【正文】 圖示 21。 圖 21 零件正反面三維圖 技術(shù)要求： 1：壁厚均勻； 2：塑件不允許有裂紋和變形缺陷； 3：脫模斜度為 30’ — 1176。； 4：未注尺寸公差按所用塑料的低精度等級(jí)查??； 5：根據(jù)材料查取收縮率； 6：型腔數(shù)目： 2。 主要任務(wù)是完成塑件的工藝性分析以及成型零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)模架裝配設(shè)計(jì)及模具材料的選擇。一模兩腔注射模的詳細(xì)設(shè)計(jì)， 包括澆口套，定位環(huán)等的選取，推出機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)，定位螺釘?shù)倪x擇和裝配，以及相關(guān)參數(shù)的校核，并完成模具裝配圖的二維圖的繪制。 7 第 3 章 塑料材料分析 3． 1 塑料材料的基本特性 ABS 是上世紀(jì) 40 年代發(fā)展起來的通用熱塑性工程塑料，是一個(gè)綜合力學(xué)性能十分優(yōu)秀的塑料品種，不僅具有良好的剛性、硬度和加工流動(dòng)性，而且具有高韌性特點(diǎn)，可以注塑、擠出或熱成型。 ABS 樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色， 還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬 、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、 汽車 、電子電器、 儀器 儀表、 紡 織 和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料 。 ABS樹脂容易加工，加工尺寸穩(wěn)定性和表面光澤好，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行噴涂金屬、電鍍、焊接和粘接等二次加工性能，可廣泛應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域，包括各種辦公和消費(fèi)性電子 /電器，辦公電器包括電子數(shù)據(jù)處理機(jī)、辦公室設(shè)備。近年來在電子電器市場(chǎng)， ABS 樹脂在要求阻燃和高耐熱的電子 /電器市場(chǎng)中將保持其地位，阻燃與耐高熱的 ABS樹脂在與 ABS/PC等工程塑料合金的競(jìng)爭(zhēng)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 ABS是一種淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂，它無毒、無味、吸水率低，具有良好的 綜合物理機(jī)械性能，具有優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等，并且易于加工成型。缺點(diǎn)是耐候性，耐熱性差，且易燃。 ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有 90%的高光澤度。 ABS的相對(duì)密度為 ，ABS 同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。 ABS 是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比 PA、 PVC 高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在 %～ %范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以 減少到 %～ %，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為 34— 38mN/cm。 ABS 熔體的流動(dòng)性比 PVC 和 PC 好，但比PE、 PA 及 PS 差，與 POM 和 HIPS 類似。 ABS 的流動(dòng)特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。 比重 : 克 /立方厘米 成型收縮率 : % 吸水率 : %~% 成型溫度： 200240℃ 弧形牙刷架模具設(shè)計(jì) 8 干燥條件： 8090℃ 2 小時(shí) 熱變形溫度為 : 70— 107℃ 使用溫度范圍 : 40℃ ~80℃ 硬度 : HR65~115 3． 2 塑件材料成型性能 ,流動(dòng)性中等 ,吸濕大 ,必須充分干燥 ,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥 8090 度 ,3 小時(shí) . ,高模溫 ,但料溫過高易分解 (分解溫度為 270 度 ).對(duì)精度較高的塑件 ,模溫宜取 5060 度 ,對(duì)高光澤 .耐熱塑件 ,模溫宜取 6080 度 . 如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā? 如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn) 37 天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具 及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。 ，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼。 ，料溫過低會(huì)造成缺料，表面無光澤，銀絲紊亂料溫過高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡。 ，模溫低時(shí)收縮率，伸長(zhǎng)率，抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。模溫超過 120 度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長(zhǎng)。 ， 易發(fā)生熔融開裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理。 ，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于 200 克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。 9 第 4 章 塑件的工藝分析 在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。 弧形牙刷架 注塑件如圖所示 41， 42，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容 易，精度要求一般。 圖 41 零件正面圖 弧形牙刷架模具設(shè)計(jì) 10 圖 42 零件反面圖 4． 1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）、 塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般 在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長(zhǎng)，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1～ 4mm ，最常用的數(shù)值為 2～ 3mm 。 本產(chǎn)品 周邊和底部 壁厚均為 2mm 左右。 （ 2）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于 ～ 1mm 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的 倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 倍。 該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角都符合要求。 11 （ 3）、孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則 上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí) 孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。 4． 2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材 料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為 ABS，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公差等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn) [2]表 32 塑件的尺寸與公差（ SJ13721978）的塑料制件公差數(shù)值 標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT3 級(jí)精度，未注采用 MT5 級(jí)精度 . 4． 3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra ～ m? 之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即 Ra ～ m? 。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增 加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為 m? ，內(nèi)部為弧形牙刷架模具設(shè)計(jì) 12 m? 。 4． 4 塑件的體積和質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 PROE 測(cè)量，在 PROE 軟件中，使用分析功能，可以根據(jù) ABS的密度為 3/cmg ，即可以得出該塑件制品的質(zhì)量為 。 第 5 章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 5． 1 注射成型工藝過程分析 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為： 第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。 （ 1）、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理 根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， ABS材料吸水率為 %~%，成型前一般在 8090℃ 干燥處理 2h。 （ 2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料 中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。