【文章內容簡介】 要求光滑，不允許有飛邊、凹痕等缺陷，故采用 三向側抽芯。 圖 塑件圖 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 4 頁 第 3 章 注塑工藝設計 工藝參數(shù)的計算 塑件的體積和質量的計算 根據(jù)塑件圖的尺寸，假設塑件是實體，計算出它的體積，再減去空心部分的體積，有： 2 2 2 2 2( 3 6 1 2 ) 3 2 6 4 8 2 6 1 1 2 0 7 2 2 0 2 64 4 4 4 4V ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3337600 m m = m? 在 PRO/E 軟件中，畫出塑件的三維實體圖后，可以利用軟件分析得出塑件 的體積和質量與計算結果進行比較，驗證計算結果正確，故塑件的體積 3= cm ，取塑件材料的密度為，則塑件的質量 G=。 注塑機的選擇 注塑機又 稱 注射 成型機 或注射機。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用 塑料成型模具 制成各種形狀的塑料制品的主要成型設備。分為立式注塑機、臥式注塑機、 角 式注塑機。注塑機能加熱塑料，對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿 模具型腔 。 塑件在分型面上的投影面積： 236 12 3 72 26 11 26 34 54A m m? ? ? ? ? ? ? ? 623454 10 m??? 生產(chǎn)實踐表明：應使塑料制品的用料量之和為其的公稱注射量的 25%~75%，最低不得低于 10%，則有： 37 .6 0. 25 15 0. 4??cm3 37 .6 0. 75 ??cm3 故注塑機的公稱注射量可在 60cm 125cm 250cm3 中選擇，初選公稱注射量為 125 cm3。 查相關資料，可知 ABS 塑料的成型壓力在 70MPa~90MPa，選用 90MPa，則所需注塑機的鎖模 力為： 鎖F = 6 6 290 10 34 54 10 31 08 60Pa m?? ? ? ?N 由于塑件結構比較復雜，采用一模一腔的結構，通過分析上述計算的結果，再查閱國產(chǎn)熱塑性塑料注塑機規(guī)格后，初步選用注塑機型號為 XSZY125 型注塑機，其主要參數(shù)如表 所示。 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 5 頁 表 XSZY125 型注塑機主要參數(shù) 螺桿直徑 42mm 最大理論注射量 125cm3 注射壓力 119MPa 注射時間 注射行程 115mm 最小模具厚度 200mm 最大模具厚度 300mm 合模力 90t 模板行程 300mm 拉桿空間距離 260? 290mm 噴嘴球面半徑 12mm 噴嘴直徑 4mm 注射方式 螺桿式 合模方式 肘桿 塑件注塑成型工藝參數(shù) 查閱參考資料《 塑料模具設計》第 234 頁表 A3，可 得 ABS 塑料的注射工藝參數(shù)如下： 預熱干燥：溫度 100110℃ 時間 料筒溫度：前部 150170℃ 中部 170190℃ 后部 180200℃ 噴嘴溫度： 170180℃ 模具溫度： 50 70℃ 注塑壓力： 7090MPa 保壓壓力： 5070MPa 注射時間： 25s 保壓時間： 1015s 冷卻時間： 1530s 總周期： 3060s 后期處理：設備 紅外線烘箱 溫度 70℃ 時間 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 6 頁 第 4 章 注塑模具總體設計 注塑模具的總體設計是注塑模具設計的主要內容，此部分內容包括澆注系統(tǒng)的設計，分型面和排氣系統(tǒng)的設計，成型零部件的設計，導向機構的設計，脫模機構的設計等。 注射模澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是指熔體從噴嘴射出后到達型腔之前在模具內流 經(jīng)的管道。澆注系統(tǒng)與模具結構、充填過程、塑件質量和生產(chǎn)效率等諸多因素有關，是注塑模設計的一個關鍵環(huán)節(jié)。它的設計合理與否，直接影響著模具的整體結構及其工藝操作的難易程度。澆注系統(tǒng)的作用，是將塑料熔體順利的充滿到模具型腔深處，以獲得外形輪廓清晰，內在質量優(yōu)良的塑料制件。因此要求塑料熔體充模過程快而有序，壓力損失小、熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與制品分離或切除。 無論用于何種類型的注塑機模具，其澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。 主流道的設計 主流道指由注射機噴嘴出口起到分流道入口 為止的一斷流道。它使塑料熔體首要經(jīng)過的通道，且與注塑機噴嘴在同一條軸線。主流道設計成圓錐形，以方便熔體流動和凝料的拔出。 主流道的主要尺寸（圖 ）設計如下： 錐角 26?? ? ? ，取 ?? 6? ； 表面粗糙度 ?? ,取 ?? ； 主流道小端直徑 d=噴嘴直徑 +（ ~1） mm，取 d=4 +1=5mm； 主流道球面半徑 SR=噴嘴球面半徑 +（ 1~2） mm，取 SR=12+2=14mm； 球面配合高度 h=3~5mm，取 4mm； 圖 主流道 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 7 頁 主流道長度 L65mm，取 48mm； 主流道道大端直徑 12 ta n 2D d L ??? 15 2 4 8 ta n ( ) 5 .12 3 0?? ? ? ? ? ?mm。 因主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及塑料熔體要冷熱交替反復接觸，容易磨損，對材料要求較高，所以模具的主流道部分設計成可拆卸更換的主流道襯套（俗稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質鋼材單獨進行加 工和熱處理，提高零件壽命。主流道襯套上加一定位圈，定位圈的外徑按注塑機的定位孔直徑確定，由 M6～ M8 的螺釘固定在定模固定板上。 分流道的設計 分流道指主流道末端至澆口之間的流動通道，分流道的作用是使熔體過渡和轉向。單型腔模具中分流道是為了縮短流程；多型腔模具中分流道是為了分配物料，通常有一級分流道和二級分流道，甚至多級分流道組成。 常用的分流道截面的形狀一般分圓形、半圓形、矩形、梯形、正六邊形、正方形和 U 形等。綜合塑件的結構、所用材料的流動性、成型工藝條件及模具加工工藝等因素，本設計選用梯形截面分流道 (圖 )。梯形截面的大底寬度 B 和高度 H 可以通過經(jīng)驗公式求得 [1]。 K M L? 式中： M—— 塑件的質量， g； L —— 分流道的長度， mm； K—— 粘度調節(jié)系數(shù)，一般情況下， K=1。 23HB? 分流道的布置形式與型腔布局、加工工藝和凝料脫模等因素有關，綜合個方面因素后，將分流道布置形式設計為圖 所示形式。 圖 分流道截面形狀 圖 分流道的布置形式 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 8 頁 冷料穴的設計 冷料穴通常設置在主流道和分流道轉彎處的末端， 其 作用 為 容 納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料進入型腔。 冷料穴也經(jīng)常起拉鉤凝料的作用。 冷料穴主要有以下幾類： （ 1）底部帶有推料桿的冷料穴 這類冷料穴的底部有一根推桿，推桿裝于推桿固定板上。它常與推桿或推桿脫模機構連用但僅適用于韌性塑料。 （ 2）底部帶有拉料桿的冷料穴 這類冷料穴的底部有一根拉料桿，裝于型芯固定板上，常見結構有球頭型，菌頭型，倒錐頭型，圓錐頭型。 （ 3）底部無桿的冷料穴 對具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右兩半模的中心線上，當開模時分型面左右分開，塑件與流道凝料一起去除，冷料穴底部 不用設置桿件。 本設計選用球頭型底部無桿冷料穴（圖 ），其直徑稍大于主流道的直徑，長度約為主流道大端直徑。 澆口的設計 澆口指分流道末端與模腔入口之間狹窄且短小的一段通道。它的功能是使塑料熔體加快流速注入模腔內，并有序的填滿型腔，且對補縮具有控制作用。 澆口的設計或選擇恰當與否，直接關系到制品能否被完好的注射成型，澆口的種類包括有直澆口、側澆口、扇形澆口，環(huán)形澆口、點澆口、潛伏澆口和護耳交口等。 澆口位置與數(shù)目對塑件質量的影響極大。選擇澆口位置時應遵循如下原則： ① 避免塑件上產(chǎn)生缺陷 ； ② 澆口應開設在塑件截面最后處； ③ 有利于塑料熔體流動； ④ 有利于型腔排氣； ⑤考慮塑件受力狀況； ⑥增加熔接痕牢度。 圖 冷料穴 圖 澆口的位置 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 9 頁 本設計選用點交口，從三個點同時進料縮短流程，加快進料速度，澆口的疤痕較小，且易達到澆注系統(tǒng)的平衡。澆口的位置設在成型凹模內（圖 ），這樣脫模取出冷凝料后，痕跡留在內壁，不會影響塑件的質量。 分型面的設計 在注塑模中，用于去除塑件和澆注系統(tǒng)凝料的面，通稱分型面。常見的取出塑件的主分型面，與開模方向垂直。在模具的設計過程中， 分型面的選擇很關鍵，它 不僅關 系到塑件的正常成型和脫模，而且決定了模具結構和成本 。所以分型面的選擇 通常有以下原則： （ 1）分型面的選擇有利于脫模； （ 2）分型面的選擇應 盡量將塑件留在動模一側； （ 3） 分型面的選擇應有利于保證塑件的外觀質量和精度要求； （ 4）分型面應有利于側向抽芯； （ 5）分型面的選擇應有利于成型零件的加工制造。 分型面的形狀有平面、斜面、階梯面和曲面。本設計選用平面以適應塑件成型的需要和滿足塑件質量要求，使型心留在定模一側。選擇塑件直通部分的軸線所在面為分型面，可以減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異，還有利于排氣 和防止溢流。 排氣系統(tǒng)的設計 當塑料熔體注入模腔時，需排除模具內的空氣及塑料熔體中揮發(fā)的氣體，若模具排氣不良，型腔內氣體受壓后會產(chǎn)生很大的壓力，阻礙塑料熔體快速的充模，同時氣體壓縮，產(chǎn)生高溫，燒焦塑料，影響塑件的質量，因此注塑模具還需要設計排氣系統(tǒng)。 一般的排氣方式有以下幾種： （ 1）加設排氣槽排氣 對于大中型模具，通常在凹模上開設排氣槽，排氣槽一般位于熔體流動末端； （ 2）分型面排氣 對于小型模具，可以利用分型面進行排氣，但分型面需位于熔體流動末端； （ 3）利用型芯、頂桿等配合間隙排氣 本設計不另 設排氣槽，利用型芯、頂桿等配合間隙來排氣。 成型零部件設計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零部件稱為成型零部件，主要包括凹模、凸模、凸凹模、型芯、鑲塊、成型桿、成型環(huán)等。 成型零部件工作時直接與塑料接觸，承受一定溫度塑皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 10 頁 料熔體的沖擊和摩擦。成型零部件的形狀和尺寸精度、表面質量及其穩(wěn)定性，決定了塑料制品的相對質量，且成型零部件的結構、材料、熱處理的選擇及加工工藝，是影響模具工作壽命的主要因素。 成型零部件的結構設計