【正文】 塑料端蓋 □□ 技術(shù)要求： ； ； 3′～1186。； R1～ R2。 □ 原料（ ABS）的成型特性和工藝參數(shù) 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 樹脂微黃色或 白色不透明，是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性。因此ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。 □ ABS 塑料主要的性能指標(biāo) 密度 (g/ cm3 ) —— 收縮率 % ~ 熔 點(diǎn) ℃ 130~160 熱變形溫度 45N/cm 65~98 彎曲強(qiáng)度 Mpa 80 5 拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49 拉伸彈性模量 GPa 彎曲彈性模量 Gpa 壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39 缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 體積電阻系數(shù) Ω cm 1013 擊穿電壓 15 介電常數(shù) 60Hz □ ABS 的注射成型工藝參數(shù) 注塑機(jī)類型 螺桿式 噴嘴形式 通用式 計(jì)算收縮率 ％ —— 預(yù)熱溫度 ℃ 80—— 85 時(shí)間 h 2—— 3 料筒后段 ℃ 150—— 170 料筒中段 ℃ 165—— 180 料筒前段 ℃ 180—— 200 噴嘴溫度 ℃ 170—— 180 模具溫度 ℃ 50—— 80 注塑壓 MPa 60—— 100 保壓 MPa 40—— 60 注塑時(shí)間 S 20—— 90 高壓時(shí)間 S 0—— 5 冷卻時(shí)間 S 20—— 120 周期 S 50—— 220 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 30 后處理 紅外線烘燈鼓風(fēng)烘箱 溫度 ℃ 70 時(shí)間 S 2—— 4 6 第三章 □□ 注塑設(shè)備的選擇 □ 注射成型工藝條件 □ 模具所需塑料熔體注射量 該產(chǎn)品材料為 ABS，查書本得知其密度為 179。 ，收縮率為%%，計(jì)算其平均密度為 g/m179。 ，平均收縮率為 ﹪。 一幅模具所需塑料的體積： V= n V1 + V2 ==166 cm179。 式中 V1—— 單個(gè)塑件的體積； V2—— 澆注系統(tǒng)的體積（在學(xué)校設(shè)計(jì)時(shí) V2= nV1）； n—— 初步設(shè)定的型腔數(shù)量（取 4）。 質(zhì)量 M=ρ V=。 □ 分型面上的投影面積及所需鎖模力 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積： A= n A1 + A2 == 式中 A1—— 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積； A2—— 流道凝料在分型面上的投影面積。 所需鎖模力： Fm=(n A1 + A2) P 型 = 式中 P 型 —— 塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力（取 35MPa）。 □ 選擇注射機(jī) □□ 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機(jī)型號(hào)為 SZ500/200。 □ 模架的選定 根據(jù)塑件選定模架為： S2030— B— I— 35— 35— 70。見圖 ： 圖 31□□ 塑件模架 7 □ 注射機(jī)的校核 □ 最大注射量的校核 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的 80%。所以選用的注塑機(jī)最大注塑 量應(yīng)滿足： V 機(jī) ≥ V 塑 ＋ V 澆 式中 V 機(jī) —— 注塑機(jī)的最大注塑量， 416cm3 V 塑 —— 塑件的體積，該產(chǎn)品 V 塑 ＝ 83cm3 V 澆 —— 澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品 V 澆 ＝ 50cm3 故 V 機(jī) ≥ 166cm3 選定的注塑機(jī)的注射容積為 179cm3，滿足要求。 □ 鎖模力校核 鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)沿鎖模力方向產(chǎn)生一個(gè)很大的帳型力。因此，注射機(jī)的鎖模力必須大于該模的帳型力，即 F ≥ k0AP 塑 8 式中 P 塑 —— 型腔的平均壓 力； k0 —— 鎖模力安全系數(shù)，一般取 k0＝ ~，本設(shè)計(jì)取 ； F—— 注塑機(jī)的額定鎖模力。 故 F ≥ k0AP 塑 ＝ ， 選定的注塑機(jī)的壓力為 2022KN，滿足要求。 □ 模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 A 模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長(zhǎng)模具寬 拉桿面積 B模具閉合高度校核 Hmin—— 注塑機(jī)允許最小模厚 =130mm Hmax—— 注塑機(jī)允許最大模厚 =220mm H—— 模具閉合高度 =180mm 故滿足 Hmax＞ H＞ Hmin。 （ 1） 開模行 程校核 注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式： S 機(jī) ———— 注塑機(jī)最大開模行程， 230mm。 H1——— 頂出距離， 16mm； H2———— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， 52mm。 S 機(jī) － (H 模 － Hmin)＞ H1＋ H2＋ (5～ 10) 因?yàn)楸灸＞叩臐沧⑾到y(tǒng)和塑件的特殊關(guān)系，澆注系統(tǒng)和塑件的高度就已經(jīng)包括了頂出距離。 故： 230－ (180－ 130)＞ 62＋ (5～ 10) 滿足條件。 9 第四 章 □□ 型腔布局與分型面設(shè)計(jì) □ 型腔的布局 □□ 考慮到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計(jì)，模具的型腔排列方式如圖 41所示： 圖 31□□ 型腔圖 □ 分型面的設(shè)計(jì) 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，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)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面進(jìn)行選擇。 。 順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。 。 。 。 10 。 。 。 圖 42□□ 塑件分型面 11 第五章 □□ 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) □ 主流道的設(shè)計(jì) □□ 主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。形狀結(jié)構(gòu)如圖 51 所示，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 圖 51□□ 主流道結(jié)構(gòu) □□ 道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角可取 2176。 ~6176。，流道壁表面粗糙度取 Ra=μ m，且加工時(shí)應(yīng)沿道軸向拋光。 □□ R2 比注射機(jī)的噴嘴球半徑 R1 大 1~2 mm；球面凹坑深度 3~5mm；主流道始端入口直徑 d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大 ~1mm。 □□ ，圓角半徑 r=1~3mm。 □□ L以小于 60mm為佳，最長(zhǎng)不宜超過 95mm。 □□ ；其材料常用 T10A 鋼，熱處理淬火后硬度 53~57HRC。 □ 主流道襯套的設(shè)計(jì) □ □ 因?yàn)椴捎玫挠型羞缶祝杂枚ㄎ蝗ε浜瞎潭ㄔ谀＞叩拿姘迳?。定位圈也是?biāo)準(zhǔn)件，外徑為Φ 150mm，內(nèi)徑Φ 28mm。 □ □ 具體固定形式如圖 52所示： 圖 52□□ 襯套結(jié)構(gòu) 12 □ 分流道的設(shè)計(jì) □□ 。為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形梯形 U形半圓形及矩形等，工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸： LmB ?? BH 32? 式中 ： B―梯形大底邊的寬度（ mm） m―塑件的重量（ g） L―分流道的長(zhǎng)度（ mm） H―梯形的高度（ mm） □□ 質(zhì)量大約 ，分流道的長(zhǎng)度預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)成 50mm長(zhǎng)，且有 4個(gè)型腔，所以 6 5 4 ????B 取 B為 8mm ??H = 取 H為 6mm □□ 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們可以選擇截面直徑為 8mm， H=6mm。 □□ 梯形小底邊寬度取 6mm。另外由于使用了水口板（即我們所說的定模板和中間板之間再加的一塊板），分流道必須做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料 13 脫模。如下圖 53所示 圖 53□□ 分流道截面圖 □□ ，且少?gòu)澱?，便于注射成型過程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設(shè)計(jì)成直的，總長(zhǎng)100mm。 □□ ，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取 μ m左右既可，這 樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 □□ 本模具的流道布置形式采用平衡式 , 如圖 52所示。 □ 澆口的選擇 □□ 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 □ 澆口的選用 □□ 它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道 ,這里我們采用潛伏式澆口： □□ ，故有利于自動(dòng)成形 。 □□ ，通常不必后加工。 □□ ，必須高之射出壓力。 □□ 。 □□ 它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。 □ 澆口位置的選用 □□ 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因 14 此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c 外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇。 □□ 通常要考慮以下幾項(xiàng)原則： □□ 。 □□ 正文。 □□ 。 □□ 。 □□ 。 □□ 。 □□ 。 □□ 。 □ 澆注系統(tǒng)的平衡 □□ 對(duì)于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道 到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們?cè)O(shè)計(jì)的模具是平衡式的，即從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸都相同。 □ 排氣的設(shè)計(jì) □□ 排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對(duì)于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗?能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。 □□ 適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽，可以大大降低注射壓力、注射時(shí)間、保壓時(shí)間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀祝瑥亩岣呱a(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機(jī)器的能量消耗。 其設(shè)計(jì)往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。 15 第六章 □□ 成型零件的設(shè)計(jì) □□ 模具中決定塑件 幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸