【正文】 計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 6 材料及熱處理、模具制造工藝、塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，并已通過金工和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。做過注射成型實(shí)驗(yàn)：韌步了解塑料的成型工藝和生產(chǎn)過程，熟悉多種塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： (1)獨(dú)立擬定塑件的成型工藝，正確選用成型設(shè)備。 (2)合理地選擇模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件圖的技術(shù)要求，提出模具結(jié)構(gòu)方案，并使之結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和制造的要求提出修改塑件圖紙的意見，但必須征得設(shè)計(jì)者或用戶同意后方可實(shí)施。 (3)正確地確定模具成型零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及其技術(shù)要求。 (4)所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造工藝性良好，造價(jià)便宜。 (5)充分利用塑料成型優(yōu)良的特點(diǎn)，盡量減少后加工。 (6)設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)能高效、優(yōu)質(zhì)、安全可靠地生產(chǎn)，且模具使用壽命長。 第 2 章 塑件成型工藝性分析 結(jié)構(gòu)特征分析 ： 該塑件的形狀較復(fù)雜，孔的 深度較深，在保證孔的形狀是給模具的加工帶了很大的難度。空心球柄的注塑材料選用 HDPE，該塑件壁厚不均勻，在注塑成型過程中因?yàn)楸诤竦牟痪鶆蛟斐闪耸湛s率的不一致，這樣就只能通過有效的控制模具溫度來調(diào)節(jié)收縮率。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就相應(yīng)的給注塑帶來了一定的難度。勢必會(huì)在注塑的時(shí)候到來很大的牛頓減力，造成塑件填充不滿的缺陷，可以考慮采用雙澆口，但對(duì)其進(jìn)行模仿 CAE 的注塑之后 ， 發(fā)現(xiàn)會(huì)給空心球柄的表面帶來更多的熔接痕和氣孔。也可以利用模具的可靠的精度來定位，但是這樣的話成模具設(shè)計(jì)本太高，而且易造成模具損壞。因?yàn)榭紤]到凹凸模 形狀的復(fù)雜，用整體形式是不利 于損壞后的維修，適當(dāng)?shù)氖褂们都涂梢越鉀Q這些問題 ， 但不能利用過多的嵌件，不然的話就會(huì)造成型腔的強(qiáng)度與剛度不夠。 成型工藝分析如下 ： 精度等級(jí)。 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 7 塑 件尺寸精度取決于塑料收縮率和模具制造公差。確定塑件的尺寸精度時(shí)，按常用塑件公差等級(jí)選用表和塑件使用要求決定塑件的公差等級(jí)。 PS采用的等級(jí)：高精度為 MT一般精度為 MT未注公差尺寸精度為 MT5。本設(shè)計(jì)采用 MT3。 脫模斜度。 塑件冷卻收縮后會(huì)包緊模具型芯，為了抽出塑件，防止塑件拉傷，就必須設(shè)計(jì)塑件的脫模斜度 。常用脫模斜度α＝ 176?！?176。，在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)塑件材質(zhì)情況、塑件表面質(zhì)量及塑件結(jié)構(gòu)等條件合理制定脫模斜度。本塑件采用 1176。的脫模斜度。 圓角分析 。 為了避免應(yīng)力集中，提高塑件的局部強(qiáng)度，改善熔體的流動(dòng)情況且便于脫模，在塑件各內(nèi)外表面的連接處，應(yīng)采用過渡圓弧。塑件件的圓角半徑一般不小于 。其設(shè)計(jì)原則：一般外圓弧半徑應(yīng)是厚度的 倍，內(nèi)圓弧半徑應(yīng)是厚度的 倍 。 表面粗糙度。 塑料制件的表面質(zhì)量包括表面粗糙度和表觀質(zhì)量。塑件表面粗糙度的高低，主要與模具型腔表面的粗糙度 有關(guān)。目前注射成型的塑件表面粗糙度通常為 ～，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的 1/2，即 ～ 。綜合各種因素，塑件的內(nèi)表面粗糙度去 ，而外表面的粗糙度去 。 塑料的表觀質(zhì)量指的是塑件成型后的表觀缺陷狀態(tài)，如常見的缺料、溢料、飛邊、凹陷、氣孔、熔接痕、銀紋、翹曲等。它是由塑件成型工藝條件、塑件成型原材料的選擇，模具總體設(shè)計(jì)等多種因素造成的。 原料（ PS）的成型特性與工藝參數(shù) 聚苯乙烯 （ PS）是一種熱塑性樹脂，由于其價(jià)格低廉且易加工 成型，因此得以廣泛應(yīng)用。聚苯乙烯有均聚物（透明粒料）或增韌接枝共聚物或與彈性體的共混體（抗沖擊聚苯乙烯 IPS）形式。聚苯乙烯共聚物在物理性能和熱性能上比均聚物有所提高。 聚苯乙烯無色透明，能自由著色， 相對(duì)密度 也僅次于 PP、 PE，具有優(yōu)異的電性能，特別是高頻特性好，次于 F PPO。另外，在 光 穩(wěn)定性 方面僅次于甲基丙烯酸 樹脂 ，但抗放射線能力是所有塑料中最強(qiáng)的。聚苯乙烯最重要的特點(diǎn)是熔融時(shí)的熱穩(wěn)定性和流動(dòng)性非常好，所以易成型加工，特別是注射成型容易，適合大量生產(chǎn)。成型收縮率廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 8 小，成型品尺寸穩(wěn)定性也好。 ps 的主要性能指標(biāo) PS 塑料主要的性能指標(biāo) 如表 11 表 11 PS 主要性能指標(biāo) 名稱 參數(shù) 單位 數(shù)值 物理 特性 密度 g/ cm3 ~ 吸水率 %（ 24 小時(shí)長時(shí)間） ~ 計(jì)算收縮率 % ~ 力學(xué) 性能 屈服強(qiáng)度 MPa 彎曲強(qiáng)度 MPa 伸長率 % 3~4 熱性能 熔點(diǎn) 186。C 240 熱變形溫度 186。C 70~98 比熱容 J/(Kg K) 1300 熱導(dǎo)率 w/m k 材料注射工藝參數(shù) 表 22 注射機(jī)類型 螺旋式 噴嘴形式 直通式 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 30～ 60 模具溫度 186。C 20～ 60 注射壓力（ MPa） 60～ 100 保壓力（ MPa） 30～ 40 注射時(shí)間 /s 0～ 3 保壓時(shí)間 /s 15～ 40 冷卻時(shí)間 /s 15～ 60 成型周期 /s 40～ 90 料筒溫度 186。C 前段 170～ 190 中段 后段 140～ 160 第 3章 注射機(jī)的選擇及工藝參數(shù)的校核 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 9 40 mnmm ?? 式中 m一 副模具所需塑料的質(zhì)量或體積 (g 或 cm3)； n初步選定的型腔數(shù)量； m0單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積 (g 或 cm3)； m4澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積 (g 或 cm3) 空心球柄體積計(jì)算 V0=V1+V2+8V3 V1=3/4 4/3π *R3 =3/4 4/3 (403373)= V2=π *R2*h= (202182) (82+37)= V3≈ 1/4 π *R2 2=1/4 372= V0=++8 = m0=V0 ρ 0= = V0—— 為一個(gè)空心球柄的體積； V1—— 為空心球的體積； V2—— 為柄的體積； V3—— 為筋的體積 澆注系統(tǒng)凝料體積 V4= 2V0= mm3 M4= = 每次成型注射量 V=2V0+V4== 總質(zhì)量 m= = A=nA0+A4 Fn=(nA0+A4 )p 型 式中 A—— 塑件及流道凝料在分型面上的投影面積 (mm2)； 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 10 A0—— 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積 (mm2)； A4—— 流道凝料 (包括澆口 )在分型面上的投影面積 (mm2),通常取 A0； Fn—— 模具所需的鎖模力 (N)； p型 —— 塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力 (MPa)， 由【 1】表 得 15MPa～ 20MPa取15MPa。 單個(gè)空心球柄在分型面上的投影面積 A0= 40178。=5024mm2 A= 5024 2= Fn=15 =203472N= 計(jì)算得到的 m和 Fn值來選擇一種注射機(jī)，根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為SZY2021型臥式注射機(jī)，主要技術(shù)單參數(shù)見表 表 SZY2021 型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 額定注射量 (cm179。） 2021 螺桿直徑 (mm) 110 注射壓 力（ MPa） 90 注射行程 (mm) 280 注射方式 螺桿式 螺桿驅(qū)動(dòng)功率 (kw) 鎖模力 (kN) 6000 動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸 /（ mm mm） ) 1180 1180 最大開合模行程(mm) 750 模具最大厚度 (mm) 800 模具最小厚度 (mm) 500 合模方式 液壓 機(jī)械 噴嘴口孔徑 (mm) 10 噴嘴球半徑 (mm) 18 第 4章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 11 在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有 很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。 分型面的選擇原則 （ 1）分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將