【文章內(nèi)容簡介】 力下的到強(qiáng)度、外觀都較好的塑件。 2. 保壓階段 t1～ t2 從熔體充滿模腔時(shí)起柱塞或螺桿撤回為止這段過程，由于塑料熔體在模腔受到冷卻而發(fā)生收縮，但因模腔內(nèi)的的塑料仍處于柱塞或螺桿的穩(wěn)壓之下，料筒內(nèi)的熔料必然向模腔內(nèi)繼續(xù)填充，以補(bǔ)足因收縮而留 出的空間。這個(gè)階段對于提高制品的密度，降低收縮和和克服制品表面缺陷如縮孔、凹陷、氣泡等都有作用。 保壓時(shí)間長些，模內(nèi)封口壓力高，倒流少，收縮率較少。 塑料注塑模具 介紹 塑料成型生產(chǎn)中使用的模具簡稱注塑模，它是實(shí)現(xiàn)注塑成型生產(chǎn)的工藝裝備。注塑模、塑料原材料和注塑機(jī)通過成型工藝聯(lián)系在一起，形成注塑成型生產(chǎn)單元。 塑料模具結(jié)構(gòu)的組成 注塑模的結(jié)構(gòu)是根據(jù)選用的注塑機(jī)種類、規(guī)格和塑件本身的形狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定，注塑機(jī)的種類和結(jié)構(gòu)形式是很多的，而塑件的形狀結(jié)構(gòu)根據(jù)使用要求不同更是千變?nèi)f化，從而導(dǎo)致 注塑模的結(jié)構(gòu)形式也是十分繁多的。但不管模具結(jié)構(gòu)如何變化，每付模具都是由以下幾個(gè)部分組成，而且它們在不同模具中的所起的作用是相同的。 根據(jù)模具上各個(gè)部件的不同作用，可細(xì)分為以下幾個(gè)部分 ： 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 8 頁 共 46 頁 (1) 成型零部件 主要用來決定塑件的幾何形狀和尺寸，它通常由凸模（成型塑件內(nèi)部形狀），凹模（成型塑件外部形狀），型芯或成型桿、鑲塊 ，以及螺紋型芯或型環(huán)等組成。 (2) 澆注系統(tǒng) 將塑件熔體由注塑機(jī)噴嘴引向型腔的一組流動通道，它由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞會直接關(guān)系到塑料制件的質(zhì)量和注塑成型的效率 。 (3) 向?qū)Р考? 為了確保動模與定模在合模時(shí)能準(zhǔn)確對中，在模具中必須設(shè)置向?qū)Р考ＭǔＯ驅(qū)Р考蓪?dǎo)柱和導(dǎo)向孔組成。 (4) 脫模機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)是指在開模過程的后期，將塑件從模具中脫出的機(jī)構(gòu)，它由拉料桿，推桿 、復(fù)位桿、推桿固定桿和推板組成 (5) 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) 對于有些帶帶外側(cè)凹槽或側(cè)孔的塑件，在被推出模具之前，模具必須先進(jìn)行側(cè)向分型，拔出側(cè)向凸?；虺槌鰝?cè)向凹?；騻?cè)向抽芯，然后方能順利脫模，此時(shí)需要設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。 (6) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 為了滿足塑料成型工藝對模具溫度的要求，需要有溫度調(diào) 節(jié)系統(tǒng)對模具的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 模具冷卻，一般在模板內(nèi)開設(shè)冷卻水道。加熱則在模具內(nèi) 或周圍安裝加熱元件。 (7) 排氣系統(tǒng) 塑料模中設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)是為了在塑料熔體充模過程中排除模腔中的空氣和塑料本身揮發(fā)出的各種氣體，以避免它們對塑件成型造成缺陷。對于小型塑料制件，因其排氣量不大，可直接利用分型面排氣，也可以利用模具的推桿或型芯與模具的的配合孔之間的間隙排氣。大型塑件需設(shè)置專用排氣槽。 [4] 料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 塑模具是成型塑料制品的主要工具。而一般來說塑料制品通常是批量和大批量生產(chǎn)，因此要求塑料模具 在使用時(shí)具有高效率、高質(zhì)量及成型后少加工或不再加工，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮這些問題。 (1) 根據(jù)塑件的使用性能和成型性能，確定簡潔合理的分型面基準(zhǔn)面和澆口的位置等形式，這是在模具設(shè)計(jì)中較為重要的問題。 (2) 在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)注意它在制造過程中的工藝性，根據(jù)工廠實(shí)際設(shè)備狀況以及技術(shù)力量等客觀因素，制定出立足本地切實(shí)可行的設(shè)計(jì)法案，從整體到零件都能易于加工，易于保證尺寸精度。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 9 頁 共 46 頁 (3) 應(yīng)充分考慮注射過程中的生產(chǎn)效率，即在單位時(shí)間內(nèi)提高注射次數(shù)，即縮短成型周期。 (4) 綜合塑件的結(jié)構(gòu)狀況，盡可能地將需要有 精度要求的尺寸以及孔、柱、凹、凸等結(jié)構(gòu)形式全部在模具中表現(xiàn)出來，即成型的塑件應(yīng)該是不需要或不太需要事后加工的較完整的塑件。 (5) 模具結(jié)構(gòu)力求簡單實(shí)用、穩(wěn)定可靠，縮短制造周期和降低制造成本，并應(yīng)便于裝配，便于維修和便于更換易損件等。 (6) 重視模具材料的選擇與處理，在模體結(jié)構(gòu)間或模體與塑件間在頂出過程中又頻繁接觸和摩擦的部位，零部件應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材及必要的熱硬處理，使結(jié)構(gòu)零件提高耐磨性及強(qiáng)度，以減少故障，提高模具壽命。 (7) 模具的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)也是模具設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的問題。模具從設(shè)計(jì)到制造一般來說周期很長 ，但為了開發(fā)產(chǎn)品、搶占市場的需要，往往要求越快越好。為了縮短模具生產(chǎn)的準(zhǔn)備期，應(yīng)降低成本，模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是十分必要的。由于塑件的結(jié)構(gòu)各式各樣，模具的型腔、型芯也各不相同，但模體選用標(biāo)準(zhǔn)模架、常用頂桿、導(dǎo)向零件、澆口套都可以盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。 工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中， 60～ 80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性 、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是 “效益放大器 ”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 鑒于振興我國模具工業(yè)的重要性，在 1989 年 3 月國務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位。 1997 年以來，國家又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè) 、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，從 1997 年2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 10 頁 共 46 頁 到 2021 年，對全國部分重點(diǎn)專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。 1999 年 7 月國家計(jì)委和科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的《當(dāng)前國家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南 (目錄 )》，把電子專用工模具、塑料成形新技術(shù)與新設(shè)備、快速原型制造工藝及成套設(shè)備、激光加工技術(shù)及成套設(shè)備、汽車關(guān)鍵零部件等等，都列進(jìn)去了。 1999 年 8 月 20 日黨中央和國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展高科技實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定》指出：要在電子信息特別是集成電路設(shè) 計(jì)與制造、網(wǎng)絡(luò)及通訊、計(jì)算機(jī)及軟件、數(shù)字化電子產(chǎn)品等方面，在生物技術(shù)及新醫(yī)藥、新技術(shù)、新能源、航天航空、海洋等有一定基礎(chǔ)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，形成一大批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有競爭優(yōu)勢的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。要加強(qiáng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級。注重電子信息等技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的嫁接，大幅度提高國產(chǎn)技術(shù)裝備的水平。 所有這些，都充分體現(xiàn)了國務(wù)院和國家有關(guān)部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 從以下四個(gè)方面，可以看出模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位與作用。 第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分。例如：屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計(jì)與制造，不能沒有做引線框架的精密級進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品 (包括通訊產(chǎn)品 )的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領(lǐng)域也離不開精密模具。例如：形狀誤差小于 ～ 器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為 “高新技術(shù)企業(yè) ”。 第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要 領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 CAD／ CAE／ CAM 技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個(gè)組成部分。在 1998 年以前，許多人把機(jī)械工業(yè)2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁 共 46 頁 當(dāng)作一般的加工工業(yè)。 1998 年 11 月召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議，首 次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。將機(jī)械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機(jī)械工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎(chǔ)工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因?yàn)閲窠?jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的。 第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè) ——機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與 量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進(jìn)口近 10 億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn) 500 多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具 。生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求當(dāng)中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁 共 46 頁 2 模具預(yù)設(shè)計(jì) 在模具設(shè)計(jì)前，需要對需要進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的制件進(jìn)行材料、尺寸精度、表面質(zhì)量以及加工工藝性進(jìn)行全面的分析。 為了做好塑料注 塑模具設(shè)計(jì)，了解塑料的基本性能以及有關(guān)塑料成型 的基本知識，對于設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理易于成型、高質(zhì)高效低耗的塑料結(jié)構(gòu)來說是十分必要的。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)塑件的具體情況，選出合適的注塑機(jī)。 還需要進(jìn)行初步注塑過程的工藝性分析。 塑件分析 暖瓶底座 ，材料是 丙烯腈 苯乙烯 共聚 物 （ AS），要求該塑件外形美觀，色澤鮮艷，外表沒有斑點(diǎn)及熔接痕，其結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 和附件中塑件圖 所示。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 共 46 頁 圖 三維塑件圖 現(xiàn)需要大批量生產(chǎn)， 根據(jù)查參考資料 [5]中表 可以得到，本塑料件的尺寸中 未注公差取 MT5 級精度 。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁 共 46 頁 塑件原材料分析 對塑件的原材料分析如表 表 塑件的原材料分析 塑件的尺寸精度分析 該塑件尺寸精度沒有特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按 MT5 取公差。 塑件表面質(zhì)量分析 根據(jù)塑件外形要求，粗糙度可取 m。而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要塑料 品種 結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) 使用溫度 化學(xué)穩(wěn)定性 性能特點(diǎn) 成型特點(diǎn) 丙烯腈 苯乙烯共聚 物（ AS） 非線性結(jié)構(gòu) 結(jié)晶型材料， 半透明 小于 130℃耐寒性好，脆化溫度70℃ 有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，不耐堿、酮、脂等 由于 兩 種單體的比例不同，可有不同性能和熔融溫度，流動性能的 AS 如與其它塑料或添加劑共混，則更可擴(kuò)大至不同用途和性能的 AS，如抗沖級、耐熱級、阻燃級、透明級、增強(qiáng)級、電鍍級等。 可選用 標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)（螺桿長徑比 20： 1，壓縮比大于 2，注射壓力大于1500bar）。如果采用色 母?；蛑破吠庥^要求料高，可選用小一級直徑的螺桿。鎖模力按照47006200t/m2 來確定，具體需根據(jù)塑料等級和制品要求而定 結(jié)論 1. 模具溫度可設(shè)為 6065℃。流道直徑 68mm。澆口寬約 3mm，厚度與制品一樣，澆口長度要小于 1mm。排氣孔寬 46mm，厚 。 2. AS 的吸水率大約為 %%，對于一般級別的 ABS，加工前用烘箱以 8085℃烘 24 小時(shí)或用干燥料斗以 80℃烘 12 小時(shí) 3. 易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴(yán)格控制成型條件，塑件成型后需退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力； 塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應(yīng)力集中，脫模斜度宜取 20′ 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 共 46 頁 求。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 (1) 從圖紙分析，該塑件的外形為關(guān)于中間對稱結(jié)構(gòu)，壁厚都符合最小壁厚要求 。 (2) 塑件型 芯有較深且較窄的槽孔，不便于加工制造模具，需要考慮使用型芯嵌塊。 (3) 塑件兩端側(cè)面有分別有兩個(gè)孔，不易脫模，需要使用側(cè)抽型裝置 綜上所敘，該塑件可以采用注射成型加工。 初選成型設(shè)備與注射工藝規(guī)程編制 計(jì)算塑件的體積和重量 (1) 計(jì)算塑件的體積： V= (2) 計(jì)算塑件的重量： 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [5]查 的 ρ =所以，塑件的重量為： W=ρ V= 103=60g 根據(jù)塑件的形狀及尺寸采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸及注射時(shí)所 需壓力情況，參考模具設(shè)計(jì)手冊 [2]初選螺旋式注射機(jī)： XSZY600。 確定成型工藝參數(shù) (1) 塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定 查常用熱塑料注射成型工藝表得出工藝參數(shù)見表 ，試模時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整。 (2) 填寫模塑成型工藝卡 表 塑模成型工藝卡 聚碳酸酯 預(yù)熱和干燥 溫度 t/℃ 110～ 120 成型時(shí)間 T/s 注射時(shí)間 15～