【文章內(nèi)容簡介】 溫度（186。C）前　斷中　斷后　斷180～200190～220160～170成型時間（s）注射時間高壓時間冷卻時間總周期20～900～520～6050～160后處理 方 法溫度（186。C）時間（h）紅外線燈鼓風(fēng)烘箱140～1454 塑料 ABS 的主要用途作為熱塑性工程塑料的 ABS 具有較高的韌性、耐熱性和強(qiáng)度，還具有加工優(yōu)勢，如熔體溫度低、結(jié)晶快等，同時還有其基本優(yōu)點，如尺寸穩(wěn)定性，耐化學(xué)品性。ABS 也是一種重要的工程塑料，它的抗疲勞強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定。制品可在40～100 186。C 范圍7 / 38內(nèi)能以較高的硬度，耐磨性，剛度和強(qiáng)度長期使用。在工業(yè)生產(chǎn)中， ABS 可代替一部分金屬應(yīng)用于電器、汽車、機(jī)床、化工、機(jī)械、 、農(nóng)業(yè)機(jī)械等行業(yè)。ABS 特別適用于制作輥子、滾輪、齒輪、軸承、凸輪等傳動等耐磨零件，也可以用來制造化油器，汽車的儀表板，各種管道等蓋。ABS 是極具市場前景工程塑料，ABS 是新的商機(jī)，潛在市場。 塑件結(jié)構(gòu)工藝性要求的了解及分析要想得到優(yōu)良的塑料制件，除了選用合理的原材料以外，塑件結(jié)構(gòu)的工藝性必須在考慮的范圍之內(nèi)，我們在考慮塑件結(jié)構(gòu)工藝性時，需要遵守以下原則：⑴在設(shè)計之初，必須將收縮率、流動性等將原材料的結(jié)構(gòu)工藝性考慮在內(nèi)。⑵在保證塑件的性能，物理性能和力學(xué)性能，耐化學(xué)性，耐熱性和電性能，如要求的前提下，盡可能的厚度均勻，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。⑶設(shè)計時需考慮模具的總體布局結(jié)構(gòu)，使模具的抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡易和模具型腔制造方便。 ⑷對塑件外觀有較高的要求時，需先進(jìn)行造型，然后在繪制圖樣。選擇模具分型面幾何形狀和塑件的成型方法，直接決定了塑料成型模具的成功。所以，在設(shè)計時應(yīng)該使塑件的幾何形狀能適用于其成形工藝。 脫模斜度 ［1］由于塑件在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此在脫模前會緊緊地包住型芯或型腔中的其它凸起部分。為了便于剝離，防止模具塑料表面劃傷，擦毛等，為了便于塑件從塑料芯模腔取出，在設(shè)計時沿脫模方向均應(yīng)有足夠的脫模斜度。塑件上脫模斜度的大小，與塑件的性質(zhì)、收縮率大小、摩擦系數(shù)大小、塑件厚度和幾何形狀有關(guān)。與軟質(zhì)塑料相比，硬質(zhì)塑料的脫模斜度較大；脫模斜度與塑件形狀的復(fù)雜程度或成型孔的數(shù)目有關(guān)；塑件的脫模斜度與高度、孔深呈反比；壁厚增加，內(nèi)孔包住型芯，脫模斜度也應(yīng)大些。 根據(jù)塑件材料 ABS 推薦的脫模斜度為 40＇～1176。30＇。由塑件屬硬脆類塑料且厚壁的塑件，故脫模斜度可取較大值依據(jù)塑件幾何形狀及收縮規(guī)律，因為它的向心收縮性，所以一般內(nèi)表面的脫模斜度大于外表面,依據(jù)塑膠零件的精度來確定脫模的斜度，內(nèi)表面取 1176。，外表面取 1176。30＇。 塑件的壁厚 ［1］塑件需有一定的厚度，才能保證塑件在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且也為了塑料在成型時保持良好的流動狀態(tài)。有時塑件在使用時所需的強(qiáng)度雖然很小，但也需要有適當(dāng)?shù)暮穸葋沓惺苊撃Ｍ顺隽?。熱塑性塑件的厚度一般?14mm，壁厚大，就會易產(chǎn)生起泡和凹陷，并且也不易冷卻。壁厚與流程有密切關(guān)系，且成比例關(guān)系，根據(jù) ABS 屬流動性中等。 8 / 38可得： （11）)81/(???LT 　　　　　　　　　　　??即厚度≥2 mm 即可；由于塑件最薄處為 ，因此符合要求，流程短愈短愈有利于注射成型。 圓角設(shè)計塑件時，為了減小應(yīng)力集中，同時增加手感體驗和美觀，體現(xiàn)人性化設(shè)計，常采用圓弧過渡。此外，圓弧還提高了塑件的強(qiáng)度，使脫模更易，同時還使模具型腔在淬火或使用時不易開裂。本設(shè)計中塑件圓角都取 R=。9 / 382 注射機(jī)的選擇⑴塑件的體積計算　　　 　 （????1）　　　 321 )/.46(V?? 2 058　　　　 323 ./??）（ 4 m24)7( 321VV?? ? ? 3cm5 （2g6..????PVG2）⑵選擇注射機(jī)由于塑件為大批量生產(chǎn)，所以盡可能采用多型腔，綜合考慮應(yīng)選用 ZS—ZY—125型臥式注塑機(jī)。依 XS—ZY—125 型注塑機(jī)可得如下表 21： 表 21 XS—ZY—125 型注塑機(jī)參數(shù)（mm ）螺桿直徑 42 最大理論注射量 125注射壓力 120 MPa 鎖模力 900KN最大成型面積 645㎝178。 模具最大厚度 300注射行程 115 模具最小厚度 200模板最大行程 300 噴嘴孔徑 4噴嘴圓弧半徑 12 噴嘴移動距離 210型腔許用壓力 280（kg/cm 178。） 定模板上孔徑 100兩拉桿之間距 260290 定模板上孔深 10頂出形式 中間頂出 動模板上孔徑 10010 / 383 型腔數(shù)目的決定注射模的型腔數(shù)目可根據(jù)需要來確定，可以是一模一腔或一模多腔。型腔數(shù)目越多，塑件尺寸的精度精度也就相對較低，若塑件的精度不高，可選用多型腔數(shù)。以注塑成型的生產(chǎn)效益上看，表面上多型腔模比單型腔模經(jīng)濟(jì)效益要高，但以制造的難度來衡量的話，單型腔比多型腔制造難度小。由于此塑件的精度要求不高，生產(chǎn)批量適中，而且還有側(cè)抽芯，抽芯距也較長，在制品生產(chǎn)及模具的加成本上考慮，可選為一模一腔。（1）注射機(jī)的鎖模力 鎖模力務(wù)必要超過模具在開模方向上投影面積的注射壓力總和。①注射基本壓力（依塑件流程比及壁厚而不同） 　　 （3sKP??cb1）Ｐ——型腔注射壓力，Ｐ?。?800Ｐb——基本壓力 Kc＝?。ˋBS）K?＝1～　　取 K?＝②、鎖模力　　 鎖模力不小于總注射壓強(qiáng)的 倍，即　　　　　　　　 　 （??APF2）壁厚為 ，取最小。本次設(shè)計選用采用圓薄片型澆口，流程比為 42/=有查圖可得 L／ｔ=，壁厚=，Ｐs=13Mpa，由 Kc 系數(shù)表查得 Kc=，塑件形狀復(fù)雜可取 Ks=，由公式： （3sKP??cb3）得注射壓力 P： ??投影面積 ： 22 ...RA???型腔總投影面積 ： ?11 / 38由： ??APF得鎖模力： . ???故鎖模力是足夠的。③ 開模距離 由塑料部分長度為 42mm，是從模具中取出，距離應(yīng)大于兩倍的模板澆注系統(tǒng)的總長度的長度，即 ：L=242＋50=134mm.由 ZSZY125 注射機(jī)的最大開模行程為 300mm，故能夠完全可以取出塑件 。④ 模板面積 澆口的設(shè)計 ［1］澆口亦稱進(jìn)料口，是連接澆注系統(tǒng)（分流道）與型腔的熔體通道。 澆口的位置的設(shè)計與選擇，與塑件能否完好以及高質(zhì)量地成型直接相關(guān)。澆口可分為限制性澆口和非限制性澆口兩大類。限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，通過截面積的突然變化，使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流動狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。對12 / 38于多型腔模具，調(diào)節(jié)澆口的尺寸，還可以使非平衡布置的型腔達(dá)到同時進(jìn)料的目的，提高塑件的質(zhì)量。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。非限制性澆口是最大的部分是整個澆注系統(tǒng)截面尺寸，它主要是對中大型筒類、殼類塑件型腔起引料和進(jìn)料后的施壓作用。按澆口的結(jié)構(gòu)形式和特點，常用的澆口可分為直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、爪形澆口、點澆口、潛伏澆口等等。澆口的形狀和位置尺寸直接與塑件的內(nèi)、外在質(zhì)量聯(lián)系在一起。如果選擇不合理，會使塑件產(chǎn)生融合痕、翹變形、氣泡、填充不良以及密度不均勻等問題。PPT 塑料的流速增高、凝結(jié)速度快，同時摩擦也會使料溫增高，使其填充型腔能力更好。并且還能夠縮短成型的周期，較小殘余應(yīng)力，可減小塑件的翹曲，破裂和變形，也有助于對澆口痕跡的后續(xù)加工。澆口的選擇是基于對塑料件的形狀要求，對塑料件的質(zhì)量直接影響。因為這是一個工程塑膠配件，齒輪齒形，長圓柱形，內(nèi)螺紋的孔和軸需要配合。所以，內(nèi)壁外側(cè)開澆口顯然是不合適的，故選用圓薄片狀澆口（屬于環(huán)形澆口）較為合理。由于流程短，排氣效果好，可減少熔接痕產(chǎn)生，并且更適合用于筒形中間通孔的塑件，通常進(jìn)料口厚度可取 mm。 定位圈的選擇定位圈尺寸如下圖 ： 圖 定位圈依 XSZY125 型注射機(jī)的數(shù)據(jù)可查得，定模板與澆口套間的配合孔徑為Ф100﹢，推薦定位圈的參考值有可如下： D=100mm d3 =75mm d2 =50mm h =14mm4 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計模具溫度的合適、穩(wěn)定和均一，會很大的影響著塑件的尺寸精度、外觀和形狀以及塑料熔體的固化定型及充模流動、生產(chǎn)效率等。模具溫度調(diào)節(jié)的能力直接影響著塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。模具溫度控制系統(tǒng)是通過模具溫度控制，高質(zhì)量和高效率的注塑件生產(chǎn)。13 / 38一般對于連續(xù)工作的注射模來說，人為因素會產(chǎn)生較大的影響，因此不必十分精確的計算，加熱冷卻系統(tǒng)通常可依據(jù)塑料的成型特性以及型腔的幾何形狀來確定 。模溫是指模具型芯以及型腔的表面溫度。高溫熔體釋放的熱量通過在模腔內(nèi)凝固形成模具內(nèi)的一個合適的溫度分布的熱平衡使塑件質(zhì)量最好。模具的溫度控制和調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響主要有以下四個方面：（1）力學(xué)性能對于結(jié)晶性塑料，成型溫度越高，塑件的應(yīng)力開裂趨勢也會愈大，所以站在應(yīng)力開裂的角度上看，減少模具的溫度是好的。然而，像聚碳酸酯一類高黏度無定形的塑料，塑件中內(nèi)應(yīng)力的大小與其應(yīng)力開裂傾向有關(guān)聯(lián)，適當(dāng)?shù)奶岣吣＞邷囟瓤蓽p小塑件中的內(nèi)應(yīng)力也即降低其應(yīng)力開裂的傾向。（2）尺寸精度 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)可促使模具溫度的穩(wěn)定，從而可以提高塑料的成型收縮率的穩(wěn)定，進(jìn)而提升塑件尺寸精度。但在可能時可適當(dāng)降低模具的溫度，以便使塑件的成型收縮率減小。 （3）塑件表面質(zhì)量塑件表面質(zhì)量的改善可通過提升模具溫度來實現(xiàn)，模溫過低則易使使塑件輪廓模糊并產(chǎn)生清晰熔接痕，以至于增加塑件的表面粗糙度。鑒于 ABS 塑料在進(jìn)行加工前的干燥處理時可得到預(yù)加熱作用,同時又因為模具型腔的壁厚相對有些大；依據(jù)塑料的成形特性，PPT 熔融速度相對較快且結(jié)晶性熔融范圍窄，并且溫度變化對流動性影響不大，因此模具無需特定的加熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱。依 ABS 塑料成形特性知,ABS 凝固速率較快,熔料溫度略低于熔融溫度就會凝固化。由于塑料的壁厚≧4 mm,；因此塑料凝固時的模具溫度可取 t=100c176?！?20c176。，由于塑件體積比較小，且塑件能夠在較高的溫度下進(jìn)行脫模，有此可知推出塑件在成形時可不必另裝冷卻系統(tǒng)。但為了提高生產(chǎn)率，上設(shè)置冷卻孔。詳情見裝配圖。5 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計脫模機(jī)構(gòu)根據(jù)塑件的形狀，成型設(shè)備的差異和各種不同形式的要求，但要使組織靈活的動作，結(jié)構(gòu)簡單可靠。本次設(shè)計有斜齒輪旋轉(zhuǎn)脫螺紋機(jī)構(gòu)和側(cè)螺紋孔抽芯機(jī)構(gòu)。 推管脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 脫模機(jī)構(gòu)運動形式由于塑件的螺旋升角為 14186。，如果采用強(qiáng)制脫模的話，由于其齒數(shù)多，模數(shù)小，容14 / 38易破壞制件，因此強(qiáng)脫是不合理的。在此采用推管在推動上升的同時，塑件也帶動型腔轉(zhuǎn)動來使斜齒輪順利的旋出型腔，以此來實現(xiàn)脫模。 推管的結(jié)構(gòu)形式推管如圖 所示： 圖 推管結(jié)構(gòu)