【正文】 ................................ 31 參考文獻 ................................................................................................................................ 32 致 謝 .................................................................................................................................. 34 I 摘 要： 塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。塑料其余成分包括增塑劑、穩(wěn)定劑、增強劑、固化劑、填料及其他配合劑。塑料工業(yè)向著自動化、連續(xù)化、產(chǎn)品系列化，以及不拓寬功能性和塑料的新領域發(fā)展。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基礎”，日本則稱“模具是促進社會繁榮富裕的勞動力”。 塑料模具的分類 不同的塑料成型方法采用原理和結(jié)構(gòu)特點各不相同的成型模具，塑料模具的分類方法有很多，按照塑料制件的成型方法不同可以分為一 下幾類： ?注塑成型模具 又稱注射成型模具，主要用于熱塑性塑料制品的成型，但今年來也越來越多地用于熱固性塑料成型。 ?中空制品吹塑成型模具 用擠塑的方法生產(chǎn)管坯的叫擠吹模具，用注塑方法生產(chǎn)管坯的叫注吹模具，注吹中，在吹脹前的瞬間先進行軸向拉伸的叫注拉吹模具，產(chǎn)品的性能和尺寸精度因上述方法不同而有很大差異。廣泛用于機械、電器零件、辦公用品、日用品等各個領域。 ? ABS 對溫度剪切速率都比較敏感，溫度提高、注射壓力提高之后，熔體表面粘度下降，流動性增加。 由于 ABS 具有吸濕性，在注射成型之前要進行干燥。噴嘴選用通用型延伸式，噴嘴孔直徑4～ 5mm或 6～ 8mm。 ? 保壓壓力： 60～ 70MPa。注射模有一個分型面和多個分型面的模具。澆注系統(tǒng)設計時，澆口采用兩個側(cè)澆口且設在分型面上。 故取 3250cmV ?公稱 。 4) 模具型腔內(nèi)的脹型力 脹F ： KNpAF 1 1368 6 4 0 ???? ?？偯? 式中 模p 是型腔的平均壓力值，通常取注射壓力的 20%～ 40%。 而我們這里通過分析、計算、查閱相關資料可得出： H 小于注射機的最大開模行程 360mm，符合要求。 3) 均衡進料 盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。 主流道設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。 4） 主流道球面半徑 。 13 圖 41 澆口套 分流道設計 分流道設計原則 1) 塑料流經(jīng)分流道時的壓力損失及溫度隨時要??； 2) 分流道的固化時間應稍后于制品的固化時間，以利于壓力的傳遞及保壓； 3) 保證塑料迅速而均勻地進入各型腔； 4) 在滿足注 射成型工藝的前提下，分流道的長度應盡可能短，截面積應盡量小，其容積要??； 5) 要便于加工和刀具選擇且布置時應留出冷卻水的空間。該塑件的體積不大，形狀不算復雜，且壁厚均勻，縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。塑分分 scmscmt VVq /????? （ 3） 剪切速率： 15 剪切速率 133 ?? ????? sRq ???分分分 該分流道的 剪切速率 處于澆口 主流道與 分流道 的最佳剪 切速率1312 105~105 ?? ?? ss 之間，所以分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 iii. 計算澆口的剪切速率： 16 1412 43 ??? ??? ???? ssRq ）（澆澆澆 ??? 該矩形澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 1413 105~105 ?? ?? ss 之間，所以澆口的剪切速率校核是合格的。由于此塑件為中型（ ）、厚壁（ ）塑件，且成形工藝對模溫要求較高，采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設計如圖 44所示。 型芯的結(jié)構(gòu)設計 型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。定模凹模（即定模板）如圖 51 所示。 圖 61 定模座 22 第七章 合模導向機構(gòu) 的設計 為了保證注射模的準確開模和合模，注射模具必須設置導向機構(gòu)。 推出位置、推桿數(shù)量和斷面形狀的設計 推桿的推出位置應設在脫模阻力大的地方。帶懂側(cè) 向成型零件做側(cè)向分型抽芯和復位的整個機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。 故 ? ?NQ bc ????? 。 ? 斜導柱的直徑 根據(jù)《實用模具技術手冊》表 1543 可查出，該設計中的抽芯力 tF 和斜導柱的傾斜角 ? 對應的最大的彎曲力 KNFw 1? 。如圖 93 所示。 30 圖 96 楔緊塊的結(jié)構(gòu)形式 ? 楔緊塊的楔緊角的選擇 當斜導柱帶動滑塊作抽芯移動時，楔緊塊的楔緊角 39。由于此次設計的模具較為復雜，為了能對模具各零件間的相互裝配關系進行全面而具體的表達，故裝配圖的繪制采用了主視圖、俯視圖來共同表達，見圖 101 所示。本設計中采用彈簧導銷先復位機構(gòu)，在合模時，在彈簧回復力作用下，推桿和拉料桿同時迅速復位。 圖 95 滑塊的定位裝置 楔緊塊的設計 ? 楔緊塊的形式 為了防止活動型芯和滑塊在成型過程中受力而移動，或斜導柱的過分受力，模具應設置楔緊塊，以便在合模時將滑塊壓緊。為了節(jié)約模具材料，且加工容易，在本設計中我們采用組合式結(jié)構(gòu)。3322? 比較理想，一般在設計中取 ???? 2021 ? 。對于側(cè)抽芯的抽芯力常采用如下脫模力的簡單估算公式來進行估算： bc Q ?? 式中 cQ —— 制品對型芯包緊的脫模阻力（ N）； bQ —— 使封閉殼體脫模需克服的真空吸力（ N），用 bA 表示型芯的橫截面面積（ mm2） ? ?NAQ bb 2 ????? ?。推出塑件時彈簧被壓縮，當注射機的頂桿后退，彈簧即將推板推回。 選用的導柱導套分別如圖 71和圖 72 所示。 由于考慮到該塑件的形狀特點，我們在本設計中不采用標準模架，根據(jù)實際情況來選用模座、定模板、動模板等，并進行適當加工。 型腔尺寸計算 徑向尺寸： ? ?? ? ? ?? ? mmxlSL ZcpM 0 5 % 1 ???? ????????? ? 長度尺寸： ? ?? ? ? ?? ? mmxlSL ZcpM % 2 ???? ????????? ? 19 ? ?? ? ? ?? ? mmxlSL ZcpM % 3 ???? ????????? ? 高度尺寸： ? ? ? ? mmhSH ZcpM % 00404 ??????? ??????????? ?????? ?。按型腔結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲嵌式四種形式。開模時，利用凝料和 Z形頭拉料桿的作用力使凝料從主流道襯套中脫出。 側(cè)澆口剪切速率的校核 ? 計算澆口的當 量直徑 有面積相等可得 bhR ?2澆? ,由此可得矩形澆口的當量半徑 21??????? ?bhR澆，代入數(shù)據(jù)得： mmbhR 2121 ??????? ????????? ??澆 ? 校核澆口的剪切速率 i. 確定注射時間： 注射時間由以上可知，取 st 2? 。 校核剪切速率 （ 1） 確定注射時間： 注射時間，查表可取 st 2? 。流道的截面積越大，壓力的損失越?。涣鞯赖谋砻娣e越小，熱量的損失越少。同時，也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨加工和熱處理。 3） 主流道大端直徑 mmLdd a a n239。 9) 生產(chǎn)效率 盡可能使塑件不進行或少進行后加工，成型周期短，效率高。 c. 型腔排列要盡可能緊湊，以減小模具外形尺寸。 （ 1） 開模行程與模具厚度無關時 這種情況主要是指鎖模機構(gòu)為液壓 肘桿式注射機，其模板行程是由連桿機構(gòu)的最大沖程決定的，而與模具厚度是無關的。由于本次設計流道簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小一點，取 塑澆 AA ? 。由于本次采用流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)凝料按塑件體積的 倍來估算，即 cmVj ? 。因此選用一模一腔結(jié)構(gòu)。 ? 成型周期：總周期 40～ 120s，注射時間 5～ 30s，保壓時間 0～ 5s，冷卻時間 20～ 60s。但是提高模具溫度，制品收縮率增大，成型周期延長。 注射工藝參數(shù) ? 注射機：采用螺桿式注射機，螺桿結(jié)構(gòu)特征為單頭、全螺紋、等距、壓縮突變型，螺桿端部不帶止回環(huán)。 ? ABS 成型收縮率較低，一般介于 %～ %之間。 ? ABS 熱穩(wěn)定性不太好，注射成型結(jié)束后應用機筒清洗劑清理料筒。 圖 21 彎管接頭 脫模斜度 ABS 屬于非結(jié)晶型熱塑性塑料，其成型收縮率較低，一般介于 %～ %，結(jié)合該塑件的特點，不需要設 計脫模斜度。 ?擠塑成型模具 擠塑成型模具包括擠出機頭和定型模兩部分。當前的任務是重點研究開發(fā)熱流道標準元件和模具溫控標準裝置；精密標準模架、精密導向件系列；標準模板及模具標準件的先進技術和等向標準化模塊等； 加強理論研究； 塑料制件的精密化、微型化和超大型化； 新材料、新技術、新工藝的研制、開發(fā)和應用。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。 飛越階段： 50 年代中期到 60 年代末，塑料的產(chǎn)量和數(shù)量不斷增加，成型技術更趨于完善。 forming process。省級期刊主管單位是省級單位。 三、 創(chuàng)造性 學術論文在形式上是屬于議論文的，但它與一般議論文不同，它必須是有自己的理論系統(tǒng)的，不能只是材料的羅列，應對大量的事實、材料進行分析、研究，使 感性認識上升到理性認識。 3) 著錄參考文獻能起索引作用。所有引用別人的觀點或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。如果說學位申請者的課程考試通過了，但論文在答辯時被評為不合格，那么就不會授予他學位。 一般普通刊物（省級、國家級）審核時間為一周，高質(zhì)量的雜志，審核時間為 1420天。 本設計介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設計原則；詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設計過程。 塑料制件在工業(yè)中應用日趨普遍，這是由于它的一系列特殊的有點決定的。 我國塑料工業(yè)發(fā)展較晚。 近年來，我國各行業(yè)對模具的發(fā)展都非常重視 。注塑成型在塑料制件成型中占有很大比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中約有半數(shù)以上為注塑模具。 ?熱成型模具 熱成型模具又名真空或壓縮空氣成型模具，它是一單獨的陰模或陽模。 工藝性能 ? ABS 屬于無定型聚合物，無明顯熔點。 ? ABS 為極性大分子，有吸濕傾向。建議干燥條件： 80~90℃下最少干燥 2h，且材料溫度波動應保證小于 %。制品質(zhì)量一般為最大注射量的 50%～ 75%。 ? 注射速度和螺桿轉(zhuǎn)速：注射速度對 ABS 熔體流動性有一定的影響，但不太大。分型面的位置有垂直于開模方向、平行于開模方向以及傾斜于開模方向幾種。因此，定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料。查表得，選注射機型號為 SZ2501250 臥式注射機。對于粘度較大的塑料制品應取大值， ABS 屬于中等粘度的塑料，故取 36MPa。 b. 對雙分型面注射模，所需開模行程為： ? ?mmaHHHS 10~521 ????? 式中 a —— 中間板與定模的分開距離（ mm）這里不作討論。 4) 塑料耗量要少 在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。）（注射機噴嘴球頭半徑 mmmmmmSR 17)215(2~10 ????? 5） 球面的配合高度 取 mmh 3? 。 6) 分流道和型腔的分布原則是排列緊湊，間距合理，應采用軸對稱，使其平衡，盡量縮小成型區(qū)域的總面積等等。本設計中從便于加工的方面考慮，采用界面形狀為半圓形的分流道。 澆口的設計 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模一腔注射，為便于調(diào)整充模時的剪切速率和封閉時間，因此采用側(cè)澆口。 校核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道體積、分流道體積（澆口的體積太小可以忽略不計）以及主流道的當量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。 圖 44 冷卻系統(tǒng) 排氣系統(tǒng) 當塑料熔體進入型腔時，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽等不能順利排出，將在制件上形成氣孔、銀絲、灰霧、接縫、表面輪廓不清，型腔不能完全充滿等弊病，同時還會因氣體壓縮而產(chǎn)生高溫，引起流動前沿無聊溫度過高，粘度下降，容易從分型面溢出，發(fā)生 飛邊，重則灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕。由分型面的選擇，并通過對塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，型芯位于側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)中，具體結(jié)構(gòu)設計見側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)設計。 圖