【正文】 第 8 頁 圖 23 塑件的尺寸，精度和表面粗糙度 (1) 塑件的尺寸 塑料的尺寸取決于塑料的流動(dòng)性，注射成型的塑料尺寸受到注射機(jī)的注射量，鎖模力和模板尺寸的限制。 (2) 塑件的尺寸精度 塑件的尺寸誤差的產(chǎn)生是諸多因素的綜合結(jié)果，但一般認(rèn)為，模具的制造 誤差，塑料的收縮率的波動(dòng)引起的誤差以及由模具的變形，磨損，熱膨脹的誤差各占塑料尺寸誤差的 1/3，實(shí)際上對于小尺寸的塑件，模具制造誤差對塑件尺寸的影響大一些；而對于大尺寸的塑件，收縮率波動(dòng)引起的誤差則是影響塑件尺寸精度的主要原因。塑料精度過高，必然會(huì)增加模具的制造成本和加工的工藝性，因此，塑件過高的精度要求是不恰當(dāng)?shù)摹? 材料代號 模塑材料 公差等級 ABS 苯乙烯 —— 丁二烯 —— 丙烯腈共聚物 標(biāo)注公差尺寸 未注 公差尺寸 高精度 一般精度 MT2 MT3 MT5 表 21 (3) 表面粗糙度 塑件的表面粗糙度，除了在成型是從工藝上避免冷疤，波紋的缺點(diǎn)外，主要由模具的粗糙度決定。一般模具的粗糙度比模具表面的粗糙度數(shù)值低一級塑件的表面越光潔，模具的加工成本越高，模具的修模周期短。為了降低模具的成本，提高模具的使用壽命，塑件的粗糙度數(shù)值不要過低。模具的粗糙度也要以剛剛滿足需要為好。對于不透明的塑料，在不影響使用前提的條件下，型芯的表面值可適當(dāng)?shù)奶岣?，比型腔的表面?shù)值高 1～2級。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 9 頁 2. 注射機(jī)型號的初 步擬定 估算塑件體積 估算塑件體積和質(zhì)量： 該產(chǎn)品材料為 ABS，查書本得知其密度為 ，收縮率為，計(jì)算其平均密度為 g/cm3，平均收縮率為 ﹪。 使用 PRO/E軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。 另預(yù)置澆道凝料為 2 cm3因此估算塑件體積為 9 cm3。 注射機(jī)型號的初步選擇 初步選擇注射機(jī)的型號為 XS— ZY— 125注射機(jī)。 注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 螺桿直徑 /mm： 42 最大注射面積 /cm2： 320 最大注射量 /g： 200 模具最大厚度 /mm： 300 注射壓力 /MPa： 120 模具最小厚度 /mm： 200 鎖模力 /KN： 900 定位圈直徑 /mm： 100 最大開模行程 /mm： 300 噴嘴球半徑 /mm： 12 孔半徑 /mm： 2 模架的選定 根據(jù)以上分析計(jì)算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格： CI 3535— A40— B32— C80。見圖 2： 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 10 頁 圖 2 模架的選擇 3. 模具結(jié)構(gòu)方案 的確定 注射模具每一次注射循環(huán)所能成型的塑件的個(gè) 數(shù)是由模具型腔數(shù)目所決定的。模具型腔數(shù)目及布置方案和分型面的選擇決定了塑 件在模具中的位置。 分型面的 確定 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于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，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 。 2）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。 3）保證塑件的精度要求。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 11 頁 4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 5) 便于模具加工制造。 6) 對成型面積的影響。 7) 對排氣效果的影響。 8) 對側(cè)向抽芯的影響。 具體如下圖所示： 圖 52 型腔的布置方案的比較與確定 根據(jù)注塑機(jī)最大注射質(zhì)量求型腔數(shù) 注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量是指注塑在常溫下密度為 s? = 3/gcm 的普通聚苯乙烯的對空注塑量 som 。在注入模具時(shí)由于流動(dòng)阻力增加，加大了沿螺桿逆流量 ，再考慮安全系數(shù)，實(shí)際注塑量 39。m 取為機(jī)器最大注塑能力的 85%，即 39。 85%omm?? 對于 ABS塑料，其最大注塑量為 o so smm??? 式中： ? —————— 常溫下 ABS的密度， /g cm ； s? —————— 常溫下聚苯乙烯的密度， /g cm 。 som = 70 ? = ???m g 2 80%WW?總 機(jī) 該注射模具采用的是雙型腔 的模具，優(yōu)點(diǎn)是塑件的精度高；工藝參數(shù)易于 控制；模具結(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低，周期短，成型 的生產(chǎn)效率高，適用范圍是塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。 型腔的布置 采用一模一腔，考慮到注塑以及成型，型腔分 布在模板的中央，具體如圖所示：廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 12 頁 圖 51 澆注系統(tǒng)與排氣形式的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔 之間的融體進(jìn)料通道，分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類。本設(shè)計(jì)采用 的普通澆注系統(tǒng)。 普通流道澆注系統(tǒng) 普通流道澆注系統(tǒng)一般是由主流道，分流 道，澆口和冷料穴四部分組成。主流道垂直于分型面。設(shè)計(jì)原則是了解塑料的成型性能和塑料融體的流動(dòng)特性，采用盡量段的流程，以減少熱量和壓力的損失，有利于良好的排氣防止型芯變形和嵌件移位；便于修整澆口以保證塑件的外觀，澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔的布局同時(shí)考慮；流動(dòng)距離和流動(dòng)面積比的校核。 (1) 主流道襯套的設(shè)計(jì) 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 13 頁 主流道襯套屬于注射模的通用件。 圖 61 主流道部分尺寸： 符號 名稱 尺寸 數(shù)值 d 主流道小端直徑 注射機(jī)噴嘴直徑 +（ ～ 1） 5 SR 主流道球面半徑 噴嘴球面半徑 +（ 1～ 2） 20 h 球 面配合高度 3～ 5 4 a 主流道錐角 2176?！?6176。 5176。 L 主流道長度 盡量 ? 60 盡量 ? 60 D 主流道大端直徑 d +2 L 畫圖時(shí)確定 表 61 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 14 頁 圖 62 注射模具的定位采用定位圈。 1定模底板 2主流道襯套 3定位圈 (2) 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道。在多型腔的模具中是必不可少的，而在單型腔的模具中，有時(shí)可忽略。常用的分流道的截面形狀有圓形。梯形， U 形和六角形等，本設(shè)計(jì)采 的是梯形半圓梯形分流道，容易加工，是最常用的形式之一。分流道的表面粗糙度的值為 ，分流道的直徑為 ～ 。 圖 63 流道的截面形狀 流道效率 流動(dòng)阻力 脫模 加工性 選用情況 圓形 小 好 不易對中 常用 梯形 較小 好 好 最常用 半圓 較大 好 好 較常用 方形 大 不好 好 不用 表 62 (3) 澆口的設(shè)計(jì) 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 15 頁 圖 64 d=4 L=4 a=3176。 1)澆口的作用 澆口是連接流道與型腔的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng) 的關(guān)鍵部分 熔體充模后，首先在澆口出凝固，當(dāng)注射機(jī)的螺桿退回時(shí)，可防止熔體升溫，有助充模；易助于切斷原理，二次加工方便。它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，對于本設(shè)計(jì)采用的是多澆口單型腔模具，澆口既能用來平衡進(jìn)料，有能控制融合紋在塑件中的位置。 2)澆口的尺寸：澆口的截面積一般去分流道截面積的 3%～ 9%，截面的形狀為矩形。 澆口的類型采用的是針點(diǎn)式澆口，適用于成型 各種殼、盒塑件；澆口痕跡較小，易于自動(dòng)切斷，使用于成型雙分型面。 3)澆口的類型 本設(shè)計(jì)一模一腔采用的是多澆口的設(shè)計(jì)，消除 和減少塑件的變形 圖 65 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 16 頁 （ 4）澆口位置的設(shè)計(jì)原則： 1）澆口應(yīng)設(shè)置在能使型腔的各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。 2）澆口應(yīng)設(shè)置在塑件較厚的部位，能使熔體從厚斷面流入薄斷面，以利于補(bǔ)料。 3）澆口應(yīng)設(shè)置在有利于排除型腔中氣體的部位。 4）澆口應(yīng)設(shè)置在能避免塑件表面產(chǎn)生熔合紋的位置。 5）澆口的設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂；澆口的設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀。 6）澆口不要設(shè)置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。 (5) 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴的作用儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷 料頭及融體流動(dòng)的前鋒冷料，以阻止融體冷料進(jìn)入型腔，以影響塑件的質(zhì)量。 一般設(shè)計(jì)主 流道的末端。當(dāng)分流道較長時(shí)，在分流道的末 端有時(shí)也可開設(shè) 冷料穴。臥式或立式注射機(jī)使用的模具的冷料穴設(shè)置在 主流道正對面的動(dòng)模上，直徑稍大于主流道的大端。 排氣形式的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料融體充填型腔時(shí)，必須順序的排除型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體，如果氣體不能順利排除，塑件由于充填不足而出現(xiàn)氣泡，接縫，或表面輪廓不清晰等缺點(diǎn)；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料熔化。 本設(shè)計(jì)的排氣的方式采用的是利用配合間隙排 氣，分型面，推出機(jī)構(gòu)及活動(dòng)型芯與模板之間的配合間隙可進(jìn)行排氣，間隙值為 ～ ，適用于中小型單型腔模具。不開設(shè)專門的排氣槽。 成型零部件的設(shè)計(jì)與工作尺寸計(jì)算 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，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模 方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。