【文章內(nèi)容簡介】 盒注射成形工藝過程如下 ： 注射裝置準(zhǔn)備裝料 預(yù)烘干 裝入料斗 預(yù) 塑化 注射裝置準(zhǔn)備注射 清理嵌件、預(yù)熱 清理模具、涂脫模劑 放入嵌件 合模 注射 保壓 脫模 冷卻 塑件送下工序 注射成形工藝參數(shù)見表 22。 表 22 注射成形工藝參數(shù) 注射機(jī)類型 預(yù)熱和干燥 料筒溫度（℃） 噴嘴溫度（℃） 溫度（℃） 時(shí)間（ h） 后段 中段 前段 螺桿式 80～ 95 4～ 5 150～ 170 165～ 180 180～ 200 170～ 180 模具溫度（℃） 注射壓力（ Mpa） 成形時(shí)間（ s） 50～ 80 60～ 100 高壓時(shí)間 保壓時(shí)間 冷卻時(shí)間 成形時(shí)間 0～ 5 15～ 30 15～ 30 40～ 70 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 后 處 理 方 法 溫度（℃） 時(shí)間（ h） 30～ 60 紅外線燈、烘箱 70 2～ 4 剃須刀電池盒的結(jié)構(gòu)分析 該電池盒裝有三節(jié)干電池，給剃須刀提供電源。為了能恰倒好處的裝上三節(jié)電池，因此在電池的長度方向設(shè)計(jì)成 三段圓弧槽，便于干電池的放入、取出以及在工作中適當(dāng)?shù)目ňo在電池盒中；為了是電池能與剃須刀內(nèi)部電路接通，所以必須考慮到在電池盒上鑲有金屬片，為了給金屬片放置一個(gè)合理的位置，在干電池的半徑方向設(shè)計(jì)了兩塊擋板，一方面更加有利于電池的卡緊，使工作穩(wěn)定，另一方面便于干電池與剃須刀內(nèi)部電路連通；為了方便顧客放入干電池時(shí)不把干電池放反以及減少制件的制造成本，設(shè)計(jì)三個(gè)電池形狀的孔。至此，整個(gè)電池盒的雛形已經(jīng)出來了。下面確定電池盒的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)： 1）尺寸大小和精度 電池盒的尺寸大小根據(jù)干電池的大小即可。電池盒壁厚的厚度不 宜過大或過小。如果壁厚太小，則電池盒的強(qiáng)度、剛度不夠，同時(shí)給制造帶來困難。如果壁厚太大，不僅造成才量浪費(fèi)，而且容易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷，同時(shí)因冷卻時(shí)間過長而降低生產(chǎn)率， 所以電池盒壁厚取 。塑件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差，由于我們要設(shè)計(jì)的零件的工作環(huán)境對(duì)精度要求不高，加之選用的塑料 ABS 推薦精度等級(jí)為 5 級(jí)，所以只要求電池盒能與剃須滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 刀的其它零件能正常裝配即可，因此電池盒選用 4 級(jí)精度。 2）壁厚和圓角 塑件 壁厚力求各處均勻，以免產(chǎn)生不均勻收縮等成形缺陷。塑件轉(zhuǎn)角處一般采用 圓角過渡，其半徑為塑件壁厚的 1/3 以上，最小不宜小于 。 3）加強(qiáng)肋 為了保證電池盒的強(qiáng)度和剛度而不使電池盒的壁厚過大，在電池盒的適當(dāng)位置設(shè)置了加強(qiáng)肋。 4）孔 嚴(yán)格意義上講塑件上的通孔和盲孔通常用單獨(dú)型芯或分段型芯來成形，對(duì)于易彎曲變形的型芯，須附設(shè)支承住。但是本次設(shè)計(jì)中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法。 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 3 章 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)規(guī)格 注射機(jī)是熱塑性塑料和部分熱固性塑料注射成形的主要設(shè)備，我們選擇注射機(jī)型號(hào) 為 XSZ60,它的技術(shù)規(guī)格如表 31 所示。 表 31 XSZ60注射機(jī) 的技術(shù)規(guī)格 型號(hào) 螺桿直徑（ mm） 注射容量（ cm3） 注射壓力（ Mpa） 鎖模力 (kN) XSZ60 38 500 122 500 最大注射面積 （ cm3） 模板行程（ mm） 定位孔直徑（ mm） 130 180 1500+ 模具厚度 （ mm） 噴嘴 頂出 兩側(cè) 中心孔徑（ mm） 最大 最小 球半徑（ mm） 孔半徑（ mm） 孔徑（ mm） 孔距（ mm） 200 70 12 4 22 230 50 注射機(jī)的校核 注射機(jī)注射容量校核 塑件成形所需的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量。注射容量以 容積（ cm3）表示時(shí)， 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 31 式校核 V 件 ≤ 注 （ 31） 式中 V 件 — 塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ cm3） 。 V 注 — 注射機(jī)注射容量（ cm3） 。 — 最大注射容量利用系數(shù)。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中， V 件 = 29 cm3 V 注 =60cm3 29*60=48 所以注射機(jī)注射容量完全滿足要求 。 注射機(jī)鎖模力校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān) 系按 32 式 校核 p 腔 F≤P 鎖 （ 32） 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 式中 p 腔 — 模具型腔壓 力，一般取 40～ 50Mpa； F — 塑件與澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積（ mm2） 。 P 鎖 — 注射機(jī)額定鎖模力（ N）。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 p 腔 = 40 Mpa F = P 鎖 = 500 kN p 腔 F = 40 106 106 = (kN) 500(kN) 所以注射機(jī)的鎖模力也滿足要求。 注射機(jī)注射壓力校核 塑件所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其 關(guān)系按 33 式校核 p 成 ≤ P 注 （ 33） 式中 p 成 — 塑件成形所需的注射壓力（ Mpa），其值參見表 23。 P 注 — 所選注射機(jī)的額定注射壓力 (Mpa)。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 p 成 = 80 Mpa P 注 = 122Mpa 顯然， 80 122Mpa，因此注射壓力也滿要求。 注射機(jī)模具厚度校核 模具閉合時(shí)的厚度應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按 34 式校核 H 最小 ＜ H 模 ＜ H 最大 （ 34） 式中 H 最小 — 注射機(jī)所允許的最小模具厚度（ mm）； H 模 — 模具閉合厚度（ mm）； H 最大 — 注射機(jī)所允許的最大模具厚度（ mm）。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 H 最小 =70 mm H 模 = 80 mm H 最大 = 200 mm 顯然， 7080200 所以注射機(jī)模具厚度也滿足要求。 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 注射機(jī)最大開模行程校核 塑件所需的開模距應(yīng)小于注射機(jī)的最大開模行程。對(duì)在液壓機(jī)械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機(jī)上使用 的一般澆口模具，關(guān)系按 35 式校核 H1 + H2 + 5～ 10mm ≤ s （ 35） 式中 H1 — 脫模距 離 (推出距離 )（ mm）； H2 — 塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（ mm）； S — 注射機(jī)模板行程（ mm）。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 H1 = 25 mm H2 = 65mm S = 180mm H1 + H2 + 10 = 25 + 65 +10 = 100 mm 100 180 因此，注射機(jī)模板行程也滿足要 求。 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第 4 章 成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 凹、凸模成型零件的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中 ，利用 Pro/enginner 系統(tǒng)的制造組塊（ mfg）建立好分 型面后自動(dòng)創(chuàng)建凹、凸模來設(shè)計(jì)凹凸成型模具。 加載參照模型 1) 新建文件 執(zhí)行 [文件 /新建 ]命令，在新建對(duì)話框類型欄中選擇 [制造 ]，子類型中選擇 [模具型腔 ]，并在 [名稱 ]文本框內(nèi)輸入 dianchihe，取消 [使用缺省模板 ]的勾選，單擊 [確定 ]按鈕，進(jìn)入 [新文件選項(xiàng) ]對(duì)話框，在 [模板 ]欄內(nèi)選擇 mms_mfg_mold,這是一個(gè)公制的模具設(shè)計(jì)模塊，單擊 [確定 ]按鈕。 2) 定位參照零件 執(zhí)行菜單管理器中的 [模具 /模具型腔 /定位參照零件 ]命令，系統(tǒng)將同時(shí)彈出 [布局 ]對(duì)話框和 [打開 ]對(duì)話框，在 [打開 ]對(duì) 話框中選取 作為模具的參照 零件，單擊 [打開 ]按鈕。在 [創(chuàng)建參照模型 ]對(duì)話框中，輸入?yún)⒄漳Ｐ偷拿Q： dianchihe_ref，單擊 [確定 ]按鈕。在 [布局 ]對(duì)話框中，單擊 [參照模型起 點(diǎn)與定向 ]欄內(nèi)的 按鈕，單擊 [確定 ]按鈕。 注意：在這個(gè)過程中，必 須使得 PULL DIRECTION 雙箭頭方向（開模方向）與參照模型的 Z 軸方向一致，如果不一致，則執(zhí)行菜單管理器中的 [坐標(biāo)系統(tǒng) 類型 /動(dòng)態(tài) ]命令進(jìn)行調(diào)整。 3) 模型布局 本設(shè)計(jì)采用一模四件的布局方式將參照模型分布好。在 [布局 ]對(duì)話框中將參數(shù)設(shè)置好，單擊 [預(yù)覽 ]按鈕。 預(yù)覽無誤后，在 [布局 ]對(duì)話框中單 擊 [確定 ]按鈕。 4) 保存文件。 成型零件設(shè)計(jì) 成型零件在此 主要是指型心（ Core）和型腔 (Cavity),型心和型腔圍合而成的空腔即是塑料制件的體積。成型零件的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟，其設(shè)計(jì)的難易程度取滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 決于塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度，有較簡單的也有非常復(fù)雜的。 本電池盒成型零件的設(shè)計(jì)過程是：先制作一個(gè)完全能包容塑料制件的毛胚工件（ Workpiece），在根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型分模面，以分型面將毛胚工件 分割成兩塊材料，最后將這兩塊材料提取出來形成型心和型腔。 1） 應(yīng)用收縮 塑料制件從熱模具中取出并冷 卻至室溫后，其尺寸回發(fā)生縮減，為了補(bǔ)償這種變化，故在要在參照模型上增加一個(gè)收縮量，收縮兩等于收縮率乘以尺寸。 單擊菜單管理器中的 [模具 /收縮 ]命令，系統(tǒng)將提示選擇對(duì)象，在圖中任選一個(gè)電池盒參照模型。接著，依次單擊菜單管理器中 [收縮 /按尺寸 /設(shè)置復(fù)位 /所有尺寸 ]，在彈出 的文本框內(nèi)輸入收縮率的值： ，單擊確定 2） 增加毛胚工件 毛胚工 件 —— Workpiece，它是一個(gè)能夠完 全包容參照模型的組件，通過分型面等特征可以將其分割成型心或型腔等成型零件。依次單擊菜單管理器中的 [模具 /模具型腔 /創(chuàng)建 /工件 /手動(dòng) ]命令 ，繪制截面拉伸后得如 圖 41 所 示工件： 圖 41 毛胚工件 3） 設(shè)計(jì)分型面 設(shè)計(jì)塑料成型模具時(shí)，分型面的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，分型面選擇合理，模具結(jié)構(gòu)簡單，塑件容易成型，并且塑件質(zhì)量高。如果分型面選擇不合理，模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，塑件成型困難，并且塑件質(zhì)量差。 分型面的形狀 主要有平面、斜面、階梯面、曲面等。 選擇分型面的一般原則 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(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，因此在選擇滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 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。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1)為了便于塑件起模，分型面一般使塑件在開模時(shí)留在下?；騽?dòng)模上，且分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處。 2)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量只采用一個(gè)與開模方向垂直的分型面，并盡量避免側(cè)向抽芯與側(cè)向分型。 3)對(duì)于有同軸度要求的塑件，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)計(jì)在同一模板內(nèi)。 4)分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料。當(dāng)塑件在分型面上的投影面積接近于注射機(jī)的最大面積時(shí)，就有可能產(chǎn)生溢料。 5)分型面的選擇應(yīng) 有利于排氣。為此，一般分型面應(yīng)與熔體流動(dòng)的末端重合。 對(duì)于高度較高的塑件，其外觀無嚴(yán)格要求時(shí)，可將分型面選擇在中間。此外，選擇分型面是還應(yīng)考慮到塑件的精度、塑件的外觀質(zhì)量要求、模具加工難易程度等因素。 分型面的形式參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡 明手冊(cè)》圖 240，其 選擇示例見《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè) 》表 247。執(zhí)行分型面創(chuàng)建中的復(fù)制、拉伸、平整等命令后得到分型面。分型面創(chuàng)建完成后，如圖 42 所示 ：