【正文】 料在主流道中不改變流動方向，主流道斷面形狀一般為圓形。殘余應(yīng)力的大小對脫模產(chǎn)生很大的影響，如果殘余應(yīng)力太大，所需脫模力就較大，在頂出制品時就會產(chǎn)生劃傷、卡住或破裂現(xiàn)象，但如果殘余應(yīng)力為負壓，則會造成制品收縮率較大或產(chǎn)生凹痕、縮孔等缺陷。模具壓力周期一般分為四青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 個階段： 充 模階段 — 向模內(nèi)補料階段 — 倒流階段 — 澆口封閉后的冷卻階段。 普通澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原則 （ 1） 考慮塑料的流動性，保證流體流動順利，快，不紊亂 ； （ 2） 熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)應(yīng)盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少彎折，表面粗糙度要低 ； （ 3） 確保均衡進料 ： 盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置 ； （ 4） 塑料耗量要少，在滿足充滿各型腔的前提下，澆注 系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗量 ； （ 5） 消除冷料 ： 澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的冷料，防止其進入型腔，影響塑件質(zhì)量 ； （ 6） 排氣良好 ： 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔各個角落，使型腔的氣體順利排出，防止塑件出現(xiàn)缺陷 ； （ 7） 塑件外觀質(zhì)量 ： 根據(jù)塑件大小，形狀及技術(shù)要求，做到去除修整澆口凝料方便，澆口痕跡無損塑件的美觀和使用 ； （ 8） 塑料熔體流體特性 ： 大多數(shù)熱塑性塑料熔體的假塑性行為，予以充分利用。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類型。 壓蓋塑料注塑模具設(shè)計 16 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動通道，其主要作用式輸送流體和傳遞壓力。對于帶有不同形式鎖模機構(gòu)的注射機，其最大開模行程有的 與模具厚度有關(guān)，有的則與模具厚度無關(guān)。本模具選擇壓板固定方式。當(dāng)用螺釘直接固定時，模具固定板與注射機模板上的孔必須吻合；用壓板固定，只要模具固定板需要安裝壓板的外側(cè)附近有螺孔就能固定，有很大的靈活性。 本模具的厚度為 264mm，注射機規(guī)定的最大厚度為 355mm，最小厚度為130mm，滿足要求。 一般小型制品的 型腔壓力為 20~40 MPa，本制件型腔內(nèi)的平均壓力大約為 30 MPa，因此其在型腔內(nèi)產(chǎn)生的推力約為： ? ? KNKNSPKSPF 1 4 0 01 1 6 . 825 5 . ??????????? 故滿足要求。對于流動性差、形狀復(fù)雜、精度要求高的制品，成型時需要較高的型腔壓力。 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會產(chǎn)生一個很大的力，使模具沿分型面張開，其值等于制件和澆口流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)塑料壓力。 鎖模力的校核 鎖模力又稱合模力，是為了克服在注塑充模階段和保壓補縮階段，模腔壓力可產(chǎn)生使模具分開的張模力的作用，合模系統(tǒng)必須對模具施以閉緊力。 注射壓力 的校核 注射壓力的校核是校驗注射機的最大注射壓力能否滿足制品成型的需要，制件成型所需的壓力是由注射機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動阻力等因素決定的。為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（塑件和流道凝料質(zhì)量之和）應(yīng)在公稱注塑量的 35%~75﹪范圍內(nèi)，最大可達 80﹪，最小應(yīng)不小于 10﹪，為保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在 50﹪ ~80﹪。 （ 4）注射成型機的工作過程 合模 — 注射 — 保壓 — 冷卻 — 開模 — 取塑件 — 合模 注射機的選擇 ??6 依據(jù)壓蓋結(jié)構(gòu)和 ABS 注射成型的相關(guān)工藝參數(shù) （ 見表 4－ 1）， 綜合制品的質(zhì)量、投影面積、幾何形狀、制品精度、批量以及經(jīng)濟效益方面因素的考慮選用 臥式 螺桿 式注射機，型號為 SZY300，有關(guān)參數(shù)見下表 4－ 2： 表 4－ 1 ABS 工藝參數(shù) ABS technological Parameter 屬性 數(shù)值 屬性 數(shù)值 注射機類型 螺桿式 預(yù)熱和干燥溫度 (℃ ) 80~85 料筒溫度 前段： 180~200 預(yù)熱和干燥時間 (h) 2~3 中段： 165~180 噴嘴溫度 (℃ ) 170~180 后段： 150~170 模具溫度 (℃ ) 50~80 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 注射壓力 (MPa) 70~100 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 30 注射時間 (s) 20~90 后處理方法：紅外線燈、烘箱 表 4－ 2 注射機技術(shù)參數(shù) injection technical Parameter 屬性 數(shù)值 屬性 數(shù)值 型號 SZY300 注射重量 (g) 320 螺桿直徑 (mm) 60 理論容量 (cm3 ) 300 注射壓力 (MPa) 125 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/m) 230 鎖模力 (kN) 1400 噴嘴球半徑 (mm) 12 開模行程 (mm) 340 噴嘴孔直徑 (mm) 4 最大模厚 (mm) 355 定位圈直徑 (mm) 125 最小模厚 (mm) 130 模板尺寸 (mm) 520x620 機器重量 (t) 外形尺寸 (mm) 5300x940x1815 有關(guān)參數(shù)校核 最大注射量的校核 注射機標(biāo)稱注射量有兩種表示方法，一是用容量 (cm3)表示，一是用質(zhì)量 (g)表示。 （ 2）注射成 型的結(jié)構(gòu)組成 1）注射系統(tǒng)：料斗，塑化部件（料筒，螺桿，電熱圈）噴嘴 ； 2）鎖模系統(tǒng)：實現(xiàn)模具的啟閉，鎖緊，塑件頂出 ； 3）傳動操作控制系統(tǒng) 。）， 大型（注射量大于 1000cm179。 （ 1） 注射成型機的分類 1） 按用途：熱塑性塑料注射成型機，熱固性塑料注射成型機 ； 2） 按外形：立式，臥式，角式 ； 3）按能力：小型（注射量小于 50cm179。 在本設(shè)計中，根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特點，采用 推板頂出一 次脫模機構(gòu)， 側(cè) 澆口 兩 板式青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 注射模。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推 出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。 選擇分型面 ??4 模具上用于取出塑件和澆注系統(tǒng)疑料的可分離的接觸表面通稱為分型面。在設(shè)計時應(yīng)注意如下幾點： （ 1）盡可能采用平衡式排列 ； （ 2）型腔布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 ； （ 3）盡量使型腔排列得緊湊一些，以 便減小模具的外形尺寸 ； （ 4）型腔的圓形排列所占的模板尺寸大，雖有利于澆注系統(tǒng)的平衡，但加工麻煩，從平衡角度考慮應(yīng)盡量采用 H 形排列 。 型腔的數(shù)量是由 要求 給定， 生產(chǎn)批量為大批量，結(jié)合塑件的大小，綜合考慮經(jīng)濟性、鎖模力和注射量，可以設(shè)計為 一模 兩 腔 ， 因此我們設(shè)計的模具為多型腔的模具。 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 確定型腔數(shù)量 （ 1） 按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目 n； （ 2） 按注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù) ； （ 3） 按制品的精度要求確定型腔數(shù) ： 生產(chǎn)經(jīng)驗認為，增加一個 型腔，塑件的尺寸壓蓋塑料注塑模具設(shè)計 10 精度將降低 4%。 （ 5） 無流道注射模具 ： 主要包括熱流道和絕熱流道注射模具。 （ 4） 定模設(shè)頂出裝置的注射模具 ： 由于制件的特殊要求或形狀的限制，將制件留在定模上，則在定模一側(cè)設(shè)置頂出裝置。在開模時，利用開模力帶動側(cè)型芯作橫向移動，使其與制件脫離。 雙分型面注射模具 （ 1） 帶有活動鑲件的注射模具 ： 由于塑件的特殊要求，模具上設(shè)有活動的螺紋型芯或側(cè)向型芯或哈夫塊等。臥式 或立式注射機用的單分型面注射模具，主流道設(shè)在定模一側(cè)，分流道設(shè)在分型面上，開模后制品連同流道澆料一起留在動模一側(cè)。 注射模具分類 注射模具的分類方法很多，按其在注射機上的安裝方式可分為移動式（僅用于立式注射機）和固定式注射模具；按所用注射機類型可分為臥式或立式注射機用注射模具和角式注射機用注射模具；按模具成型腔數(shù)目和分為單型腔和多型腔注射模具；按注射模具的總體結(jié)構(gòu)特征可分為以下幾種 。 （ 7）排氣系統(tǒng) ： 為了在注射過程中將型腔內(nèi)原有的空氣排出，常在分型面處開設(shè)排氣槽。模具內(nèi)設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。主要由頂桿、頂板、頂出底板及主流道拉料桿等組成。 （ 4）分型抽芯機構(gòu) ： 帶有外側(cè)凹或側(cè)孔的塑件，在被頂出以前，必須先進行側(cè)向分型，拔出側(cè)向凸?；虺槌鰝?cè)型芯，才能順利脫出。 （ 3）導(dǎo)向部分 ： 為確保動模與定模合模時準(zhǔn)確對中而設(shè)導(dǎo)向零件 ， 起定位導(dǎo)向作用。其中型腔個數(shù)是由用戶要求，產(chǎn)量要求和注射機要求來確定的，應(yīng)對稱布置。根據(jù)模具上各個零件所起的作用，可分為以下幾個部分： （ 1）成型零部件 ： 成型產(chǎn)品的零件稱為成型零部件，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），成型桿、鑲塊等構(gòu)成。注射時動模與定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)，開模時動模與定模分離，取出制件。 注射模具典型結(jié)構(gòu) ??5 注射模具的結(jié)構(gòu)是由注射機的形式和制件的復(fù)雜程度等因素決定的。根據(jù)塑料在模具內(nèi)流動方向（即充模順序），考慮塑料在模具內(nèi)重新熔合和模腔內(nèi)原有空氣導(dǎo)出的問題 ； （ 2）考慮冷卻過程中塑料收縮及補縮問題 了； （ 3）通過模具設(shè)計來控制塑料在模具內(nèi)結(jié)晶、取向和改善制品的內(nèi)應(yīng)力 ； （ 4）進澆點和分型面的選擇問題 ； （ 5）制件的橫向分型抽芯及頂出問題 ； （ 6）模具的加熱和冷卻問題 ； （ 7）模具有關(guān)尺寸與所用注射機的關(guān)系，包括與注射機的最大注射量、鎖模力、裝模部分的尺寸等關(guān)系 ； （ 8）模具總體結(jié)構(gòu)和零件形狀要簡單合理，模具應(yīng)具有適當(dāng)?shù)木?、光潔度、強度和剛度，易于制造?裝配。 注塑 模具 設(shè)計中 應(yīng)考慮的問題 本設(shè)計選用的是注射模具，設(shè)計時，既要考慮塑料熔體流動行為等塑料加工工藝屬性 高強度沖擊 超高強度沖擊 收縮率 % ~ ~ 相對密度 拉伸強度 MPa 63 35 彎曲強度 MPa 97 62 彎曲彈性模量 GPa 沖擊強度 Kj /m2 硬度（洛氏） R121 R100 熱變形溫度 ℃ 89 87 壓蓋塑料注塑模具設(shè)計 8 要求方面的問題，又要考慮模具制造裝配等模具結(jié)構(gòu)方面的問題。 3 注塑成型模具的概述 模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具，成型塑料制品的模具叫做塑料模具。注射壓力應(yīng)比聚苯乙烯高，一般用柱塞式注射機時料溫為 180℃ ~230℃，注射壓力為 100MPa~140MPa，螺桿式注射機則取 160℃ ~230℃，70~100MPa 為宜。 （ 4） 比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高 抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。 （ 2） 吸濕性強，含水量應(yīng)小于 %，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥。 20′ 體積電阻系數(shù) 6900000 型芯： 35′ ~1176。 ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。水、無機鹽、堿、酸類對 ABS 幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，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無毒、無味，呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤。因此 ABS 樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。 ABS 性能和特點 ABS 樹脂 是流動性中等的熱塑性材料 。 塑料制件 材料的選 用分析 塑料 可 分為兩種 ： 熱固性塑料和熱塑性塑料 ； 其中熱塑性塑料又分為四大類：烴類塑料（非極性塑料）、含有極性基團的乙烯 基類塑料、工程塑料和纖維素類塑料 。 壓蓋結(jié)構(gòu) 的 設(shè)計及分析 本設(shè)計塑料制件 為壓蓋， 外形如圖 2－ 1 所示 ： 圖 2－ 1 塑料制品 Fig. 21 plastic product （ 1） 從結(jié)構(gòu)上分析，該制品的結(jié)構(gòu)比較簡單，但是考慮到塑件應(yīng)有一定的厚度，壁厚太薄熔料充滿型腔時的流動阻力大，會出現(xiàn)缺料現(xiàn)象，而壁厚太厚塑件內(nèi)部又會產(chǎn)生氣泡，外部會產(chǎn)生凹陷等現(xiàn)象，同時還增加了成本，壁厚不均還造成收縮不均，因此塑 件的壁厚一般取 1~4mm 為宜，此塑件壁厚為 3 mm； （ 2） 從 尺寸精度分析 ， 該制品除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對較低， ，一般精度等級，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證 ； （ 3） 從 表面質(zhì)量分析 ， 該零件表面質(zhì)量要求較高，外表面不得有熔接痕、氣痕、飛邊等缺陷產(chǎn)生 .。的斜度，側(cè)壁有花紋時 4~6176。模具粗糙度低于制品1~2個等級，塑件常用脫模斜度為 1~176。塑件設(shè)計時應(yīng)注意以下事項： （ 1）塑料的物理機械性能， 如強度、剛性、韌性、彈性、對應(yīng)力的敏感性 ； （ 2）塑料的成型工藝性，如流動性 ； （ 3）塑件形狀應(yīng)有利于沖模流動、排氣、補縮，同時能適應(yīng)高效冷卻硬化 ； （ 4）塑件在成型以后的收縮情況及各向收縮率的差異 ； （ 5）模具的總體結(jié)構(gòu)，特別抽芯與脫出塑件的復(fù)雜程度 ；