【文章內(nèi)容簡介】 入，并且有利于分型和提高工作效率，這就使得廠家的利潤最大化。由于水盒模具的結(jié)構(gòu)特點和注射要求，可看出單分型面注塑模符合要求。 帶有活動鑲塊的注塑模需要在模具上設(shè)有活動的型芯或螺紋型芯或?qū)ζ唇M合式模等鑲塊。然而塑料水盒的結(jié)構(gòu)并不需要，這無疑給模具增加了制造的投入，使得制造周期變長，減少產(chǎn)出產(chǎn)能比。 雙分型面注塑模特點是：模具有兩個或兩個以上的分型面，適用于點澆口進料的模具。它可在塑件中心部位設(shè)置點澆口，但制造成本較高。塑料水盒模具的結(jié)構(gòu)較簡單，不需要雙分型面。側(cè)向分型抽芯注塑模模具廣泛應(yīng)用于有側(cè)孔或側(cè)凹的塑件的大批量生產(chǎn)中，但是因為水盒的結(jié)構(gòu)決定了其不需要如此復(fù)雜的模具，這樣顯然是給生產(chǎn)帶來不必要的投入。結(jié)合以上論述和設(shè)計要求選擇結(jié)構(gòu)簡單的單分型面注塑模作為產(chǎn)品的注塑模的結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本，提高了生產(chǎn)效率，是最經(jīng)濟的選擇。 、法律、安全、健康、倫理等制約因素對方案影響 單分型面注塑模結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，生產(chǎn)過程中安全可靠。 常用的成型塑料分為熱塑性塑料與熱固性塑料。熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、ABS、尼龍等；熱固性塑料有有機硅塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料等。 熱固性塑料由不相互交織在一起的長鏈分子組成，在受熱時發(fā)生軟化或融化，可塑制成一定的形狀，冷卻后變硬。在受熱到一定程度后又重新軟化，冷卻后又變硬，這種過程理論上能夠進行多次；熱固性塑料呈鏈狀結(jié)構(gòu)有交叉的聚合物，在受熱時也發(fā)生軟化，可以塑造成一定的形狀，但收到一定程度或加入少量固化劑后就硬化定型，再加熱也不會軟化和改變形狀。由于塑料水盒的可模塑性要求較高，成型性能要求高，因此，選擇制件材料為熱塑性塑料ABS。 熱塑性塑料的加工適應(yīng)性隨著溫度的升高而顯著提高，這為加工過程帶來便宜，但熱固性塑料由于其不易變形導(dǎo)致其加工困難，給模具帶來成本增加；熱塑性塑料的流動性較熱固性塑料也有很大優(yōu)勢。因此，由上述可知，熱塑性塑料ABS由于其便于加工性且價格低廉適用于本次設(shè)計的選擇。 、法律、安全、健康、倫理等制約因素對方案影響 聚合物成型時在高溫、氧氣、應(yīng)力、水分及微生物等作用下會發(fā)生分解反應(yīng)。降解嚴重時聚合物碳化發(fā)黑，產(chǎn)生大量的分解物質(zhì)，對工作室環(huán)境產(chǎn)生嚴重的侵害，甚至對人員的健康也造成影響。ABS由于其熱、氧穩(wěn)定性較好，抗降解能力較高，使得其在選用中體現(xiàn)出優(yōu)勢。，,所取材料ABS（g/cm3），所以其盒體體積V=，盒蓋的體積V=，注塑機的實際注塑量不應(yīng)超過注射機的額定注射量的80%。查書得，選用國產(chǎn)XSZY125，最大體積為125cm3，滿足選用要求，如表21所示[14]。注射行程（mm）160理論注射量（cm3）125注射壓力（MPa）150模板行程（mm）300鎖模力（F）9000最小模具厚度（mm）280移板行程（mm）450最大模具厚度（mm）450注射速度（g/s）100頂出行程（mm）90噴嘴球半徑（mm）12桿間內(nèi)距離（mm）260360頂出力（kN）200260模具定位孔直徑（mm）100表21注射機參數(shù) 注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,。 、法律、安全、健康、倫理等制約因素對方案影響 國產(chǎn)注塑機型號齊全，性能可靠，國內(nèi)整體使用的也比較多，方便接觸，無論從法律還是人文上來講都是不錯的選擇。第三章 塑料濕潤水盒制件分析 塑料水盒的模具設(shè)計流程一般來說，現(xiàn)在比較經(jīng)典的塑料模具設(shè)計步驟如下： （1）對塑料制品進行工藝分析，著重分析塑料制品的結(jié)構(gòu)合理性及成型工藝條件等。（2）根據(jù)塑料制品的重量、面積等方面的數(shù)據(jù)，選擇合適的注射成型機。（3）進行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計1）選擇塑料制品成型位置和模具分型面； 2）確定型腔數(shù)目和排列方式； 3）澆注系統(tǒng)設(shè)計； 4）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計；5）抽芯機結(jié)構(gòu)設(shè)計和推出機構(gòu)設(shè)計；6）加熱系統(tǒng)設(shè)計和冷卻系統(tǒng)設(shè)計；7）繪制模具結(jié)構(gòu)圖。制件零件圖如圖31所示： 圖31 盒體、盒蓋零件圖經(jīng)測量產(chǎn)品壁厚為2mm，本塑件最長邊為150mm，最短邊為40mm。 選擇制件材料為ABS，%%%。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,其總體特性如下：(1).綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩(wěn)定性，電性能良好；(2).與372有機玻璃的熔接性良好，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、透明等級別；(4).流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好，適于制作一般機械零件，減磨耐磨零件[2]。ABS成型的工藝條件見下表31：預(yù)熱溫度80～85186。C注射溫度20～90186。C料筒前段溫度180～200186。C預(yù)熱時間2～3h高壓時間0～5s料筒中段溫度165～180186。C噴嘴溫度170～180186。C總周期5～220s料筒后段溫度150～170186。C表31 ABS成型條件 由于本塑件的材料為ABS，查表知型腔脫模斜度為1176。～1176。30′，防止拉傷或擦傷塑件，在脫模方向應(yīng)具有一定的脫模斜度，則取斜度為1176。型芯的脫模斜度為4～5186。C，取4186。C。 為了避免應(yīng)力集中，提高塑件的強度，而且美觀，流動性好。改善塑件的流動情況及便于脫模，在塑件的各面或內(nèi)部連接處應(yīng)采用圓弧過渡，圓弧半徑的大小取決于壁厚，本設(shè)計中結(jié)合壁厚選取小圓弧半徑為2mm，大圓弧半徑取取4m。 在UG的建模模塊中，創(chuàng)建塑料水盒的實體模型，如圖32所示： 圖32盒蓋、盒體三維圖第四章 塑料濕潤水盒注塑模設(shè)計 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。以有利于塑件脫模、保證塑件外觀不被破壞、尺寸精度滿足要求、有利于排氣以及模具加工方便等原則選取分型面，分型面。由于制件比較大，所以采用一模一件。具體選取如下圖41： 圖41盒體、盒蓋分型面 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理,有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。該塑件有需要配合的地方，所以對尺寸的要求比較高。成型零件工作尺寸計算方法一般有兩種：一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進行計算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和磨損量進行計算[11]；前一種方法簡便，但不適合精密塑件的模具設(shè)計，后一種復(fù)雜，但能較好的保證尺寸精度。本設(shè)計采用平均值法。 凹模工作尺寸首先得確定凹模的工作和徑向尺寸、中心距尺寸、深度尺寸等。影響制品工作尺寸的因素很復(fù)雜，成型零件的制造公差成型零件的精度越低，生產(chǎn)的制品尺寸或形狀精試也越低。成型零件的制造公差δz為塑件公差的1/61/3。，塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)。在計算工作尺寸時，通常接平均收縮率計算。模具在分型面上的合模間隙，注射時由于成型壓力的原因，使模具的分型面有一個漲開的趨勢。同時，由于模板分型面平面度的影響，動定模合模注射時存在著一定的間隙，它對垂直于分型面的尺寸有一定影響。此外，成型零件在使用過程中的磨損，活動零件的配合間隙，塑件的脫模斜度和模具的裝配誤差等也都會影響塑件的尺寸精度。綜上所述，常用方法是成型零件工作尺寸的公差帶法：（1） 凹模的徑向尺寸，查得[15]：計算公式： 校核公式：式中Ls——塑件基本尺寸（mm）； LM——成型零件工作尺寸（mm）； Smax——最大收縮率； S min——最小收縮率； Δ D——塑件公差值（mm），查得ABS材料的尺寸精度為4[7]； δzd——成型零件制造公差（mm），其值可取1/6Δ~1/3Δ； δcd——成型零件的的磨損量（mm），一般取1/6Δ。盒體：a、長邊：Ls=150mm，Smax=%,D查得，Δ= LM=(1＋%)=校核：δz取1/5Δ得δz=，δc=1/6Δ=，Smin=%, Ls=(++)150%=≤150滿足條件：(LM)= b、短邊：Ls=40mm，S max=%，查得Δ= LM=(1＋%)40﹣= 校核：δz取1/5Δ得δz=，δc=1/6Δ=，Smin=%, Ls=(++)40%=≤40 滿足條件：LM=。盒蓋：同盒體，LM=,LM=。（2） 凹模深度的尺寸計算： 計算公式： 校核公式： 式中 Hs——塑件基本高度（mm）； HM——成型零件工作尺寸（mm）； Smax——最大收縮率； S min——最小收縮率； Δ D——塑件公差值（mm），查得ABS材料的尺寸精度為4[7]； δzd——成型零件制造公差（mm），其值可取1/6Δ~1/3Δ；