【正文】 定的化學(xué)穩(wěn)定性 和良好的介電性能；具有較好的尺寸穩(wěn)定性，易于成型和機械加工，成型塑件表面有較好的光澤，經(jīng)過調(diào)色可配成 任何顏色，表面可鍍鉻。其缺點是耐熱性差，連續(xù)工作溫度為 70℃ 左右，熱變形溫度為 93℃ 左右，但熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍等都高；耐候性差，在紫外線的作用下易變硬發(fā)脆。 ABS 可采用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、焊接及表面涂飾等多種成型方法 使用 ABS 注射成形塑料制品時，由于其熔體黏度較高，所需的注射成型壓力較高，因此塑件對型芯的包緊力較大，故塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度。另外熔體黏度較高，使 ABS 制品易產(chǎn)生熔接痕，所以模具設(shè)計時應(yīng)減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力。 ABS 易吸水，成形加工前應(yīng)進行干燥處理。 在正常的成形條件下， ABS 制品的尺寸穩(wěn)定性好。 查有關(guān)手冊得到 ABS 塑料的成型工藝參數(shù)如下 : 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 5 密度 ～ ； 收縮率 %～ %； 預(yù)熱溫度 80～ 85℃ ，預(yù)熱時間 12h； 料筒溫度 后段 150～ 170℃ ，中段 165～ 180℃， 前段 180～ 200℃； 模具溫度 50～ 80℃ ； 注射壓力 60～ 100MPa； 成型時間 注射時間 20～ 90s， 高壓時間 0～ 5s,冷卻 時間 20～ 150s。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1． 塑件的尺寸精度分析 該塑件需標(biāo)注公差的尺寸 有 φ18 ? φ ? 、 30? ， 屬于一般精度要求，其他尺寸均為未標(biāo)注公差的自由尺寸，可按 MT5 查取公差。下表 所列為塑件主要尺寸的公差要求。 表 塑件主要尺寸的公差要求 部位 尺寸 尺寸公差 部位 尺寸 尺寸公差 外形尺寸 120 ? 孔尺寸 18? ? 80 ? 12? ? 40 ? ? ? 20 ? 孔 間 距 尺 寸 10 ? 6 ? 22 ? 2 ? 30 ? 內(nèi)形尺寸 38 ? 48 ? 76 ? 84 ? 116 ? 2． 塑件的表面質(zhì)量分析 該塑件要求外觀光潔、色彩艷麗，不允許有成型斑點和熔接痕， Ra為 m? ，而內(nèi)表面無特殊要求。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 6 3． 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ⑴ 從圖紙看，該塑件外形為四方殼罩，圓角過渡且無尖角存在 ，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。 ⑵ 塑件型腔較大，有尺寸不等的孔。 ⑶ 內(nèi)部有四個均勻分布的加強肋，可增加塑件的強度，減小塑件變形。肋的側(cè)壁設(shè)有 1176。 左右的斜度，底部等處有 的圓角過渡。 ⑷ 在塑件的一側(cè)有兩個 φ12 的孔，另一側(cè)內(nèi)部有內(nèi)凸，要求考慮側(cè)向分型抽芯裝置。 ⑸ 為使塑件順利脫模，可在塑件內(nèi)部及加強肋處增設(shè) 1176?！?2176。 的拔模斜度。 初選注射機 1． 計算塑件體積或重量 通過 上面的零件三視圖 可以獲得矩形上殼罩的體積 V= 3cm ABS 的密度為 ? =，所以塑件的質(zhì)量 ω = ? V==。 2． 根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目 由于該塑件兩側(cè)面分別有側(cè)孔和內(nèi)凸，加上塑件尺寸有一般精度要求，外表面有高光潔要求，不易采用太多型腔數(shù)目，所以考慮采用一模兩腔，型腔平衡布置在型腔板兩側(cè)，一方便側(cè)抽實現(xiàn)、澆口排列和模具的平衡。 3． 確定注射成型的工藝 參數(shù) 根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點和 ABS 的成型性能，查有關(guān)資料初步確定塑件的注射成型工藝參數(shù)，如下表 所示 。 表 塑件的注射成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 內(nèi)容 工藝參數(shù) 內(nèi)容 溫度 80～ 90℃ 3 ～南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 7 預(yù)熱和干燥 成型時間 /s 注射時間 5 時間 2h 保壓時間 15～ 30 料筒溫度/℃ 后段 180～ 200 冷卻時間 15～ 30 中段 210～ 230 總周期 40～ 70 前段 200～ 210 螺桿轉(zhuǎn)數(shù) /（ r/min） 30～ 60 噴嘴溫度/℃ 180～ 190 后處理 方法 紅外線燈烘箱 模具溫度/℃ 60～ 80℃ 溫度 /℃ 70 注射壓力/MPa 70～ 90 時間 h 2 ～4 3． 確定模具溫度及冷卻方式 ABS 為非結(jié)晶型塑料，流動性中等，壁厚一般，因此在保證順利脫模的前提下應(yīng)盡可能降低模溫，以縮短冷卻時間，從而提高生產(chǎn)率。所以模南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 8 具應(yīng)考慮采用適當(dāng)?shù)难h(huán)水冷，成型模具溫度控制在 60～ 80℃ 。 確定成型設(shè)備 由于塑件采用注射成型加工，使用一模兩腔分布，因此可計算出一次注 射 成 型 過 程 中 所 用 塑 料 量 為 : W = 2w + w廢 料=2+20 ％=。 根據(jù)以上一次注射量的分析以及考慮到塑料品種、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，參考設(shè)計手冊，初選SZY300 型螺桿式注射機。記錄下 SZY300 型螺桿注射機的主要技術(shù)參數(shù)，如下表 所示。 表 SZY300 型注射機的主要參數(shù) 序號 主要技術(shù)參數(shù)項 目 參數(shù)數(shù)值 1 最大注射量 / 3cm 320 2 注射壓力 /MPa 125 3 鎖模力 /KN 1400 4 動定模模板最大安裝尺寸 /（ mm mm） 520 620 5 最大模具厚度 /mm 355 6 最小模具厚度 /mm 130 7 最大開模行程 /mm 340 8 噴嘴前端球面半徑 /mm 12 9 噴嘴孔直徑 /mm 4 10 定位圈直徑 /mm 125 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 9 確定型腔數(shù)目及其排列方式 塑件的形狀較簡單，質(zhì)量較小 ，生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用多型腔注射模具?？紤]到塑件側(cè)面有 φ12mm 的圓孔，需要側(cè)向抽型，所以模具采用一模二腔、平衡布置。這樣模具尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本低。其排列方式如下圖 所示。 圖 型腔的排列方式 分型面的設(shè)計 塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，不論塑件的結(jié)構(gòu)如何以及 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 10 采用何種設(shè)計方法，都必須首先確定分型面，因為模具結(jié)構(gòu)很大程度上取決于分型面本課題中塑件的分型面有多種選擇，為保證塑件能順利分型，主分型面應(yīng)首先考慮選擇在塑件外形的最大處。如下圖 所示，在滿 足該原則的方案中，方案 A 的塑件開模后留在定模一側(cè)，塑件不易取出，頂出機構(gòu)設(shè)計復(fù)雜；方案 B 的側(cè)向抽芯滑塊可安放在動模，實現(xiàn)側(cè)抽機構(gòu)簡單，但會產(chǎn)生影響塑件外觀的飛邊，且飛邊不易清除；方案 C 不但保證了塑件取出方便，且毛刺飛邊的清除也比較容易，因此選擇方案 C。 A B C 圖 主分型面的選擇方案 排氣系統(tǒng)設(shè)計 為了使塑料熔體順利充填模具型腔，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在誠信過程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體 順利地排除模外。如果型腔內(nèi)因各種原因所產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會形成氣泡、凹陷、熔接不牢、表面輪廓不清晰等缺陷，另外氣體的存在還會產(chǎn)生反壓力而降低充模速度。注射模通常采用以下 3 種排氣方式，利用配合間隙排氣；在分型面上開設(shè)排氣槽；利用排氣塞排氣。而在分型面上開設(shè)排氣槽是注射模排氣的主要方式。分型面上開設(shè)排氣槽的形狀與尺寸如下圖 所示。圖 A 為了離開型腔 5～ 8mm 后設(shè)計成開放的燕尾式，以便排氣順利、通暢；圖 B 的形式是為了防止排氣槽對著操作工人注射時，熔料從排氣槽噴出而引發(fā)人身事故，因此將排氣槽設(shè)計 成離型腔 5～ 8mm 后拐彎的形式，這樣能降低熔料溢出的動能，同時在拐彎后在適當(dāng)增加排氣槽深度。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 圖 分型面上的排氣槽 塑料品種 深度 h 塑料品種 深度 h 聚乙烯（ PE） 聚酰胺（ PA） 聚丙烯（ PP） ～ 聚 碳 酸 酯（ PC） ～ 聚苯乙烯（ PS） 聚 甲 醛（ POM） ～ ABS 丙烯酸共聚物 圖 分型面上的排氣槽深度 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注 系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成?？紤]到塑件的外觀要求較高，外表面不允許有成型斑點和熔接痕，以及一模兩腔的布南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 12 置、 ABS 對剪切速率較為敏感等因素，澆口采用方便加工修整、凝料去除容易且不會在塑件外壁留下痕跡的側(cè)澆口，模具采用單分型面結(jié)構(gòu)兩塊板模，模具制造成本比較容易控制在合理范圍內(nèi)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計如下 圖 所示圖。 圖 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的 流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。 在臥式或立式注射機上使用的模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常設(shè)計在模具的澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形，錐角 ?為 2176。～ 6176。，流道的表面粗糙度 Ra? 。計算其大端直徑約為 φ10mm；為了避免模內(nèi)的高壓塑料產(chǎn)生過大的反壓力，配合段直徑 D 不宜過大，取 D=25mm；同時為了使熔料順利進入分流道 ，在主流道出料端設(shè)計 R2 的圓弧過渡；為了補償在注射機噴嘴沖擊力作用下澆口套的變形，將澆口套的長度設(shè)計得比模板厚度短 ；澆口套外圓盤軸肩轉(zhuǎn)角半徑 R 宜大一些，取 R=3mm，以免淬火開裂和應(yīng)力集中。 澆口套與模板間配合采用 H7/m6 的過渡配合。澆口套定位圈采用H9/f9 的配合。定位圈在模具安裝調(diào)試時插入注射機固定模板的定位孔內(nèi)，南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 13 用于模具與注射機的安裝定位。 主流道與注射機的高溫噴嘴反復(fù)接觸碰撞，故應(yīng)設(shè)計成獨立可拆卸更換的澆口套，采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作，并經(jīng)過熱處理提高硬度，定位圈與澆口套分開設(shè)計，如下圖 所示。 圖 澆口套與定位圈的設(shè)計 查資料得到 SYZ300 型注射機與噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端面球面半徑 0SR =12mm，噴嘴孔直徑 0 4d mm? ，定位圈直徑為 125mm? 為保證模具主流 道 與 噴 嘴 的 緊 密 接 觸 ， 避 免 溢 料 ， 主 流 道 與 噴 嘴 的 關(guān) 系 為 ： 0 (1 2)SR SR?? ， d ?? 。因此，取主流道球面半徑 SR=14mm（取標(biāo)準(zhǔn)值），主流道的小端直徑 d=。 定位圈是安裝模具時做定位用的，查資料得 SYZ300 型螺桿式注射機的定位圈直徑為φ 125mm，一般定位圈高出定模座板 5～ 10mm。 分流道是主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。 分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡的分配到各個型腔。設(shè)計時應(yīng)盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失。 ⑴ 分流道的形狀與尺寸 分流道開設(shè)在動、定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè)，其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）小，使溫度較高的塑料熔體和溫度相對 較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。通常分流道的截面形式有圓形、梯形、 U 形、半圓南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 14 形及矩形等幾種形式，如下圖 所示。其中圓形截面的比表面積最小，但需開設(shè)在分型面的兩側(cè)，制造時一定要注意模板上兩部分形狀隊中吻合；梯形及 U 形截面分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用形式；半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其比表面積比梯形和U 形截面分流道略大；矩形截面分流道因其比表面積較大，且流動阻力也大，故在設(shè)計中不常采用。 圖 分流道的截面形狀 分流道截面 尺寸視塑料品種、塑件尺寸、 成型工藝條件以及流道的長度等因素來確定。對流動性較好的尼龍、聚乙烯、聚丙烯等塑料，圓形截面的分流道在長度很短時，直徑可小到 2mm；對流動性較差的聚碳酸酯、聚砜等可大致 10mm；對于大多數(shù)塑料，分流道截面直徑常去取 5～ 6mm。本課題設(shè)計中分流道的截面形狀選擇梯形截面分流道，梯形截面分流道的尺寸可按以下公式確定