【文章內(nèi)容簡介】 化，減少制件表面色斑和云紋。 ABS 原料要控制水分在 %以下。注塑前的干燥條 件是：干冬季節(jié)在75～ 80℃以下，干燥 2～ 3h，夏季雨水天在 80～ 90℃下，干燥 4～ 8h，如制件要達到特別優(yōu)良的光澤或制件本身復雜，干燥時間更長，達 8～ 16h。因微量水汽的存在導致制件表面霧斑是往往被忽略的一個問題。最好將機臺的料斗改裝成熱風料斗干燥器，以免干燥好的 ABS 在料斗中再度吸潮，但這類料斗要加強濕度監(jiān)控，在生產(chǎn)偶然中斷時，防止料的過熱。 注射溫度 ABS塑料的溫度與熔融粘度的關(guān)系有別于其他無定型塑料。在熔化過程溫度升高時，其熔融實際上降低很小，但一旦達到塑化溫度 (適宜加工的溫度范圍， 如 220～ 250℃ )，如果繼續(xù)盲目升溫，必將導致耐熱性不太高的 ABS 的熱降解反而使熔融粘度增大，注塑更困難，制件的機械性能也下降了。所以， ABS 的注射溫度雖然比聚苯乙烯等塑料的更要高，但不能像后者那樣有較寬松的升溫范圍。某些溫控不良的注塑機，當生產(chǎn) ABS 制件到一定數(shù)量時，往往或多或少地在制件上發(fā)現(xiàn)嵌有黃色或褐色的焦化粒，而且很難利用加新料對空注射等辦法將其清除排出。究其原因，是 ABS 塑料含有丁二烯成分，當某塑料顆粒在較高的溫度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易沖刷的表面上，受到長時間的高溫作用時，造成降解和碳化。 既然偏高溫操作對 ABS 可能帶來問題，故有必要對料筒各段爐溫進行限制。當然，不同類型和構(gòu)成的 ABS 的適用爐溫也不同。如柱塞式機 , 爐溫維持在 180～ 230℃，螺桿機爐溫維持在 160～ 220℃。特別值得提出的是，由于 ABS的加工溫度較高，對各種工藝因素的變化是敏感的。所以料筒前端和噴嘴部分的溫度控制十分重要。實踐證明，這兩部分的任何微小變化都將在制件上反映出來。溫度變化越大，將會帶來熔接縫、光澤不佳、飛邊、粘模、變色等缺陷。 注射壓力 ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，所以在注射時采用 較高的注射壓力。當然并非所有 ABS 制件都要施用高壓，對小型、構(gòu)造簡單、厚度大的制件可以用較低的注射壓力。注制過程中，澆口封閉瞬間型腔內(nèi)的壓力大小往往決定了制件的表面質(zhì)量及銀絲狀缺陷的程度。壓力過小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機會大，制件表面霧化。壓力過大，塑料與型腔表面摩擦作用強烈，容易造成粘模。 注射速度 ABS 料采用中等注射速度效果較好。當注射速度過快時，塑料易燒焦或分解析出氣化物，從而在制件上出現(xiàn)熔接縫、光澤差及澆口附近塑料發(fā)紅等缺陷。但在生產(chǎn)薄壁及復雜制件時，還是要保證有足夠高的注 射速度，否則難以充滿。 模具溫度 ABS 的成型溫度相對較高，模具溫度也相對較高。一般調(diào)節(jié)模溫為 75～ 85℃，當生 第 13 頁 共 44 頁 產(chǎn)具有較大投影面積制件時，定模溫度要求 70～ 80℃，動模溫度要求 50～ 60℃。在注射較大的、構(gòu)形復雜的、薄壁的制件時，應考慮專門對模具加熱。為了縮短生產(chǎn)周期 ,維持模具溫度的相對穩(wěn)定，在制件取出后，可采用冷水浴、熱水浴或其他機械定型法來補償原來在型腔內(nèi)冷固定型的時間。 料量控制 一般注塑機注 ABS 塑料時，其每次注射量僅達標準注射量的 75 %。為了提高制件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定，表面光 澤、色調(diào)的均勻，要求注射量為標定注射量的 50%為宜。 B．塑件工藝性 塑件的質(zhì)量好、成本低、生產(chǎn)率高，不僅與成型方法、成型設(shè)備、成型工藝及模具結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，同時也取決于塑件本身的工藝性，可見塑件工藝性是非常重要的。 如圖 21 示，該塑料件為一殼體件，形狀為類似于矩形殼體，該殼體件基本為規(guī)則幾何體的組合，無明顯的空間復雜曲面的組合，結(jié)構(gòu)簡單、尺寸精度不是太高。 塑件的材料和幾何形狀 塑件的選材 塑件的選材應從塑料的力學、物理、化學性能考慮，以滿足塑件的使用要求，另外還要考慮塑料的工藝 性能和成型性能，以保證塑件既符合使用要求，又易于成型，當然也需要考慮材料和成型的價格。之前已經(jīng)介紹過 ABS 的力學、物理、化學特性、使用性能、工藝性能及成型性能，因此，本設(shè)計采用的材料是 ABS。 塑件的幾何形狀 塑件的幾何形狀包括脫模斜度、壁厚、加強肋、圓角、孔、支撐面、標志及花紋等。塑件的幾何形狀與成型方法、模具分型面的選擇、塑件是否順利成型與脫模有直接的關(guān)系。 圖 21 (1) 脫模斜度： 第 14 頁 共 44 頁 由于塑件冷卻后，產(chǎn)生收縮，會使塑件緊緊包住模具型芯或模具型腔中凸出的部分，為了使塑件易于從模 具中脫出，并且避免脫模時拉傷或擦傷塑件，因此，在設(shè)計塑件時，必須考慮到塑件內(nèi)外表面沿脫模方向均應有足夠的脫模斜度。查資料所得 ABS 的脫模斜度的范圍在 40‘ ～ 1○ 30‘ 之間，本設(shè)計取塑件脫模斜度為： a=1○ 。如圖 32所示： 圖 32塑件的脫模斜度 (2) 壁厚： 塑件的壁厚與使用要求有關(guān)，如果壁厚過薄，塑件在使用上可能不具備足夠的強度和剛度；在脫模時，難以承受脫模機構(gòu)的沖擊和振動；在運輸中，會造成變形甚至損壞；在成型中，熔體塑料在模具行型腔中阻力加大，而使流動性變差，而且不便于塑件從模具中頂出。如果塑件過厚，會因 為用料過多，而使成本增加，并且會使成型時間加長，從而降低生產(chǎn)效率。此外，壁厚過厚的塑件也易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹痕、翹曲等缺陷。由于塑件屬于中小型制品，本設(shè)計取基本壁厚為 t=2mm。 (3) 圓角： 塑件所有轉(zhuǎn)角處基本都采用圓弧過度，因為制件尖角處易產(chǎn)生應力集中，在受力或受沖擊振動時會發(fā)生破裂，甚至在脫模過程中既由于模塑內(nèi)應力集中而開裂，特別是制件的轉(zhuǎn)角處。一般情況下，塑件各連接處均應有半徑小于 ～ 1mm 的圓角。 (4) 孔： 塑件上的孔不但要保證不影響塑件的強度，而且還要盡量不增加模具制造的復雜性、并使成型簡單、脫模容易 。塑件中存在盲孔，盲孔的深度不宜太深，孔深應小于4d，本設(shè)計中孔大多用模具上的型芯（成型桿）來成型?？椎淖钚〕叽鐬?1mm。 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 塑件的尺寸 塑件的尺寸取決于塑料的流動性。 ABS 的流動性一般，且塑件屬于薄壁件，因此，塑件的尺寸不宜過大，否則，塑件會成型不全或產(chǎn)生熔接痕而影響塑件質(zhì)量。本設(shè)計塑件基本外形尺寸為 180mm 143mm 13mm，基本壁厚 t=2mm；在其上部與側(cè)面的加塑件的尺寸分別高出基本尺寸 10mm 與 ；中心的圓形最大直徑尺寸為 。 塑件的尺寸精度 影響塑件尺寸精度的因素很多，主要有模具制造精度、模制時由于工藝條件的變化引起成型收縮率的波動，同時由于磨損等因素會造成模具尺寸不斷變化，活動配合間隙 第 15 頁 共 44 頁 的變化以及模制件脫模斜度都會影響塑件的精度。 表 33 塑件公差等級 [3] 材料代號 材料名稱 公差等級 標注公差尺寸 未注公差尺寸 高精度 一般精度 ABS 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 MT2 MT3 MT5 綜合考慮上述因素、塑件基本尺寸以及模具的制造成本和加工，本設(shè)計塑件的尺寸精度為一般精度 MT3，標注公差 的尺寸公差值Δ =（ GB/T14486— 1993） 。 [22] 表面粗糙度 塑件的表面粗糙度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、波紋等疵點外，主要有模具表面的粗糙度決定。一般塑件的表面粗糙度值比模具表面的粗糙度值低一級。 標志與花紋 該塑件的表面標志主要在其正面與側(cè)面，均為可在塑件完全成型后進行二次加工（如噴圖雕刻、電鑄、冷擠壓、電火花等）后的英文字母與符號。 結(jié)論： 綜合上述，該制件符合注射成型的需要，但在成型加工前應對 ABS 進行干燥處理。 確定 型腔數(shù)量和排列方式 型腔的數(shù)量是由制件的生產(chǎn)批量決定的，結(jié)合我作的課題，又考慮精度故采用一模八腔。因此我設(shè)計的模具為一模八腔的模具。 考慮到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計，采用點澆口，模具的型腔如下圖所示： 圖 41 模具的型腔分布 第 16 頁 共 44 頁 推出機構(gòu)的確定 由于塑件是對稱的，要求的尺寸和形位精度較高，考慮到該制件尺寸較小，且是大批量生產(chǎn)，制件推出時要均勻受力，不產(chǎn)生較大應力，所以采用頂桿頂出，每個制件上采用六個頂桿。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 （ 1）模具結(jié)構(gòu)的總體方案擬定 澆口采用側(cè)澆口 .兩板式板式一次分型 ,一模兩腔，靠推桿推出制件 。 彈簧復位。 （ 2） 模具結(jié)構(gòu)的總體方案的比較 由于本塑件所設(shè)計出的模具結(jié)構(gòu)簡單，塑件結(jié)構(gòu)較簡單、尺寸精密，模具加工不太復雜，且是大批量生產(chǎn)，因此，采用一模兩腔。由于側(cè)澆口更適合于成型各種殼、盒塑件，因此采用側(cè)澆口。 最大注塑量 [6] 最大注射量是注射機一次注射塑料的容量 .由于習慣 ,對注射機的注射量用克表示 . 設(shè)計模具時成型塑件需要的總折射量應小與所選用折射機的最大注射量 : m模 ≦ m 機 式中 : m 機 — 注射機理論最大注射量（ cm3 或 g） m 模 — 模具一次成型所用的塑料量（ cm3 或 g） 第 17 頁 共 44 頁 m 模 =n 模 +m 澆 式中 :n— 型腔個數(shù) m模 — 每個塑件的體積或重量（ cm3 或 g） m澆 — 澆注系統(tǒng)的體積或重量（ cm3 或 g） 用 PROE 對制件進行測量分析 ,得 : M1= cm3 根據(jù)澆注系統(tǒng)的體積進行估算 ,得 : M2=3 cm3 因此可得 : M1+M2==80%M 則 M= 鎖模力計算 當高壓的塑料熔體充滿模具型腔時 ,會產(chǎn)生使模具分型面漲開的力 ,這個力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)的壓力 ,它 應小與注射機的鎖模力 ,才能保證注射時不發(fā)生溢料現(xiàn)象 ,即 : A F 漲 =PAK＜ F[9]鎖 式中 P— 熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 K— 安全系數(shù) ,通常取 ～ F鎖 — 注射機的額定鎖模力 F漲 — 熔融塑料在分型面上的漲開力。 由最大注射量和鎖模力兩個主要工藝參數(shù)量可得 : 本設(shè)計選用的注射機為 XS— Z— 125。 注射機 XS— Z— 125 的主要工藝參數(shù)如下 : 表 51注射機主要工藝參數(shù) 表 51[6] 序號 參數(shù)項目 1 額定注射量（ g） 125 2 注射壓力（ Mpa） 120 3 鎖模力（ KN） 900 4 最大成型面積（ cm2） 320 5 模具最小閉合厚度（ mm） 200 6 模具最大閉合厚度（ mm） 300 7 機床行程（ mm） 300 第 18 頁 共 44 頁 8 機床拉桿間距（ mm） 260 290 9 機床臺面尺寸（ mm2） 428 458 10 噴嘴孔徑（ mm） Φ 4 11 噴嘴球面半徑（ mm） SR12 12 定模板定位孔直徑 Φ 100 13 頂出方式 兩側(cè)頂出 [7] 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。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。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則： 1) 分型面應選在塑件外形最大輪廓處。 2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時 留在動模一邊。 3) 保證塑件的精度要求。 4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 5) 便于模具加工制造。 第