【正文】 16 9 /kJ/m2 缺口 布氏硬度 /HBS 擊穿電壓 /（ kV/mm） 物理性能 密度 /（ g/cm3） — 吸水性 /%（ 24h） 0. 2— 比體積 /（ cm2/g） — 透明度或透光率 不透明 塑件的脫模斜度 脫模斜度的意義和影響 通常情況下塑件在冷卻后會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，會(huì)產(chǎn)生包緊力，該力作用在凸?；蛘叱尚偷男托旧?；也可粘附作用，塑件是緊貼在凸模的型芯上。為了容易脫模，還要防止塑件表面在脫模時(shí)刮傷和擦毛，在設(shè)計(jì)的時(shí)候塑件表面沿脫模方向一般具有合理的脫模斜度。 脫模斜度的確定 因?yàn)楣凰芰献螢榇笮退芗员敬卧O(shè)計(jì)中采用 3176。的拔模斜度，這樣從外表面到內(nèi)表面，模具的脫模斜度基本正常，能保證正常的脫模斜度要求 確定型腔數(shù)量及型腔布局 型腔數(shù)量的確定 模具型腔數(shù)量的確定主要跟注射機(jī)的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度 、制品的尺寸和精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)。該塑件為大型塑料件，相對(duì)應(yīng)的模具規(guī)格也是大型的，故可采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸與塑件尺寸之間的關(guān)系，加之制造成本和經(jīng)濟(jì)利益的因素，決定選用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)形式。 型腔布局 該模具選擇了一出一腔模具結(jié)構(gòu)，因此型腔的布局比較簡(jiǎn)單，將塑件置于模具的正中心，塑件分別伸入定模板和動(dòng)模板各一半，從塑件背部中心采用直接澆口注膠，塑件取出后需手工切除澆口。型腔布局圖如圖 3 所示。 10 圖 3 .型腔布局圖 型腔的結(jié)構(gòu) 11 由于該模具為一模一腔，考慮到該塑件的尺寸比較大，長(zhǎng)寬高幅度比較大，伸入型腔和型芯的深度比較大，因此凹模和凸模的加工有一定困難，所以分別將型腔和型芯跟定模板和動(dòng)模板做成組合嵌入式結(jié)構(gòu)，如下圖 4 所示。 圖 4 .組合嵌入式型腔結(jié)構(gòu)圖 模架的選擇 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用CI7575A350B400C300(GB/T125562021)此種大型標(biāo)準(zhǔn)模架 [6]，其基本結(jié)構(gòu)如圖 5 12 所示 ,各模板的尺寸見(jiàn)表 2。 圖 單位： mm 模板名稱(chēng) 模板尺寸 模板名稱(chēng) 模板尺寸 動(dòng)模座板 850X750X40 動(dòng)模板 750X750X400 墊板 120X750X300 定模板 750X750X350 頂針板 490X750X40 定模座板 850X750X40 頂針固定板 490X750X30 表 2各模板尺寸 13 模具的選材及熱處理要求 表 2 模具各零部件選材及熱處理表 [8] 注射機(jī)型號(hào)的選擇 注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注塑模時(shí)應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推 (頂 )出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī)，倘若用戶(hù)已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行校核，倘若 不能滿(mǎn)足要求，則必須自己調(diào) 14 整或與用戶(hù)取得商量再進(jìn)行調(diào)整。 對(duì)塑件體積、質(zhì)量的計(jì)算 對(duì)于該設(shè)計(jì)，用戶(hù)提供了塑件的圖樣及尺寸，使用三維軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形體積，取其密度平均值 塑件體積 V1 ≈ 6429cm3 塑件質(zhì)量 m1 ≈ 1V? =179。 6429≈ 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算 可按塑件體積的 倍計(jì)算，由于該模具采用一模一腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為： V2= V1179。 ＝ 6429179。 ≈ 該模具一次注射所需塑料 體積 V0 = V1+V2 = 6429+ ≈ 質(zhì)量 m0 = 0V? = 179。 ≈ 注射機(jī)型號(hào)的選定 近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)注射機(jī)型號(hào)很多，國(guó)內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注塑模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的《注射機(jī)使用說(shuō)明》上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上計(jì)算一次注射量的分析以及考慮到塑件品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，由以上數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)知，該模具一次注塑所需 塑料，該模具的整體尺寸為 850x750x1130mm(LxHx厚度 )參考設(shè)計(jì)手冊(cè)初步選定型號(hào)為 XS— ZY32021型臥式螺桿注射機(jī)的主要技術(shù)參 數(shù) [7]，見(jiàn)下表 3： 表 3 XS— ZY32021 型螺桿式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 序號(hào) 主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 參數(shù)數(shù)值 1 最大注射量 /cm179。 32021 2 注射壓力 /MPa 130 3 塑化能力（ g/s） 6 4 拉桿間距（ mm179。 mm） 2260*2021 5 鎖模力 /kN 35000 6 動(dòng)、定模固定板尺寸 /（ mm179。 mm） 2650*2460 5 最大模具厚度 /mm 2021 6 最小模具厚度 /mm 1000 7 最大開(kāi)模行程 /mm 3000 8 噴嘴前端球面半徑 /mm 15 9 噴嘴孔直徑 /mm 3 10 頂出桿根數(shù) 5 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 注射機(jī)的工藝參數(shù)的校核 （ 1）注射量校核 注射量以容積表示 最大注射容積為 179。 32021=27200cm3 式中 maxV 模具型腔和流道的最大容積（ cm3）； 15 V 指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積（ cm3），該注射機(jī)為 32021cm3； ? 注射系數(shù)，取 ～ ，該處取 。 每次注射的實(shí)際注射量容積 0V 應(yīng)滿(mǎn)足 max0 VV ? ，而 0V ＝ , 179。 32021=27200 cm3 , max0 VV ? 故符合要求。 （ 2）最大注射壓力的校核 注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力 Pmax=130MPa ,應(yīng)該大于注射成型所需用的注射壓力 0p ,即 0max pkP ?? 式中 k? —— 安全系數(shù)，常取 k? ＝ ～ 。實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該 ABS塑件成型時(shí)所需注射壓力 0p 為 50MPa ～ 60MPa 。代值計(jì)算符合要求。 安裝尺寸的校核 參考我國(guó)塑料注塑模具模架?chē)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在 2021 年發(fā)布的《塑料注塑模模架技術(shù)條件》 (GB/T125562021)和《塑料注塑模架》 (GB/T125552021) ，前者適用于模板尺寸小于 560mm179。 900mm 的模架；后者適用于模板尺寸為 630mm179。 630mm 至 1250m179。 1250mm的模架。本模具采用的型號(hào)為 CI7575A350B400C300(GB/T125562021)的標(biāo)準(zhǔn)模架，模具的外形尺寸為 850mm179。 750mm，模具閉合高度 H=1130mm. 由資料表知 XS— ZY32021型注射機(jī)拉桿空間尺寸為 2260mm179。 2021mm,即動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸為 2260mm179。2021mm，允許模具的最小厚度 Hmin=1000mm,最大厚度 Hmax=2021mm，模具最大厚度和最小厚度是指注射機(jī)移動(dòng)模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí)，移動(dòng)模板與固定模板之間所達(dá)到的最大和最小距離，這兩者之差就是調(diào)模機(jī)構(gòu)的調(diào)模行程，即模具的外形尺寸不超過(guò)注射機(jī)動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸，由附件總裝圖測(cè)量知該模具閉合高度度 H=1130mm 滿(mǎn)足 Hmin≤ H≤ Hmax 的安裝 條件，故該模具滿(mǎn)足 XS— ZY32021 型螺桿式注射機(jī)的安裝要求。模具的外形尺寸 850mm179。 750mm 明顯在注塑機(jī)拉桿空間尺寸 2260mm179。 2021mm 的范圍內(nèi)，故符合安裝要求。 [7] 開(kāi)合模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核 （ 1）開(kāi)合模行程校核 注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，取出制品所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，本模具為單分型面注射模具， XS— ZY32021 射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模厚有關(guān)，校核關(guān)系為 LS+Hmax 式中 L— 注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程（ mm） ,在該注塑機(jī)中其值為 3000mm, S— 移動(dòng)模板行程（ mm） ,取 500mm, Hmax— 模具最大厚度（ mm） ,其值為 Hmax=1130mm（附件總裝圖測(cè)量所得）， 上式右邊 =500+1130=1630mm3000mm，符合要求。 （ 2）推出機(jī)構(gòu)校核 該注射機(jī)推出行程為 600mm,大于 H1=230mm,符合要求。 以上分析證明： XS— ZY32021 型螺桿式注射機(jī)能滿(mǎn)足要求，故可以采用。 [7] ` 16 第三章 分型面的設(shè)計(jì) 分型面的選擇原則 模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)、充填性能及塑件的脫模。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度，及塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類(lèi)型、模具排氣、模具制造及其成型設(shè)備結(jié)構(gòu)因素的影響。本次設(shè)計(jì)，分型面的選擇考慮七個(gè)方面： （ 1）分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，便于脫模，否則塑件無(wú)法取出。 （ 2） 考慮塑件的外觀(guān)，使得分型面產(chǎn)生的飛邊易于清除且不影響塑件的外觀(guān)。 （ 3） 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度要求。 （ 4） 有利于防止溢料，考慮飛邊在塑件上的位置。 （ 5） 分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果，所以應(yīng)盡量設(shè)置在塑件熔體充滿(mǎn)的末端處，這樣分型面就可以有效排除型腔內(nèi)積聚的空氣。 （ 6） 考慮脫模斜度對(duì)塑件尺寸的影響。 （ 7） 使成型零件便于加工。 [10] 分型面的確定 在前面章節(jié)塑件成型分析中得知塑件脫模斜度為 3176。，對(duì)于拔模斜度 小或塑件精度要求較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 該塑件的分型面設(shè)置在公交塑料座椅的側(cè)面最大輪廓處，貫穿整個(gè)塑件的側(cè)面中心。分型面的形狀跟公交座椅的形狀一樣程彎折狀，如圖 6 所示，分型面一半與開(kāi)模方向垂直，一半與開(kāi)模方向水平，這樣設(shè)計(jì)的分型面可以時(shí)塑件非常好脫模，只需頂出很小一段距離，塑件就會(huì)自動(dòng)脫落。而且這樣設(shè)計(jì)的分型面可使整個(gè)塑件的排氣間隙增加，有利于模具的排氣。分型面處產(chǎn)生的飛邊在塑件的側(cè)面處，不易察覺(jué)、不影響美觀(guān)，容易去除且使得塑件外觀(guān)無(wú)缺陷，整個(gè)塑件成型 精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。 ` 17 ` 18 圖 6 分型面示意圖 第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)：從注塑機(jī)的噴嘴進(jìn)入模具開(kāi)始，到型腔入口之間的流道。多模腔模具的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道以及澆口和冷料穴等組成。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的模具采用的是直接澆口進(jìn)料的一出一腔結(jié)構(gòu)，所以無(wú)需設(shè)計(jì)分流道和澆口，塑件及澆注系統(tǒng)凝料結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖 8。 主流道設(shè)計(jì) 澆口套設(shè)計(jì) 注塑機(jī)的噴嘴與分流道之間的供塑料熔體流動(dòng)的通道稱(chēng)為主流道，它的形狀和尺寸對(duì)熔體的流動(dòng)以及注射的時(shí)間有著很大的影響。主流道通常被設(shè)計(jì)在澆口套中。在形狀上，主流道的設(shè)計(jì)通常采用圓錐形，錐度在 2~5176。，本次設(shè)計(jì)設(shè)置為 4176。內(nèi)壁粗糙度在 Ra≈ m。 [10] 定位圈和澆口套的固定形式 本次設(shè)計(jì)的澆口套固定形式如下：將定位圈和澆口套分別安裝在定模座板和定模板上。通過(guò)使用兩個(gè) M5 螺絲將定位圈和澆口套固定起來(lái)，具體如圖 7 所示： ` 19 ` 20 ` 21 圖 7 澆口套與定位環(huán) ` 22 圖 8 塑件及澆注系統(tǒng)凝料結(jié)構(gòu)示意圖 第五章 模具成型零部件的設(shè)計(jì) 在模具中，成型零部件是決定產(chǎn)品塑件的幾何形狀與尺寸的零部件，包括凸模、凹模、凸凹模、成型桿、成型環(huán)和型芯以及鑲塊等。 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于該模具為一模一腔，考慮到該塑件的尺寸比較大，長(zhǎng)寬高幅度比較大，伸入型腔和型芯的深度比較大，因此凹模和凸模的加工有一定困難，所以將型腔跟定模板做成組合嵌入式結(jié)構(gòu)。如下圖 9所示。 [5] ` 23 圖 （型腔）組合嵌入式結(jié)構(gòu)示意圖 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ` 24 由于該模具為一模一腔，考慮到該塑件的尺寸比較大，長(zhǎng)寬高幅度比較大，伸入型腔和型芯的深度比較大，因此凹模和凸模的加工有一定困難，所以將型芯跟動(dòng)模板做成組合嵌入式結(jié)構(gòu)。如下圖 10所示。 [5] ` 25 圖 （型芯）組合嵌入式結(jié)構(gòu)示意圖 成型零部件的工作尺寸的計(jì)算 型腔的工作尺寸的計(jì)算 ? ? zzz xLSL sm ??? 2/1 2/10 )1()( ??? ???? （公式 ） 式中 mL —— 模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸； S —— 塑件的計(jì)算收縮率，由查閱 ABS 塑件的收縮率經(jīng)驗(yàn)曲線(xiàn)可知，此塑件的平均收縮率為 %； sL —— 塑件在常溫下的實(shí)際尺寸； x —— 修正系數(shù)，由于