐压性能和温度的测试。1962年上海电熨斗厂成立后才制订了产品出厂标准，内容有耐压、温度和功率等电气性能的标准与测试方法。80年代后，上海电熨斗总厂参照国际电工委员会及苏联、日本等国关于电熨斗生产标准，参与制订部颁标准和国家标准，率先在上海地区按标准进行生产。主要包括电熨斗的安全、温度、寿命、蒸汽量、加热时间等物理和化学指标等标准。为监督产品是否能达到标准，上海电熨斗总厂自制、购置了一批对电熨斗产品进行检测的科学仪器和设备，主要有耐磨、跌落、寿命、弯曲试验机，盐雾和潮态试验箱等10余种，对电熨斗进行全性能测试。19791990年，上海电熨斗总厂的“红心牌”、“白鹭牌”电熨斗获市级以上的质量奖17项，其中“红心牌”YK350D500W调温电熨斗分别于1981年、1988年获得国家优质产品银质奖；“红心牌”YF9700W蒸汽电熨斗于1988年获轻工业部出口产品金质奖，1990年获国家优质产品银质奖。6.4 国标的选择表四、家用电器GB标准大全家用电器部分GB标准大全标准号标准名称GB4706.1-92家用和类似用途电器的安全通用要求GB4706.1-1998家用和类似用途电器的安全第一部分：通用要求GB4706.2-1996家用和类似用途电器的安全电熨斗的特殊要求GB4706.3-86家用和类似用途电器的安全食物搅碎器及类似用途电器的特殊要求GB4706.5-1995家用和类似用途电器的安全电炒锅的特殊要求GB4706.6-1995家用和类似用途电器的安全自动电饭锅的特殊要求GB4706.7-1999家用和类似用途电器的安全真空吸尘器和吸水式清洁器的特殊要求GB4706.8-86家用和类似用途电器的安全电热毯、电热垫和电热褥的特殊要求GB4706.9-86家用和类似用途电器的安全电动剃须刀、电推剪及类似器具的特殊要求GB4706.11-1997家用和类似用途电器的安全快热式电热水器的特殊要求GB4706.12-1995家用和类似用途电器的安全储水式电热水器的特殊要求GB4706.13-1998家用和类似用途电器的安全电冰箱、食品冷冻箱和制冰机的特殊要求GB4706.14-1999家用和类似用途电器的安全面包片烘烤器、烤架、电烤炉及类似用途电器的特殊要求根据上面表格介绍，我选择的蒸汽电熨斗的GB标准号是：GB4706.1-1998和GB4706.2-1996。6.5 蒸汽电熨斗的规格蒸汽电熨斗一般功率都较大，起码都有1000(W)左右，更高的可达1600(W)1800(W)，功率高，熨烫强度更大，但需考虑家庭电表负荷承受量，其实，家庭一般使用功率在1000(W)1200(W)的产品就够用了。因此我设计的蒸汽电熨斗选用如下的规格：蒸汽电熨斗的额定电压：220（v）；额定功率：1000（w）；额定频率：50（HZ）。6.6 家用电器电工标准术语电熨斗水箱(water tank for electric iron)调温蒸汽和喷雾电熨斗中盛水的容器。电熨斗底板(sole plate of electric iron)电熨斗在熨烫衣物时与衣物直接接触的金属板。电熨斗压板(pressing plate of electric iron)开启式电熨斗中，压紧电热元件的金属板。加水孔(water inlet)向电熨斗水箱加水的入口。排气孔(steam vent)蒸汽电熨斗底板上的排气孔。6.7 蒸汽电熨斗设计的主要内容电熨斗称得上是最早的小家电，是家庭常用的一种电热器具,家里所有的织物：衣服、台布、床单、毛衣等，要平整、挺括，都少不了它。电熨斗是利用电热元件将电能转化为热能,熨烫衣物织品等,对衣物进行热定型。蒸汽电熨斗克服了普通熨斗不能调温和热定型难的缺点。电熨斗的主要功能是熨烫衣物和用来局部加热。熨烫衣物主要取决于热量、蒸汽、压力三要数，电熨斗升温给衣物提供热量，使衣物的水分迅速变为水蒸汽，在水蒸汽作用下，衣物中的纤维迅速膨胀、疏松、伸展。电熨斗的压力又迫使纤维伸直或弯成一定的形状，使衣物迅速平整如新。随着科学技术的不断发展进步，电熨斗也由最原始的普通型，发展为可调温型、蒸汽喷雾型、全塑型等新产品。调温型电熨斗是在普通型电熨斗的基础之上，加装了调温器和指示灯。调温器安在电熨斗凹陷处，以利于感受低板温度变化。喷汽喷雾型电熨斗在调温型电熨斗的基础上，加上喷汽或喷雾装置。这类电熨斗底板上有汽化室，底板下面有几排喷汽孔与汽化室相通。如今,蒸汽熨斗越来越受到欢迎。经过近期多项调查显示,消费者并不喜欢设计复杂的熨斗, 宁可选用简单的型号。他们理想的蒸汽熨斗,只需具备防粘底板,以及自动关闭、喷水、蒸汽喷射和蒸汽调节功能便已足够。6.7.1 蒸汽电熨斗底板的设计说明蒸汽电熨斗底板的材质多是铸铁底板和铝合金底板，还有不粘底银石底板、钛金底板、特富龙多顺滑涂层等，其中以铸铁底板和钛金底板为佳。我设计的蒸汽电熨斗采用的是钛金底板，它有涂层硬度高，不易刮花底板，耐磨、耐热，使电熨斗经久耐用，历久常新，光洁度高，不易生锈等优点，可以保证熨烫衣物时顺滑无比。电热元件多为云母板式和电热管式，加上调温装置，根据熨烫衣物的质地设置几个温度档，在高于预定温度值时自动断电。蒸汽电熨斗底板头部圆角我设计的较小，因为考虑到烫衣物时有些地方不容易烫到，如纽扣底下等小地方，利用这个圆角头部就可以解决问题了。底板设计对称、曲线流畅、造型美观，如图6-7-1所示。电熨斗底板上设有汽化室，底板下面有几排喷汽孔与汽化室相通。底板上的出蒸汽孔我设计成如下图所示，出汽口排列成弧状，孔与孔之间间距均匀，布置美观合理，如图6-7-2所示：图6-7-1底板外形图图6-7-2底板蒸汽孔布置图6.7.2 蒸汽电熨斗调温座的设计说明蒸汽电熨斗的用途和特点是采用钛合金铸成一体的发热器，加热速度快，采用闪动式调温结构，可在95200范围内调节温度。适用于各类面料、成衣、整理熨烫、对呢、毛料、丝绸及后道工序整烫效果更佳。我设计的蒸汽电熨斗设置的可调温档有6档，如下： 1档：95 用于尼龙衣料；2档: 115 用于丝绸衣料；3档：135 用于合成纤维；4档：155 用于羊毛衣料；5档：180 用于棉料；6档：200 用于麻料。蒸汽电熨斗调温座的材料选用聚丙烯工程塑料，精度等级为6级，此工程塑料用于家用厨房用器、家电零部件等场合。蒸汽电熨斗的调温座设计尺寸按照底板来设计，与底板相配合，因为调温座材料为聚丙烯工程塑料，所以设计时要考虑是否能用塑料模做出来，力求简单，降低制造零件的成本。在调温钮的明显处贴上调温档数等标牌。下图为调温座的分解图，包括1手柄盖、2调温灯、3调温底座、4调温钮、5弹簧座和6弹簧等零件。654321 图6-7-3蒸汽电熨斗调温座的分解图6.7.3 蒸汽电熨斗水箱的设计说明储水装置是蒸汽电熨斗的重要组成部分，包括注水口、喷嘴、储水器（水箱）、水位指示器等。我设计的这款蒸汽电熨斗采用分离式水箱，即储水器能拆卸，一则方便加注和空出水箱中的水，二则拆下储水器即可作干式熨烫之用。目前市场上有些产品还有防钙装置，在水箱中安放水垢防止剂，可避免水垢堆积，确保蒸汽孔畅通。有此装置的电熨斗直接注入自来水即可，无需用软化水。我设计的蒸汽电熨斗水箱材料选用的是聚苯乙烯工程塑料，精度等级为4级，此工程塑料的优点是材质透明, 有一定的机械强度，绝缘性能好耐辐射，成型工艺性好，但脆性大，耐冲击性和耐热性差，密度为1.152.00g/cm3。这种工程塑料的主要用于不受冲击的透明仪器、仪表外壳、罩体、生活用品等场合。蒸汽电熨斗在使用时可清楚地看到储水箱内的水位, 从而在水完全蒸发前能及时加水，这样可以避免发生事故。水箱我设计了两个调蒸汽的按钮，这样可以实现调节蒸汽大小的功能，使蒸汽电熨斗可以适应更多的场合。在水箱比较明显的地方要标明注水的最高位置，不是水箱的水越多越好，因为水多了很可能由于其重力使水从调温杆中溢出，从而弄湿底板，对电器部分有一定的损伤，故在水箱明显处要标出最高位置MAX，水箱大概可装320ml的水。下图为整个水箱的分解图：1576432图6-7-4蒸汽电熨斗水箱的分解图整个水箱包括的零件有：1箱体、2自攻螺钉、3挡板、4压板、5喷雾按钮、6蒸汽按钮、7杆等零件。6.7.4 蒸汽电熨斗压板的设计说明蒸汽电熨斗压板材料选用聚苯乙烯工程塑料，精度等级为4级，此工程塑料一般用于仪表外壳、罩体、生活用品等场合。蒸汽电熨斗压板主要用于隔开熨斗底板，还有起支撑作用等。压板外形尺寸与底板相配合，其外形效果如下图：图6-7-5蒸汽电熨斗压板图6.7.5 蒸汽电熨斗后盖的设计说明蒸汽电熨斗后盖材料选用ABS工程塑料，精度等级为4级，它具有韧、硬、刚相均衡的优良力学特性，绝缘性能好，耐化学腐蚀性，尺寸稳定性、表面光泽性好，易涂装和着色，但耐热性不太好，耐候性较差。密度约为1.021.05g/cm3。ABS是一种较常用的材料。蒸汽电熨斗后盖的设计主要考虑与底板、压板、调温座相配合的外形尺寸的设计，另外，在后盖上端开有缺口，是特为电源线留的，这样电源线可以转动，电熨斗使用起来会较方便。图6-7-6蒸汽电熨斗后盖图蒸汽电熨斗的总装配效果图如图6-7-7所示，其分解效果如图6-7-8所示：图6-7-7蒸汽电熨斗总装配效果图图6-7-8蒸汽电熨斗总装配分解图7 注塑模设计过程7.1 概述因为这次的设计的重点在造型设计，根据要求还要对个别零件做建模设计，因此结合图简单介绍一下模具的设计过程。7.2 产品零件图如上图6-7-6就是蒸汽电熨斗的后盖图，材料选用ABS工程塑料，其收缩率为0.3%0.8%，故其平均收缩率为：S=（0.3%+0.8%）/2=0.55%。一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号，我选用XS-Z-30型号。7.3 模具型腔工作部分尺寸计算型腔工作部分尺寸：型腔径向尺寸 Lm 0+=（1+S）Ls - x 0+型腔深度尺寸 Hm0+ = (1+s) Hs - x 0+式中 Ls 塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm）； Hs 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）； X 修正系数，取0.50.75；塑件公差（mm）；模具制造公差，取（1/31/4）。7.4 分型面的选择型腔分型面是能够分开模具并取出塑件的面。分型面的方向应尽量采用与注射机开模方向垂直的方向。分型面的形状有平面、斜面和曲面等。在选择分型面的位置时，主要应考虑以下几个方面的问题：1) 分型面的位置影响塑件的外观，故应避开塑件的光亮外表面；2) 分型面的位置应尽可能使塑件留在动模一侧，便于脱模；3) 对于有同心度要求的塑件，应将同心度要求高的同心部件放在分型面一侧；4) 对于有侧凹和侧孔德塑件，应将抽芯或分型距离长的一边放在动、定模的开模方向，而将短的侧抽芯作为测向分型抽芯；5) 需要利用分型面作为排气面时，应将分型面设于料流的末端，便于排气。基于Pro/E设计塑料模具，可使模具的设计制造周期大大缩短，而且模具的设计与制造都是建立在一个统一的几何模型之上，保证了模型数据的统一性和正确性。设计塑料注射模具时，选择分型面是一个重要的环节。分型面选择合理，模具的工艺性强，容易加工，塑件质量也容易保证，否则会给造模带来很大的麻烦。分型面是模具结构中的基准面，它直接影响着成型塑件的质量、模具加工的工艺性以及注射成型的效率等等。分型面应有利于排气，即尽量和物料流动的末端相重合。分型面应力求简单适用并易于加工。7.4.1 蒸汽电熨斗后盖的分型面选择分型面选择的好坏，直接关系到模具的复杂程度，成本的高低等。分型面选择的合理，可以使其模具相对简单，并且可以降低模具的制作成本。相反，若分型面选择不够合理，那么对设计模具会带来很多的麻烦，可能设计出的零件不能满足之前所需的要求，如会产生表面精度达不到要求或存在缺陷等，所以选择好分型面对模具设计很重要。根据分型面位置的选择原则，蒸汽电熨斗后盖的分型面如下图7-4-1所示：图7-4-1后盖分型面图1 图7-4-2后盖分型面图2用Pro/E的模块生成零件的分型面，再自动生成模具的凸模和凹模，如图7-4-2所示为蒸汽电熨斗后盖注塑模具的凸模三维图：图7-4-3后盖凸模如下图7-4-3，为蒸汽电熨斗后盖注塑模具的凹模三维图。如下图7-4-4 ，为蒸汽电熨斗后盖注塑模具的凸模、凹模以及后盖零件的装配运动分解图。图7-4-4后盖凹模图7-4-5后盖凸凹模分解图7.4.2 蒸汽电熨斗其它零件的分型面选择蒸汽电熨斗水箱的压板形状较复杂，在水箱顶部有一个凹槽与其压板的凸缘相配合，在考虑分型面时，这个位置很重要，蒸汽电熨斗压板利用Pro/E的模块生成其分型面，在凹槽部分采用了一个镶块，这样可以减少模具的复杂程度，零件容易脱模。同理，在压板侧面有一个凸台，这里也用到一个镶块，所以压板的分型面一共有三个，三个分型面合并如下图所示：图7-4-6水箱压板分型面分型面选择结束，在利用Pro/E自动生成零件的凸模和凹模，蒸汽电熨斗水箱压板注塑模具的凹模三维图如下图所示：图7-4-7水箱压板凸模图7-4-8水箱压板凹模如上图7-4-7所示，为蒸汽电熨斗水箱压板注塑模具的凹模三维图如上图所示。如下图7-4-8所示，为蒸汽电熨斗水箱压板注塑模具的凸模、凹模、镶块以及压板零件的装配运动分解图。图7-4-9水箱压板凸凹模及镶块分解图7.5 浇注系统的设计7.5.1 浇注系统的组成一般的浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴等几个部分组成。主流道是指注射机喷嘴口至分流道入口间的一段通道。它与注射机喷嘴在同一轴心线上，并垂直于分型面。主流道由主流道衬套实现。主流道设计成圆锥形的目的是保证塑料熔体能顺利地射入型腔，同时便于开模时将流道内的冷凝料从主流衬套中拔出。主流道衬套与注射机喷嘴的对接处设计成球形，将确保注射时塑料熔体不从主流道衬套溢出。主流道衬套常采用定位环方式固定在定模板上。分流道是指主流道至浇口间的一段通道，主要起分流和转向的作用。分流道的截面形式主要有圆形、半圆形、梯形和圆角梯形等四种形式。在设计分流道时，流道的截面积大可减少流体在流道内的压力损失，流道的表面积小可减少传热损失。因此，可用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，该比值大则流道的效率高，其中圆形截面分流道的比值最大，效率最高，但它需要开设在定模和动模两侧，且要相互吻合，因此制造较困难。半圆形、梯形和圆角梯形截面设在模板一侧，分型时定出方便，也较易加工，因此使用较广。尤其以半圆形截面应用最广，其直径一般为510；分流道长度一般为830，过短会给修剪带来困难，过长会影响注塑效率和质量。 7.5.2 塑料模浇口的设计浇口是指塑料熔体从分流道末端进入各型腔的一段通道。浇口的形状和尺寸对注塑件的质量影响很大，常用的截面形状有圆形、半圆形和梯形。浇口截面面积与分流道截面面积之比为0.030.09，浇口长度一般为0.52。浇口的设计要点：浇口应选择在不影响塑件外观的部位；浇口应不影响塑件使用性能；在保证塑件填充良好的前提下，应使熔料的流程最短，料流变向最少，以较少流道压力的损失；浇口的选择应尽量避免产生喷射和蠕动现象；应尽量避免由于浇口位置不当而出现塑件的熔接痕；应根据塑件的具体情况，将浇口设在便于熔体流动的方向进料。它的优点如下： 1)、由于浇口的截面积尺寸较小，一般直径d=0.51.8mm，当熔料通过时，浇口前后有较大的压力差，又很高的剪切速率和摩擦，产生热量，提高熔料的温度和降低熔料黏度，有利于熔料的流动，从而能获得外形清晰、表面光泽的塑料制品（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等）。 2)、塑料制品的浇口在开模的同时即被拉断，浇口痕迹呈圆点状，不明显，所以点浇口可开在塑件的表面及任何位置，并不影响制品的外观。 3)、点浇口一般开在塑件顶部，因其注射流程短，拐角小，排气条件又好，因此很容易成型。 4)、适用于外观要求较高的壳类或盒类塑件的单腔模、多腔模等各种模具，使用比较广泛。 5)、点浇口尺寸小，冷凝快，从而缩短了成型周期，提高了生产率。 6)、对多型腔模，点浇口能均衡各型腔的进料速度。但是，事物都具有两重性，点浇口并不能适用于任何情况，其局限性表现在：1) 由于点浇口尺寸小，充模时阻力大，这对某些表现黏度较高的塑料来说（如聚碳酸酯、聚砜等），就不利，因为会形成充填不满的缺陷。2) 点浇口冷凝快，不利于补缩。3) 采用点浇口时，模具需设计成双分型面，以便取出浇注系统凝料，这使得模具结构比单分型面要复杂些。我设计的模具浇口采用点浇口形式，点浇口又称针状浇口，如下图所示。它也是比较常用的一种浇口形式，通常用于流动性较好的塑料制品，如聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚苯乙烯、尼龙类的塑件。点浇口是一种尺寸很小的浇口形式，其直径一般为0.51.8，台阶长度为0.52，浇口容易在开模时实现自动切断，因此应用广泛。图中标出各部分尺寸查手册如下：l0 = 70 mm ； l1 = 48 mm ； l2 = 3 mm ； d0 = 2 mm ； d1 =16 mm ； R0 = 2 mm ； a = 6 ； b = 18 。图7-5-1塑料模点浇口图7.5.3 塑料模浇口套的设计浇注系统中浇口套的设计要点：1、为了便于浇注凝料从主流道中取出，主流道采用a=36左右的圆锥孔。对流动性差的塑料也可取得稍大一些，但过大则容易引起注射速度缓慢，并容易形成涡流。2、浇口套的材料应选用优质钢T8A，并应进行淬硬处理。3、圆锥孔大端处应有12的过渡圆角，以减小料流在转向时的流动阻力。4、浇口套与注射机喷嘴头的接触球面必须吻合。5、定位环是模体与注射机的定位装置，它保证浇口套与注射机的喷嘴对中定位。我设计的模具浇口套材料选用T8A，形状如下图所示。图中标出的各部分尺寸查手册如下：l0 = 48 mm ； l1 = 16 mm ； l2 = 20 mm ；d0 = 60 mm ； d1 = 40 mm ； d2 = 20 mm ； d3 = 3 mm ；a = 6； b = 20。与d1配合的孔公差为：40 0+0.027 ，孔的表面粗糙度为1.6。图7-5-2塑料模浇口套图7.6 塑料模具其它部分设计 7.6.1 标准模架的选择采用计算机软件来设计模具的前景是尽可能地实现模具标准化，包括模架标准化、模具零件标准化、结构标准化以及工艺参数标准化等。塑料注射模标准是

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