【正文】 冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（ 7/16~9/16 英吋），在此取 8mm。冷卻孔道最好設置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。設計冷卻 系統(tǒng)時，模具設計者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設計參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的上海第二工業(yè)大學畢 業(yè)設計（論文） 29 種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動速率與熱傳性質(zhì)。 6． 8. 2 冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則 設計冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當而有效率的冷卻。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時間又會使生產(chǎn)率下降。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有 通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為 220C 左右，熔體固化成為塑件后，從 C?60 左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。 6． 8 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率 。推桿端平面不應有軸向竄動。 6． 7． 3 推桿機構具體設計 （ 1）、推桿布置 該塑件采用了 4mm 及 6mm 大小的推桿，其分布情況如圖 614 所示，這些推桿均勻的分布在產(chǎn)品邊緣處，使制品所受的推出力均衡。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構、套管推出機構、推板推出機構、推塊推出機構、利用成型零部件推出和多元件綜合推出機構等。主要由推出零件，推桿固定板和推板，推出機構的導向和復位部件等組成。 由于本次設計中模具尺寸不大，本設計中采用間隙排氣的方式，而不另設排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關。 在塑料熔體充模過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學反應所生成的氣體。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正常快速充模，同時氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下 會滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。 根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對應的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，經(jīng)過計算可以知道該模具是一出二腔的模具，而型腔之間的距離在2040mm之間把型腔排列成一模二腔可側得長為 280mm，寬為 180mm， 模架的長 L=280+復位桿的直徑 +螺釘?shù)闹睆?+型腔壁厚 ? 400mm 模架的寬 W=180+復位桿的直徑 +型腔壁厚 ? 350mm 根據(jù)模仁的尺寸，在計算完模架的長寬以后，還需要考慮其他螺絲導柱等零件對模架尺寸的影響，在設計中避免干涉 。 模架的選擇 根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由GB/《塑料注射模中小型模架》可選擇 SC 型的模架，其基本結構如下圖 51： 圖 613 SC 型模具定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，又叫兩板模，大水 口模架，適合側澆口，潛伏式澆口的注射成形模具。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙。在此取 IT8 級，型芯工作尺寸公差取 IT7 級。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑經(jīng)驗決定），這里就只考慮塑料的收縮率計算模具成型零部件的工作尺寸。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件 的磨損及模具安裝配合方面的誤差。型腔 2D 如圖 610，鑲件如圖 611,612 上海第二工業(yè)大學畢 業(yè)設計（論文） 23 圖 610 型芯 2D 圖 圖 611 鑲件 1 弧形牙刷架模具設計 24 圖 612 鑲件 2 6． 4． 2 成型零部件工作尺寸的計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。 型腔 2D 如圖 67 弧形牙刷架模具設計 22 圖 67 型腔 2D 圖 2）、凸模的設計 本設計中零件結構較為簡單，深度較大，但經(jīng)過對塑件實體的仔細觀察研究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是鑲塊式型芯。 本 設計中采用整體式凹模，其特點是結構簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結構尺寸。 6． 4． 1 成型零部件結構設計 成型零部件結構設計主要應在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設計是注射模具的重要部分。構成模具型腔的零部件稱成型零部件。如上圖 66 所示。冷料穴的z 形式有多種 ，這里采用 Z 形式的冷料穴拉出主流道凝料的形式。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 澆口一般尺寸如 CAD 圖所示，根據(jù)此圖結合實際選用適當值。 2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。在確定澆口位置時，應考慮以下幾點： 1. 熔體在型腔內(nèi)流動時，其動能損失最小。常向的澆口形式有直接澆口，側澆口，點式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。 圖 64主流道和側澆口的位置 6． 3． 5 澆口的設計 澆口又叫進料口，是連接分流道與型腔的通道。本設計中由于塑件排布比較緊湊 ,且采用側澆口。將主流道襯套和定位球設計成兩個零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用 76/Hk。 （ 1）、主流道的尺寸 設計中選用的注射機為海天 160XA，其噴嘴直徑為 3mm ，噴嘴球面半徑為 16mm ，澆口襯套如圖（ 6）所示。 e)、冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施。 c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術要求等因素，結合選擇分型面同時考 慮設置澆注系統(tǒng)的形式、進料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應注意防止流料直接沖擊嵌件及細弱型芯受力不均以及應充分估計可能產(chǎn)生弧形牙刷架模具設計 18 的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應的措施或留有修整的余地。 1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－澆口 5－型腔 6－冷料穴 6． 3． 2 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設計澆注系統(tǒng)時應考慮下列有關因素： a)、塑料成型特性：設計澆注系統(tǒng)應適應所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。正確設計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點，采用平面分型面如圖 52，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動模一側。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。由于本設計中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要相同的注射工藝參數(shù)，以達到高的成功率，模 具采用側澆口，并采用對稱式布局，以求達到良好的澆注質(zhì)量如圖 61。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時采用平衡流道。 5． 3 型腔數(shù)目的確定 因為本設計中采用側澆口，且塑件的尺寸 不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模二腔，進行加工生產(chǎn)。側澆口直接在盒子的側面處進，盒子組裝后，澆口被遮擋起來。其中澆口的選擇與設計恰當與否直接關系到制品能否完好的成型。澆注系統(tǒng)設計的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。 上海第二工業(yè)大學畢 業(yè)設計（論文） 15 5． 2 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是 指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。 第二步 : 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實際上是塑化成型與冷卻兩個過程。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設計。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 （ 2）、料筒的清洗 在初用 某種塑料或某一注射機之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注射機（主要是料筒）進行清洗或拆換。 弧形牙刷架模具設計 14 第 5 章 注射成型工藝方案及模具結構的分析和確定 5． 1 注射成型工藝過程分析 根據(jù)塑件的結構、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為： 第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應對所用的設備和塑料作好以下準備工作。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為 m? ，內(nèi)部為 m? 。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra ～ m? 之間，模腔表壁的表面粗糙度應為塑件的1/2，即 Ra ～ m? 。 4． 3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻 [2]表 32 塑件的尺寸與公差（ SJ13721978）的塑料制件公差數(shù)值標準來確定。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設計得低一些。該塑件的材料為 ABS，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。 4． 2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格，在一定的設備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。但當孔太復雜時，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設計孔時，應盡量采用簡單孔型。 該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉彎處圓角都符合要求。 在無特殊要求時，塑件的各連接角處均有半徑不小于 ～ 1mm 的圓角。 本產(chǎn)品 周邊和底部壁厚均為 2mm 左右。選擇壁厚時應力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出 現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。因為壁厚太大不僅會使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時的熔體流動、固化定型時的冷卻速度和時間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關。 弧形牙刷架 注塑件如圖所示 41， 42，具體結構和尺寸詳見圖紙，該塑件結構簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求一般。 ABS 樹脂廣泛應用于汽車工業(yè) .電器儀表工業(yè)和機械工業(yè)中 ,常作齒輪 ,汽車配件 ,擋泥板 ,扶手 ,冰箱內(nèi)襯 ,葉片 ,軸承 ,把手 ,管道 ,接頭 ,儀表殼 ,儀表板 ,盆安全帽等 :在家用電器和家用電子設備的應用前景更廣闊 ,如電視機 ,收錄機 ,冰箱 ,冷柜 ,洗衣機 ,空調(diào)機 ,吸塵器和各種小家點器材 :日用品有鞋 ,包 ,各種旅游箱 ,辦公設備 ,玩具及各種容器等 ,低發(fā)泡的 ABS 能代替木材 ,適合作建材 ,家具和家庭用品 。建材方面， ABS 管材、 ABS 衛(wèi)生潔具、 ABS 裝飾板廣泛應用于建材工業(yè)。汽車領域的使用包括汽車儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板、門鎖、保險杠、通風管等很多部件。 ，粘度高，對剪切作用 不敏感，對大于 200 克的塑件，應采用螺桿式注射機，噴嘴應加熱，宜用開暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。模溫超過 120 度時，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長。 ，料溫過低會造成缺料，表面無光澤，銀絲紊亂料溫過高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡。 ，模具澆注系統(tǒng)應以粗，短為原則，宜設冷料穴，澆口宜取大，如 ：直接澆口，圓盤澆口或扇形澆口等，但應防止內(nèi)應力增大，必要時可采用調(diào)整式澆口。 比重 : 克 /立方厘米 成型收縮率 : % 吸水率 : %~% 成型溫度： 200240℃ 上海第二工業(yè)大學畢 業(yè)設計（論文） 9 干燥條件： 8090℃ 2 小時 熱變形溫度為 : 70— 107℃ 使用溫度范圍 : 40℃ ~80℃ 硬度 : HR65~115 3． 2 塑件材料成型性能 ,流動性中等 ,吸濕大 ,必須充分干 燥 ,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥 8090 度 ,3 小時 . ,高模溫 ,但料溫過高易分解 (分解溫度為 270 度 ).對精度較高的塑件 ,模溫宜取 5060 度 ,對高光澤 .耐熱塑件 ,模溫宜取 6080 度 . 如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?ABS 熔體的流動性比 PVC 和 PC 好，但比 PE、 PA 及 PS 差