【正文】 mmnm %8021 ?? 式中 n 型腔數(shù)量 1m 單個塑件的體積（ 3cm ） 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（ 3cm ） 本設(shè)計中： n=8 ?1m 3cm 2m = 3cm M=+= 注塑機額定注塑量為 119g = 注射量符合要求 （ 2） 模具 開模行程 ??S 的校核 任何模具在設(shè)計時就必須考慮到 模具開模后 能否輕松 取出制件， 所以設(shè)計上要預(yù)留能夠取出制件的 開模距離，模具 在 開合 的 過程 中 模具的 動模固定板 在次過程 移動 的 距離 即所謂的開模行程 。 4． 4 注射用機 的選擇和校核 由于采用一模 8 腔，需要至少注射量為 8*=，流道水口廢料， 一模的熔體 總注 射 量 可 達到 ，再根據(jù) 注射是所需的 注射壓力 等參數(shù) ，綜合 以上 因素 考慮 ， 在本設(shè)計中決定 選 用的 注射機為海天 AX280 。因此采用側(cè)澆口！ 4． 3 模具 型腔數(shù)目的確定 考慮到在本設(shè)計中所設(shè)計的制品尺寸較小，且澆口為側(cè)澆口 ， 從實際出發(fā)考慮到產(chǎn)品的生產(chǎn)成功概率 ，并從 環(huán)保方面 出發(fā)， 節(jié)約成本并 提高 產(chǎn)品的 生產(chǎn)南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 43 頁 效率， 且生產(chǎn)需求較大。 在設(shè)計任務(wù)指導(dǎo)書中對 本設(shè)計中 按鍵 塑件 制品的 外表面質(zhì)量要求較 高 。 從空間位置來看 它 從上到下依次 由 冷料穴到澆口然后是 主流道 最后是 分流道組成。 該系統(tǒng)最根本的 作用是 在注射開始后能夠使物料熔體在壓力的作用下充滿整個型腔并將壓力傳導(dǎo)至模具的各個部分 。 本設(shè)計中塑件所采用的材料為 ABS ， 所以根據(jù)材料的性能 采用 制品 退火處理 3h1 。這樣做的 目的不僅 是 為了消除制件內(nèi)部存在的應(yīng)力 ， 而且可以通過相應(yīng)的工藝工序 改善 制件的性能 和提高 產(chǎn)品的 穩(wěn)定性。 第三步： 按鍵成品 后 的 處理 制件注射成型冷卻脫模后，在制品中存在著內(nèi)應(yīng)力。 對 本設(shè)計而言，由于采用 ABS 材料， 脫模助劑則 可 采 用硬脂酸鋅 。合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計 ，可以使制件脫模事半功倍 。 （ 3） 模具 脫模劑的選用 脫模劑是 敷在模具表面的種常用助劑，目的是能夠輕松的 從模具中脫出 所需要的制件。所以在 清洗時 一般選擇的是 拆卸清洗或者 直接整個的更換 料筒。 （ 2） 注射機 料筒的清洗 任何一種 塑料或某一注射機 在最開始使用的時候 ，或者在生產(chǎn)中 客戶 要 求改變 所生產(chǎn)的 產(chǎn)品 、 原料 的更換 、 顏色 的改變 或發(fā)現(xiàn) 在制品 中 發(fā)生 分解時，都應(yīng)該及時 對注射機（ 一般 是料筒 ，也是最主要的地方 ）進行 有效 清洗或 更換 。 并 抽樣 測試 物料原本擁有的性能及各項 指標(biāo) 是否達標(biāo) ，對原材料 按其材料特性 進行 制作前的 適當(dāng)預(yù)熱干燥， 不同與其他材料， ABS 材料 不怎么吸水 ， 所以塑件 成型前 的干燥處理不需要對 ABS 進行 。 計算如圖 ： 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 共 43 頁 圖 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁 共 43 頁 4 按鍵 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 4． 1 按鍵 注射成型工藝過程分析 通過對按鍵 的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量 的分析與計算 ， 可以 確定其成型工藝過程如下 ： 第一步： 在 保證產(chǎn)品質(zhì)量 的前提下使注射過程盡可能的順利 ，應(yīng)對 制作產(chǎn)品時 所 要用到 的設(shè)備和 材料 作好準(zhǔn)備。 本設(shè)計中 塑件外部 所需要 的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多， 參考資料 [2]外部采用粗糙度為 m? ，內(nèi)部為 m? 。目前國內(nèi) 塑料 行業(yè)產(chǎn)品 的表面粗糙度一般 在 ～ Ra ?之間， 在 模腔 內(nèi) 表壁 上 的粗糙度應(yīng) 不超過 塑件的 1/2 ，即 ～ Ra ?。 3． 3 本設(shè)計中 塑件表面粗糙度 塑件的 表面粗糙度越低 ，則能達到的塑件的表面要求越高。根據(jù)目前 我國國內(nèi)一般 的成型水平，塑件 的 精度尺寸公差可以參照文獻 資料 [2]表 32塑件的尺寸與 （ ）1978SJ1372（ 來確定 塑件的精度尺寸公差 。所以 為降低難度和成本 在設(shè)計時就應(yīng)當(dāng)精簡尺寸 ， 設(shè)計者需要 在滿足 產(chǎn)品設(shè)計 要求的前提下盡 量降低產(chǎn)品 的精度 規(guī)格 。 塑件的 設(shè)計 尺寸精度 的要求對 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的制造精度 產(chǎn)生直接的影響，在設(shè)計模具時一切應(yīng)當(dāng)以塑件的設(shè)計尺寸精度做為基本要求 。從節(jié)約 成本 和環(huán)保 的角度 來看 ， 一般只要能夠 滿足制品的 設(shè)計 使用要求， 通常情況下 制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計 中設(shè)計者都應(yīng)當(dāng)避免浪費 盡 可能的少占用空間 ， 以便得到 外形 的結(jié)構(gòu)尺寸相對較小的制品 。 3． 2 本設(shè)計中 塑件尺寸及精度 塑料 的 品種 和塑料熔體的 流動性 以及 注射機規(guī)格 決定了塑料制品的規(guī)格，即外形和大小。所以本設(shè)計 在塑件上設(shè)計 此類 孔時，采用 的都是 簡單孔型。 （ 4）孔 根據(jù)各方面 塑料制品 制作的經(jīng)驗，在制品 上通常 會 帶有通孔和盲孔， 從最初設(shè)計的 原則上 來 講，這些孔 可以使用型芯進行成型 。 在 滿足產(chǎn)品的設(shè)計 要求時，塑件的各連接角處 統(tǒng)一使用圓角，不小于 ? 的半徑 。 （ 3）塑件的圓角 不管是金屬制品還是塑料制品 ， 應(yīng)力集中一般都發(fā)生在設(shè)計 上的轉(zhuǎn)角處。 根據(jù)前輩們的設(shè)計經(jīng)驗來看 塑件壁厚一般取 1～ 4mm 左右 ， 通常采 用的數(shù)值為 2～ 3mm 左右 。 反過來說 壁厚太小則 會導(dǎo)致制品的 剛度 不夠 ， 制品在進行 脫模、裝配、使用中會 因為剛度上的問題 發(fā)生變形，影響到 客戶 的使用和 制件 裝配的準(zhǔn)確性。因為 過大的 壁厚不僅 浪費使用 原材料，還使得產(chǎn)品的性價比降低，變相提高 生產(chǎn)成本 。 壁厚影響著 在 充模 注射 時 物料 熔體 的 流動、 熔體的 固化定型時 所使用 冷卻 的 時間、塑件 固化 成型 后的 質(zhì)量、塑件原材料 的使用 以及生產(chǎn)效率 的快慢 和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。本設(shè)計采用 ABS 材料，所以 型腔脫模斜度 一般 為 ???? 。 斜度過大時， 這樣來誰然說 脫模 較為 方便，但 是 會影響 產(chǎn) 品的精度、尺寸 ，并 造成 原材料 不必要的浪費 。 脫模斜度有大有小， 制品 的幾何形狀 、 內(nèi) 壁 的 厚 度大小 及收縮率 的高低都南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁 共 43 頁 能影響脫模斜度角度的大小 。 因此設(shè)計者們在設(shè)計上為防止制品表面在脫模的過程中因脫模力過大而被拉傷特意設(shè)置的一種角度 ， 便于制品脫模。 圖 為按鍵 3D視圖 ，具體 數(shù)據(jù) 詳見圖紙，要求較低的模具成本， 生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)量較大且 成型容易， 在 精度 方面 要求中等。 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8 頁 共 43 頁 3 本設(shè)計 塑件 制品 的工藝分 析 在 進行本課題 設(shè)計之前需要對 給定任務(wù) 塑件的工藝性 進行分析。如，電氣行業(yè)上的風(fēng)扇葉 、 鍵帽 、 扶手 、 塑料 管連接等，汽車工業(yè)上用 ABS制造汽車 上的雨刮器 、 控制中樞 、 方向盤 等。模溫超過一定值卻會造成冷卻慢、容易粘模變形導(dǎo)致脫膜困難使得產(chǎn)品的成型周期變長。 （ 5）產(chǎn)品生產(chǎn)時料溫大小在很大程度上影響著制品的質(zhì)量，溫度過低會使產(chǎn)品表面光澤暗淡甚至造成缺料！溫度過高會有溢邊、變色氣泡等 現(xiàn)象出現(xiàn)。 （ 4）為防止冷卻速度過快，澆注系統(tǒng)的設(shè)計最好以短、粗為基本準(zhǔn)則，需要注意內(nèi)應(yīng)力的變化。 （ 2）材料的分解溫度為≥ 270℃，故在溫度不超過 270℃的前提下盡量選取高料溫、高模溫。 其在 40? ℃ 的溫度下情況下，材料依舊能夠可以表現(xiàn)出一定的韌性！ 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 7 頁 共 43 頁 塑 料 材料成型性能 （ 1）材料無定性、流動性一般、吸濕大。在這之后則為熔融狀態(tài)，通過一些工藝手段對 制品 進行 退火處理 ，可以使制品熱變形的溫度可以往上 提高 10℃左右。 其缺點是 ： （ 1） ABS 耐熱性 相較而言 不高， 可以保證其連續(xù) 連續(xù)工作 的 溫度為 70C? 左右， 材料發(fā)生 熱變形 的初始 溫度約為 93 ℃ 左右，所以在這方面 ABS 材料的 耐氣候性 能較為不理想 ， 而且 在紫外線作用下 的 ABS 材料化學(xué)性較差，材料容 易變硬發(fā)脆。 而且 ABS有一定的硬度， 優(yōu)點是： （ 1）引發(fā) ABS材料發(fā)生 熱變形 所需要的 溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 6 頁 共 43 頁 等 要高。需要注意的是 ABS 與烴長期接觸會軟化，在酮，醛，酯，氯代烴中 可以使其 溶解或形成乳濁液。 材料還 有 具備良好 的抗沖擊強度 ，在 耐磨性 方面也有不俗的表現(xiàn) ，化學(xué)穩(wěn)定性 。 ABS 的化學(xué)性能較為穩(wěn)定。 又因 ABS 價格 較為 便宜 且 原料易得， 是一種熱塑性良好的塑性材料。 （ 2） 丁二烯 成分 使 ABS 材料更加的 堅韌 。 2 ABS 塑料材料分析 塑料材料的基本特性 本設(shè)計中的塑料制品按設(shè)計要求采 用的材料是： ABS！ ABS 的材料成分使其具有良好的 耐熱性、沖擊性、耐化學(xué)藥品性、耐低溫性以及電氣性能優(yōu)異 。 CAE 技術(shù)的出現(xiàn) 不僅是對傳統(tǒng)模具設(shè)計方法的一次 改進 ， 更是一次突破。 對整個設(shè)計好的 成型過程 在計算機上通過 CAE 模擬 技術(shù)進行計算 分析， 不僅僅可以提前找出問題以及及時解決。則 可以 在一定程度上 代替 過去傳統(tǒng)的 試模， 以便于降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。然而通過對該種方式所生產(chǎn)的 模具 進行 裝配， 一般情況下需要 對裝配好的模具通過 幾次試模 來 發(fā)現(xiàn) 存在的一些 問題， 之后的修改 不 僅僅是在設(shè)計 需要設(shè)置 新的 工藝參數(shù)， 最重要的是有時候 甚至需要 對 塑料制品和模具設(shè)計 進行重新改動 ，這 樣一來不僅無法達到降低生產(chǎn)成本的要求，甚至導(dǎo)致增加生產(chǎn) 的 成本，延長產(chǎn)品 的 開發(fā)周期 ，降低企業(yè)的競爭力也不是沒有可能的！ 對于模具的設(shè)計制造行業(yè)來說注射模流動分析軟件是極為重要的！ 目前 在市場上主要流行的 、 運用范圍 相對較為廣泛 的注射模流動模擬分析軟件有MOLDFLOW 公司開發(fā) 的 MOLDFLOW、 GFLOW PLUS 公司開發(fā) 的 CFLOW、華中科技大學(xué)開發(fā) 的 HFLOW 等。 目前 注塑成型 可 分兩個階段 ： （ 1）設(shè)計或 開發(fā) 階段 ，該階段 包括 了對 產(chǎn)品 的論證 設(shè)計、 生產(chǎn) 模具 的 設(shè)計及生產(chǎn) 模具 的 制造 （ 2） 生產(chǎn)階段 ，這一階段 包括 了 購買材料、試模 及 成型 。 時間 、壓力、 溫度是影響注射成型質(zhì)量的三大因素 。 目前 注射成型工藝 所面臨 的核心問題就是 如何 采用 更好的辦法以便于 得到塑化良好的塑料熔體， 通過相應(yīng)的方法在模具的型腔中進行注射， 在 穩(wěn)定各種影響成型的因素的條件下 冷卻定型，使塑件 制品 達到 設(shè)計 所要求的質(zhì)量。 在 注射成型時 通過導(dǎo)柱的導(dǎo)向使 動模 和 定模而閉合。 目前使用的 注射模的種類很多， 然而影響模具的 結(jié)構(gòu) 的因素有很多：比如 （ 1） 塑料品種 （ 2）產(chǎn)品 設(shè)計要求的 的復(fù)雜程度 （ 3） 注射機的種類 注射模具的 基本結(jié)構(gòu) 一般由 由動模和定模兩大部分組成的 ！其他的一些結(jié)構(gòu)基本上大同小異。 （ 3）通 過 閉合模具對熔體進行 一段保壓冷卻定型時間后， 然后開模。 步驟可分為： （ 1） 首先將 不同形態(tài)的塑料、 成型物料 融化，在這里我們可以通過 注射機的料斗 將材料 送入 到 高溫的機筒內(nèi) 進行 加熱 使其 熔融， 讓塑料的在高溫高壓的狀態(tài)下 成為粘流態(tài)熔體 。目前主流的注射機有 立式、臥式、直角式三南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 共 43 頁 種， 按系統(tǒng)裝置劃分注射機 由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系 統(tǒng)等組成。簡而言之，注射機是注射成型的一個充分條件。 在進行模具設(shè)計 之前 ， 熟悉 注射機 相關(guān) 的一些基本知識 是必不可少的 ， 注射機是注射成型的重 要設(shè)備， 通過使用注射機進行高溫、 高壓加熱 使其熔融顆粒狀的塑料材料以方便 進行注射 是注射成型過程中的重要工序 。 注射成型也有以下的缺點： （ 1） 注射成型 所使用 的設(shè)備費用較高， 需要生產(chǎn)工廠或企業(yè)具備相當(dāng)?shù)囊?guī)模以及技術(shù)儲備。而且便 于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn) 且縮短生產(chǎn)周期 等一系列優(yōu)點。在工業(yè)生產(chǎn)中 普遍采用的 還是注射成型的方法來進行料成型加工！ 注射成型加工的優(yōu)點有： （ 1） 除 開 氟塑料 這類 ，