【文章內容簡介】 ，塑件盡可能偏大的脫模斜度。 ABS無毒 、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為 ~179。 ABS有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對 ABS幾乎無影響。 ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。 ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經過調色可配成任何顏色。 ABS的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70186。C左右，熱變形溫度為 93186。C左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大 ； ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理； ABS易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。 ABS 塑料主要的性能指標： 使用 ABS 注射成形塑料制品時，由于其熔體黏度較高，所需的注射成形壓力較高，因此塑件對型芯的包緊力較大，故塑件應采用較大的脫模斜度。另外熔體黏度較高，使 ABS 制品易產生熔接痕，所以模具設計時應注意盡量減少系統(tǒng)對料流的阻力。 ABS 易吸水，成形加工前應進行干燥處理。在正常的成形條件下， ABS制品的尺寸穩(wěn)定性較好。 密度 () —— 收縮率 % ~ 熔 點 ℃ 130~160 13 熱變形溫度 45N/cm 65~98 彎曲強度 Mpa 80 拉伸強度 MPa 35~49 拉伸彈性模量 GPa 彎曲彈性模量 Gpa 壓縮強度 Mpa 18~39 缺口沖擊強度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 體積電阻系數 Ω cm 1013 擊穿電壓 15 介電常數 ABS 的注射成型工藝參數 : 注塑機類型：螺桿式 噴嘴形式： 通用式 料筒一區(qū) 150—— 170 14 料筒二區(qū) 180—— 190 料筒三區(qū) 200—— 210 噴嘴溫度 180—— 190 模具溫 度 50—— 70 注塑壓 60—— 100 保壓 40—— 60 注塑時間 2—— 5 保壓時間 5—— 10 冷卻時間 5—— 15 周期 15—— 30 后處理 紅外線烘箱 溫度（ 70） 時間（ —— 1） 15 注塑成型是把塑料原料（一般經過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當中，經過加熱溶化使之成為高粘度的流體 熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約 20~85mpa），溶入模具的型腔中經過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 a 塑化過程 現代式的注射機基本上采取螺桿式的塑化設備，塑料原粒（稱為物料）自從送料斗以定容方式送入料筒，通過料筒外的點加熱裝置和料筒內的螺桿旋轉所產生的摩擦熱，使物理熔化達到一定的溫度后即可注射，注射動作是由螺桿的推進來完成的。 b 充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出來后，進入模具的型腔內，將型腔內的空氣排出，并充滿型腔，然后升到一定壓力，使溶體的密度增加，充實型腔的每一個角落。 充模過程是注射成型的最主要的過程，由于塑料溶體的流 動是非牛頓流動，而且粘度很大，所以在壓力損耗，粘度變化，多般匯流等現象左右塑件的質量，因此充模過程的關鍵問題 澆注系統(tǒng)的設計就成為注射模具設計過程的重點，現代的設計方法已經運用了計算機輔助設計以解決澆注系統(tǒng)設計中疑難問題。 c 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即： 塑化 —— 注射充模 —— 固化成型 加熱 —— 理論上絕熱 —— 散熱 熱交換效果的好壞決定了塑件的質量，模具設計時，散熱交換也要充分考慮，在現代設計方法中也采用了計算機輔助設計來解決問題。 d 脫模過 程 塑件在型腔內固化后，必須采取機械的方式把它從型腔內取出，這個動作由脫模機構來完成。不合理的脫模機構對塑件的質量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變萬化的，必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機構的設計也是注射模具設計的一個主要環(huán)節(jié)，由于標準化的推廣，許多標準化的脫模機構零部件也有商品供應。 由 a 至 d 形成了一個循環(huán)，就完成了一次成型乃至很多塑件 16 3 注塑設備的選擇 估算塑件體積質量 建模，三維零件設計 利用 UG 軟件。進行三維實體建模，并可直接通過軟件進行測量 體積說明 V=8594mm179。 注塑機的選擇 注射機的類型和規(guī)格很多，分類方法各異，按結構型式可分為立式、臥式、直角式三類，國產臥式注射機已經標準化和系列化。這三類不同結構形式的注射成型機各特點如下： 立式注射機的注射柱塞（或螺桿）垂直裝設，鎖模裝置推動模板也沿垂直方向移動，這種注射成型機主要優(yōu)點是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動模上（下模） 安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺點是制品自模具中頂出以后不能靠重力下落。需人工取出，有礙于全自動操作，但附加機械手取產品后，也可以實現全自動操作，此 類注射機注射量一般均在 60 克以下。 17 臥式注射機是目前使用最廣、產量最大的注射成型機，其注射柱塞或螺桿與合模運動均沿水平方向裝設，并且多數在一條直線上（或相互平行）。優(yōu)點是機體較低，容易操縱和加料，制件頂出模具后可自動墜落，故能實現全自動操作，機床重心較低安裝穩(wěn)妥，一般大中型注射機均采用這種形式。缺點是模具安裝比較麻煩嵌件放入模具有傾斜或落下的可能，機床占地面積較大。 直角式注射機的柱塞或螺桿與合模運動方向相互垂直，主要優(yōu)點是結構簡單，便于自制適于單件生產者，中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時常利用開 模時絲杠的轉動來拖動螺紋型芯或型環(huán)旋轉，以便脫下塑件。缺點是機械傳動無準確可靠的注射和保壓壓力及鎖模力，模具受沖擊振動較大。 根據實際情況，注塑機的實際注塑量是理論注塑量的 80％左右。即有 V s ≦ a V1 式中： V1—— 理論注塑容量， cm3 。 VS—— 實際注塑容量， g 。 a—— 注塑系數，一般取值為 。 經計算可得 實際注塑量 V=2 8594mm179?！?20625mm179。 根據以上計算《模具設計與制造簡明手冊》表 240 選擇注 射機 XSZY125螺桿式注射機，其參數如下： 額定注射量： 125 3cm 螺桿直徑： ? 42mm 注射壓力： 150Mpa 鎖模力： 900KN 模板行程： 300mm 模具最大厚度： 300mm 模具最小厚度： 200mm 模板尺寸： 450 420mm 拉桿空間： 260 290mm 定位孔直徑： ? 100mm 合模方式：液壓 — 機械 18 該 塑件的材料 ABS 是一種收縮范圍較大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法計算。查手冊得的收縮率為 %~%,故平均收縮率為 %。 公差數值表 [] 基本尺寸 ? ?mm 精 度 等 級 1 2 3 4 5 6 7 8 公 差 數 值 ? ?mm 3~ 6~3 10~6 14~10 18~14 24~18 30~24 40~30 50~40 65~50 80~65 100~80 120~100 140~120 160~140 180~160 200~180 225~200 19 精度等級表 , 精度尺寸的選用 [2 5] 類別 塑件種類 建議采用的精度等級 高精度 一般精度 低精度 1 ABS 3 4 5 根椐塑件的要求，由以上兩表可查得：該塑件可按精度等級為 4 級精度選取。 此產品采用級精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數 x 取值可在 ~ 的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機械加工的型腔和型芯的制造公差可達到 IT７～IT８級，綜合參考，相關計算具體如下： 型腔凹模尺寸的計算 （相關公式參見《塑料制品成型及模具設計》第 7980 頁） 圖 型腔 (一 )、型腔徑向尺寸的計算： 20 LＭ +δ z =[（ 1+Scp） LS3/4Δ ]+δ z LＭ ———— 凹模徑向尺寸（ mm） LS———— 塑件徑向公稱尺寸（ mm） Scp———— 塑料的平均收縮率（％） Δ ————— 塑件公差值（ mm） δ z ———— 凹模制造公差（ mm） 由： LS1= mm Ls2= mm 又查表知 4級精度時塑件公差值 Δ 1= Δ 2= mm 實踐證明：成型零件的制造公差約占塑件總公差的 1/3～ 1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的 1/3～ 1/4。為了保持較高精度選 1/4。 由于 ： δ z= 1/4Δ 得 ： δ z1=1/4 = mm δ z2=1/4 = mm 則 ： LＭ 1+δ z=[（ 1+Scp） LS3/4Δ ]+δ z =[（ 1+%） ]+ =+ mm LＭ 2+δ z=[（ 1+Scp） LS3/4Δ ]+δ z =[（ 1+%） ]+ =+ mm (二 )、型腔深度尺寸的計算： 凹模深度尺寸同樣運用平均收縮率法： HＭ +δ z =[（ 1+Scp） LS2/3Δ ]+ δ z HＭ ———— 凹模深度尺寸（ mm） δ z———— 凹模深度制造公差（ mm） 其余符號同上 由 ： HS1= mm 21 取 4級精度時 Δ 1= mm 由 δ z=1/4Δ得： δ z1= mm 則 ： HＭ 1+δ z =[（ 1+Scp） LS2/3Δ ]+δ z =[（ 1+%） ]+ = + mm 型芯凸模尺寸的計算 圖 型芯 運用平均收縮率法： LＭ – δ z =[（ 1+Scp） LS+3/4Δ ] – δ z LＭ ———— 型芯徑向尺寸（ mm） δ z———— 型芯徑向制造公差（ mm） 其余符號同上 由 ： LS1= LS2= mm 取 4 級精度時 Δ 1= mm Δ 2= mm 由 δ z=1/4Δ 得 ：δ z1= mm δ z2= mm 則 ： LＭ 1– δ z =[（ 1+Scp） LS+3/4Δ ]– δ z 22 =[（ 1+%） +3/4 ]– =– mm LＭ 2– δ z =[（ 1+Scp） LS+3/4Δ ]– δ z =[（ 1+%） +3/4 ]– =– mm (二 ) 型芯 高度 尺寸的計算 運用平均收縮率法： HＭ – δ z =[（ 1+Scp） LS+2/3Δ ]– δ z HＭ ———— 型芯高度尺寸（ mm） δ z———— 型芯高度制造公差（ mm） 其余符號同上 由 ： HＳ 1=9mm HＳ 1= 取 4級精度時 Δ 1= mm Δ 2= mm 由δ z=1/4Δ 得 ：δ z1= mm δ z2= mm