摘要外壳设计随着我国国民经济的快速发展各模具设计相关行业对塑料模具的需求不断增加模具设计要求也不断提高。预计到2020年底仅汽车行业模具设计手册将需要36万吨各种塑料产品冰箱模具设计、洗衣机加工模具设计、空调制造工艺模具设计年产量将超过1000万台。到2035年建筑建材行业的制造工艺模具设计塑料门窗渗透率为30%塑料管道渗透率将达到50%这将大大增加对模具的需求。虽然我国塑料模具行业的技术水平有了很大的进步但与发达工业国家相比仍存在较大差距。专家认为落后的制造理念是其发展滞后的直接原因。加快技术进步调整产品结构提高高端模具比重减少对进口模具的依赖是塑料模具加工制造业的发展方向。而在未来的模具市场中塑料模具在总模具中的比重将逐步提高发展速度将高于其他模具。近年来作为未来模具设计行业的主要发展方向全球制造业正以垂直整合的模式向中国和亚太地区转移。中国正在成为世界制造业的重要基地。制造模型的变化必然会对新技术产生需求也将导致CAD/CAM技术的发展。从我国国情出发面对模具产业发展现状加快模具CAD/CAM技术推广建立软件开发和使用评估维护体系形成区域规模优势相互交流合作形成产业集群。国际一体化和参与国际竞争。我们有理由相信随着中国经济的不断发展模具行业将逐步与国际CAD/CM行业相结合适应国内CAD/CM的要求创造出具有中国特色的模具设计制造模式。关键字外壳设计 制造模型 塑料模具AbstractWith the rapid development of China’s national economy, the demand for plastic molds in various mold design related industries is increasing, and the mold design requirements are also increasing. It is estimated that by the end of 2020, only the automotive industry mold design manual will require 360,000 tons of various plastic products; the annual output of mold design for refrigerators, washing machine processing mold design and air-conditioning manufacturing process mold design will exceed 10 million units. By 2035, the manufacturing process mold design in the construction and building materials industry, plastic door and window penetration rate of 30%, plastic pipe penetration rate will reach 50%, which will greatly increase the demand for mold. Although the technical level of China’s plastic mold industry has made great progress, there is still a large gap compared with developed industrial countries. Experts believe that the outdated manufacturing concept is the direct cause of its lagging development. Accelerating technological progress, adjusting product structure, increasing the proportion of high-end molds, and reducing dependence on imported molds are the development direction of plastic mold processing and manufacturing industry. And in the future mold market, the proportion of plastic molds in the total mold will gradually increase, and the development speed will be higher than other molds. The main development direction of the future mold design industry In recent years, the global manufacturing industry is shifting to China and the Asia-Pacific region in a vertically integrated mode. China is becoming an important base for the world’s manufacturing industry. Changes in the manufacturing model will inevitably generate demand for new technologies and will also lead to the development of CAD/CAM technology. Starting from China’s national conditions, we will face the status quo of mold industry development, accelerate the promotion of mold CAD/CAM technology, establish a software development and use evaluation and maintenance system to form regional scale advantages, exchange and cooperate with each other to form an industry group. International integration and participation in international competition. We have reason to believe that with the continuous development of China’s economy, the mold industry will gradually integrate with the international CAD/CM industry, adapt to the requirements of domestic CAD/CM, and create a mold design and manufacturing model with Chinese characteristics.Key words: shell design manufacture model plastic mould目录1.工程塑料 51.1 工程塑料的发展前景 51.2 工程塑料的主要品种 51.3 工程塑料主要性能 62.外壳设计的选材 62.1 ABS塑料简介 62.2 ABS 塑料的用途 72.3 ABS的性能检测 72.4 ABS发展前景 93. 产品设计 103.1 产品开发的结构设计原则 103.2 关于塑料零件的脱模斜度 103.3关于塑件的壁厚确定以及壁厚处理 113.4关于塑件的加强 113.5关于塑件的螺钉柱设计 123.6关于嵌件设计 123.7外观要求及材料、收缩率、分型面 124.塑料外壳在生活中的作用 135.ABS塑料外壳与其他外壳相比的优点 146.ABS的改进方法 147.ABS产品塑料外壳设计图 178.参考文献 171.工程塑料1.1 工程塑料的发展前景与通用塑料相比较工程塑料在诸如力学性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等很多方面可以满足更高要求加工更加方便可替代金属材料。工程塑料广泛应用于电工电子、汽车、建筑、办公设备、机械加工、航空航天等行业。取代钢铁和塑料已成为国际趋势。工程塑料已成为世界塑料工业发展最快的领域。它的发展不仅支持了国家相当多的基础产业和现代高新技术产业而且促进了传统产业和产品结构的转型。由于中国汽车、电子和建筑业的快速发展中国已经成为了世界上对工程塑料需求增长最快的国家。据CIC分析未来随着国内经济的不断发展对工程塑料的需求将进一步增加中国工程塑料产业的发展前景十分广阔。在家电行业冰箱、冰箱、洗衣机、空调、各种小家电等工程塑料的年需求量将达到60万吨/年。在交通基础设施和铁路、公路建设中使用的工程塑料的数量更令人担忧。预计未来几年总需求量将达到450万吨。据《中国工程塑料行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》数据显示2010年我国工程塑料消费达到了244.3万吨同比增长了11%是全球需求总量增长最快速的国家2011年我国工程塑料消费量272万吨同比增长11.34%。预计到2020年我国工程塑料消费量将达到337万吨2025年达到417万吨。1.2 工程塑料的主要品种工程塑料是一种高性能高分子材料可作为结构材料在较宽的温度范围内受较大的机械应力在恶劣的化学和物理环境中状态稳定。一般来说它能承受一定的外力具有优秀的力学性能以及尺寸稳定性。它能在高温和低温下保持优异的性能可作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚氟橡胶等。1.3 工程塑料主要性能热性质玻璃化温度及熔点热变形温度高长期使用温度高使用温度的范围大热膨胀系数比较小。机械性质:稳定强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损和耐疲劳性。其它:耐化学药品腐蚀性、抗电性、耐燃性、耐候性以及尺寸安定性佳。2.外壳设计的选材2.1 ABS塑料简介ABS塑料未丙烯腈A、丁二烯B和苯乙烯S三种单体的三元共聚物。三种单体的相对含量任意改变能制备各种树脂。ABS共有三种成分A使其耐化学腐蚀、耐热并具有一定的表面硬度。B使其具有很高的弹性以及韧性具有热塑性塑料的加工特性提高了电性能。因此ABS塑料是一种“硬、硬、硬”材料容易获得原材料综合性能优异价格便宜用途广泛。ABS塑料已广泛应用于机械、电气、纺织、汽车、飞机和造船等制造业和化工行业。塑料ABS树脂是应用最广泛、应用最广泛的聚合物。它有机地结合了Pb、PAN和PS的各种性能具有优良的韧性、硬度和刚性相平衡等力学性能。实际使用后发现ABS制成的塑料管无法耐受硫酸腐蚀遇硫酸会被磨碎破碎。由于它有三种成分所以具有优秀的性能丙烯腈使ABS树脂具有化学稳定以及耐油性、一定的刚性和硬度丁二烯提高了韧性、抗冲击性以及耐寒性苯乙烯使其具有优秀的介电性能和优异的加工性能。大多数ABS无毒不透水但对水蒸气有轻微的渗透性吸水性低。室温下吸水率不大于1%物理性能不变。ABS树脂产品的表面可以抛光以获得高光泽的产品。比普通塑料强度高3-5倍2.2 ABS 塑料的用途ABS树脂的最大应用是汽车、电子以及建筑材料。汽车行业包括非常多部件如汽车仪表板、外部面板、内部装饰板、转向板、隔音板、门锁、保险杠以及风道。在电器方面广泛应用于冰箱、电视机、洗衣机、空调、电脑、复印机等电子电器。在建筑材料方面ABS管材、ABS卫浴、ABS装饰板在建筑材料行业得到了广泛的应用。此外ABS还广泛应用在包装、家具、运动和娱乐产品、机械和仪表行业。ABS树脂广泛应用在汽车工业、电器仪表工业和机械工业常用于齿轮、汽车零部件、挡泥板、扶手、冰箱衬里、刀片、轴承、手柄、管道、接头、仪表箱、仪表盘、面盆、安全帽等在家用电器和家用电器中的应用前景电子设备更为广泛如电视机、录音机、冰箱、冰箱、洗衣机、空调、真空吸尘器以及各种小家电日用品、鞋、包、各种旅行箱、办公设备、玩具以及各种容器等低发泡的ABS可替代木制品适用于建筑材料家具和家居用品。2.3 ABS的性能检测性能检测塑料性能检测技术服务应用于化工行业从原材料鉴定、化工产品配方分析到产品生产中的工业问题诊断、产品应用失效分析、产品可靠性检测都能提供最专业的分析技术服务。ABS树脂结合了三种单体的优良性能即光泽、电性能、苯乙烯的成型性丙烯腈的耐热性、刚性和耐油性丁二烯的抗冲击性。塑料ABS的性能检测要注意。性能测试是通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。1一般性能 ABS的外观是不透明的象牙色颗粒。无毒、无味、吸水性低。其产品可制成各种颜色光泽度高达90%。ABS与其他材料粘合优秀易于表层打印、涂层和涂层。ABS的氧指数为18.2是一种易燃聚合物。火焰是黄色的有黑烟燃烧但不滴散发出一种特殊的肉桂味。ABS是一种综合性能优异的树脂。在较宽的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度。热变形温度高于PA和PVC尺寸稳定性好。ABS熔体的流动性比PVC以及PC优秀但比PE、PA以及PS差与POM以及HIPS相似。ABS的流动特性为非牛顿流体其熔体粘度与加工温度以及剪切速率有关但对剪切速率更为敏感。2力学性能ABS有优良的力学性能其冲击强度较好可以在极低的温度下使用。即使ABS制品被破坏也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。ABS的耐磨性能优良尺寸稳定性好又具有耐油性可用于中等载荷以及转速下的轴承。ABS的蠕变性比PSF及PC大但比PA以及POM小。ABS的弯曲强度以及压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。3热学性能ABS为无定形聚合物无明显熔点熔体黏度较高流动性比较差耐候性较差紫外线可使变色热变形温度为70—107摄氏度制品经过退火处理后还可提高10℃左右。对温度剪切速率都非常敏感ABS在40℃时仍可以表现出一定的韧性可以在 -40℃到85℃的温度范围内长期地使用。4电学性能ABS的电绝缘性较好可以几乎不受温度、湿度和频率的影响可在大多数环境下使用。5环境性能ABS不被水、无机盐、碱醇类和烃类溶剂及多种酸而影响但能溶于酮类、醛类及氯代烃受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。2.4 ABS发展前景ABS为20世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料成为一种综合力学性能优异的塑料。它不仅具有优秀的刚度、硬度以及加工流动性而且具有较高的韧性。它能够注塑、挤压或热处理。形成。大多数汽车零件都是通过注射成型加工的。ABS树脂具有耐冲击、隔音、耐刮擦、耐热、比PP更美观的优点特别是在抗横向冲击以及使用温度方面。更严格的部分。ABS树脂是仅次于聚氨酯以及聚丙烯的第三大汽车用树脂。ABS树脂可用于汽车内外部、方向盘、导油管及手柄、按钮等小零件。汽车的外部包括前散热器格栅以及灯罩。ABS树脂易于加工具有优秀的尺寸稳定性以及表面光泽易于涂抹以及着色可用于金属喷涂、电镀、焊接以及粘接等二次加工。它能够广泛应用于电子以及电气领域包括各种办公室。以及消费电子/电器、办公设备包括电子数据处理器、办公设备。目前在电子电器市场上ABS树脂将保持其在电子/电器市场的地位这需要阻燃和高耐热性。阻燃高耐热的ABS树脂与ABS/PC等工程塑料合金具有明显的竞争优势。ABS树脂广泛用于各种消费品如建筑材料、管道、片材或片材现在正被更便宜的PVC树脂取代。ABS树脂用于建筑相关领域挤塑片材用于浴室、游泳池衬里等卫生设备以及注塑管材和配件并生产少量挤塑电话电缆线路。