【正文】 型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對質(zhì)量。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應該對關(guān)鍵成型零件進行強度和剛度的校核。它是模具的主要部分，主要包括凸模，凹模及鑲件，成型桿和成型環(huán)等。故澆口選擇在塑件中心孔側(cè)壁處。3. 澆口位置的選擇澆口位置的選擇對塑件質(zhì)量的影響極大。它避免了環(huán)形、盤形澆口去除較難、澆口痕跡明顯的缺點，材料利用率也得到提高。1. 澆口的形式及特點本次設計采用輪輻式澆口。可以看出，采用輪輻式澆口時，產(chǎn)生的熔接痕明顯少于采用點澆口和側(cè)澆口，并且點澆口和側(cè)澆口產(chǎn)生的熔接痕有部分位于塑件外表面，影響表面美觀。輪輻式澆口和點澆口、側(cè)澆口氣穴數(shù)目基本相當，但輪輻式澆口產(chǎn)生氣穴位置多在分型面附近，所以通過分型面的設計，可以達到更好的排氣效果。比較可得三者差異不大，填充時間都比較短，其中輪輻式澆口澆口最短。通過 Moldflow Plastic Advisers 對塑件澆口和注塑進行模擬并分析，在三種方案中比較。澆口截面積通常為分流道的 ～ 倍，澆口截面積取為矩形。澆口是連接流道于型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。 澆口的設計澆口亦稱進料口是連接分流道與型腔的熔體通道。綜合以上，該模具采用的是一模一腔，采用平衡式 O 形排列（或稱輻射排列） 。雖然分流道有多種布置形式，但應遵循兩個原則，一個是排列盡量緊湊，縮小模板尺寸；另一個是盡量使用流程短，對稱布置。分流道長度為L = 分流道在分型面的布置形式分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，這式與多型腔的平衡式和非平衡式布置相一致的。圓形截面效率最高（即比表面最?。?，由于正方形流道凝料脫模困難，從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用矩形截面。分流道的截面面形狀和尺寸常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、U 字形、矩形等。它的作用是通過截面積變化和流向變化實現(xiàn)熔體的均衡分配，使熔體順利充滿各型腔。） ≈9（mm） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機的有關(guān)參數(shù)，設計出主流道如下圖： 15 圖 主流道形式 分流道的設計在多型腔或多澆口模具中應設置分流道。所以流道錐度為α/2=1176?！?176。（4） 主流道長度一般情況下主流道長度 L，應盡量小于 65mm，這里根據(jù)模架及該模具結(jié)構(gòu)取 L = 72(mm)。（2） 主流道的球半徑主流道的球半徑 SR = 18 + 1 ～ 2 取 SR = 19（mm） ?！?176。主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠”位置的能力。普通的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四個部分組成澆注系統(tǒng)的設計是注射模具設計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。因此選用如圖（a）所示的分型面。 分型面的形式該塑件的模具只有一個分型面，塑件分型面的選擇應保證塑件的質(zhì)量要求，本設計中，塑件分型面有多種選擇，如圖 所示。選擇分型面時應遵循以下幾項基本原則。排列為平衡式布置。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。為保證塑件表面質(zhì)量，使用輪輻式澆口成型，模具采用單分型面注射模。這里采用第二種安裝方式。④ 模具厚度（閉合高度）必須滿足下式：Hmin≤Hm≤Hmax(mm) 其中：Hm:所設計的模具厚度（mm） Hmin：注射機允許的最小模具厚度（mm） Hmax：注射機允許的最大模具厚度（mm） 注射機允許厚度200﹤270﹤400 符合要求。③ 模具外形尺寸（模具長度與寬度(mm)）注射模外形尺寸應小于注射機工作臺面的有效尺寸，模具長度方向的尺寸要與注射機拉桿內(nèi)間距相適應，模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝固在注射機工作臺面上。定位環(huán)與注塑機定模固定板上的定位孔呈間隙配合。② 定位圈尺寸注射機固定模板臺面中心有一規(guī)定尺寸的空，稱之為定位孔。主流道孔始端直徑 d2 應大于注射機噴嘴孔直徑d1，通常取 d2＝d1+（—1）mm,以利于塑料熔體流動。開模距離取 H 1 = 18包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H 2 =104余量取 8 則有：Smax ≥ s = 18+104+8 =130符合要求。開模行程校核開模行程 s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模 9 力，即：(nA1 + A2)p ﹤ FF——注射機的額定鎖模力(kN)P——型腔內(nèi)的壓力（cm 2/MPa）所以需要+= cm2﹤A由 proe 算得 A2= mm2 A1= mm2 查得 ABS 的平均成型壓力為 30（cm 2/MPa）30= kN﹤F符合要求最大注射壓力校核注射壓力的校核是核定注射機的額定功率注射壓力是否大于成型時所需的注射壓力。如果這一數(shù)值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。）表示最大注射量。或 g） ； mn——注射機的最大注射量(cm179。即 nm + mj ≤ K m n式中 m——一單個塑件的體積或質(zhì)量(cm179。所以需要 . ????nn=1 符合要求最大注射量的校核最大注射量是指注射劑對空注條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大的注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量。） ； m 1——單個塑件的質(zhì)量或體積（g 或 cm179。） 250 螺桿直徑(mm) 50注射壓力(MPa) 127 鎖模力(kN) 1600移模行程(mm) 350 頂出行程（mm） 220定位孔徑（mm） 100 注射方式 螺桿式模具最大厚度(mm) 400 模具最小厚度(mm) 200噴嘴移出量（mm） 20 噴嘴球半徑(mm) 18 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核型腔數(shù)量的確定和校核型腔數(shù)量的確定是模具設計的第一步，行腔數(shù)量與注射劑的塑化速率，最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，另外，型腔數(shù)量還直接影響塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟性。）質(zhì)量 = (g) 注射機型號的確定根據(jù)塑件的體積初步選定用 XSZY125/90 型注射機。 塑件的相關(guān)計算經(jīng)計算（Pro/E）：體積 = （cm179。 塑件的成型工藝參數(shù)確定ABS 成型工藝參數(shù)：密度（g/cm3）：— ，取注射成型機類型：螺桿式計算收縮率：—% ，取 %預熱：溫度（℃）：80—85 時間（h）：2—3料筒溫度（℃）：后段：150—170 中段：165—180 前段：180—200模具溫度（℃）：50—80注射壓力（MPa）：60—100噴嘴溫度（℃）：170—180成型時間（s）：注射時間：20—90 高壓時間：0—5 冷卻時間：20—120 總周期：50—220螺桿速度（r/min）：30后處理：方法：紅外線燈，鼓風烘箱 溫度（℃）：70 時間（h）：2—4適用注射機類型：螺桿、柱塞均可 7 說明：該成型條件為加工通用 ABS 料時，所用苯乙烯丙烯腈共聚物（即AS）成型條件與是上相似。C） 、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆） 。m） 1014擊穿電壓（KV/mm） \ 介電常數(shù)（10 6Hz） 介電損耗角正切（10 6Hz） 耐電弧性(s) 50—85 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為 70176。K1102)—線膨脹系數(shù)(105K1)—滯流溫度(176。kg 1K1) 1255—1674導熱系數(shù)(WABS 主要技術(shù)指標： 熱物理性能密度(g/ cm179。以上使用性能：綜合性能較好，沖擊韌性、力學強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學性、電性能良好，易于成型和機械加工，與 372 有機玻璃的焊接性良好，可作雙色成型塑料，且表面課鍍鉻。④比聚苯乙烯加工困難，宜取高溫料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗擊型樹脂，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，比聚苯乙烯易分解） ，對要求精度較高塑件模溫宜 50—60℃，要求光澤及耐熱型料宜 60—80℃，注射壓力應比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射機時料溫為 80—230℃，注射壓力為 100—140MPa，螺桿式注射機則取160—220℃、70—100MPa 為宜。②吸濕性強，含水量應小于 ％，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。取40180。 凸模（行芯）：35180。20180。 脫模斜度：凹模（型腔）：40180。 （2）工藝性分析塑件外側(cè)表面和配合面光滑，且無澆口推桿痕跡，內(nèi)表面沒有要求。塑件尺寸：（見塑件圖）塑件要求：（1）結(jié)構(gòu)分析該塑件尺寸中等大小，最大寬度，最小厚度2mm。塑件顏色：黑色。產(chǎn)品模型用 Pro/E 進行 CAD 設計，并對制品的強度、應力等進行分析，改善制品的結(jié)構(gòu)設計；根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，已經(jīng)初步確定相應的設計步驟、參數(shù)選擇．計算公式以及標準模架等；采用CAE 方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結(jié)果對改進模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)，同時也檢驗模具的剛度和強度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。所有的設計過程真正做到所想即所得，逼真的顯示效果使設計者可以非常自由地表現(xiàn)自己的設計意圖。由于諸多因素的影響，一個合理的塑料產(chǎn)品設計方案來之不易，即使有豐富經(jīng)驗的設計師也很難取得十分滿意的設計結(jié)果。 本次課題的主要研究目標及內(nèi)容本次注塑模設計是應用計算機來輔助完成注塑模的設計與制造，其應用的重點是注塑制品的幾何造型、零件分模、模架及結(jié)構(gòu)件設計等。研究和應用多樣、先進、價廉的檢測設備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。研究和應用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，并能大幅度節(jié)省原材料和能源，所以廣泛應用技術(shù)是塑料模具的一大變革。但我國模具標準化程度在 30%以下，遠遠落后于發(fā)達國家。使用標準模架及其標準件，可節(jié)省金屬材料約 30%，降低成本約 25%，縮短模具開發(fā)周期，減輕勞動強度，提高設計質(zhì)量，對模具工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。計算機能大量儲存和方便地查找各種設計數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫)和標準件的圖形(圖形庫)，并能繪出模具的零件和裝配圖，提高了設計質(zhì)量，加快了設計速度。目前，美國 PSP 公司的 IMES 專家系統(tǒng)，能幫助模具設計人員用專家知識解決注塑模的設計質(zhì)量問題。⑦CAD/CAMC/AE 集成系統(tǒng)軟件。⑤模溫分析模擬軟件。③注塑級塑料物性數(shù)據(jù)庫軟件。該系統(tǒng)由 8 個部分組成:①復雜曲面幾何造型圖像軟件。美國 ACT 公司推出 2 了新版本 C 一 Mold 系統(tǒng)軟件，注塑模 CAD 實用化進入了新的里程碑。隨著塑料模具應用領(lǐng)域的不斷擴大，地位的不斷提高，國家己非常重視并制定了明確的奮斗目標。美國 AC2Tech 公司的 C2MOLD 等等. 國內(nèi)外注塑模的發(fā)展趨勢隨著人類社會的進步和高新技術(shù)的不斷發(fā)展，世界各國不惜投入重金研究開發(fā)塑料模具設計與制造新技術(shù)。德國 IKV 公司 CADMOULD 系統(tǒng),可用于注塑模流動分析、冷卻分析、力學性能校核。華中理工大學國家重點實驗室研制成功了“實用化注塑模CAD/CAE/CAM ”；北京化工學院進行了注塑沖模過程計算機仿真；其他部分企業(yè)科研單位也做了一些探討工作，并且收到了一定的經(jīng)濟效益。III目 錄摘要 ................................................................IABSTRACT.........................................................II第一章 緒論 .........................................................1 注塑模研究現(xiàn)狀 ........