【文章內(nèi)容簡介】 斜度為 。02在設(shè)計完成之后，為了檢測塑件的拔模斜度是否符合要求，需要對塑件進行拔模檢測， Pro/ENGINEER Wildfire 提供的完善的拔模檢測方法 [10]，塑件檢測完成后的結(jié)果如圖所示：圖 227 所示，粉紅色的表示拔模斜度為 20 ，綠色的表示拔模斜度為 00 。7 / 37圖 26 塑件拔模斜度檢測（正面）從圖中可以看出，塑件的外表明都呈粉紅色，而內(nèi)表面都呈青色，不曾出現(xiàn)出現(xiàn)其他的顏色，如果出現(xiàn)黃色，說明塑件中存在未拔模的情況，應(yīng)該對塑件作相應(yīng)的修改，除非塑件有特殊的要求，否則應(yīng)該直到看不到黃色為止。顯然，外表面和內(nèi)表面看來，塑件的拔模斜度符合開始設(shè)定的拔模斜度要求。圖 26 塑件拔模斜度檢測（底面）8 / 37 修正帶外殼分析該塑件為修正帶外殼,其表面要求一定的光澤度及質(zhì)感，并且其材質(zhì)要求具有一定的強度、剛度、耐熱和耐磨損等性能,同時還必須滿足絕緣性，在一定溫度范圍內(nèi)要求具有良好的抗沖擊強度。據(jù)此，塑料可選擇為 ABS。塑件最大尺寸為長 ，寬 ，最高 。密度為 。影3響塑件公差的主要因素是: 模具制造誤差及磨損誤差，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損、塑料收縮的波動、注射工藝條件的變化、塑件的形狀和飛邊厚度的波動、脫模斜度及成型后塑件的尺寸變化。該塑件收縮率設(shè)置為 %。 塑料制品的設(shè)計原則 塑件塑料制品的質(zhì)量不僅與模具結(jié)構(gòu)和成型工藝參數(shù)有很大關(guān)系，而且取決于塑料制品本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符合工藝要求。在設(shè)計制品時，應(yīng)當遵循以下設(shè)計原則.□在保證使用和性能的前提下，塑料制品的結(jié)構(gòu)力求簡單、壁厚均勻、使用方便?！踉O(shè)計制品時應(yīng)盡量考慮結(jié)構(gòu)合理，便于模具制造和成型工藝分析的實施，使用最簡單的工序和設(shè)備來完成制品的成型過程。□日用生活制品和兒童玩具等要求外表美觀，在設(shè)計時應(yīng)與美工人員共同研究，一變設(shè)計出兩全其美的制品?！醺咝?、低消耗，盡量減少制品成型前后的輔助工作量，并避免成型后的機械加工。 設(shè)計塑料制品的注意事項 進行塑料制品設(shè)計開發(fā)時，制品的結(jié)構(gòu)特征直接影響模具成型的效果，為避免在模具設(shè)計和模具加工時，因壁厚、拔模斜度和圓角等因素造成制品缺陷，應(yīng)當在設(shè)計制品結(jié)構(gòu)時考慮以下因素 （1）尺寸、精度及表面粗糙度。在設(shè)計塑料制品時，制品的尺寸要滿足使用要求，不 能太大，同時要考慮模具的加工制造、設(shè)備的性能，還要考慮塑料的流動性能。在指定制品的精度時要盡可能低，要考慮到塑料的收縮、注塑成型條件、塑件形狀、模具結(jié)構(gòu)、模具的磨損等因素對精度的影響。表面粗糙度要盡可能低，制品的表面粗糙度由模具表面的粗糙度決定，一般選擇 Ra. （2）脫模斜度 。設(shè)計脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免在脫模過程中拉傷塑件表面， 其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端為準，尺寸要符合要求，斜度沿形狀減小方向。要求開模后塑件留在9 / 37型芯上， 塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。根據(jù) ABS 的性能， 型芯的脫模斜度取 2176。（3） 塑件的壁厚。選擇 Pro/E 軟件中工具條中的分析欄，單擊距離一項，可測得該塑件的平均厚度為 mm。 ABS 的性能及其注射工藝分析丙烯晴－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）是一種堅韌而有剛性的熱塑性塑料。在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性、一定的耐化學藥品性和良好的電絕緣性。電鍍級的外表可進行電鍍、真空鍍膜等裝飾。通用級 ABS 不透水，可用注射、擠塑和真空等成型方法進行加工。ABS 以其具有很好的韌性( 抗震性)、密封性, 很高的機械強度, 耐化學腐蝕, 制品拿在手上很有質(zhì)感的特點而受到人們的青睞。 注射成型過程 （1）注射準備。對色澤、細度和均勻度進行檢查，由于 ABS 易吸水，成形加工前應(yīng)進行干燥處理。（2）注射過程。塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，從模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻 5 個階段。（3）塑件的后處理。采用調(diào)濕處理，其熱處理條件參照參考文獻[2]中的表 133 有處理方法紅外線燈、烘箱，處理溫度為 70℃。 注射工藝參數(shù) （1）注射機類型：螺桿式。（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30。（3）料筒溫度（℃）：后段 150～170；中段 165～180；前段 180～200。（4）噴嘴溫度（℃）：170～180。（5）模具溫度（℃）：50～80。（6）注射壓力（MP ）：60～100。a（7）成型時間（s）：注射 20～90；高壓 0～5；冷卻 20～120；總周期 50～220。10 / 37 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施ABS 在升溫時黏度增高，所以成形壓力交高，塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成形加工前應(yīng)進行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，設(shè)計模具時應(yīng)該注意盡量減少小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成形條件下，壁厚、熔件溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在 5070℃，要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)該控制在 60~80℃。11 / 37第 3 章 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指注射機到型腔之間的進料通道，分為普通澆注系統(tǒng)和熱澆道澆注系統(tǒng)。普通澆注系統(tǒng)由主澆道、澆口和冷料穴等幾部分組成 。熱流道模具是指對流道內(nèi)部進行加熱，使流道中的塑料始終處于熔融狀態(tài)的模具。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率,并能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源；縮短成形周期；提高產(chǎn)品質(zhì)量；降低成本；易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。國外熱流道技術(shù)的發(fā)展很快,許多塑料模具廠生產(chǎn)的模具已有一半用上了熱流道技術(shù),有的廠甚至已達 80%以上,效果十分 明顯。國內(nèi)近幾年來已開始推廣應(yīng)用,但總體還達不到 10%,個別企業(yè)已達到 30%左右。制訂熱流道元器件的國家標準,積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道技術(shù)的關(guān)鍵。 流道的設(shè)計 （1）創(chuàng)建主流道。主流道是從注射機噴嘴出口到分流道入口的一段流道，是塑料溶體首先經(jīng)過的通道，與注塑機噴嘴處于同一條軸線上。主流道形狀與尺寸設(shè)計得適當與否直接影響塑料溶體的流道速度和充模。因此，在創(chuàng)建主流道時，必須考慮盡量減少溶體的溫度降低和壓力損失。根據(jù)參照模型結(jié)構(gòu)的不同，以及參照模型所在成型工件中數(shù)目的不同，可使用兩種方法創(chuàng)建主流道，通過實體修剪或利用[流道]工具創(chuàng)建,設(shè)計中采用實體修.（2）創(chuàng)建分流道。分流道是指主流道與型腔澆口之間的一段通道，主要起分流和轉(zhuǎn)向的作用，即將溶體由主流道分流到各個型腔的過渡通道，也是澆注系統(tǒng)的斷面變化和溶體流道轉(zhuǎn)向的過渡通道。在設(shè)計分流道時，應(yīng)盡量使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔，減少流動阻力，同時流動過程中的溫降盡可能低。分流道的創(chuàng)建方法和主流道的創(chuàng)建方法完全相同，只是創(chuàng)建的位置、參數(shù)和參照不同.12 / 37圖 31 流道三維圖 澆口的設(shè)計 澆口又稱為進料口，是連接分流道與型腔的通道。除直接澆口外，澆口是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，是為了使塑料熔體進入型腔前加速，便于充滿型腔，且有利于封閉型腔口，防止熔體倒流。另外，也便于成型后冷料和注塑件的分離。澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分, 澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)要求, 本設(shè)計采用點澆口形式。點澆口的直徑由推薦值取 d= 。創(chuàng)建澆口的方法和流道一樣。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 在注塑成型時，模具溫度直接影響塑件的填充和注塑品的質(zhì)量，同時也對注塑的周期有一定得影響。因此在設(shè)計模具時，必須充分考慮對模具進行有效地冷卻，使模溫保持在一定范圍之內(nèi)。冷卻水線系統(tǒng)正是為控制模具溫度而設(shè)計的，設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水線是縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率的最有效方法。13 / 37圖 32 水線三維圖 排氣系統(tǒng)的設(shè)計塑料模具的注射過程是熔融塑料將型腔中的空氣置換出來的過程，當塑料將型腔填充 時，必須順利地排放出型腔幾澆注系統(tǒng)中的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的熱空氣。如果氣體不 能被順利排除，塑件會由于填充不足而產(chǎn)生接縫或表面輪廓不完整等缺陷。 該模具屬于小型模具，可利用配合間隙排氣。模具的分型面，頂桿與模板之間及鑲塊與模板間都有一定的配合間隙 ，一般間隙在 ～ 之間，利用模具零件之間的這些間隙，可以將型腔中的氣體順利排除出。 14 / 37第 4 章 模具結(jié)構(gòu)形式和注射機的確定 型腔及分型面數(shù)目的確定 分型面是一套模具的靈魂所在，模具能否順利分模具、產(chǎn)品的精度能否達到要求、模具的制造成本的高低很多情況下都是由分型面決定的。分型面的形狀不僅取決于產(chǎn)品本身的外形，還和行腔數(shù)目有關(guān)。所以在設(shè)計分型面前，首先要考慮行腔的數(shù)目。由于本產(chǎn)表面精度要求較高，再考慮到制造成本和形狀的問題，可定為一模一腔。