【文章內(nèi)容簡介】 料溫更宜取高），料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250℃左右，與在料筒中停留時間長短有關(guān)，比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高塑料件模溫宜取50℃~60℃，要求光澤及耐熱型料宜取60℃~80℃。電器盒屬中小型制件，形狀比較規(guī)則，故不用考慮專門對模具加熱。料量控制注塑機注塑ABS塑料時，其每次注塑量僅達標準注塑量的80%。為了提高塑件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定，表面光澤、色調(diào)的均勻，注塑量選為標準注塑量的50為宜。通常要確保注塑機生產(chǎn)條件及參數(shù)有一個很寬的范圍，使大多數(shù)的產(chǎn)品和生產(chǎn)能力要求包含這個范圍內(nèi)，并且在調(diào)整確定這個范圍的過程時盡量按常規(guī)的工藝流程，這種生產(chǎn)條件范圍愈大，生產(chǎn)過程愈穩(wěn)定，使注塑產(chǎn)品愈不容易受到生產(chǎn)條件的改變而產(chǎn)生明顯的質(zhì)量降低。 第三章 選擇注塑機及相關(guān)參數(shù)的校核 概述在對礦燈槽蓋進行材料選定、零件工藝性分析、成型工藝過程分析和工藝參數(shù)大致選定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數(shù)量和排列方式，根據(jù)模具所需注塑量就可以確定注塑機的型號及安裝尺寸的確定。分型面是分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的模具可分離表面。在模具設(shè)計中，分型面對模具的結(jié)構(gòu)(澆注系統(tǒng)類型、澆口位置、推出機構(gòu)）、塑件的成型、脫模影響非常大，因此必須仔細分析，認真選取。分型面的選取原則和要求很多,將分型面選在最大截面處是基本要求之一。分析圖21所示礦燈槽蓋， 132mm*46mm為最大，且與其他主要表面平行，綜合考慮其他因素，將此面作為分型面是合適的，則10mm*30mm的內(nèi)凹槽成為與開模方向垂直的側(cè)向內(nèi)槽， ￠12孔成為與開模方向傾斜的斜孔。其分型面如下圖31所示。圖31分型面的選取如下圖示32，通過三維軟件建模設(shè)計分析計算得 圖32 塑件體積： 塑件質(zhì)量： =式中。 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前是不能確定準確的數(shù)值，—1倍來估算。由于本次采用的流道簡單并且較短，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和塑件體積之和）為根據(jù)上面計算所得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量，v總/=，根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注塑量為125cm3初步選用XS—ZY—125型臥式注塑機，根據(jù)XS—ZY—125型注塑機可查得其基本參數(shù)見表31： 表31注塑壓力MPa150MPa注塑行程mm160螺桿轉(zhuǎn)速r/min10~140r/min注塑時間s合模力N9105最大成型面積cm178。360模板最大行程mm300模板最大厚度mm300模板最小厚度mm200拉桿空間mm260360噴嘴球半徑mm12噴嘴孔直徑mm4定位圈尺寸mm100螺桿直徑30最大理論注射量104g注射壓力119Mpa鎖模力900KN最大注射面積320㎝178。最大模具厚度300模板最大距離600最小模具厚度200模板行程300噴嘴孔徑4噴嘴圓弧半徑12噴嘴移動距離210拉桿內(nèi)間距260290 鎖模形式雙曲肘 注塑機的相關(guān)參數(shù)的校核注塑壓力校核。 查表31可知，ABS所需注塑壓力為80~110MPa，這里取p0=100MPa，該注塑機的公稱注塑壓力p公=150MPa，注塑壓力安全系數(shù)k1=~，這里取k1=，則：k1p0=100=130＜p公所以，注塑機注塑壓力合格。鎖模力校核① 塑件在分型面上的投影面積A塑，則A塑=132*46=6072mm2② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A澆數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計分析來確定。~。由于本例流道設(shè)計簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小一些。這里取A澆=。③ 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積A總，則A總=n（A塑＋A澆）=n（A塑+）=1=16072=④ 模具型腔內(nèi)的脹型力F脹，則F脹=A總p模=35N=255024N=式中，p模是型腔的平均計算壓力值。p模是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注塑壓力的20％~40％，大致范圍是25~40MPa。對于粘度較大的精度較高的塑件制品應取較大值。ABS屬中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故p模取35MPa。查表32可得該注塑機的公稱鎖模力F鎖=900kN，鎖模力安全系數(shù)為k2=~=，則k2 F脹===＜F鎖所以，注塑機鎖模力合格。對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進行。 注射模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，每一次注射生產(chǎn)一個塑件，也可以是多腔，每一次注射生產(chǎn)多個塑件。由此型腔數(shù)目的決定可以從多方面考慮, 從塑件尺寸精度考慮，型腔數(shù)越多，精度也相對較底，則該塑件精度不高，可多型腔數(shù)。從模具制造成本，多型腔模的制造成本省于單型腔模，但從塑件成本中所占的模具費比例來看，多型腔比單型腔要低。從注塑成型的生產(chǎn)效益來看，多型腔模從表面上看，比單型腔模經(jīng)濟效益高，從制造的難度來看，多型腔比單型腔制造難度大，從整體考慮，可以從注射機的注射能力來確定型腔數(shù)。為了更正確的確定型腔數(shù)目，可以以注射能力為基礎(chǔ)來校核一下，以按每次注射量不超過注射機最大注射量的80%。即：N=﹙S－W澆／W件N－—型腔數(shù)Ｓ－—注射機注射量（g）Ｗ澆－—澆注系統(tǒng)的重量Ｗ件－—塑件重量Ｓ＝104＝Ｗ澆＝W件＝代入得：N＝(－)／＝1 即取一腔許可。第四章 模具設(shè)計 通過理論設(shè)計，計算機分模和澆口位置計算機模擬相結(jié)合的方法，最終確定成形零件工作尺寸和模具的結(jié)構(gòu)形式。澆注系統(tǒng)是指注塑模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通道，它的作用是將塑料熔體順利的充滿型腔的各個部位。具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，正確設(shè)計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑件極為重要。注塑成型的基本要求是在合適的溫度和壓力下使足量的塑料熔體盡快充滿型腔，影響順利充模的關(guān)鍵之一就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計。澆注系統(tǒng)可以分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類，澆注系統(tǒng)設(shè)計好壞對制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大。在本次設(shè)計中，澆注系統(tǒng)的選擇主機從塑料的流動性方面考慮：ABS塑料及其流動性。 主流道的設(shè)計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機噴嘴注塑出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。其頂部設(shè)計成半球形凹坑，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1mm~2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出。由于主流道與注塑機的高溫噴嘴反復接觸和碰撞，所以設(shè)計成獨立的主流道襯套，材料選用45鋼，并經(jīng)局部熱處理球面硬度38HRC~45HRC，設(shè)計獨立的定位環(huán)用來安裝模具時起定位作用，~1mm以避免溢料并且防止銜接不準而發(fā)生的堵截現(xiàn)象，其關(guān)系如圖41所示。圖41噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系①確定噴嘴處孔徑ｄ,由XSZY125型注射機查得： 嘴噴孔徑為4mm, 從ABS成形特性看嘴噴處孔徑應取大些,并采用直通式噴嘴。 d=噴嘴孔徑＋d= mm②確定澆口處噴嘴球半徑,由XSZY125型注射機查得： 球半徑R為12mm,R=噴嘴球半徑＋（2～3）mm 可取3mm。R=12＋3=15mm③ 球面配合高度：h=3~5mm，取h=4mm④ 主流道長度： 盡量小于60mm，由標準模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L0=33mm⑤其他尺寸：α=2176?！?176。, 可取α=3176。r=1～3mm, 可取r=2mm。H=（1/32/5）R=5～10mm, 可取H=R/3=5mm。⑥確定主澆道直徑，可由經(jīng)驗公式得：D= D——主澆道大頭直徑V——流經(jīng)主澆道熔體體積K——常數(shù)（ ）代入得： D=≈6mmD=d+tgα/2L=5+=≥6mm。因此符合要求。⑦ 澆口套總長：L=L0+h=33+4=37mm 本設(shè)計雖然是一模一腔，但是因為凝料并不是直接到達，在設(shè)計時候應考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失。①分流道長度 因為就只有一個型腔，可考慮分流道長度設(shè)計時候適當選小一些，長度選取45mm。②分流道當量直徑 因為該塑件的質(zhì)量=＜200g，根據(jù)式（416），分流道的當量直徑為：==≈③分流道截面形狀 常用的分流道截面形狀有圓形，梯形，U形，六角形等，為了便于加工和凝料的脫模，本設(shè)計采用梯形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失，流動阻力均不大。④分流道截面尺寸 設(shè)梯形的下底寬度為x，底面圓角的半徑R=1mm，并根據(jù)表46設(shè)置梯形的高h=，則該梯形的截面積為：，可得x≈8mm，則梯形上底約為9mm，如圖42所示澆口套的形式及其固定 主主流道襯套為標準件可選購。主流道小端入口處與注射噴嘴反復接觸，易磨損。對材料的要求較嚴格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨加工和熱處理。設(shè)計中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為50—55HRC，如圖43所示。圖43 澆口套形式7定位圈 6澆口套 澆口的設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細通道。它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的影響很大。本設(shè)計澆口采用點澆口。澆口尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗公式確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。澆口位置的選擇對塑件質(zhì)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(shè)在塑件截面最厚處；③ 有利于塑料熔體的流動；④ 的利于型腔的排氣；⑤ 考慮塑件受力情況；⑥ 增加熔接痕牢度；⑦ 流動定向方位對塑件性能的影響；⑧ 澆口位置和數(shù)目對塑件變形的影響；⑨ 校核流動比；⑩ 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。 本設(shè)計材料為ABS，ABS在熔融時顯現(xiàn)比較明顯的非牛頓性，其熔體表面黏度隨剪切速率的升高而降低。如采用尺寸較大的澆口，能夠降低流動阻力，但熔體通過大澆口時比小澆口剪切速率低，導致熔體表面黏度升高，從而使流動速率降低，因此不能通過增大澆口尺寸來提高非牛頓熔體流道速率。另外，注塑機注塑時有一定的注塑速率，澆口尺寸過大，澆口前后方的壓力降△p減小，會導致得不到理想的充模速率。礦燈槽蓋塑件壁厚較小，流程相對較長，且其兩側(cè)壁與底面均有破口，不利于熔體充滿整個型腔，對成型不利。剪切速率是影響ABS熔體黏度的最主要因素，而黏度又直接影響熔體在模腔內(nèi)的流動速率。因此采用小澆口不但會大大提高熔體通過澆口時的剪切速率，而且產(chǎn)生的摩擦熱也會降低熔體黏度，以達到順利充模的目的。綜合以上分析和考慮到塑件和實際模具形狀，采用點澆口進料，位置在靠近頂部帶通風槽的一側(cè)，選在該位置不但模具簡單，而且去除澆口的后加工操作也非常簡單，提高