【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 易發(fā)生熔融開(kāi)裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理。 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 9. 熔融溫度高，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于 200 克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開(kāi)暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。 物料性能 ： 1. 綜合性能較好 ,沖擊強(qiáng)度較高 ,化學(xué)穩(wěn)定性 ,電性能良好 . 2. 與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好 ,制成雙色塑件 ,且可表面鍍鉻 ,噴漆處理。 3. 有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 4. 流動(dòng)性比 HIPS 差一點(diǎn)，比 PMMA、 PC等好，柔韌性好。 5. 適于制作一般機(jī)械零件 ,減磨耐磨零件 ,傳動(dòng)零件和電訊零件 以上資料引自百度百科。 塑料精度 影響模塑件尺寸的因素十分復(fù)雜，主要有 模具 制造的精度，模制時(shí)由于工件條件的變化引起成型收縮率的波動(dòng)，同時(shí)由于磨損等因素會(huì)造成模具尺寸不斷變化，活動(dòng)配合間隙的變化以及模制件脫模斜度都會(huì)影響塑料制件的精度。 模具設(shè)計(jì)應(yīng) 盡可能選用低精度等級(jí)。 塑件公差等級(jí)的選用與塑料的品種有關(guān)：模 具塑件尺寸公差的代號(hào)為 MT，公差等級(jí)分為 7 級(jí) ,每一級(jí)又可分為 A、 B 兩部分，其中 A 為不受模具活動(dòng)部分影響尺寸的公差， B 為受模具活動(dòng)部分影響尺寸的公差。塑件尺寸精度的確定應(yīng)合理選擇 ，當(dāng) 材料為 ABS 時(shí)，選取一般精度等級(jí)為 MT3，未注公差尺寸的公差等級(jí)為 MT5。 以上部分資料引自文獻(xiàn) . 塑件的表面粗糙度 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， 模具型腔的粗糙度起著決定性作用。有的制品表面要求很高，型腔表面粗糙度要求達(dá)到 μ m。 一般模具的表面粗糙度要比塑件的低 1~2 級(jí)，塑料制件的表面粗糙度 Ra 值一般為~ m，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，應(yīng)隨時(shí)給以?huà)伖鈴?fù)原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；而不透明制件則根據(jù)使用情況而定，非配合表面和隱藏面可取較大的表面粗糙度值 ,除塑件外表面有特殊要求外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。 ABS塑料表面粗糙度的取值范圍為 m～ m。 以上文獻(xiàn)引自文獻(xiàn) . 在本設(shè)計(jì)中表面粗糙度采用 1μ m。 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 分型面及型腔的設(shè)計(jì) 分型面選擇 一般分型面是與注塑機(jī)開(kāi)模方向相垂直的平面 。 分型面是模具結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)面， 他影響著零件的成型，而且對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)有非常大的影響， 因此確定模的分型面是 本次 模具設(shè)計(jì) 以及其他模具設(shè)計(jì) 中的重要環(huán)節(jié)之一。 本人用 UG里面的注塑模具來(lái)生成分型面，方便了設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。 選擇模具分型面的九個(gè)基本原則 ： 符合膠件脫模的基本要求， 換句話(huà)說(shuō)，產(chǎn)品出模時(shí)， 能使膠件從模具內(nèi)取出，分模面位置應(yīng)設(shè)在膠件 向最大的投 脫模方影邊緣部位。 確保膠件留在后模一側(cè)，并利于頂出且頂針痕跡不顯露于外觀(guān)面。 分模線(xiàn)不影響膠件外觀(guān)。分模面應(yīng)盡量不破壞膠件光滑的外表面。 確保 膠件質(zhì)量 。 分模面選擇應(yīng)盡量避免形成側(cè)孔、側(cè)凹，若需要行位成形，力求行位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡量避免前模行位。 合理安排澆注系統(tǒng)。 滿(mǎn)足模具的鎖緊要求，將膠件投影面積大的方向，放在前、后模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分模面；另外，分模面是曲面時(shí)，應(yīng)加斜面鎖緊。 便于 模具 的 加工。 設(shè)計(jì)時(shí)候要保證成型后外觀(guān)整潔 。 以上引用自文獻(xiàn) 4 Up_Cover 塑件分型面的確定 實(shí)際的模具結(jié)構(gòu) 有三種，分別是型腔完全在前模一側(cè)，型腔完全在后模一側(cè)和型腔各有一部分在前、后模。 根據(jù)塑件 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 產(chǎn)品有一小部分在后模， 明顯需要采用 第三種模具結(jié)構(gòu)方案。 基于上述的選擇分型面的原則，產(chǎn)品的分型面如圖 3— 1 所示。 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 生成分型面 首先進(jìn)入注塑模具板塊，然后把 up_cover 項(xiàng)目初始化，設(shè)置材料及收縮率，調(diào)整坐標(biāo) ，再把模具坐標(biāo)調(diào)到體中心。接下來(lái)設(shè)計(jì)腔體數(shù)目，本設(shè)計(jì)根據(jù)工件的實(shí)際情況，選擇腔體數(shù)目為 2來(lái)布局，并自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心。然后進(jìn)入分型設(shè)計(jì)，先設(shè)區(qū)域顏色，再抽取分型線(xiàn)，然后放置點(diǎn)，最后生成分型面 并合并。 型腔的確定 型腔數(shù)由塑件的質(zhì)量及其幾何形狀、成本，交貨期等因素有關(guān)。特別針對(duì)本次設(shè)計(jì)，從經(jīng)濟(jì)角度和經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，而且精度要求不高的情況下，本次設(shè)計(jì)采用一模兩腔。 圖 31 產(chǎn)品的分型面圖 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 凹模、凸模厚度尺寸設(shè)計(jì) 凹模用于產(chǎn)品外表面的成型，精度要求高、材料耐熱、耐沖擊、耐磨、硬度高、耐腐蝕、拋光性能好；前模不容許燒焊。 因此選用 外國(guó) 鋼 材 718S 為加工材料。 718S 拋光性好 , 抗拉強(qiáng)度高 和 耐磨性好 ,很適合用來(lái)做本次設(shè)計(jì)的凹凸模 。 它的 出廠(chǎng)硬度 (經(jīng)硬化及回火 ):718S 為 HB290330。718H 為 HB330370,主要化學(xué)成份 (%):C 為 %。Si 為 %,Cr為 %,Ni 為 %,Mn 為 %,Mo 為 %,價(jià)格為 26~28 元 /磅 （ 1磅＝ 16盎司＝ 千克 ）。 凸模用于產(chǎn)品內(nèi)表面的成型，后模材料較硬，表面質(zhì)量一般情況下比前模要求低一些，因此選用和前模一樣的材料。 由于此零件需一模兩出，因此需要 對(duì)零件進(jìn)行排位，由于此零件厚 ，根據(jù) 型腔至內(nèi)膜鑲件邊經(jīng)驗(yàn)數(shù)值（ 表 1）可得型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值為 15mm。 表 1 型腔至內(nèi)膜鑲件邊經(jīng)驗(yàn)數(shù)值 型腔深度 型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值 /mm 型腔深度 型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值 /mm ≦ 20mm 15～ 20 30～ 40 30～ 35 20～ 30mm 25～ 30 ﹥ 40 35～ 50 注： 1 ．凸模和凹模的長(zhǎng)度和寬度尺寸通常是一樣的。 2 ．內(nèi)模鑲件的長(zhǎng)、寬尺寸應(yīng)取整數(shù)，寬度應(yīng)盡量和標(biāo)準(zhǔn)模架的推桿板寬度相等。 內(nèi)模鑲件包括凹模和凸模，厚度與制品高度及制品在分型面上的 投影面積有關(guān)，一般制品可參考下述經(jīng)驗(yàn)數(shù)值選定。 ① 凹模厚度 A 一般在型腔深度基礎(chǔ)上加 Wa=10 ～ 20mm ，當(dāng)制品在分型面上的投影面積大于 200cm2 時(shí)， W 。宜取 25 ～ 30mm 。見(jiàn)圖 41 。 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 ② 凸模厚度 B 見(jiàn)圖 3 ，分以下兩種情況。 一是凸模無(wú)型腔 (天地模 )：見(jiàn)圖 8(a)，此時(shí)應(yīng)保證凸模有足夠的強(qiáng)度和剛度，凸模厚度取決于凸模的長(zhǎng)寬尺寸。 二是凸模有型腔：圖 8(b)，凸模的厚度 B = 型腔深度 a + 封料尺寸 b(最小 8mm) + 鋼厚 14mm 左右。 如果型芯鑲通，則不用加 14mm；如果按上式計(jì)算得到的厚度小于表 2中凸模厚度 B，則以表 2中的厚度為準(zhǔn)。 表 2 凸模厚度經(jīng)驗(yàn)確定法 內(nèi)模鑲件的長(zhǎng)寬 凸模厚度 B 內(nèi)模鑲件的長(zhǎng)寬 凸模厚度 B ≦ 50 50 15～ 20 150 150～ 200 200 30～ 40 50 50～ 100 100 20～ 25 ≧ 200 200 40～ 50 100 100～ 150 150 25～ 30 注意事項(xiàng)： ①凹模厚度盡量取小一些，以減小主流道的長(zhǎng)度。 ②凸模厚度是指分型面以下的厚度，不包括凸模型芯的高度。 ③凸模型腔越深，封料尺寸的值就越要取小些 ；反之，則可取大些。 以上引自參考文獻(xiàn)。 由于零件長(zhǎng)寬為 125 24。因此，根據(jù)凸模厚度經(jīng)驗(yàn)確定法（表 2）可以確定凸模厚度 B為 25mm， 凹模厚度 A為 17mm。 當(dāng)確定了 型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值和凹凸模厚度，就可以定義一個(gè)毛坯，再通過(guò)分型面圖 41 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 的裁剪就可以得到凹模（圖 42）、凸模（圖 43）。 由于本次設(shè)計(jì)用的是 UG 來(lái)完成，所以凹凸?？梢灾苯佑煞中兔孀詣?dòng)生成，再根據(jù)設(shè)計(jì)1尺寸來(lái)調(diào)整工件大小，非常方便快捷。 圖 42 產(chǎn)品的 凹模 圖 圖 43 產(chǎn)品的 凸模 圖 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 注塑機(jī)的選擇 每副模具都只能安裝在于其 相適應(yīng)的注塑機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)， 注塑機(jī)和模具的制造關(guān)系非常密切 。 注塑機(jī)選用的合理性，直接影響到模具產(chǎn)品的質(zhì)量。 所以我們 在設(shè)計(jì)模具時(shí)， 必須對(duì)注塑機(jī)全部的參數(shù)進(jìn)行了解學(xué)習(xí) ，才能設(shè)計(jì)出合乎要求的模具。 注塑機(jī)，以確定的規(guī)格的塑料部件的大小和在腔體的數(shù)量和布置確定模具的結(jié)構(gòu)和尺寸的前提下的初步估計(jì)，設(shè)計(jì)者應(yīng)模具夾緊力，注射壓力，桿間距，所需的注射體積最大和最小模具厚度，引進(jìn)的發(fā)射位置的形式，引入中風(fēng)，模具計(jì)算的距離。根據(jù)這些參數(shù)，選擇一個(gè)模具注塑機(jī)匹配，如果用戶(hù)提供了注塑機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須進(jìn)行檢查，如果 它不能滿(mǎn)足要求，則必須調(diào)整或討論調(diào)整用戶(hù)獲得。 總結(jié)其過(guò)程如下 ： 所需注射量的計(jì)算 （ 1）塑件質(zhì)量、體積計(jì)算 : 對(duì)于該設(shè)計(jì)，用 對(duì)此模型分析得： 塑料制件體積 V1＝ 3cm ； 塑料制件質(zhì)量 M1＝ 。 （ 2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 這里我們以 塑件體積 V的 倍計(jì)算，由于 本設(shè)計(jì)的磨具 采用一模兩腔，所以，澆注系統(tǒng)凝料體積為 V2=2 V1 ＝ 2 = cm3 （ 3）一次注射所需要的 ABS的體積和質(zhì)量 體積 V0=2 V1+ V2 =； 質(zhì)量 M0=ρ V0=。 塑件采用一模兩腔形式，注塑量為 cm3 。要求注射成型時(shí)的總注射量應(yīng)是注射機(jī)最大注射量的 80%以下。 G≤ 80%Gmax 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 代入數(shù)據(jù)得： Gmax= G/=初選注射機(jī)為 XSZ125，其 主要技術(shù)參數(shù)： 理論容量 125cm^3 注射行程 115mm 鎖模力 900KN 最大開(kāi)合模行程 300mm 注射壓力 1120MPa 噴嘴孔徑 2mm 噴嘴圓弧半徑 12mm 最?。ù螅╅]合高度： 200（ 300） mm 當(dāng)注塑機(jī)選好后，將進(jìn)行注塑機(jī)參數(shù)的校核。 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 18 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 6． 1 校核所選注塑機(jī)的最大注射量 最大注射量應(yīng)滿(mǎn)足以下關(guān)系： NM+Mj≤ KMn （ 41） 其中 N型腔數(shù)量； M單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量 ,cm3 或 g Mj澆注系統(tǒng)的凝量， cm3 或 g； Mn注射機(jī)最大注射量， cm3 或 g； K注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取 ； M= ， Mj= ， N=2,KMn= 30=24 cm3 將已知數(shù)據(jù)帶入可得： NM+Mj= ≤ KMn=24cm3 所以校核最大注射量滿(mǎn)足要求。 公式引自參考書(shū)目 [3] 6． 2 校核所選注塑機(jī)的鎖模力 注塑時(shí)，塑料進(jìn)入型腔內(nèi)仍然存在較大的壓力，也就是說(shuō)，它會(huì)使磨具從分型面張開(kāi)。鎖模力就是為了平衡塑料熔體的壓力，保證塑件質(zhì)量。 通常，鎖模 力是注塑機(jī)的最大值， cavity(型腔 )的材料壓，是作用在打開(kāi)模具的方向上，也就是說(shuō)，型腔在鎖模力之下。 鎖模力的大小可以計(jì)算模具的型腔數(shù)，反之當(dāng)型腔數(shù)決定后也可以校核鎖模力是否足夠。 鎖模力 F為 ： =F （ 42） 式中： A塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 P型腔的平均壓力，通常取 20～ 40MPa，對(duì)該模具 取 30MPa。 式中 A，經(jīng)計(jì)算約為 60cm2 經(jīng)計(jì)算所需鎖模力為 180KN，小于注塑機(jī)的鎖模力，符合要求 。 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 6． 3 校核所選注塑機(jī)的注塑壓力 塑料成