【正文】 [ ] 1 4 7[ 1 ] [ 1 ] 4 . 1 2[ ] 2 1 4 7 2 4 5S r rp??? ? ? ? ?? ? ?mm （ 43） 式中 [б ]—— 型腔材料的許用應(yīng)力 ,Mpa (一般地，未經(jīng)淬硬的鋼材的許用應(yīng)力取 [б ]=～ 98Mpa，對淬硬到 HRC53～ 58 的鋼材，取 [б ]=～,本設(shè)計中取 [б ]=147Mpa)。 (1)按剛度條件計算時，其側(cè)壁厚為： 5 []phS E ?? （ 41） 式中 S—— 型腔的 側(cè)壁厚度， mm； P—— 型腔內(nèi)單位面積熔體壓力 ,Mpa 可取注射成型壓力的 25%～ 50%,則 P 取 45。 ? ? ? 件 2 定模板 ? zm s 02[ (1 ) ]3H S H ??? ? ? ? ? ? ? 件 3 動模板 4? ? 型芯計算 件 2 定模 板 R34? z0ms3[(1 ) ]4l S L ??? ? ? ? ? 17 ? ? ? 6 ? 216。 表 41 型芯型腔主要工作尺寸計算 已知條件：平均收縮率 Scp=％，模具制造公差 δ z=△ /3 類別 零件圖號 名稱 塑件尺寸 計算公式 型芯或型腔工作部分尺寸 型腔計算 件 2 定模板 ? ? zm s 03[(1 ) ]4L S L ??? ? ? ? 216。查 參考文獻(xiàn) [3]得改性聚苯乙烯的收縮率為 Q=%～ %，故平均收縮率為 S=(%+%)/2=%= 根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取 δ z=Δ /3。合模時注塑機(jī)頂出桿復(fù)位 ,頂桿固定板在復(fù)位 彈簧 的作用下回到初始狀態(tài) ,動、定模板完全閉合回到成形位置 ,進(jìn)入下 一個工作循環(huán)。 模架結(jié)構(gòu) 如圖 37 所示。 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定 綜合考慮，本塑件采用一模八腔平衡布置、側(cè)澆口一次分型結(jié)構(gòu)、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小等多項因素。 圖 36 推桿 14 分模導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 該塑件精度要求不算高，塑件形狀，型腔分布對稱，無明顯單邊注射側(cè)向力，可采用最為常見的導(dǎo)柱導(dǎo)套定位機(jī)構(gòu)。 ， 一模就需 8 個均布的推管 ， 且中間的凹坑也需設(shè)計成形的型芯 。其結(jié)構(gòu)如圖 35 所示。 冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之 一 ，模具常用 Z 形拉料桿冷料穴?？紤]加工和熱處理比較困難，型芯采用拼塊組合式結(jié)構(gòu)。若采用拼塊組合式型腔，比較麻煩，需要至少 8 塊拼塊組成。同 時也有利于型芯冷卻和排氣的實(shí)施。 組合式型腔是由許多拼塊鑲制而成，機(jī)械加工和熱處理比較容易，能滿足大型塑件的成型需要。整體 式 型芯結(jié)構(gòu)牢固，成型塑件質(zhì)量好，但尺寸較大，消耗貴重模具鋼多，不便加工和熱處理。 整體式型腔是直接在型腔板上加工，有較高的剛度和強(qiáng)度。 采用平衡式側(cè)澆口 (見圖 34)， 只需兩開式模具結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)開合模 ，而且所得到的型腔零件加工簡單 ， 且澆口容易去除 ,不影響制品的使用性能和外觀質(zhì)量 ， 容易保證每個型腔內(nèi)塑件尺寸 ， 因 此本設(shè)計采用平衡 式 側(cè) 澆 口 。 該 塑件的體積比較小，形狀也不復(fù)雜，本設(shè)計采用 U 型斷面分流道，切削加工在動模上，加工易實(shí)現(xiàn)，且比表面積不大，熱量損失和阻力損失不太大，查相關(guān)經(jīng)驗(yàn)表格得 U 型分流道截面半徑 R=3mm， h=,長度 L=35m 據(jù)此，該模具的分流道設(shè)計 和 U 型分流道截面如圖 33 所 示 。 取主流道 長度 L=55mm。 圖 32 型腔分布 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 主流道的設(shè)計 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [1]查得 XSZ60 型注射機(jī)噴 嘴 的有關(guān)尺寸如下： 噴嘴半徑： 1R =12mm； 噴嘴孔直徑 : 1d =? 4mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： 1 (1 2)RR?? mm； 1 ( 1)dd?? mm 取主流道球面半徑： R=14mm； 取主流道的小端直徑： d=? ； 11 為了 讓主流道凝料能順利地從澆口套中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為 2～ 6176。 （ 2）若采用一模多件，生產(chǎn)效率高，資源的利用率也高，這里選用的是一模八腔矩形分布，模具尺寸適中，適合大批量生產(chǎn)，這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。若采用如圖 31（ a）所示的分型方法 AA水平分型，箭頭朝向代表動模的位置；由于塑件凹槽包緊力的存在，塑件可能留在定模，為了使塑件脫模，必須設(shè)計定模退出機(jī)構(gòu)，使模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，模具的設(shè)計成本也相應(yīng)提高；若采用圖 31（ b）所示的分型方法， AA水平分型塑件，塑件就包緊在動模型芯一側(cè)，因而留在動模側(cè)，這使模具的結(jié)構(gòu)變得簡單，因而選擇該方法為模具設(shè)計的分型方案。 9 第 3 章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列，澆注系統(tǒng)設(shè)計，型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定，推件方式，側(cè)抽芯機(jī) 構(gòu)設(shè)計，模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計等內(nèi)容。 (5) 注射壓力 （ MPa） ： 60~100。 (3) 噴嘴溫度 （ ℃ ） ： 160~180。 2. 注塑工藝參數(shù) (1) 注塑機(jī) ： 螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為 28r/min?！? 3200 彎曲彈性模量 /MPa 6101300 8 EPS 的注射成型過程及工藝參數(shù) 1. 注射成型過程 (1) 成 型前的準(zhǔn)備 ,對 EPS 的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢測，由于 PE吸水性極小，成型前無需進(jìn)行干燥； (2) 注射過程 ,塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個階段； (3) 塑件的后處理。cm3 ~ 屈服強(qiáng)度 /MPa ~ 凝固放熱量 /kJ 3. EPS 的主要性能指標(biāo) 其性能指標(biāo)見表 21。 （ 2） 宜用高料溫 ,高模溫 ,低注射壓力 ,延長注射時間有利于降低內(nèi)應(yīng)力 ,防止縮孔 .變形 。 1. 使用性能 綜 合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐腐蝕性，絕緣性能良好，易于成型和機(jī)械加工，適合制作一般的機(jī)械零件、減摩零件、傳動零件和結(jié)構(gòu)零件。 130 最大開合模行程 /mm 148 模具最大厚度 /mm 200 模具最小厚度 /mm 55 噴嘴圓弧半徑 /mm 噴嘴孔直徑 /mm 4 動定模固定板尺寸 /mm 196x196 拉桿空間 /mm 196x92 合模方式 液壓 機(jī)械 頂出方式 中心頂出 7 塑件的 成型 工藝的 分析 聚苯乙烯 性能分析 注射材料選擇低壓聚 苯 乙烯，英文縮寫為 EPS。 表 24 注塑機(jī)的參數(shù) 額定注射量 /cm179。 所以，塑件的質(zhì)量為： ggVW ???? ? 根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模八 腔 的模具結(jié)構(gòu)；考慮外形尺寸，對塑件及材料的分析及注塑時所需的壓力情況，參考模具設(shè)計手冊出初選柱塞式注射機(jī)： XSZ60。 (2)計算塑件的質(zhì)量 計算塑件的質(zhì)量為了選擇注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。 綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析 具體分析如下： 6 (1)從圖紙上分析，該塑件基本上為回轉(zhuǎn)體，該塑件一端圓周均勻分布 6個 2R 的半圓形凸起花紋，花紋內(nèi)部開了 ? 的凹槽為工作部分，在花紋與大端接觸處設(shè)計脫模容易，且飛邊去除容易，設(shè)計合理。 5 塑件的尺寸精度、表面質(zhì)量分析 塑件的尺寸精度分析 該塑件標(biāo)注的公差尺寸有 ? ? ，屬于一般精度要求，其他尺 寸均為未標(biāo)注公差的自由尺寸，可按 MT5 查取公差，表 23 為塑件的主要尺寸 及其 公差（單位均為 mm）。 2. 溫度敏性高，對料溫應(yīng)嚴(yán)格控制，否則會出現(xiàn)“銀絲”、透明性差現(xiàn)象。 成型特點(diǎn) 無定性料，吸濕性小，不易分解； 流動性較好（溢邊值為 左右），可用螺桿或柱塞注射機(jī)成型；噴嘴用直通式或自鎖式，但應(yīng)防止飛邊； 易采用高料溫、高模溫、低注射壓力、延長注射時間，有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔、變形。10%~30%的鹽酸、稀硝酸及其他有機(jī)酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用等。 使用溫度 只能在較低溫 度下使用，熱變形溫度一般在70~98℃。 表 22 塑件的原材料分析 材料品種 聚苯乙烯 ,屬于熱塑性塑料。 3 第 2 章 塑 件工藝性分析 零件名稱：按鈕 生產(chǎn)批量：大批量 材料：聚苯乙烯（ PS） 未注公差取 MT5 級精度 要求設(shè)計按鈕模具 (a)按鈕零件二維圖 （ b）按鈕零件三維圖 圖 21 按鈕零件圖 塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面質(zhì)量和塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析，其具體分析如下。實(shí)踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。 （ 1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具 :隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。 塑料成型模具的發(fā)展趨勢 目前為止，我國在塑料模的制造精度、模具標(biāo)準(zhǔn)化程度、制造周期、模具壽命以及塑料成型設(shè)備的自動化程度和精度等方面已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。據(jù)專家預(yù)測分析，今年進(jìn)口模具依然以與汽車和家電配套大型的注塑模具、為集成電路配套的塑封模具、為電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械包裝配套的多層、多腔、多材質(zhì)、多色、精密度高的塑料模具為主；與此同時，中低檔塑料模具出口將上升 30 % 左右。 塑料模具的現(xiàn)狀 從塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r看，中國的模具產(chǎn)品的 10 大類 46 個小類中，塑料模具占模具總量的 40％左右。模具是決定最終產(chǎn)品性能、規(guī)格、形狀 及 尺寸精度的載體，塑料成型模具是使塑料成型生產(chǎn)過程順利進(jìn)行、 保證塑料成型制件質(zhì)量不可缺少的工藝裝備，是體現(xiàn)塑料成型設(shè)備高效率、高性能和合理先進(jìn)塑料成型工藝的具體實(shí)施者，也是新產(chǎn)品開發(fā)的決定性環(huán)節(jié)。要求塑料模具能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品。 現(xiàn)代塑料成型生產(chǎn)中，塑料制件的質(zhì)