【正文】 圖149 模仁開(kāi)模模擬圖3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 型腔數(shù)目的確定模具結(jié)構(gòu)如圖所示，一模一腔，三板式，雙分型面，點(diǎn)澆口進(jìn)料，對(duì)接型銷雙向斜抽芯，推桿內(nèi)抽芯。 （2—5）280≥50+65+40滿足要求。 開(kāi)模行程校核所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開(kāi)模行程受模具厚度影響。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具常用這種方法），模具動(dòng)，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中，小模具多用這種方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。 模具安裝尺寸校核注塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于安裝固定模具。式中模具長(zhǎng)寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿 間距相適應(yīng)，模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿過(guò)拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。模具端面凸臺(tái)高度應(yīng)小于定位孔深度。圖244 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系 定位圈尺寸校核注塑機(jī)固定模板臺(tái)面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。實(shí)際要求的塑化能力為：即： （g/s），（g/s），說(shuō)明注射機(jī)能完全滿足塑化要求。F——注塑機(jī)額定鎖模力：1000KN；K——安全系數(shù)，～，取K=。 鎖模力的核校在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力： （2—4—2）滿足要求。179) 100％=%為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50%～80%。模定位孔直徑(mm)120螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)10～150170注射速率(g/s)110表233 國(guó)產(chǎn)注射機(jī)SZ160/1000技術(shù)參數(shù)表：特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥拉桿內(nèi)間距(mm)（1）由公稱注射量選定注射機(jī)：由注射量選定注射機(jī)。(7)開(kāi)合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開(kāi)模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開(kāi)模時(shí)由慢到快在到停。(5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi)。(3)注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度，常用的注射速率如下表所示[15]。(1)公稱注塑量；指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力。 注塑機(jī)基本參數(shù)(1)公稱注塑量；(2)注射壓力；(3)注射速率；(4)塑化能力；(5)鎖模力；(6)合模裝置的基本尺寸；(7)開(kāi)合模速度；(8)空循環(huán)時(shí)間。常用的說(shuō)法有：（1）按設(shè)備外形特征分類：臥式、立式、直角式、多工位注塑機(jī)；（2）按加工能力分類：超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長(zhǎng)最快，產(chǎn)量最多的機(jī)種之一。表224確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值下表成型周期與壁厚關(guān)系表：制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s 10 35 15 45 22 65 28 85 表22 初定制品成型工藝參數(shù)如下表所示。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間（開(kāi)模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為3～5秒，保壓時(shí)間一般為20～120秒，冷卻時(shí)間一般為30～120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來(lái)決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)）[14]。對(duì)于像ABS流動(dòng)性好的塑料，保壓力應(yīng)該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。ABS塑料溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：料筒溫度 /℃噴嘴溫度/℃模具溫度/℃熱變形溫度 /℃后段中段前段199～210204～221210～232204～23863～85105模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低。表221 注塑成型工藝條件1）溫度；注塑成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力，此外，退火還可以對(duì)制件進(jìn)行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的10～20度至熱變形溫度以下10～20度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件。（3）制件后處理；由于成型過(guò)程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)開(kāi)裂。由于塑料仍在流動(dòng)，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動(dòng)方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。圖中T0代表螺桿或柱塞開(kāi)始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿熔體（T=T1）時(shí)，熔體壓力迅速上升，達(dá)到最大值P0。對(duì)于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模[11]。2 注塑成型的準(zhǔn)備 注塑成型工藝簡(jiǎn)介注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個(gè)等級(jí)。表面質(zhì)量是一個(gè)相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理—力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問(wèn)題。根據(jù)要求，采用小批量生產(chǎn)，采用注塑成型。分型面決定毛邊的位置和方向，影響垂直于分型面的尺寸精度，模具裝配，如型芯、頂桿的固定方法，模具的拼合，模具的加工等直接影響到產(chǎn)品尺寸精度，模具的磨損，如型芯、型腔的磨損直接影響產(chǎn)品的精度；制造誤差，模具制造誤差將直接放映在產(chǎn)品上[9]?！?模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素?！?影響產(chǎn)品尺寸精度的成型條件有料筒溫度、模具溫度，注射量、注射速度，注射壓力，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，還有成形方式（注射、壓制），成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度?！萍偟某尚驼`差； （1—4—1）式中（2）尺寸精度的組成及影響因素；制品尺寸誤差構(gòu)成為： 根據(jù)精度等級(jí)選用表，ABS的高精度為2級(jí)，一般精度為3級(jí)。塑件上其它的特征還有如孔，螺紋，嵌件，鉸鏈，文字和花紋等，各個(gè)特征都有其設(shè)計(jì)原則和特殊功能，因?yàn)樵撍芗](méi)有涉及，所以就不一一介紹。尖角塑件也不規(guī)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時(shí)會(huì)發(fā)生破裂。以下是ABS的脫模斜度推薦值：40′～1176。脫模斜度指平行于模具開(kāi)模方向，塑料件壁面所應(yīng)有的傾斜度。 脫模斜度該塑件從圖上看，塑件邊緣的壁很厚，達(dá)到4MM，殼體取壁厚3MM，這樣使得整個(gè)塑件的壁厚是不均勻的，但若減小邊緣壁厚，則對(duì)塑件的推出不利。塑料件壁厚減小，也有利于獲得質(zhì)量較優(yōu)的塑料件，因?yàn)楹癖谒芰霞菀桩a(chǎn)生表面凹陷和內(nèi)部縮孔。各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁，根據(jù)使用要求具有一定的厚度，以保證其力學(xué)強(qiáng)度。為此，本文設(shè)計(jì)了對(duì)接型銷雙向斜抽芯注塑模，既滿足了制品的成型和抽芯要求，又省去了斜抽芯和水平抽芯機(jī)構(gòu)，大大簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，脫型可靠，成型塑件質(zhì)量好。該塑件的突出特點(diǎn)是塑件傾斜凸起上有φ12mm斜通孔，內(nèi)壁一側(cè)上有內(nèi)凹。燈罩形狀及尺寸如圖所示，材料為丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）。在塑料生產(chǎn)過(guò)程中，一方面成型會(huì)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品；另一方面，模具設(shè)計(jì)者通過(guò)對(duì)給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn)，為模具設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù)。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)家電外殼、玩具等日常用品。宜取高料溫，高模溫，但料溫過(guò)高易分解。有很好的成型性，加工出的產(chǎn)品表面光潔，易于染色和電鍍。〈80℃透明制品，如窗玻璃，光學(xué)鏡片，燈罩等ABS，丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物；英文名：Acrylonitrile Butadiene Styrene；ABS綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好，吸水率低。成型性能好，成型前可不干燥，但注射時(shí)應(yīng)防止溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開(kāi)裂因流動(dòng)性好，適宜用點(diǎn)澆口，但因熱膨脹大，塑件中 不宜有嵌件—30℃～80℃裝飾制品，儀表殼，絕緣零件，容器，泡沫塑料，日用品等。最終選定ABS為塑件材料，因?yàn)樗鶕碛械奶匦苑衔覀兊乃芗骩4]。6874～85吸水率%～～ 24h透光度/%88～9290～92——和機(jī)械加工一樣要考慮到加工工藝問(wèn)題，模具成型也要考慮到材料的注塑特性，在各特點(diǎn)都相差無(wú)幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標(biāo)準(zhǔn)，以下是三種材料的性能和成型特性比較，如表12所示。該塑件對(duì)材料的要求首先必須是透光性好，其次才是成型難易和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，以下是對(duì)幾種透光性能較好材料的性能對(duì)比，如表11所示。 材料選擇通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。1 注塑件的設(shè)計(jì) 功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能，并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)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(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國(guó)家和地區(qū)還有法國(guó)660萬(wàn)噸、比利時(shí)600萬(wàn)噸、中國(guó)臺(tái)灣598萬(wàn)噸、加拿大432萬(wàn)噸和意大利385萬(wàn)噸(均為2001年產(chǎn)量)。而中國(guó)則增為1366萬(wàn)噸，日本又退居第4位。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長(zhǎng)，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬(wàn)噸，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬(wàn)噸、1400萬(wàn)噸和1470萬(wàn)噸，％，達(dá)到1521萬(wàn)噸，首次超過(guò)1500萬(wàn)噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過(guò)850萬(wàn)噸，工程塑料制品需求量將達(dá)400萬(wàn)噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá)300萬(wàn)噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在500萬(wàn)噸左右，日用塑料制品需求量約為80萬(wàn)噸左右。中國(guó)塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長(zhǎng)，1991年產(chǎn)量?jī)H為250萬(wàn)噸，1995年增為350萬(wàn)噸，1998年超過(guò)700萬(wàn)噸，到2002年已增達(dá)約1400萬(wàn)噸，超過(guò)日本而成為世界第3大塑料原料生產(chǎn)國(guó)。德國(guó)是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國(guó)之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國(guó)塑料產(chǎn)量都為990多萬(wàn)噸，1994年增達(dá)超過(guò)1000萬(wàn)噸的1110萬(wàn)噸．1998年達(dá)近1300萬(wàn)噸，1999年為近1400萬(wàn)噸，2000年增至1550萬(wàn)噸，超過(guò)日本為世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)，2001年上升為1580萬(wàn)噸，2002年已過(guò)1600萬(wàn)噸。美國(guó)人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤 ，居全球第3位。國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量(產(chǎn)量+進(jìn)口量一出口量)，美國(guó)也是全球最多的。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。成熟期，在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開(kāi)發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。1981年——1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。中國(guó)臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（1961——1981），成長(zhǎng)期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個(gè)階段。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260～270億元人民幣。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平