【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用； （ h） 虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用。 手機(jī)電池支架注塑模設(shè)計(jì) 52 制件分析 成型工藝分析 塑件的工藝結(jié)構(gòu)如圖 21 所示： 圖 21 塑件的三維工藝結(jié)構(gòu)圖 本產(chǎn)品有三個(gè)零件 ， 材料相同，結(jié)構(gòu)大同小異， 帶有 內(nèi) 側(cè)孔， 排位圖如上述所述，采用一模多產(chǎn)品出模，設(shè)計(jì)數(shù)個(gè)斜頂可實(shí)現(xiàn)內(nèi)抽，其中 1 號(hào)位置斜頂， 2 號(hào)位置為保證同軸度和方便加工采用鑲件， 3 處根據(jù)尺寸可采用強(qiáng)脫出模 。由于制件要有一定的強(qiáng)度和韌性，并且因?yàn)樾螤顝?fù)雜所以流動(dòng)性要好一些，而 ABS 具有良好的強(qiáng)度和韌性、流動(dòng)性也非常好。正因?yàn)槿绱诉x擇 ABS 作為原 料。 密碼器殼零部件（ ABS）的成型特性與工藝參數(shù) 塑料 ABS 無(wú)毒、無(wú)味，外觀呈象牙色半透明，或透明顆粒或粉狀。 塑料 ABS 樹(shù)酯是產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將 PB， PAN， PS 的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。 ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物， A代表丙烯腈， B 代表丁二烯， S 代表苯乙烯。經(jīng)過(guò)實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)： ABS 塑料管材，不耐硫酸腐蝕，遇硫酸就粉碎性破裂。 ABS 的成型特性 密度為 ~， 收縮率為 %%， 彈性模量值為 2Gpa， 泊松比值為 ，陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6吸濕性 1%，熔融溫度 217237℃，熱分解溫度 250℃。 由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。 ABS 塑料主要的性能指標(biāo) 力學(xué)性能 塑料 ABS 有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；塑料ABS 的耐磨性?xún)?yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和低轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS 的耐蠕變性比 PSF 及 PC 大，但 比 PA 及 POM 小。 熱學(xué)性能 塑料 ABS 的熱變形溫度為 93118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10℃左右。 ABS在 40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 電學(xué)性能 塑料 ABS 的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 環(huán)境性能 塑料 ABS 不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類(lèi)、醛類(lèi)及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。 ABS 的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶(hù)外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。 ABS 的注射成型工藝參數(shù) （ 1） ABS 塑料的干燥 abs 塑膠原料 ABS 塑料的吸濕性和對(duì)水分的敏感性較大，在加工前進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，不單能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化， 減少制件表面色斑和云紋。 ABS 原料要控制水分在 013 %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(dá)到特別優(yōu)良的光澤或制件本身復(fù)雜，干燥時(shí)間更長(zhǎng)， 達(dá) 8～ 16h。因微量水汽的存在導(dǎo)致制件表面霧斑是往往被忽略的一個(gè)問(wèn)題。最好將機(jī)臺(tái)的料斗 改裝成熱風(fēng)料斗干燥器，以免干燥好的 ABS 在料斗中再度吸潮， 但這類(lèi)料斗要加強(qiáng)濕度監(jiān)控， 在生產(chǎn)偶然中斷時(shí)，防止料的過(guò)熱。 （ 2）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(wú)定型塑料。在熔化過(guò)程溫度升高時(shí)， 其熔融實(shí)際上降低很小，但一旦達(dá)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(dǎo)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(jī)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手機(jī)電池支架注塑模設(shè)計(jì) 7松的升溫范圍。某些溫控不良的注塑機(jī)， 當(dāng)生產(chǎn) ABS 制件到一定數(shù)量時(shí)，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(duì)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(dāng)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(zhǎng)時(shí)間的高溫作用時(shí)，造成降解和碳化。既然偏高溫操作對(duì) ABS 可能帶來(lái)問(wèn)題， 故有必要對(duì)料筒各段爐溫進(jìn)行限制。當(dāng)然，不同類(lèi)型和構(gòu)成的 ABS 的適用爐溫也不同。如柱塞式機(jī)， 爐溫維持在 180～ 230 ℃ 。 螺桿機(jī)，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(duì)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(shí)踐證明，這兩部分的任何微小變化都將在制件上反映出來(lái)。溫度變化越大，將會(huì)帶來(lái)熔接縫、光澤不佳、飛邊、粘模、變色等缺陷。 （ 3）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(shí)采用較高的注射壓力。當(dāng)然并非所有 ABS 制件都要施用高壓，對(duì)小型、構(gòu)造簡(jiǎn)單、厚度大的制件可以用較低的注射壓力。注制過(guò)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(guò)小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機(jī)會(huì)大，制件表面霧化。壓力過(guò)大，塑料與型腔表面摩擦作用強(qiáng)烈，容易造成粘模。 （ 4） 注射速度 ABS 料采用中等注射速度效果較好。當(dāng)注射速度過(guò)快時(shí)，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(fù)雜制件時(shí)，還是要保證有足夠高的注射速度，否則難以充滿(mǎn)。 （ 5）模具溫度 ABS 的成型溫度相對(duì)較高，模具溫度也相對(duì)較高。一般調(diào)節(jié)模溫為 75～ 85℃，當(dāng)生產(chǎn)具有較大投影面積制件時(shí)，定模溫度要求 70～ 80℃，動(dòng)模溫度要求 50～ 60℃。在注射較大的、構(gòu)形復(fù)雜的、薄壁的制件時(shí)，應(yīng)考慮專(zhuān)門(mén)對(duì)模具加熱。為了縮短生產(chǎn)周期，維持模具溫度的相對(duì)穩(wěn)定，在制件取出后，可采用冷水浴、熱水浴或其他機(jī)械定型法來(lái)補(bǔ)償原來(lái)在型腔內(nèi)冷固定型的時(shí)間。 （ 6）料量控制 一般注塑機(jī)注 ABS 塑料時(shí)，其每次注射量?jī)H達(dá)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)定注射量的 50%為宜。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 83 注塑設(shè)備的選擇 估算塑件體積 估算塑件體積和質(zhì)量： 該產(chǎn)品材料為 ABS，由其參數(shù)知 密度為 ， 收縮率為 %（該處數(shù)值為平均值）。 使用 UG 軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形塑件的體積和表面積，質(zhì)量可根據(jù) 質(zhì)量 =體積 *密度計(jì)算得出 m=。如圖 31所示： 圖 31 制件體積 由于是一模兩腔的結(jié)構(gòu)所以 V 流道 = %= cm3 V= V 塑件 +V 流道 = cm3 == g 塑料質(zhì)量為 。 選擇注射機(jī) 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書(shū)可選定注塑機(jī)型號(hào)為 SZ125/630 注塑機(jī)的參數(shù)如下： 注塑機(jī)額定注塑量： 140 cm3 注塑壓力： 126Mpa 鎖模力： 630KN 注塑機(jī)拉桿內(nèi)間距： 370 320mm 手機(jī)電池支架注塑模設(shè)計(jì) 9模具最小模厚： 150mm 模具最大模厚： 300mm 最大開(kāi)合模行程： 270mm 噴嘴球半徑： SR15 頂出方式：中心頂出 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選定 標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類(lèi)。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專(zhuān)用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架 250*270，可符合要求。 模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷(xiāo)釘定位；動(dòng)、定模固定板之間通過(guò)導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過(guò)導(dǎo)向零件與動(dòng)?；蚨９潭ò宥ㄎ?；模具通過(guò)澆注套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位；動(dòng)模墊板與動(dòng)模固定板不需要銷(xiāo)釘精確定位；墊快不需要與動(dòng)模固定板用銷(xiāo)釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷(xiāo)釘精確定位。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外 表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。 兩模板之間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過(guò)程中，可以方便地分開(kāi)兩塊模板。 分模隙常見(jiàn)形式如下： 圖 分模隙（ 1） 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 圖 分模隙（ 2） 一、定模固定板（定模座板）（ 250? 300，厚 25mm）主流道襯套固定孔與其為 H7/m6過(guò)渡配合；通過(guò) 4 個(gè) 248。14 的內(nèi)六角螺釘與定模板連接；定模墊板通常就是模具與注射機(jī)連接處的定模板。 二、定模板（ 250? 270，厚 65mm）上面的型 芯 為整體 嵌入 式；有四個(gè) 小 型 腔 孔；其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為 H7/m6 過(guò)渡配合。 三、動(dòng)模板（ 250? 270，厚 60mm）用于固定型腔 （ 凹 模）、導(dǎo)套。為了保證 凹 ?；蚱渌慵潭ǚ€(wěn)固，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用 45 鋼或 Q235A制成，最好調(diào)質(zhì) 230～ 270HB；導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為 H7/m6 或 H7/k6 配和；型芯孔與其為 H7/m6過(guò)渡配合。 四、動(dòng)模固定板 （動(dòng)模座板） （ 250? 270，厚 60mm）其注射機(jī)頂桿孔為 248。35mm。 六、墊塊（ 250?48，高 80mm） 主要作用：在動(dòng)模座板與動(dòng)模墊板之間形成頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。 結(jié)構(gòu)型式：可為平行墊塊、拐角墊塊。（該模具采用平行墊塊）。 墊塊一般用中碳鋼制造，也可用 Q235A 制造，或用 HT200，球墨鑄鐵等。 模具組裝時(shí)，應(yīng)注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成動(dòng)模板損壞。 七、推桿固定板（ 150?250，厚 15mm）固定推桿。 八、推桿固定板 底板 （ 150?250，厚 20mm） 模架尺寸如圖 33： 手機(jī)電池支架注塑模設(shè)計(jì) 11 如圖 33 模架尺寸 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 4 脫模力計(jì)算 塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，其尺寸逐漸縮小，而將型芯或凸模包緊，在塑件脫模時(shí)必須克服這一包緊力， 由公式 8 ta nf . 1 01 1 s in c o sd E tl f Auf?? ??????? (41) f 為制品與型 芯 之間的靜摩擦系數(shù) ， ,常取為 ～ ； ? 為塑料平均成型收縮率（％）； 一般為 ，取 ； E 為塑料的彈性模量（ MPa）；取 E=2021Mpa； L 為制品對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度（ mm）； L=10 mm； 。 ? 為脫模斜度 ABS 的型芯取 //3040 ，型腔取 / 0 /35140 ； 本制件均取 /35 ； u 為塑料的泊松比 ； =； t 為制件的平均厚度 ； = mm； A 為盲孔制品型 芯 在脫模方向上的投影面積（ 2mm ），通孔制品的 A=0。 可得 包緊力為： fd = 手機(jī)電池支架注塑模設(shè)計(jì) 13 5 斜頂 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 此塑件上具 有與開(kāi)模方向不同 的側(cè)孔，不能直接脫模，需設(shè)計(jì)有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，此設(shè)計(jì)采用 斜頂 作用完成抽芯的動(dòng)作。 斜頂 幾何尺寸和最小開(kāi)模行程的計(jì)算： a) 斜頂 幾何尺寸的計(jì)算： 因兩個(gè)抽芯塑件抽芯距離一樣， 拔距 都為 S=1 之后，即可計(jì)算 斜頂 幾何尺寸和開(kāi)模時(shí)為了完成抽拔距 斜頂 所需的平移距離，即最小開(kāi)模行程。 抽芯力為 c =c hp(uc os si n )F ?? （ 51） 其中 cF 抽芯力 c側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(zhǎng) h 側(cè)型芯成型部分的高度 p 包緊力 u 摩擦因數(shù) ?側(cè)型芯的脫模斜度 cF =4* =52N 斜頂 的 尺寸 由查表可得： L1= 15mm W1= L2= 40 mm W2=20mm 斜頂 工作部分 尺寸： L*w*h=2*2*1 斜頂 的 全長(zhǎng) 長(zhǎng)度為： L 1 = L2=100mm 斜頂斜度根據(jù)抽芯距離 可求出 ? =12176。 b)最小開(kāi)模行程的計(jì)算：最小開(kāi)模行程是指塑件能被完全頂出時(shí)的距離 H。 H= （ 51） 注射機(jī)的最大開(kāi)模行程為 160mm，滿(mǎn)足要求。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 146 成型零件設(shè)計(jì) 由平均收縮率計(jì)算尺寸： 型腔徑向： 2..M c p P c p S c p P c p S c p P c pL L L L??? ?