【正文】 品。 塑料注射成形工藝的最大特點(diǎn)是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上投入較大，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實(shí)屬一種經(jīng)濟(jì)快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。 模具在我國(guó)的發(fā)展歷程 過(guò)去在我國(guó)工業(yè)中，模具長(zhǎng)期未受到重視。改革開(kāi)放以來(lái)，塑料成形、家用電器、儀表、汽車(chē)等行業(yè)進(jìn)入大批 量生產(chǎn)，模具工業(yè)有了一定的發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，質(zhì)量要求也越來(lái)越高。當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對(duì)物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來(lái)，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來(lái)越緊密，如我們使用的電腦、手機(jī)、汽車(chē)等產(chǎn)品都要依靠模具。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。 2 我國(guó)模具工業(yè)雖然有了長(zhǎng)足的發(fā)展，取 得了巨大進(jìn)步，但是我們也要清醒地看到，我國(guó)模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家要落后很多，這與我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動(dòng)生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技術(shù)含量較低，高中檔模具多數(shù)要依靠進(jìn)口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很重；人才緊缺，管理滯后的狀況依然突出，等等?？梢?jiàn)，我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。 前景展望 我國(guó)進(jìn)入實(shí)施國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的第十一個(gè)五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。在這一時(shí)期，模具行業(yè)的主要 任務(wù)是，在黨中央關(guān)于把我國(guó)建設(shè)成為創(chuàng)新型國(guó)家的戰(zhàn)略思想指引下，進(jìn)一步推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開(kāi)拓市場(chǎng)，苦練內(nèi)功，提升水平，使我國(guó)模具工業(yè)在整體上再上一個(gè)新臺(tái)階。不斷提升模具制造水平，振興我國(guó)裝備制造業(yè)，為實(shí)現(xiàn)把我國(guó)建設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的宏偉目標(biāo)而奮斗。 3 第一章 模塑工藝規(guī)程的編制 該塑件是 工作燈后蓋 ，其零件圖如圖 11所示。本塑件的材料采用 ABS，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。 圖 11 產(chǎn)品圖 4 塑件的原材料工藝性分析 注塑模工藝條件 塑件的材料采用 ABS 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物，其注塑模工藝條件如下： （ 1）干燥處理： ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為 80～ 90℃下最少干燥 2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于 %。 （ 2）熔化溫度： 210～ 280℃；建議溫度： 245℃。 （ 3）模具溫度： 25～ 70℃。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。 （ 4）注射壓力： 500～ 1000bar。 （ 5）注射速度：中高速度。 化學(xué)和物理特性 ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。 每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看， ABS 是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯 丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。 ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的 ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。 ABS 材料 具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 結(jié)構(gòu)分析 從塑件圖 12 上分析，該零件總體形狀為 殼體 。 產(chǎn)品面積較大，需要設(shè)計(jì)多頂桿脫模，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)面有 1個(gè)凸起 ， 因此 ,模具設(shè)計(jì)時(shí) 可以設(shè)置斜頂 機(jī)構(gòu) ,該零件屬于中等復(fù)雜程度。 5 圖 12 產(chǎn)品圖尺寸 尺寸精度分析 根據(jù)產(chǎn)品的要求，塑件的尺寸在 0~149mm 的尺寸精度要求為 +/，因此該產(chǎn)品的所有尺寸的精度要求都是 +/。 表面 質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒(méi)有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 同時(shí)，從產(chǎn)品的壁厚來(lái)看，壁厚均勻，不易產(chǎn)生縮水，符合成性要求。 另外，該塑件 內(nèi)部 有 1個(gè) 凸起 ，應(yīng)采用 斜頂 機(jī)構(gòu) ， 綜上分析可以看出 ,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下 ,零件的成型要求可以得到保證。 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)，以下數(shù)據(jù)利用 3D 軟件 UG計(jì)算得出： 6 塑件的體積 ： V= 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 查找有關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠時(shí)間應(yīng)用的情況， ABS 材料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整） 注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度 t1 選用 190～ 2100 c； 中段溫度 t2 選用 200～ 2200 c； 前段溫度 t3 選用 210～ 2300 c； 噴嘴溫度： 200～ 2100 c； 注塑壓力一：選用 40～ 100Mpa； 注塑時(shí)間： 選用 20～ 90s； 保壓壓力： 選用 65Mpa； 高壓時(shí)間： 選用 0～ 5s； 冷卻時(shí)間： 選用 20～ 120s； 總周期： 選用 45～ 220s； 后處理方法： 采用油﹑水﹑鹽水； 后處理溫度： 90～ 100t/0 c。 7 后處理時(shí)間： 4h。 說(shuō)明 ：預(yù)熱和干燥均采用鼓風(fēng)烘箱。 ：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應(yīng)進(jìn)行調(diào)濕處理，在 100～ 1200 c 水中加熱 2～18h。 注塑模工藝條件 塑件的材料采用 ABS 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物，其注塑模工藝條件如下： （ 1）干燥處理： ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為 80～ 90℃下最少干燥 2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于 %。 （ 2）熔化溫度： 210～ 280℃；建議溫度： 245℃。 （ 3）模具溫度： 25～ 70℃。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。 （ 4）注射壓力： 500～ 1000bar。 （ 5）注射速度：中高速度。 注塑機(jī)的選用 采用一模 2 件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，選用注塑機(jī) XSZY125（如表 11）。 表 15 XSZY125 注塑機(jī)參數(shù) 項(xiàng)目 XSZY125 結(jié)構(gòu)形式 臥 理論注射容量 /cm3 125 螺桿（柱塞）直徑 /mm 42 注射壓力 /Mpa 119 鎖模力 /KN 900 拉桿內(nèi)間距 /mm 260 290 移模行程 /mm 300 最大模具厚度 /mm 300 最小模具厚度 /mm 200 噴嘴球半徑 /mm 18 噴嘴口孔徑 /mm Ф 4 模架的選用 通過(guò)前面的設(shè)計(jì)及計(jì)算工作，便可以根據(jù)所定內(nèi)容確定模架。模架部分可以自己設(shè)計(jì)，也可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件有很大一部分已經(jīng) 8 標(biāo)準(zhǔn)化，隨時(shí)可在市場(chǎng)上買(mǎi)到，這對(duì)縮短制造周期，降低制造成本時(shí)極其有用的。 塑料注射模 標(biāo)準(zhǔn)模架共有兩種，即 GB/T — 1990《塑料注射模中小型模架》和 GB/T — 1990 《塑料注射模大型模架》。兩種標(biāo)準(zhǔn)模架的區(qū)別主要在于適用范圍。中小型標(biāo)準(zhǔn)模架的模板尺寸 BCL≤ 500 mmC900 mm,而大型模架的模板尺寸 BCL 為 630 mmC630 mm1250 mmC20xx mm。所以根據(jù)塑件的大小我只能選用小型模架。而塑料注射模中小型模架的結(jié)構(gòu)形式可按照結(jié)構(gòu)特征分為基本型和派生型 從模架廠購(gòu)買(mǎi)已標(biāo)準(zhǔn)化的模架規(guī)格，更有利節(jié)約制造成 本及縮短加工時(shí)間，故本模具的設(shè)計(jì)仍選用龍記集團(tuán)的標(biāo)準(zhǔn)模架。根據(jù)型芯、型腔的大小，及考慮導(dǎo)柱、導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置等各方面因素，最后選定模架為 LKM_SG2035，AI 形。為了節(jié)約材料成本，對(duì)其 A 板和 B板的厚度，還有方鐵的高度都作了調(diào)整。 A 板厚度為 50mm, B 板厚度為 60mm,方鐵（墊塊， Spacer Block）高度為 70mm 型號(hào)為 AI2035A50B60C70 第二章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇﹑模具型腔數(shù)目的確定﹑型腔的排列方式﹑冷卻水道布局﹑澆口 位置設(shè)置﹑模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)﹑側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)﹑推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 分型面選擇 用以取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面，分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充填性及制品的脫模，分型面的位置也影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開(kāi)設(shè)密切相關(guān)。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。 如何確定分型面位置，需要考慮的因素比較多。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè) 計(jì)、塑件工藝性、精度、推出方法、模具制造、排氣等因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較。注射模有一個(gè)分型面或多個(gè)分型面，分型面的位置，一般垂直于開(kāi)模方向，分型面的形狀有平面和曲面等。 分型面的確定主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 9 （ 1）在安排制件在型腔中的方位時(shí)，在與開(kāi)模相垂直的方向上盡量避免側(cè)凹或側(cè)孔。 （ 2）一般分型面是與注射機(jī)開(kāi)模方向垂直的平面，但分型面也有傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工困難，但型腔制造和制品脫模較易。有合模對(duì)中錐面的分型面，自然也是曲面。 （ 3）分型面的位置除了應(yīng)開(kāi)設(shè)在制 件中斷面輪廓最大的地方才能使制件順利地從型腔中脫出外，還應(yīng)考慮以下幾種因素： ①因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不要選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 ②從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動(dòng)模邊，當(dāng)制件的壁厚較大但內(nèi)孔較小時(shí)，則對(duì)型芯的包緊力很小，常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。這時(shí)可將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動(dòng)模邊，利用頂管脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無(wú)螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。根據(jù)本塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了方便塑件澆注后脫 模、排氣、塑件的外觀質(zhì)量等要求， 該塑件為 工作燈后蓋 ，表面無(wú)特殊的要求，其分型面選擇如下圖 黃線 所示： 圖 21 分型面的設(shè)計(jì) 10 確定型腔的數(shù)目及排列方式 模腔數(shù)量的確定 塑件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個(gè)數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響，有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量； （ 1）按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量 N1 N1=（ F/PC） /A－ B/A 其中： F 注塑機(jī)的鎖模