【文章內(nèi)容簡介】 。它可在塑件中心部位設置點澆口，但制造成 本較高 。塑料水盒模具的結構較簡單，不需要雙分型面。 側向分型抽芯注塑模模具廣泛應用于有側孔或側凹的塑件的大批量生產(chǎn)中 ，但是因為水盒的結構決定了其不需要如此復雜的模具，這樣顯然是給生產(chǎn)帶來不必要的投入。 結合 以上論述 和設計要求選擇結構簡單的單分型面注塑模作為產(chǎn)品的注塑模的結構 ，節(jié)約了成本，提高了生產(chǎn)效率，是最經(jīng)濟的選擇。 環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素對方案影響 單分型面注塑模結構簡單，操作方便，生產(chǎn)過程中安全可靠。 產(chǎn)品原料選用 江蘇大學本科畢業(yè)設計說明書 10 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。 方案比較 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構有交叉的聚合物，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。 經(jīng)濟可行性分析 熱塑性塑料的加工適應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計的選擇。 環(huán)境、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、應力、水分及微生物等作用下會發(fā)生分解反應。降解嚴重時聚合物碳化發(fā)黑，產(chǎn)生大量的分解物質，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。 注塑機型號的選擇 產(chǎn)品 盒體 質量為 ， 盒蓋質量為 ,所取材料 ABS（其密度為 g/cm3），所以其 盒體 體積 V=， 盒蓋的體積 V=原則可知，注塑機的實際注塑量不應超過注射機的額定注射量的 80%，所以額定體積應為 和 ，既所選用的注射機的額定注射量應大于 。 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） 260 360 頂出力（ kN） 200260 模具定位孔直徑（ mm） 100 表 21注射機參數(shù) 經(jīng)濟可行性分析 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 ,空循環(huán)時間等 .這些參數(shù) 是 購買和使用注塑機的主要依據(jù)。 環(huán)境、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，無江蘇大學本科畢業(yè)設計說明書 11 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 的模具設計流程 一般來說，現(xiàn)在比較經(jīng)典的塑料模具設計步驟如下： （ 1） 對塑料制品進行工藝分析，著重分析塑料制品的結構合理性及成型 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）進行模具結構設計 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)設計； 4）成型零件結構設計； 5）抽芯機結構設計和推出機構設計； 6）加熱系統(tǒng)設計和冷卻系統(tǒng)設計； 7）繪制模具結構圖。 塑件分析 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。 產(chǎn)品原料工藝性能及工藝參數(shù) 選擇制件 材料為 ABS，密度為 ，收縮率 %%取 %。 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： 江蘇大學本科畢業(yè)設計說明書 12 預熱溫度 80～ 85186。C 注射溫度 20～ 90186。C 料筒前段溫度 180～ 200186。C 預熱時間 2～ 3h 高壓時間 0～ 5s 料筒中段溫度 165～ 180186。C 噴嘴溫度 170～ 180 186。C 總周期 5～ 220s 料筒后段溫度 150～ 170186。C 表 31 ABS 成型條件 脫模斜度的確定 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。 圓角的確定 為了避免應力集中，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)部連接處應采用圓弧過渡，圓弧半徑的大小取決于壁厚，本設計中結合壁厚選取小圓弧半徑為 2mm，大圓弧半徑取取 4m。 塑料水盒 的三維圖 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 江蘇大學本科畢業(yè)設計說明書 13 第四章 塑料濕潤水盒注塑模設計 制件成型位置及分型面選擇 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 模具主要零件的結構設計 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，成型零件還要求結構合理 ,有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設計成型零件時，應根據(jù)塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總體結構，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構設計，計算成型零件的工作尺 寸，對關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 計，后一種復雜，但能較好的保證尺寸精度。本設計采用平均值法。 凹模尺寸計算 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δ z 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。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。 江蘇大學本科畢業(yè)設計說明書 14 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）； S max—— 最大收縮率； S min—— 最小收縮率； Δ —— 塑件公差值（ mm），查得 ABS 材料的尺寸精度為 4[7] ； δ z —— 成型零件制造公差（ mm），其值可取 1/6Δ ~1/3Δ； δ c —— 成型零件的的磨損量（ mm），一般取 1/6Δ。 盒體： a、長邊： Ls=150mm， Smax=%, 查得，Δ = LM=(1＋ %) = 校核：δ z 取 1/5Δ得δ z=，δ c=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：δ z 取 1/5Δ得δ z=，δ c=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）； S max—— 最大收縮率； S min—— 最小收縮率； Δ —— 塑件公差值（ mm），查得 ABS 材料的尺寸精度為 4[7]； δ z —— 成型零件制造公差（ mm），其值可取 1/6Δ ~1/3Δ； 盒體： HM=8