【文章內(nèi)容簡介】 計 1 8 設計心得 1 9 參考文獻 2 0 1 第一章 塑件成型工藝性分析 支承座注射模設計 本課程設計為一支承座，如圖 11 所示。塑件結構比較簡單，塑件質(zhì)量要求是 不允許有裂紋、變形缺陷，脫模斜度 30′1176。；材料要求為 ABS，生產(chǎn)批量為大批量，塑件公差按模具設計要求進行轉換。 塑件成型工藝性分析 (1) 外形尺寸 該塑件壁厚為 2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，塑件材料為熱塑性塑料，流動性較好，適合于注射成型。 (2) 精度等級 塑件每個尺寸的公差不一樣，任務書已給定尺寸公差，未注公差的尺寸取公差為 MT3級。 (3) 脫模斜度 ABS 的成型性能良好，成型收縮率較小，參考文獻[1]表選擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為 1176。 圖 11 支承座 ABS 工程材料的性能分析 ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看， ABS 是非結晶性 2 材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯 丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。 ABS 的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這 就可以在產(chǎn)品設計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。 ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高 的抗沖擊強度。 ABS 是一種綜合性能十分良好的樹脂，無毒，微黃色，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度，熱變形溫度比 PA、 PVC 高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在 %%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強后可以減少到 %%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。 ABS 具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。干燥處理： ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進行干燥處理。建議干燥條件為 80～ 90℃ 下最少干燥 2 小時。材料溫度應保證小于 %。 熔化溫度： 210～ 280℃ ；建議溫度： 245℃ 。 模具溫度：25～ 70℃ 。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導致光潔度較低）。 注射壓力： 500～ 1000bar。 注射速度：中高速度。 ABS 的注射成型過程及工藝參數(shù) 1) 注射成型過程 (1) 成型前的準備。干燥處理： ABS 材料 具有吸濕性，要求在加工之前進行干燥處理。建議干燥條件為 80～ 90℃ 下最少干燥 2 小時。材料溫度應保證小于%。 熔化溫度： 210～ 280℃ ；建議溫度： 245℃ 。 模具溫度： 25～ 70℃ 。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導致光潔度較低）。 注射壓力： 500～1000bar。 注射速度：中高速度。 3 表 11 ABS 的性能參數(shù) 密 度 (g/ ) － 計算收縮率 (%)： － 吸水率 (%)： － 熔點（ ℃ ）： 130－ 160 熱變形溫度（ ℃ ）： 90－ 108 拉伸彈性模量（ Mpa）： 310 彎曲強度（ Mpa）： 80 硬度（ HB）： 11 體積電阻率 ： 擊穿電壓（ KV/mm）： 1610 （ 2） 注射過程。塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具的型腔成型，其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。 2）注射工藝參數(shù) 注射機：螺桿式，螺桿轉速為 48r/min 預熱溫度 (℃ )： 8085 時間 (ｈ )： 2－ 3 料筒溫度（ ℃ ）： 前段 180200 中段 165180 后段 150170 噴嘴溫度（ ℃ ）： 170180 模具溫度 (℃ )： 5080 注射壓力（ MPa）： 60100 成型時間（ s）： 注射時間 2090 高壓時間 05 冷卻時間 20120 總周期 50220 第二章 擬定模具的結構形式和初選注射機 分型面位置的確定 通過對塑件的結構形式的分析，分型面應選在支承座的截面積最大且 利于開 4 模取出塑件的底面上，其位置如圖 12 所示。 型腔的數(shù)量和排位方式的確定 1）型腔數(shù)量的確定 由于該塑件的精度要求不搞，尺寸也較小，并且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結構形式。同時，考慮到塑件尺寸、模具結構尺寸的關系，以及制造費用和各種成本費用等因素，初步制定為一模四腔形式。 2）型腔排列形式的確定 由于該模具選擇的是一模四腔，其型腔中心距地確定見圖 13 及其說明，故流道采用 H 形對稱排列，使型腔進料平衡。如圖 13 所示。 圖 12 分型面的選擇 圖 13 型腔數(shù)量的排列布置 3）模具的結構形式的初步確定 由上分析，該模具的設計為一模四腔，對稱 H型直線排列，根據(jù)塑件結構形狀，推出機構初選推板推出或推桿推出。澆注系統(tǒng)設計時，流道采用對稱平衡式，澆口采用側澆口，且開設在分型面上，這樣，動模部分需要添加型芯固定板、支撐板或推件板。綜上分析可確定采用大水口的單分型面注射模。 注射機型號的確定 1）注射量的計算 通過 PRO/E 建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖 14 所示。 5 圖 14PRO/E 建模分析 塑件體積為： V 塑 = 3cm 塑件質(zhì)量： M 塑 =ρV塑 == 公式中， ρ可根據(jù) 參考文獻 [2]表 96 取 2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 由于 澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前不能去定準確的數(shù)值，但是可根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的 倍到 1 倍來估算。由于本次設計采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 4 個塑件體積之和）為 V 總 = V 塑 =*4*= 3cm ≈ 3cm 3) 選擇注射機 根據(jù)以上的計算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料的總體積為 3cm ，由參考文獻 [1]式（ 418） V 公 = V 總 /=。根據(jù)以上的計算，初步選擇公稱注射量為 200 3cm ,注射機型號為 SZ200/120 臥室注射機，以及主要技術參數(shù)見表 12。 6 表 12 注射機主要技術參數(shù) 理論注射量 / 3cm 200 拉桿內(nèi)向距 /mm 355x385 螺桿柱塞直徑 /mm 42 移 模行程 /mm 350 注射壓力 /MPa 150 最大模具厚度 /mm 400 注射速率 /g1?s 120 最小模具厚度 /mm 230 塑化能力 /kgh 70 鎖模形式 雙曲肘 螺桿轉速 /r 1min? 0~220 模具定位孔直徑 /mm 125 鎖模力 1200 噴嘴球半徑 /mm 15 噴嘴孔直徑 /mm 4 4）注射機的相關參數(shù)的校核 （ 1）注射壓力校核。 查參考文獻 [1] 表 41 可知，該制件屬于厚壁件， ABS 所需注射壓力為 80110Mpa，所以即使選用 P0=110MPa，該注射機的公稱注射壓力P 公 =150MPa，注射壓力的安全系數(shù) K1=~,這里我們?nèi)?K1=，則： K1P0=*110=143。所以，注射機注射壓力合格。 （ 2）鎖模力的校核 ① 塑件在分型面上的投影面積 A 塑 =（ 227 4* 2 ） * π/4 ==338 2mm ② 澆注系統(tǒng)再分型面上的投影面積 A 澆 ， A 澆 是每個塑件再分型面上的投影面積A