【正文】 外殼注塑模具項目設(shè)計方案第一章 塑件分析與模具材料和注射機(jī)的選取 塑件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求的分析由塑件零件圖可見，在塑件的左右兩邊各有一個小孔，正前方有一個大孔，頂部亦有一通孔，而內(nèi)側(cè)則有一個掛勾。在大孔的一面有一個脫模斜度，塑件的內(nèi)表面粗糙度要求比較低，而外表面則要求有比較高的光澤度，因此要對型腔表面進(jìn)行拋光。由塑件零件圖中的技術(shù)要求可見，此零件材料為ABS，批量生產(chǎn)，塑件精度為5級，各配合尺寸精度要求一般，所以制造的模具精度取一般精度即可滿足要求。因為塑件是批量生產(chǎn)，所以型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比較高。 塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)由摩托車前燈罩零件圖中的技術(shù)要求可知，塑件材料為ABS，其特點如下：ABS無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更輕?！Ｋ晃?，光澤好，易著色。屈服強(qiáng)度、抗拉、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后ABS可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度。如用ABS注射成型一體鉸鏈，經(jīng)過7107次開閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。ABS熔點為164～170℃，耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。其低溫使用溫度達(dá)15℃，低于35℃是時會脆裂。ABS的高頻絕緣性能好。因不吸水，絕緣性能不受濕度的影響。但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。ABS可用作各種機(jī)械零件如法蘭、接頭、汽車零件和自行車零件。作水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其它設(shè)備的襯里、表面涂層。 成型特點成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕、及變形；ABS熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計能充分冷卻的冷卻回路；ABS成型的適宜模溫為80℃左右，不可低于50℃，否則會造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。溫度過高會產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。 模具材料的選取及熱處理由塑件技術(shù)要求分析可知，型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比較高。所以在本設(shè)計中，型腔板和型芯的材料，本人選取40Cr，調(diào)質(zhì)處理。模架各板的材料和熱處理參照《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中表2177選取。： 模具材料明細(xì)零件名稱材料牌號熱處理方法硬度定模板45調(diào)質(zhì)HB230～270型腔板40Cr調(diào)質(zhì)HRC54～58型芯40Cr調(diào)質(zhì)HRC54～58型芯固定板45調(diào)質(zhì)HB230～270支承板45淬火HRC43～48推板45淬火HRC43～48推桿固定板45模腳45 注射機(jī)的選取塑件成形所需的注射總量應(yīng)該小于所選注射機(jī)的注射量。注射容量以容積（cm3）表示時，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其關(guān)系按《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中式254校核：V件≤式中 V件——塑件與澆注系統(tǒng)的體積（cm3）；取V件=80cm3； V注——注射機(jī)的注射容量（cm3）； ——最大注射容量利用系數(shù)。則有： 80=100 cm3≤V注根據(jù)V注≥100 cm3和《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表240初步選取的注射機(jī)型號為XS－ZY－500。其主要參數(shù)如下：螺桿直徑（mm）：φ65；注射容量（cm3）：500；注射壓力（MPa）：104；鎖模力（kN）： 3500；最大注射面積（cm2）：1000；模具厚度（mm）：最大450，最小300；模板行程（mm）：700；噴嘴： 球半徑（mm）：18；孔直徑（mm）：；定位孔直徑（mm）：φ；頂出：中心孔徑（mm）：φ150；兩側(cè)孔徑：；孔距：φ530。第 二 章 確定模具的結(jié)構(gòu)方案 確定塑件在模具中的位置和分型面位置在設(shè)計實踐中，型腔數(shù)目的確定，一般考慮的要點有： 料制件的批量和交貨周期； 量控制要求； 成型的塑料品種與塑件的形狀及尺寸； 塑料制件的成本； 所選用的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范。根據(jù)上述要點所確定的型腔數(shù)目，既要保證最佳的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)上又要充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量，也就是應(yīng)保證塑料制件最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。因此根據(jù)本塑件的形狀及尺寸，確定型腔的數(shù)目為一模一腔。 塑件在模具中的位置和分型面的方案確定將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。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、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。在選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則： 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模； 保證塑件的精度要求； 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； 便于模具加工制造； 考慮對成型面積的影響； 要考慮排氣效果； 考慮對側(cè)向抽芯的影響。對于燈罩塑件，預(yù)定的幾個分型面方案如下：方案（一）：，這種設(shè)計方式共有兩個分型面，首先在A處分型面進(jìn)行定距分型，然后在B處分型。首先在A處分型是因為考慮到塑件有兩個φ10的小孔不能隨型芯直接脫出，所以要對兩個小孔設(shè)計側(cè)向抽芯構(gòu)。這種方案的優(yōu)點如下：1. 兩個分型面分型不會在塑件表面產(chǎn)生飛邊、痕跡。2. 模具便于制造；方案（二）：，這種設(shè)計方式共有三個分型 面；除了在A、B處有分型面外,它還利用了塑件的對稱性，在中間多設(shè)了一個分型面。在A分型面分型的同時，中間的分型面亦進(jìn)行分型，型腔板向左右兩邊移動，在移動了一段距離停止分型后B分型面才開始分型。這種方案的優(yōu)點是：通過多設(shè)了中間這個分型面后，省去了對兩小孔的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，但缺點是會在塑件的表面產(chǎn)生分型痕跡，影響塑件的外觀質(zhì)量。 圖 分型面(a) 分型面(b)方案（三）：，這種設(shè)計方式和方案（一）一樣，也是有兩個分型面，只是塑件的安置方式不同，在方案（三）里的塑件將會留在定模內(nèi)，塑件頂出機(jī)構(gòu)不好設(shè)計，不方便取出塑件，同時產(chǎn)生的凝料也比方案（一）方案（二）多，而且也要考慮對兩小孔的側(cè)抽芯問題。 圖 分型面（c）根據(jù)分型面選取一般應(yīng)遵循的原則和其它因素，比較了三個方案的優(yōu)缺點后，在本設(shè)計里決定采用方案（一）的分型面方式。 選擇澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的方式 澆注系統(tǒng)的設(shè)計和澆口的選擇澆注系統(tǒng)設(shè)計是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還與塑件所用的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此澆注系統(tǒng)設(shè)計是模具設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本規(guī)則：1． 了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動特性；2． 采用盡量短的流程，以減少熱量與壓力損失；3． 澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)有利于良好的排氣；4． 防止型芯變形和嵌件位移；5． 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量；6． 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時考慮；7． 流動距離比和流動面積比的校核。因為本塑件不是大型或薄壁塑料制件，所以無需進(jìn)行流動距離比和流動面積比的校核。（1）、主流道設(shè)計主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動距離。主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬于易損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套式（也稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求淬火53～57HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具的對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴為同一軸心線。主流道襯套形式如圖2．2．1所示，圖2．2．1 a為主流道與定位圈設(shè)計成整體式，一般用于小型模具；圖2．2．1 b和圖2．2．1 c所示為將主流道襯套和定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在模板上。在本設(shè)計中，為了安裝與拆卸方便，所以采用圖2．2．1 b的形式。(a) (b) (c) 圖 主流道襯套（2）、 澆注口位置的選擇模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模之后有時還需修改澆口尺寸。無論采用什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝特征、成型質(zhì)量和技術(shù)要求，并綜合分析塑料熔體在模內(nèi)的流動特性、成型條件因素。以下幾項原則可以參考：盡量縮短流動距離；澆口應(yīng)開設(shè)在塑件最大壁厚處；必須盡量減少或避免熔接痕；應(yīng)有利于型腔中氣體的排除考慮分子定向的影響；避免產(chǎn)生噴射和蠕動（蛇形流）；不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口；澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量。預(yù)先擬訂澆注口位置的設(shè)計方案有兩種，如圖 所示，分別為在I處和II處。根據(jù)上面的幾項原則來分析：如果開在I處，那就產(chǎn)生澆注口不平衡，而且會影響塑件外觀質(zhì)量，而在II處開澆注口是非常平衡的，也盡量縮短了塑料的流動距離，不影響塑件的外觀質(zhì)量，澆口凝料也易于去除，還能夠同時填充滿型腔，故選擇在II處開澆注口。圖 澆口位置（3）、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)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。根據(jù)所采取澆口的位置，擬訂采用澆口的形式如下：環(huán)形澆口 環(huán)形澆口主要用來成型圓筒形塑件，它開設(shè)在塑件的外側(cè)，采用這類澆口，塑料熔體在充模時進(jìn)料均勻，各處料流速度大致相同，模腔內(nèi)氣體易排出，避免了使用側(cè)澆口時容易在塑件上產(chǎn)生的熔接痕，但澆口去除較難，澆口痕跡明顯；輪輻澆口 輪輻澆口是在內(nèi)側(cè)開設(shè)的環(huán)形澆口的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，由四周進(jìn)料改為幾段小圓弧進(jìn)料，澆口尺寸與側(cè)澆口類似。這樣澆口凝料易于去除且用料也有減少，這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛，但塑件易產(chǎn)生多條熔接痕從而影響了塑件的強(qiáng)度。潛伏澆口 潛伏