【正文】 密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。首先將松散的粒狀或粉狀 成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。其中 MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分： MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡(jiǎn)稱 MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱 MPI）， MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡(jiǎn)稱 MPX）。 香皂盒如圖所示，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，精度要求不高。 ABS 價(jià)格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對(duì) ABS 幾乎沒有影響， ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會(huì)溶解或 形成乳濁液。 ABS 的熱變形溫度為 93~ 118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10℃左右。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在 50~60℃，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在 60~ 80℃。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。 （ 2）、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。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。 （ 3）、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。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。該塑件的材料為 ABS，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn) [2]表 32塑件的尺寸與公關(guān)（ SJ13721978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。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? 。合理地選擇分 型面是使塑件能完好的成型的先決條件。 型腔布局 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān) ,型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力 ,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔 ,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。 XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 型腔布局方式 澆注系統(tǒng)的類型和位置的選擇 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計(jì)中采用普通點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。 b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模二腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。 XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對(duì)它們的沖擊和摩擦作用，長(zhǎng)期工作后晚發(fā) 生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。主 要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) （ 1）、推桿布置 該塑件采用了 5mm大小推桿，其分布情況如圖所示， 這些推桿均勻的分布在產(chǎn)品邊緣處， 使制品所受的推出力均衡。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用 ,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。 （ 3） 由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導(dǎo)柱通常安裝在母模。 （ 2） 導(dǎo)套有套筒式 `臺(tái)階式 `凸臺(tái)式 （ 3） 為了導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r。 順序分型機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)：一是定距機(jī)構(gòu)，二是拉緊機(jī)構(gòu)。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠＃瑫r(shí)氣體壓 縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會(huì)滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。 由于本次設(shè)計(jì)中模具尺寸不大 ，本設(shè)計(jì)中采用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。對(duì)于要求較低模溫（一般小于 C?80 ）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的 ABS，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。過低的模溫會(huì)降低塑料的流動(dòng)性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯 的熔接痕等缺陷。 根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，經(jīng)過計(jì)算可以知道該模具是一出 二 腔的模具，而型腔之間的距離在2030mm 之間。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。在此取 IT8 級(jí)，型芯工作尺寸公差取 IT7 級(jí)。模具的各種成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件均有強(qiáng)度、剛度的要求，足夠的強(qiáng)度才可以保證模具能正常工作。 整體性強(qiáng)度主要針對(duì)型腔側(cè)壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個(gè)方面，實(shí)際選用尺寸應(yīng)大于計(jì)算尺寸并取整。 XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 ③ 機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。 脫模力的影響因素： a． 脫模力與塑件壁厚，型芯長(zhǎng)度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關(guān)，各項(xiàng)值越大，則脫模力越大。 澆注 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì) 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 流道與布局 分主流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔 ，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。要做到這一點(diǎn)必須使 1)流程 (包括分支流程 )為最短； 2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端； 3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料； 4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。 拉料桿的設(shè)計(jì) 點(diǎn)澆口主流道需要設(shè)置拉料桿，使開模時(shí)分流道與產(chǎn)品分離，澆口尺寸如CAD 圖所示，根據(jù)此圖結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 ，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。 (1) 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。 XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 第 5章 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核 注射成型工藝過程分析 如圖所示從料頭把樹脂擠入料筒中，通過螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)將熔體輸送至機(jī)筒的前端。 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材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 第二步 : 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑 化成型與冷卻兩個(gè)過程。 要架一套模具 ,首先要考慮模具尺寸是否符合機(jī)臺(tái)大小的頓數(shù) .注射量是否滿足要求 ,機(jī)臺(tái)的射出投影面積是否適合模具生產(chǎn) ,大頓數(shù)機(jī)臺(tái)生產(chǎn)小模具 ,計(jì)量不容易控制 ,再者若用太大鎖模力 ,對(duì)模具也有一定損傷 ,鎖模力不夠?qū)е庐a(chǎn)品毛邊過大 ,太大模具超過機(jī)臺(tái)的負(fù)荷對(duì)合模系統(tǒng)也會(huì)有一定之損 傷 . 相關(guān)參數(shù) 由于采用一模二腔，需要至少注射量為 =，流道水口廢料，總注塑量達(dá)到 ，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天 80XB。 AAnA ?? 21 式中 n 型腔數(shù)目 1A 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 2A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 1A =6222 2mm 2A =580 2mm 21 AnA? =2x6222+580=13024 2mm 注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。對(duì)于多分型面注射模應(yīng)有： Smax＞ S= H1 + H2 + H3+ H4 + C 式中 H1— 流道脫模開距 H2頂出行程 H3 塑件高度 H4 – 模厚 (290mm) C – 安全距離 本設(shè)計(jì)中 maxS =670mm 1H = 110 mm 2H =20mm H3 =18mm C 取 30mm 總的開模行程需要 H=468mm 以上 經(jīng)計(jì)算，符合要求。 伴隨經(jīng)濟(jì)建設(shè)，特別是汽車、機(jī)械、電子、日用制造等行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的人才的需求與日 俱增，模具設(shè)計(jì)制造，特別是注射模具的設(shè)計(jì)與制造將更為受到重視，并將會(huì)廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，飛速發(fā)展。 XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 參考文獻(xiàn) 1．曹宏深 趙仲治主編 塑料成 型工藝及模具設(shè)計(jì) 北京機(jī)械工業(yè)出版社 1993 2．黃虹主編 塑料成型加工與模具 化學(xué)工業(yè)出版社 2021年 3月第一版 3．黃銳主編 塑料工程手冊(cè) 下冊(cè) 第四章節(jié) 機(jī)械工業(yè)出版社 4．宋卓頤 史勤芳 房雙寬 趙永仙編著 塑料原料與助劑 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 2021年 9月第 1版 5．黃銳主編 塑料成型工藝學(xué) 第二版 中國(guó)輕工業(yè)出版社 1997年 5月第 2版 6．塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版） 機(jī)械工業(yè)出版社 7．王文廣 田寶善 田雁晨 主編 塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例 化學(xué)工業(yè)出版社 2021年 1月第 1版 8．田春年主編 塑料注射成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖冊(cè) 北京 輕工業(yè)出版社 1998 8. 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