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前言
1.1 塑料模的功能
模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模.塑料模优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。
塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、浇口与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模具更是如此。
现代塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具，被誉为塑料制品成型技术的“三大支柱”。尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。
塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后，塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80%。由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水平，常可以标志一个国家工业化的发展程度。
1.2 我国塑料模现状
在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的1/3~1/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。
我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化、商品化尚待规模化；CAD、CAE软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划。因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。
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1.3 塑料注射成型简介
将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射、挤出、压缩、压延和吹塑等，其中，注射成型方法在机电工业中应用最多。
注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理就是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从型腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。
注射成型也称为注塑成型，将它与挤出和压延成型方法相比，注射成型可以用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制品，而挤出和压延则主要用来成型截面尺寸一定长度连续的二维塑料制品。将注射成型与压缩和压注成型相比，它又具有应用面大、成型周期短 、生产效率高、模具工作条件可以得到改善，以及制品精度高和生产条件比较好、生产操作容易实现机械化等多方面的优势。在中空吹塑成型中，注射成型还常常被用来生产吹塑所用的型坯。
注射成型在整个塑料制品生产行业占有非常重要的地位，目前，除少数几种塑料外，几乎所有的塑料品种都可以采用注射成形。据统计，注射制品约占所有塑料制品总产量的30％，全世界每年生产的注射模数量约占所有塑料成型模具数量的50％。
早期的注射成型方法主要用于生产热塑性塑料制品，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品的应用范围不断扩大，目前的注射成形方法已经推广应用到热固性塑料制品和一些塑料复合材料制品的生产中。例如，日本的酚醛（热固性塑料）制品生产过去基本上依靠压缩和压注方法生产，但目前已经有70％被注射成型所取代。注射成型方法不仅广泛应用于通用塑料制品生产，而且就工程塑料而言，它也是一种最为重要的成型方法。据统计，在当前的工程塑料制品中，80％以上都要采用注射成型的方法生产。
1.4 塑料模具技术的发展
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技术人员的经验，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会因为模具问题而受到干扰。随着塑料成型技术的不断进步，模具的重要性日益被人们所认识，甚至有人提出“没有模具就没有产品”的信条。近十年来，国内外塑料成型加工行业都在改进和提高模具设计和模具制造技术方面投入了大量的资金和研究力量。经过不懈努力，已经取得许多成果，归纳起来有一下几个主要方面。
(1) 模具加工技术的革新
为了提高模具的加工精度，缩短模具的加工周期，模具行业已经广泛应用了仿形加工、电加
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工、数控加工等先进技术，以及坐标镗、坐标铣、坐标磨和三坐标测量机等精密加工和测量设备。
(2) 各种模具新材料被广泛应用
在模具设计与制造过程中，模具材料的选用也是一个非常重要的问题，材料选择是否合理，将直接影响模具的加工成本、使用寿命以及塑料制品的成型质量等。为了解决这一问题，国内外都已经对模具的工作条件、失效形式和提高模具使用寿命的途径进行了大量研究工作，并开发出许多不仅具有良好的使用性能，而且还具有加工型好、热处理变形小的新型塑料模具钢，如预硬钢、马氏体时效钢等，经过使用，均取得了良好的技术和经济效果。
(3) 模具零部件的标准化和专业化生产程度越来越高
模具加工具有典型的单件多品种生产方式，因此，模具零部件的标准化以及将零部件进行专业化生产是缩短加工制造周期、降低模具生产成本的重要方法之一。据国外统计，对模具标准件进行专业化生产之后，可使模具生产成本降低50％，因此各个工业国家都对模具零件标准化和专业化生产非常重视，目前，美国和日本的模具标准化程度已经达到70％，专业化程度分别为90％和74％。国内情况比较落后，模具标准化程度只有20％左右，专业化生产起步不太久，但有关部门正在加强这方面的工作。
(4) CAD/CAM技术应用日益普遍
计算机辅助设计和制造，即CAD/CAM是在人的参与下，由计算机自动完成设计工作和由计算机控制加工过程的现代化生产工程方法。这种方法不仅能大幅度地缩短生产周期，而且还能大量减少工程技术人员地重复劳动，所以他们对于提高模具设计与制造水平也就显得非常重要。目前，国内外都在广泛地进行塑料模具CAD/CAM技术研究，并且开发出地不少软件系统已经在挤出成形和注射成型生产中得到了应用。就注射模的CAD/CAM技术而言，利用CAD可以在人参与地情况下，由计算机自动完成塑料制品地工艺型分析，成型过程中塑料熔体的流动分析和热分析，以及有关注射模的各种计算、设计和绘图工作；利用CAM，计算机可以控制数控机床自动完成模具零件的加工任务；如果CAD和CAM实现一体化，则整个注射模的设计和加工制造工作都可以在人参与的情况下，由计算机自动控制完成。注射模CAD/CAM技术在工业发达国家应用已经比较普遍，市场上有商品化的系列软件出售，国内在这方面也进行了不少研究开发工作，但就推广应用来说，还有待进一步的改进和完善。至于一些引进系统的应用，已经初见成效，例如对于电视机机壳等比较复杂的塑料制品，一些工厂已经利用引进系统对他们的模具实现了CAD/CAM。
1.5 本设计的意义及目的
本次设计的目的就是设计以ABS为原料的注射模具设计,为以后在模具领域中继续深造打下基础。
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1 塑件成型工艺分析
1.1 塑件（原子钟表外壳）分析 1. 塑件模型：
图1-1 塑件图
2. 塑料：ABS（又名丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，简写为ABS）
3. 化学和物理特性：ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性： 丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
4. 注塑模工艺条件：干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90°C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210~280°C；建议温度：245°C。模具温度：25~70°C。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：500~1000bar。注射速度：中高速度。
5. 典型用途：汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫
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