【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 良好的樹(shù)脂，無(wú)毒，微黃色，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)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(qiáng)后可以減少到 %%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。 ABS 的工藝特性 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。 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 該塑件的尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，精度要求相對(duì)較低，再結(jié)合其材料性能，所以選用一般的精度等級(jí)：五級(jí)。 塑件的工藝參數(shù)： 注射時(shí)間： 3S～ 5S ；模具溫度： 50～ 70℃；保壓時(shí)間： 15S～ 30S 噴嘴溫度： 180～ 190℃；冷卻時(shí)間： 15S～ 30S；保壓壓力： 50～ 70Mp 總周期： 40S～70S；注射壓力： 70～ 90Mp 所以該分析可確定為注射成型的模具。 ： 塑件工藝的成型工藝參數(shù) 該塑件尺寸中等，外形為工字形，中間為圓筒形，兩端大，中間小，需考慮側(cè)向分型。塑件個(gè)部分壁厚勻?yàn)?，屬薄壁制品，其它尺寸如圖 2。一般精度等級(jí) IT=4 為方便成型，方便開(kāi)發(fā)模具，采用一模一腔，如需要可對(duì)制品進(jìn)行后加工。該制件采用點(diǎn)交口形式，方便成型。為方便加工和熱處理。 8 圖 2 制件要求： （ 1） 制件表面光滑平整，不準(zhǔn)有飛邊、毛刺、及其它的外觀缺陷。 （ 2） 色澤均勻協(xié)調(diào)，不準(zhǔn)有氣泡，裂紋縮孔等缺陷。 （ 3） 制件尺寸要求在偏差范圍內(nèi)，并達(dá)到所需要的精度。 2 注塑工藝與模具結(jié)構(gòu)方案 塑料?，F(xiàn)狀 近年來(lái)我國(guó)塑料模具有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，大型，復(fù)雜，高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階，特別體現(xiàn)在高科技應(yīng)用的深度和廣度上，表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面： （ 1）廣泛應(yīng)用 CAD/CAM/CAE，特別是加工方面，計(jì)算機(jī)造型，編程并由數(shù)控機(jī)床加工已是主要手段， CAE 軟件也已得到廣泛應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)水平。 （ 2）熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用更上一層樓，內(nèi)熱式和外熱式流道裝置，自制熱噴咀和 引進(jìn)熱噴咀都得到了應(yīng)用，有的已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 （ 3）氣體輔助注射技術(shù)已得到應(yīng)用，不少?gòu)S家均采用了此技術(shù)，例如熊貓公司開(kāi)發(fā)氣輔模具是時(shí)，采用了 C MOLD氣輔分析軟件使模具順利研制成功。 （ 4）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)塑料模具鋼，現(xiàn)注射模較少采用 45 鋼， P20 鋼得到廣泛應(yīng)用，大大提高了使用壽命和表面光潔度。 （ 5）抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，很多廠家已設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)新穎，脫模容易，具有創(chuàng)新意識(shí)的脫模機(jī)構(gòu)，并解決了很多以前脫模難的問(wèn)題但與發(fā)達(dá)國(guó)家。 9 （ 6）精密，復(fù)雜，大型，高壽命模具的制造水平有了很大提高。那些尺寸精度高，模具零 件要求互換，塑件形狀復(fù)雜的模具由于采用了 CAD 三維技術(shù)計(jì)算機(jī)模擬注射成型，氣輔技術(shù)等先進(jìn)的方式，使模具達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)模具水平。模具的壽命也達(dá)到 100 萬(wàn)次或更高。 我國(guó)的模具工業(yè)在“九五”期間雖有較快發(fā)展，但相比一些發(fā)展較快的國(guó)家，我國(guó)仍存在相當(dāng)大的差距。據(jù)資料顯示， CAD， CAE的應(yīng)用，發(fā)達(dá)國(guó)家遠(yuǎn)高于中國(guó)，而中國(guó)大陸的應(yīng)用程度有遠(yuǎn)低于香港，臺(tái)灣。特別是 FLOW 軟件和 COOL 軟件，發(fā)達(dá)國(guó)家已普及而中國(guó)大陸才剛剛起步。差距之大，使人感慨。在模具標(biāo)準(zhǔn)零件及標(biāo)準(zhǔn)模架方面，發(fā)達(dá)國(guó)家已普及，并實(shí)現(xiàn)了商品化，而中國(guó)大陸已 有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)但尚未實(shí)現(xiàn)商品化。熱流道及熱管技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家已大量使用，并形成了系列和標(biāo)準(zhǔn)。而我國(guó)大陸 70 年代開(kāi)始研究迄今尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)。 在發(fā)達(dá)國(guó)家及發(fā)達(dá)地區(qū)塑料模具行業(yè)向小而專(zhuān)的方向發(fā)展；向技術(shù)密集方向發(fā)展；高技術(shù)與高技藝相結(jié)合；生產(chǎn)規(guī)模以小而專(zhuān)見(jiàn)長(zhǎng)；專(zhuān)業(yè)化與柔性化相結(jié)合。而在中國(guó)大陸則恰恰相反。獨(dú)立的模具工廠難以生存；多屬于勞動(dòng)密集型企業(yè)；有忽視高技藝的傾向；大而全居多；尚無(wú)專(zhuān)業(yè)化與柔性化相結(jié)合的規(guī)劃。而且大型，精密，復(fù)雜，長(zhǎng)壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出，高檔模具進(jìn)口的比例達(dá) 40%以上，而有些模具已出現(xiàn)過(guò)剩。 模具的型腔數(shù)量與布局形式 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ,為保證塑件表面質(zhì)量和尺寸精度 ,決定采用一模一腔 。 線圈骨架零件注塑模一般常采用斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu) ,現(xiàn)我作了改進(jìn)并設(shè)計(jì)了如圖 3 所示的注塑模。成型內(nèi)孔的型芯設(shè)計(jì)在定模部分 ,側(cè)滑塊設(shè)計(jì)在動(dòng)模部分 ,斜導(dǎo)柱在定模部分。當(dāng)動(dòng)定模分模時(shí) ,斜導(dǎo)柱開(kāi)始抽芯動(dòng)作 ,定模型芯開(kāi)始脫模，兩種動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行定模型芯一方面起內(nèi)孔的成型作用 ,在抽芯過(guò)程中 ,它又起定位作用 ,使塑件不會(huì)包禪側(cè)滑塊的任何一方。此結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意使斜導(dǎo)柱的抽芯動(dòng)作與定模型芯的脫模動(dòng)作同時(shí)結(jié)束 ,這樣成型后的塑件 ,就不要依靠任何脫模裝置 ,而自動(dòng)脫落 ,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。此結(jié)構(gòu)與一般斜導(dǎo)柱抽芯結(jié)構(gòu)比較 ,可使模具體積縮小 ,節(jié)省了鋼材 ,縮短了設(shè)計(jì)制造周期 ,減少了注射成型過(guò)程的輔助時(shí)間 ,提高了工作效率。 10 圖 3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)對(duì)塑件的工藝分析，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按具體設(shè)計(jì)要求，這次的注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括 : 分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列方式、冷卻水道布局及澆口位置設(shè)計(jì)、模具工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 模具的工作過(guò)程 模具開(kāi)啟 , 定模上的斜導(dǎo)柱帶動(dòng)側(cè)滑塊沿動(dòng)模型腔塊、墊板滑動(dòng) ,開(kāi)啟終了 ,機(jī)床頂出系統(tǒng)推動(dòng)模具頂出系統(tǒng)帶動(dòng)推管將塑件推出 ,完成模具一次工作過(guò)程。 因型芯成型塑件內(nèi)部形狀 , 為防止推管內(nèi)壁在工作時(shí)磨損型芯的成型部分 , 將推管與型芯配合處的直徑設(shè)計(jì)的略大于型芯的成型部分 ,這樣 ,推管在工作時(shí)就完全離開(kāi)型芯的成型部分 , 起到了保護(hù)型芯的作用。 11 分型面的選擇 a)分型面應(yīng)選擇在塑件外形最大輪廓處； b)分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模； c)分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要 求； d)分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； e)分型面的選擇要便于模具的加工制造； f)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。 綜上所述，選擇兩邊分模，分型面選在最上邊的底邊。 此外 , 該零件高度為 17mm , 且垂直于軸線的截面形狀比較簡(jiǎn)單與規(guī)范 , 故選擇工字分型方式 , 這既可降低模具的復(fù)雜程度、減少了模具加工難度又便于成型后出件。 該模具采用了 3 個(gè)分型面 3 次分型機(jī)構(gòu) ,側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)為斜導(dǎo)柱帶動(dòng)雙錐形滑塊進(jìn)行抽芯 , 由于不便設(shè)置推桿 , 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為推管推出 , 合理利用了模具內(nèi)部空間。為降 低成本及便于加工 , 在定模型芯內(nèi)部設(shè)置一冷卻水回路 , 以加強(qiáng)型芯內(nèi)部冷卻。 3 注塑機(jī)的選用與模具類(lèi)型 計(jì)算單件塑件的體積與質(zhì)量 塑件的體積的計(jì)算 V′ =（ 19282） +π（ 11282） 6+π（ ） 9 = 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 ～ 1倍來(lái)估算。由本次采用流道簡(jiǎn)單并且較短 ,因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 倍來(lái) 估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為 總V=V（ 1+） 2=3cm 12 初步選用成型設(shè)備 采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注射時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注射機(jī)型號(hào)為 HTF60Ⅰ。 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量 /3cm 移模行程 /mm 螺桿直徑 /mm 最大模具厚度 /mm V注射壓力 /MPa 最小模具厚度 /mm 注射速率 /g1?s 鎖模形式 雙曲肘 塑化能力 /g1?s 模具定位孔直徑 /mm 螺桿轉(zhuǎn)速 /r1min? 噴嘴圓弧半徑 /mm 鎖模力 /kN 噴嘴孔直徑 /mm 拉桿內(nèi)間距 /mm 模具類(lèi)型 根據(jù)塑件的成型工藝方案確定模具的類(lèi)型為注射模。 選用標(biāo)準(zhǔn)模架 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用程序及要點(diǎn)有： a)模架厚度 H和注射機(jī)的閉合距離 L的關(guān)系為： Lmax=H=Lmin b)開(kāi)模行程與定、動(dòng)模分開(kāi)的間距與推出塑件所需行程之間的尺寸關(guān)系為：模具推出塑件距離須小于頂出液壓缸的額定頂出行程；通過(guò)查表，計(jì)算模具閉合高度 c)選用的模架在注射機(jī)上的安裝； d)選用模架應(yīng)符合塑件及其成型工藝的技術(shù)要求。 根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，選用的標(biāo)準(zhǔn)模架為 P4 型 13 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 a)了解塑料的塑料的成型性能 b)盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕； c)有利于型腔中氣體的排出； d)防止型芯的變形和嵌件的位移； e)盡量采用較短的流程充滿型腔； f)流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (a)澆口套的設(shè)計(jì) 澆口套一般采用碳素工具鋼（如 T8A、 T10A 等）制造，熱處理淬火硬度為 53~57HRC。由于初選注射機(jī)的型號(hào)為 HTF60Ⅰ，查表 得噴嘴圓弧半徑為 10mm，噴嘴孔直徑為 2mm 。主流道通常設(shè)計(jì)在澆口套中，為了方便注射，主流道始端的球面必須比注射機(jī)的噴嘴圓弧半徑大 1～ 2mm，防止主流道口部積存凝料而影響脫模，通常將主流道小端直徑設(shè)計(jì)的比噴嘴孔直徑大 ～ 1mm。 (b) 澆口 的設(shè)計(jì) 常見(jiàn)的形式有：直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口，本模具選用中心澆口。澆口的位置選擇：盡量縮短流動(dòng)距離、避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷、澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚處、考慮分子定向的影響、減少熔接良提高熔接強(qiáng)度。 根據(jù)塑件材料及形狀 , 為保證型腔各部位均衡進(jìn)料 ,防止塑件變形和缺料 ,澆口設(shè)計(jì)成 4處點(diǎn)澆口均勻分布的形式 ,以便縮短流程 ,加快注射速率 ,降低流動(dòng)阻力 ,這樣可以做到進(jìn)料點(diǎn)對(duì)稱 ,充模均勻。 (c) 主流道設(shè)計(jì) 依據(jù)一模 一 件一次注射時(shí)所需的塑料量 , 選定 HTF60Ⅰ型注射機(jī)為成型設(shè)備。 根 據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 HTF60Ⅰ型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸 : 噴嘴前端的孔徑 do = Φ 2mm 噴嘴前端的球面半徑 Ro = 10mm。 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 , 取主流道球面半徑 R =11mm , 取主流道的小端直徑 d =。 (d) 分流道及澆口設(shè)計(jì) 14 綜合考慮塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長(zhǎng)度等因素 , 本模具分流道的截面形狀采用半圓形 , 查設(shè)計(jì)手冊(cè) , 取 R = 4mm。 根據(jù)塑件的成型要求、型腔的排列方式及成型時(shí)有利于填充、排氣等因素 , 選用截面形狀為矩 形的側(cè)澆口較為理想。其截形尺寸初選為 (b 1 h) 1mm ,試模時(shí)修正。 5 模具的相關(guān)設(shè)計(jì) 支承零部件的設(shè)計(jì) 模具支承零件主要有支承板（動(dòng)模墊板）、墊板（支承塊）、支承塊、支承板、支承柱（動(dòng)模支柱）等。支承板的設(shè)計(jì)要求是，具有較高的平行度和必要的硬度和強(qiáng)度。根據(jù)草圖，本模具要用支承板，支承塊。支承板的厚度根據(jù)塑件在分型面上的投影面積得其厚度為 30mm. 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有： a) 定位作用； b) 導(dǎo)向作用； c) 承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的 技術(shù)要求有： a)導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度 8~10mm。 b)導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形；