【正文】 工藝分析1. 塑件的成形工藝分析 圖11 塑件的二維圖 制件材料的選擇電器插頭應(yīng)具備性能 尺寸穩(wěn)定性 沖擊韌性好 耐磨性 絕緣性好等方案一 碳酸聚酯又稱PC 性能 1尺寸收縮率小，吸水率小，有較好的尺寸穩(wěn)定性， ，甚至能用作防彈材料 3電絕緣性較好 4流動(dòng)性差方案二ABS 綜合性能好，沖擊性和力學(xué)強(qiáng)度高尺寸穩(wěn)定 耐磨性優(yōu)電 絕緣性比較好，而且不受溫度和濕度的影響，可以在許多數(shù)環(huán)境下使用，流動(dòng)性中等方案三 酚醛塑料 熱固性材料 機(jī)械強(qiáng)度高，堅(jiān)韌性和耐磨性好，尺寸穩(wěn)定，耐腐蝕，電絕緣性能比較好。 適用于制作電器、儀表的絕緣機(jī)構(gòu)件方案一材料的流動(dòng)性較差注塑要求較高這里不采用 方案三 材料為熱固性材料，對(duì)于注塑模具的設(shè)計(jì)難度較大這里不采用，選 方案二1外形尺寸 該塑件的尺寸比較小，塑料熔融后流體流程不會(huì)長，塑件的厚度為23mm，材料為熱塑性流動(dòng)性中等生產(chǎn)為大批量，可以使用注塑成型。2尺寸精度 塑件上的尺寸都沒有標(biāo)注公差，為未住公差查參考文獻(xiàn)【4】表11可得公差取MT53結(jié)構(gòu)分析 該塑件的復(fù)雜程度不高，對(duì)稱分布，注塑可以達(dá)到要求4表面質(zhì)量 該塑件表面沒有什么特殊的要求，因此只需考慮表面無缺陷和內(nèi)部無氣泡即可比較容易實(shí)現(xiàn)表11 精度等級(jí)的選用類 別塑料品種公 差 等 級(jí)標(biāo)注公差尺寸未住公差尺寸高精度一般精度1ABSMT2MT3MT51性能 表12 ABS的性能密度ρ/g. cm3～抗拉屈服強(qiáng)度σb/MPa50收縮率/%～拉伸彈性模量E1/MPa103吸水率24h/%～抗彎強(qiáng)度σω/MPa80收縮率s/%～硬度（HB）熔點(diǎn)t/℃130～160體積電阻系數(shù)ρv/(Ωcm)10162注射工藝參數(shù)根據(jù)要求，我所選的材料為通用ABS塑料,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)對(duì)塑件的使用要求和外形特征，本六邊形鞭炮餅夾壁厚結(jié)構(gòu)均勻，尺寸較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單中空，且ABS的流動(dòng)性能好，收縮率小，機(jī)械加工性能好，選擇最好的成型方法為注射成型。下面就ABS的成型工藝分析一下，主要步驟如下：混料準(zhǔn)備階段—干燥處理階段—螺桿塑化階段—充模階段—保壓階段—模具冷卻階段—脫模階段—塑件產(chǎn)品后處理階段。（1）ABS塑料的干燥眾所周知，ABS塑料材料的吸濕性好，對(duì)水分很敏感，因此在準(zhǔn)備之前就應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，以免產(chǎn)生不良的影響，有助于提高塑件的合格率。％以下。 這里需要特別說明的是:干燥前的條件，季節(jié)不同，氣溫不同，干燥的溫度也不同。冬季溫度控制在70℃～85℃之間，～，夏季溫度控制在85℃～95℃,～。（2）注塑成型時(shí)各段溫度ABS塑料機(jī)械與力學(xué)性能優(yōu)良，非牛頓性較強(qiáng)，在熔化過程中溫度升高，其黏性在一定范圍內(nèi)一直在降低，但一旦到達(dá)了成型溫度還繼續(xù)升溫，將導(dǎo)致塑料的熱降解反而黏度增加，導(dǎo)致注塑難道加大，同時(shí)也使塑料的機(jī)械性能降低。模具溫度對(duì)注塑模來說是一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)，我們用的是通用ABS，其模具溫度50～80℃為宜。溫度過高或過低影響塑料的性能和品質(zhì)，從而對(duì)塑件打大折扣。因此，在注塑時(shí)要嚴(yán)格控制各段溫度，以免對(duì)塑件產(chǎn)生不良后果。下表是我收集的有關(guān)于ABS注塑時(shí)的溫度工藝參數(shù)，羅列如下：查參考文獻(xiàn)【2】1. 注射機(jī) 柱塞式和螺桿式都可2. 料筒溫度 前段180200 中段 165180 后段 1501703. 模具溫度 50804. 成型時(shí)間 注射時(shí)間 2090s 高壓時(shí)間 05s 冷卻時(shí)間 20120s 總周期 20220s5. 注射壓力 60100Mpa表13 常用熱塑性材料成型條件塑料名稱ABS適用注塑機(jī)類型柱塞式，螺桿式均可密度～計(jì)算收縮率～預(yù)熱溫度和時(shí)間80～852～3螺桿轉(zhuǎn)速30噴嘴溫度170～180模具溫度50～80注射壓力60～100成型時(shí)間/s20～900～520～12050～2020料筒溫度105～170165～180180～200后處理方法和溫度時(shí)間烘箱702～443東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)形式和初步選擇注塑機(jī)2. 模具的結(jié)構(gòu)形式和初步選擇注塑機(jī) 確定分型面 選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應(yīng)有利于排氣；（3）應(yīng)該考慮開模塑料應(yīng)該留在動(dòng)模一方；（.4）應(yīng)該容易保證塑件尺寸的精度要求；（5）分型面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工；（6）應(yīng)該在塑件的最大截面積處；（7）分型面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響該塑件比較簡(jiǎn)單分型面取在最大截面積處即可如圖21圖21 分型面的位置 型腔數(shù)目和排列方式的確定 1型腔數(shù)量的確定 該塑件比較體積比較小，精度要求也不高，生產(chǎn)類型為大批量，因此可以選擇一模4腔和一模8腔，考慮到一模8腔時(shí)，分流道會(huì)比較長，現(xiàn)在初步確定為一模4腔。2排列方式的確定 排列方式有 圓形排列、直線排列、H型排列及復(fù)雜排列，由于塑件為截面為矩形故采用H型排列方式，它的平衡性好，加工不是太難且保證了流體的流程一致。 初選注塑機(jī) 塑件的體積V=（由軟件SolidWorks計(jì)算得出）塑件的質(zhì)量M== ～1倍計(jì)算，由于塑件的體積較小這里取1倍計(jì)算 ，由經(jīng)驗(yàn)公式的 （21）查參考文獻(xiàn)【3】選用XSZS22注塑機(jī)其主要技術(shù)參數(shù)表如下表21表21 注塑機(jī)的參數(shù)理論注射容積(cm3)30噴嘴球半徑(mm)12注射壓力(MPa)115拉桿尺寸230鎖模力(KN)250最大成型面積90移模行程(mm)160注射方式柱塞式模具最小厚度(mm)60模具最大厚度(mm)200噴嘴口空孔徑(mm)2鎖模力 （21）式中 P塑料成型時(shí)型腔壓力 ABS型腔壓力為30MpaA為塑件與澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積 （22）～，250==84 符合要求東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)3. 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) 設(shè)計(jì)主流道 澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入注塑模具中所經(jīng)過的流道，它包括主流道的設(shè)計(jì)、分流道設(shè)計(jì)、澆口的選擇及冷料穴的選定。在設(shè)計(jì)注塑模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)該要考慮注意一些設(shè)計(jì)的原則。（1）根據(jù)選擇型腔的以及數(shù)目排列方式合理的選擇澆注系統(tǒng)的布局方式。（2）根據(jù)塑件形狀尺寸大小，塑件壁的厚度等一些因素，并且要考慮到分型面的位置來選擇澆注系統(tǒng)位置及類型。（3）應(yīng)該盡量的縮短流道的長度以減少流程，以便于節(jié)省原料，提高注塑機(jī)的注射效率。（4）應(yīng)該考慮到塑件的成型的性能，要考慮到塑件材料的流動(dòng)性如何以便能更好地選擇澆注系統(tǒng)的截面積大小形狀以及長度，并使其拐角處能夠圓滑過渡方便塑料融體的流動(dòng)。主流道時(shí)熔料最先通過的一道流道，直接影響著注射時(shí)間與速度，主流道小則冷卻面增大，熱量損耗的多，注射壓力損失大，主流道大則塑料造成損失大，冷卻時(shí)間變長，因此選擇恰當(dāng)?shù)牧鞯篮苤匾?，由于澆口與注塑機(jī)噴嘴要反復(fù)接觸，這里選擇可拆卸的澆口套。如圖31圖31 澆口套的結(jié)構(gòu)形式主流道的尺寸長度L 一般由模具結(jié)構(gòu)決定對(duì)于小模具，L應(yīng)小于60mm，這里初步取50mm主流道小端直徑 d=注塑機(jī)噴嘴直徑+（～1）mm=～3m α=2～4度 根據(jù)塑件材料的流動(dòng)性確定，ABS流動(dòng)性中等，α這里取4度主流道大端直徑主流道球面半徑SR=注射機(jī)噴嘴球半徑+(1～2)mm=14mm配合高度h取3～8mm，這里取5mm澆口套的選擇 為標(biāo)準(zhǔn)件在待定 分流道的設(shè)計(jì) 由型腔的排列方式設(shè)計(jì)成平衡式分流道3分流道的截面 一般有圓形，半圓，梯形，圓形的流動(dòng)性好損失小，這里取圓形，型芯與型腔個(gè)半圓3分流道的直徑 查參考文獻(xiàn)1表31取5mm表31 塑件分流道的直徑塑料名稱分流道斷面直徑塑料名稱分流道斷面直徑ABS、AS～聚苯乙烯～10聚乙烯16. ～軟聚氯乙烯～10 澆口的選擇 澆口有 中心澆口，側(cè)澆口，輪輻式澆口，點(diǎn)澆口，潛伏澆口，根據(jù)各自的特點(diǎn)以及塑件的形狀精度要求，單分型面等這里選側(cè)澆口，尺寸按照經(jīng)驗(yàn)值，寬度b=～5mm，厚度t=～2mm，長度=～2mm，這里b取3mm，t取2mm，根據(jù)各澆口的面積和等于分流道的截面積 ，相差較大，固改變t的取值， 冷凝穴及拉桿的設(shè)計(jì)，主流道的冷料穴主要是為了儲(chǔ)存溶體前段與空氣接觸后溫度變低的塑料以及，保證脫模是能夠把澆口套里的錐形凝料拉出 這里選擇錐形冷料穴，錐度為5度，脫模時(shí)由拉料桿推出，如圖32，參考參考文獻(xiàn)4，L2=3～6，這里取3mm，取d=5mm，d1=10mm，h=3mm，結(jié)構(gòu)如圖32東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)成型零件設(shè)計(jì)圖32 拉料桿及冷卻穴結(jié)構(gòu)形式4. 成型零件的設(shè)計(jì) 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1凹模的結(jié)構(gòu)選擇 由于塑件的形狀較小，精度要求不高，且是一模4腔，采用整體式凹模2凸模的結(jié)構(gòu)選擇 凸模較小，由于凸模的要求較高采用整體式，明顯浪費(fèi)材料，故采用組合式凸模，另外由于塑件上有小孔，因此設(shè)置小型芯 成型零件工作尺寸的計(jì)算平均收縮率 s=%1凹模工作尺寸計(jì)算 凹模徑向尺寸計(jì)算 （41） 式中Lm公稱尺寸S 平均收縮率Ls –塑件外形的公稱尺寸δ –模具的制造公差? 塑件徑向尺寸公差各類公差查參考文獻(xiàn)4表41 精度等級(jí)的選用 尺寸等級(jí)公差轉(zhuǎn)換尺寸模具制造公差計(jì)算公式Lm 0+δ=[(1+S)LS 34? ] 0+δ結(jié)果Ls15177。 0Ls25177。 0 2）凹模厚度尺寸計(jì)算表42 厚度尺寸計(jì)算尺寸等級(jí)公差轉(zhuǎn)換尺寸模具制造公差計(jì)算公式Hm 0+δ=[(1+S)LS 23? ] 0+δ結(jié)果Hs15177。 0 2凸模工作尺寸計(jì)算凸模徑向尺寸計(jì)算 表43 徑向尺寸計(jì)算尺寸等級(jí)公差轉(zhuǎn)換尺寸模具制造公差計(jì)算公式lm δ 0=[(1+S)LS + 34? ] δ 0結(jié)果ls135177。 0+ls25177。 0+ls35177。 0+ls45177。 0+ls55177。 0+ls665177。 0+ls785177。 0+ls85177。 0+凸模厚度尺寸計(jì)算表44 厚度尺寸計(jì)算尺寸等級(jí)公差轉(zhuǎn)換尺寸模具制造公差計(jì)算公式lm δ 0=[(1+S)lm + 23? ] δ 0計(jì)算結(jié)果hm1MT5177。 0+hm25177。 0+hm335177。 0+ 中心距計(jì)算表45 中心距計(jì)算尺寸等級(jí)公差模具制造公差計(jì)算公式cm177。δ2=（1+s）cs177。δ2計(jì)算結(jié)果cm135177。177。東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5. 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 脫模力的計(jì)算 本塑件比較簡(jiǎn)單，采用推桿推出，推件板推出都可以，具體選什么方式根據(jù)脫模力的計(jì)算決定。 ，式中t為制品厚度 為型芯的平均半徑，型芯的平均半徑為8mm， （51）式中E 塑料的拉伸彈性模量，Mpa，Ε 塑件的平均成型收縮率， μ 塑料的泊松比，h 型芯的脫模方向高度，mm，Kf 脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算公式為52 （52）Kλ 厚壁制品的計(jì)算系數(shù)，其計(jì)算公式為 （53）