摩托车头盔模具设计毕业论文

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第一章 绪论

模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等。

近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件。

日本的模具产能约占全球的40%，居世界第一位，每年向国外出口大量模具。模具行业在美国工业总产值中所占的比重呈现出不断下降的态势，但是美国模具在全球模具的高端产品仍然占据着重要地位。德国拥有世界领先的汽车、船舶等制造技术，受上游行业需求影响，德国模具在世界上具有较为重要的地位。所以在许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；

1.1 塑料与塑料模具概述

1.1.1 塑料的优缺点

塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力条件下具有流动性，可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状不发生变化。

组成：聚合物合成树脂（40%——100%）。

辅助材料：增塑剂 填充剂 稳定剂 润滑剂 着色剂 发泡剂 增强材料除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等。辅助材料作用：改善材料的使用性能与加工性能，节约树脂材料。

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作为日常用品，塑料的用途已经广为人知，但由于它们的一些特殊优点，塑料在工业中的应用也已经非常普遍，主要有以下几个方面：

1 密度小、质量轻 2 比强度高

3 绝缘性能好、介电损耗低 4 化学稳定性高 5 减摩、耐磨性能好 6 减振、隔音性能好 塑料的缺点：

1耐热性差，高温下强度下降；

2有的塑料燃烧时，释放处刺激性、腐蚀性等有害气体； 3导热差，膨胀系数大，高温下易变形； 4在日光、大气、高温作用下产生老化； 5有的塑料制品，机械强度低。

从精度方面讲，塑料制品的使用范围也受到一定限制。换句话说就是，如果采用成型加工的方法生产塑料制品，要达到某一精度所遇到的加工难度要比金属制品成形时来得大。因此，在目前的塑料成型加工行业中，塑料制品的精度（即公差等级）有其自己单独的标准。

1.2 塑料的组成

塑料是以聚合物为主体，添加各种助剂的多组分材料。根据不同的功能，塑料所用的助剂可分为：增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、增强剂、交联剂、着色剂、发泡剂等。

1.3 塑料的分类

根据合成树脂在受热后所表现的性能不同来划分，一般分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

常见的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS、有机玻璃(聚甲基丙烯酸酯)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)(尼龙)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯—丙烯腈(SAN)等。常见的热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂(EP)、氨基树脂、醋酸树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯、聚氨基甲酸酯(PUR)等。

若按塑料的用途分类，又可分为通用塑料和工程塑料两大类。

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1.4 塑料制品与塑料模具

1.4.1 塑料制品

塑料制品就是塑料用各种不同的模具和各种不同的成型工艺制造出来的，具有一定形状，一定使用功能和一定使用价值的产品。到目前为止，塑料已经成为在钢铁、木材、水泥之后的第四大工业基础材料。

1.4.2 塑料模具

塑料模具是一种用于压塑、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。塑料模具包括：注射模（也称注塑模）、压缩模、传递模、挤出模 中空吹塑模、真空成型模、压缩空气成型模、旋转成型模、发泡成型模、空气辅助成型模、水辅助成型模等多种塑料成型模具。

在上述各种塑料模具中，由于注射模具有高效精密、可成型各种复杂制品，工艺先进等诸多其它成型模具所不及的特点，而成为塑料制品成型工艺中最重要的并且起主导作用的是模塑成型工艺装备。

1.5 塑料的注塑成型

注塑成型的简单过程为：将粒状或粉状塑料经注塑机的料斗加到加热的料筒内，塑料受热熔融，在注塑机的螺杆或活塞的压力推动下，经喷嘴进入模具型腔，塑料充满型腔，经冷却硬化定型，脱模后而得到具有一定形状的塑件。

塑料的成型方法有注塑、挤压、吹塑、发泡膨胀、压缩、压延、热成型等，其中应用最广泛的是压延、挤压和注塑成型三种。

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第二章 注塑模结构

2.1 注塑成型原理及注塑过程

注(射模)塑(或称注射成型)是塑料先在注塑机的加热料筒中受热熔融，而后由柱塞或往复式螺杆将熔体推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。它不仅可在高生产率下制得高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多和用途广，因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。

注塑成型工艺过程包括成型前的准备，注射过程和塑件的后处理。

2.2 注射模具结构组成及典型结构

一般认为，注塑模由八部份组成。

1成型零部件2合膜导向机构3浇注系统4顶出脱模机构5侧向分型与侧向抽芯机构6排气机构7温度调节系统8支撑零部件

注塑模具典型结构：

1、两板模（大水口）：分流道开设在分型面上。

2、三模版（细水口）：多个分型面，包括垂直分型和水平分型面。应用：1）细点入水的单型腔或多型腔。2）侧向分型抽芯在定模一侧。3）塑件结构特殊，需要顺序分型。

3、斜顶、滑块模，活动镶块：塑件带有内侧凹凸槽或螺纹。 4、牙模或转苛模：塑件有内、外螺纹（注意产品要防转动）

5、定模设顶出机构：产品开模后留于定模，前模设有顶出机构：拉杆，拉板，液压系统。

6、热流道模具：节省塑料，提高生产效率，自动化生产，塑件质量高，生产批量大。

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2.3 热塑性塑料注射模的特点

由于所成型的制品材料的不同，成型时模具温度也各不相同。因此，有的模具要进行冷却降温，而有的模具则需要加热升温。

常用热塑性塑料成型时的模具温度可见表2-1所示。

模具所需温度，一般地，在注射成型时由射入模具的高温塑料传导而得，不需另外加热升温。当连续注射成型一段时间后，模具超过所需的范围，则需冷却降温。当模具温度要求超过100℃时，比如成型聚砜制品时，要求模具温度达到130℃～150℃，尤其是在南方的冬季，成型车间无空调、室温较低时，模具的冷却水道改为注入50℃～100℃的水或油为模具加热升温就非常必要了。

表2-1 常用热塑性塑料成型时的模具温度

塑料是在注射机料筒内加热、在恒温中塑化成为熔融状态的粘流体后射入模具内的。料筒温度和模具温度都是可以调节的，但调好后是恒定的，其温差一般在3℃～5℃之间。

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第三章 塑件设计及分析

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