【正文】 位置來(lái)決定。 缺點(diǎn)：抽芯距離增大，開(kāi)模距離增大。 在考慮不影響素件的外觀質(zhì)量要求以及成型后能順利取出塑件，有兩種選擇方法（見(jiàn)圖 31和圖 32）。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?？紤]到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計(jì)，模具的型腔排列方式 為對(duì)稱(chēng)排列。定模安裝在注射機(jī)的定模固定板上，動(dòng)模安裝在注射機(jī)的動(dòng)模固定板上?？紤]到外形尺寸、對(duì) 塑件原材料的分析以及注射時(shí)所需的壓力情況，參考文獻(xiàn) [17]， 采用臥式注射機(jī)， 初選柱塞式注射機(jī)： XSZ60。在此設(shè)計(jì)中，因所用的是 ABS 塑料，所以它的溫度控制如 下 所示。 （ 3）模具材料選擇的合理性、經(jīng)濟(jì)性、適用性： 從注塑材料和生產(chǎn)率及塑件結(jié)構(gòu)綜合分析來(lái)看，初步選用 45 鋼來(lái)作為模具材料。 6. 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 （ 1） 該塑件尺寸適中， 表面質(zhì)量要求表面較光澤，其余的尺寸都無(wú)特殊要求 ,因此所有的尺寸都按照自由尺寸查取 . 塑件的尺寸精度一般，型腔脫模斜度取 30′，型芯脫模斜度取 25′。壁厚過(guò)大，不僅浪費(fèi)原料，還會(huì)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，降低生產(chǎn)效率，另外也容易產(chǎn)生表面凹陷、 內(nèi)部縮孔等缺陷。 2. 塑件的表面粗糙度分析 塑件的表面粗糙度，除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。 2. 材料 ABS 的 成型特性： （ 1） 無(wú)定形料 ,流動(dòng)性中等 ,吸濕大 ,必須充分干燥 ,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥 8090 度 ,3 小時(shí) 。力學(xué)性能和熱性能良好， 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。 英文名稱(chēng) :Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕及表 面 硬度 ，有良好的加工性和染色性能。 本書(shū)主要講述的是盒塑料的模具設(shè)計(jì)的總過(guò)程，以及 型芯和型腔加工的工藝等等。近年來(lái)， CAD 技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍和深入 , 大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期 , 提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中， 60%～ 80%的零件都要依靠模具成型。它具有單件生產(chǎn)和對(duì)特定用戶(hù)的依賴(lài)特性。注射成型是當(dāng)今市場(chǎng)上最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此注塑模具作為塑料模的一種，就具有很大的 發(fā) 展前景 。 的注射工藝參數(shù) 表 11 ABS的注射工藝參數(shù) 收縮率 ～ % 密 度 g/cm179。 1. 塑件使用材料的優(yōu)缺點(diǎn) ABS 的優(yōu)點(diǎn)是 ABS 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。C 左右，熱變形溫度為 93186。通用級(jí)用于制造齒輪、軸承、把手、機(jī)器外殼和部件、各種儀表、計(jì)算機(jī)、收錄機(jī)、電視機(jī)、電話等外殼和玩具等；阻燃級(jí)用于制造電子部件，如計(jì)算機(jī)終端、機(jī)器外殼和各種家用電器產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)發(fā)泡級(jí)用于制造電子裝置的罩殼等；耐熱級(jí)用于制造動(dòng)力裝置中自動(dòng)化儀表和電動(dòng)機(jī)外殼等；電鍍級(jí)用于制造汽車(chē)部件、各種旋鈕、銘牌、裝飾品和日用品；透明級(jí)用于制造度盤(pán)、冰箱內(nèi)食品盤(pán)等。 故選一般精度等級(jí)：五級(jí)。C 的溫度下長(zhǎng)期工作，且不氧化、不變形，尺寸穩(wěn)定性良好。 （ 5） 為了使塑件能 夠順利脫模 ,我們采用頂出機(jī)構(gòu)。 根據(jù)我們所需以及經(jīng)驗(yàn)，我們一般選擇臥式注射機(jī)。這直接影響到生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率，生產(chǎn)中在保證質(zhì)量的前提下應(yīng)盡量縮短成型周期中各個(gè)階段的有關(guān)時(shí)間，其中以注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要，它們對(duì)塑件的 質(zhì)量均有決定性的影響。 根據(jù)上面的分析我們初選國(guó)產(chǎn) 柱塞式注射機(jī)： XSZ60 符合我 們的要求。 由于塑件外觀質(zhì)量要求不高， 尺寸精度要求一般，裝配精度要求不高。 分型面選擇 和確定 分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。 （ 5）保證塑件的精度要求，如塑件有孔應(yīng)注意同軸度要求。 缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表面容易留下熔接痕影響塑件的表面質(zhì)量。熱澆道系統(tǒng)的另一特點(diǎn)，是熱嘴直接將熔融塑料注入模腔內(nèi)，在脫模的過(guò)程中，澆口自然斷開(kāi)，消除了傳統(tǒng)注塑工藝帶來(lái)的澆道廢料，除免去處理澆道廢料的后加工工序外，更消除了廢料所帶來(lái)的附加熱量，縮短冷卻時(shí)間，獲得更快的生產(chǎn)周期。 一般說(shuō)來(lái)，熱流道系統(tǒng)分為單頭熱流道系統(tǒng)、多頭熱流道系統(tǒng)以及閥 澆口熱流道系統(tǒng)。 綜上分析：盒塑料模具設(shè)計(jì)采用的是 單頭熱流道 。例如比例 —— 積分 —— 微積分算法，此種系統(tǒng)對(duì)溫度波動(dòng)的響應(yīng)比較協(xié)調(diào)，原因是這種算法是測(cè)量溫度的變化率，并能預(yù)計(jì)何時(shí)溫度會(huì)達(dá)到設(shè)定值，因此能減少熱嘴的嘴尖溫度過(guò)高和過(guò)低的現(xiàn)象。澆注系統(tǒng)的作用是使來(lái)自注射模得的塑料溶體平穩(wěn)而順利得 充模、壓實(shí)和保壓。 （ 6）流動(dòng)距離比的校核。 模具澆口套主流道球面半徑 R與注射機(jī)噴嘴球面半徑 RO的 關(guān)系 為： R=RO+(1～ 2)=12+(1～ 2)=14 mm 模具澆口套主流道小端直徑 d與噴嘴噴嘴出口直徑 do 的關(guān)系為： d=do+=4+= mm 錐度 ? =2～ 6176。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件 。 3． 分流道的表面粗糙度 由 于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部 位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 2． 澆口的選用 澆口亦稱(chēng)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(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形 狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。 （ 4） 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 1． 冷料穴的設(shè)計(jì) 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以?xún)?nèi)約 10～ 25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。 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。 型芯采用臺(tái)肩固定優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 加工方便。在 設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則 ： （ 1） 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。推出機(jī)構(gòu)的種類(lèi)按動(dòng)力來(lái)源可分為手動(dòng)推出，機(jī)動(dòng)推出，液壓氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。一般情況下，模外冷卻的塑件， P 取 ～ X107Pa；模內(nèi)冷卻的塑件， P取 X107～ X107Pa。前者按結(jié)構(gòu)特征分為基本型（ 4 種）和派生型（ 9種），適用的模板尺寸為 B（寬） L（長(zhǎng)）≤ 560mm 900mm；后者也分為基本型（ 2 種）和派生型（ 4種），適用的模板尺寸為 B（寬） L（長(zhǎng)）為 630mm 630mm 至 1250mm 2021mm。在安裝時(shí)，務(wù)必保持所有的墊塊高度保持一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成相關(guān)模板的損壞，墊塊與動(dòng)模支承板之間一般用螺栓連接，要求高時(shí)可用銷(xiāo)釘定位。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置。 采用平均法計(jì)算 方法計(jì)算出這一類(lèi)成型零件的工作尺寸。 側(cè)向型芯或側(cè)向成型模腔從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離稱(chēng)為抽芯距。在設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)時(shí)我們可以按照以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)： （ 1） 排氣槽應(yīng)設(shè)在型腔最后充滿的地方，即熔料流動(dòng)的末端。 在設(shè)計(jì)中我們還要注意一點(diǎn)它的設(shè)計(jì)原則 。 開(kāi)模行程的校核 S＞ H1+ H2+（ 5～ 10） mm=16+16+8=40mm 所以 S=180mm＞ 40mm,開(kāi)模行程足夠 . S—— 注塑機(jī)最大開(kāi)模行程，（ mm） H1—— 塑件脫模距離（ mm） H2—— 包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度，（ mm） 綜合驗(yàn)證， XSZ60型注射機(jī)完全能滿足此模具的注射要求。 （ 2） 注射保壓和注射高壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)量充模。以檢驗(yàn)樣件來(lái)修正和驗(yàn)收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。 設(shè)計(jì)原則 ： （ 1） 冷卻水道可設(shè)計(jì)成單回路或者多回路 ； （ 2） 冷卻水道應(yīng)盡量多 ,截面尺寸應(yīng)盡量大 ； （ 3） 冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)盡量相等 ； （ 4） 冷卻水的入口宜選在澆口附近 ； （ 5） 冷卻水道的出入口溫度溫差盡量小 ； （ 6） 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 。 排氣槽的截面積可用如下公式進(jìn)行計(jì)算： F＝ 25m1(273+T1)1/2/tP0 (51) 式中： F—— 排氣槽的截面面積（ m2） m1—— 模具內(nèi)氣體的質(zhì)量 (kg) P0—— 模具內(nèi)氣體的初始?jí)毫Γ?Mp）取 T1—— 模具內(nèi)被壓縮氣體的最終溫度 (℃ ) t—— 充模時(shí)間 (s) 模內(nèi)氣體質(zhì)量按常壓常溫 20℃的氮?dú)饷芏圈?0＝ ，有 m1=ρ 0V0 (52) 式中： V0—— 模具型腔的體積（ m3） 應(yīng)用氣體狀態(tài)方程可求得上式中被壓縮氣體的最終溫度（℃） T1＝（ 273+T0） (P1/P) (53) 式中： T0—— 模具內(nèi)氣體的初始溫度（℃） 由 V＝ 4560mm3 充模時(shí)間 t=1s 被壓縮氣體最終排氣壓力為 P1＝ 20MPa 由 (53)式得： T1＝ (273+20)(20/)=℃ 模具內(nèi)的氣體質(zhì)量由②式得： m1=V0ρ 0= 106 = 105kg 將數(shù)據(jù)代入 (51)式得：所需排氣槽的截面面積為： F=[25 105(273+)1/2]/(1 106)= 查取排氣槽高度 h=，因此排氣槽的總寬度為： W=F/h= 31 為了便于加工和有利于排氣，運(yùn)用鑲拼式的型芯結(jié)構(gòu)，與整體式型芯相比，鑲拼型芯使加工和熱處理工藝大為簡(jiǎn)化。抽芯力的計(jì)算同脫模力計(jì)算相同。 查文獻(xiàn) 得 ABS 的收縮率為 ～ ％ ， 根據(jù)塑件尺寸公差要求， 模具的制造公差取δ Z＝△ /4，取 X=。用于動(dòng)模與定模間的定位與導(dǎo)向。 2． 動(dòng)定模座板 設(shè)計(jì)時(shí)必須保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機(jī)上的動(dòng)定固定模板相匹配，開(kāi)設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)也必須與注射機(jī)定模固定板安裝螺孔的大小和位置相適應(yīng)。模架類(lèi)型如下圖所示： 24 圖 39 模架 模架尺寸為： 定模板厚度： A=70 mm 動(dòng)模板厚度： B=60 mm 墊塊厚度： C=80 mm 模具厚度： H=50+70+60+80=282 mm 模具外型尺寸： 300mm 350mm 260mmmm 模架的精度直接決定著模具的精度和質(zhì)量，一般對(duì)于模架生產(chǎn)要保證的工藝條件有：模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度與側(cè)面的垂直度、導(dǎo)柱導(dǎo)套與模板配合的松緊程度、相對(duì)運(yùn)動(dòng)板件間的開(kāi)合自如程度，另外還有整套模架的外觀，如表面粗糙度、倒角等。 模架 及其他結(jié)構(gòu)零件 注射模具由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。全部采用推桿推出。 （ 2） 保證塑件不因推出而變形損壞 為了保 證塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)和原則 推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向等三大 元件組成，推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可靠性直接影響到塑料制件的質(zhì)量。 凹、凸模按結(jié)構(gòu)不同主要可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱(chēng)為冷料穴。 19 （ 6） 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。 具體到這套模具，澆口各部分尺寸都是取的經(jīng)驗(yàn)值。 （ 2） 型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔能還未冷卻的塑料回流。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專(zhuān)業(yè)的省模女工，即用打磨機(jī)，沙紙，油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過(guò)截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段。 球面凹坑半徑 R1=噴嘴半徑 R2+3mm=12+3=15mm 圖 33 主流道襯套 (2) 主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具 16 主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的