【正文】 —凹模型腔內(nèi)塑料熔體的最大壓力（MPa），為40 Mpa； l ——矩形型腔的長邊長度（mm），為280mm； h ——塑件的高度（mm），為75mm； [δ]——凹模的允許變形量（mm），由《塑料模具設(shè)計師指南》，[δ]； E ——鋼的彈性模量，105 N/mm2。177。110177。177。78177。177。120177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。75177。177。50177。177。25177。177。56177。177。46177。177。30177。177。177。177。177。177。177。177。177。在型腔和型芯的徑向尺寸計算時，=～，在型腔和型芯的高度尺寸計算時，=1/2～1/3。尺寸規(guī)格如下：取ΦP為90，ΦD為120mm。圖 37 澆口套結(jié)構(gòu)定位圈的作用是使注塑機的噴嘴與模具澆口的澆口套定位，定位圈分為標(biāo)準(zhǔn)型及特殊型兩種，根據(jù)要求分別選用。標(biāo)準(zhǔn)澆口套分為A型和B型，B型是為了防止注射時在澆口后退而由定位圈壓住的類型，本設(shè)計選用B型。圖 36 點澆口結(jié)構(gòu)圖中 d =； L=； a =90o； L 0 =； R =； a 1 =20o。～，～。同時在定模部分須加一個分型面，以便澆口凝料脫模。易取得澆注系統(tǒng)的平衡。點澆口又稱針點式澆口、橄欖型澆口或菱形澆口，其尺寸很小。小澆口最適合于填充薄壁和壁厚均勻的型腔，它能有效的防止制品發(fā)生變形、翹曲和裂紋等弊病，而大澆口對補縮有利，它能提高制品的尺寸精度，因此當(dāng)制品的壁厚不均勻時，應(yīng)適當(dāng)增大澆口的尺寸。分流道的形狀設(shè)計成梯形截面，如圖35：圖 35 分流道結(jié)構(gòu) 澆口設(shè)計澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中介面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。因此要求所設(shè)計的分流道能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失和熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。同時在分流道的末端也應(yīng)設(shè)置冷料穴，冷料穴的截面形狀和分流道的形狀相吻合，為梯形截面，長度為8mm。其作用就是存放料流前端的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而形成冷接縫；開模時又能將主流道中的凝料拉出。為了拆卸更換方便，模具的定位圈常與主流道襯套分開設(shè)計，主流道襯套如圖33所示：圖 33 主流道結(jié)構(gòu)各部分尺寸如下：G54S200/400注射機噴嘴孔直徑為4mm，噴嘴圓弧半徑為18mm。本題取L為50mm。主流道垂直于分型面。 澆注系統(tǒng)主流道部分設(shè)計：主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。同時，在本結(jié)構(gòu)中有15根推桿。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更加嚴(yán)格。在注射成型中，若模具排氣不良，行腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠?，同時氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量可能是塑料燒焦。綜合考慮到塑件的形狀、外觀和結(jié)構(gòu)上的要求，采用點澆口比較合適，所以選擇方案三。也利于自動化操作。選擇三：點澆口點澆口又稱針點式澆口、橄欖型澆口或菱形澆口，其尺寸很小。它傳遞壓力好，保壓補縮作用強，模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造方面，但除去澆口困難，澆口痕跡明顯，特別適用于大型、厚壁塑件和熔體粘度特別高的塑料品種的成型。塑件的界面形狀復(fù)雜不適合用側(cè)澆口。側(cè)澆口的特點是澆口界面形狀簡單，加工方便；能對澆口尺寸進行緊密加工；澆口位置選擇比較靈活，以便改善充模狀況；去除澆口方便，痕跡小。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進料。圖 32 分型面的結(jié)構(gòu) B分型面的分型距離為118mm，A分型面的分型距離為40mm。 分型面的選擇將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面成為模具的分型面，本例為點澆口，應(yīng)該用三版式結(jié)構(gòu)。（4） 模具厚度的校核本注射機所允許的最小厚度和最大厚度分別為300和450mm，所選模架的閉合高度為448mm，滿足要求。螺式注射機ABS注射壓力一般是70～100MPa，取80Mpa。（2）注射容量校核模具型腔能否充滿與注射機允許的最大注射量密切相關(guān)，設(shè)計模具時，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機實際的最大注射量的范圍內(nèi)，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是其允許最大注射量（額定注射量）的80％，由此有： （32） cm3，加上澆注系統(tǒng)凝料的體積大約為120 cm3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機的額定注射量為500 cm3，滿足需求。根據(jù)經(jīng)驗取模腔平均壓力為P為40 Mpa，通過Pro/E分析，可知塑件在分型面上的投影面積為A= mm2=。在選用注射機時，要對其合模機構(gòu)進行校核。 注塑機的選擇 mm3，并且塑件的大小為10014575mm，選擇注射機為XSZY500，為螺桿式。表32 ABS注射工藝參數(shù)注射機類型螺桿式模具溫度（oC）60～70螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）30～60注射壓力(MPa)70～90噴嘴形式直通式保壓力(MPa)50～70噴嘴溫度（oC）180～190注射時間(s)3～5料桶前段溫度（oC）200～210保壓時間(s)15～30料桶中段溫度（oC）210～230冷卻時間(s)15～30料桶后段溫度（oC）180～200成型周期(s)40～70 型腔數(shù)目的確定在設(shè)計實踐中，有先確定注射機的型號，再根據(jù)所選用的注射機的技術(shù)規(guī)范及塑件的技術(shù)經(jīng)濟要求，計算能夠選取的型腔數(shù)目，也有根據(jù)經(jīng)驗先確定型腔數(shù)目的，然后根據(jù)生產(chǎn)條件，如注射機的有關(guān)技術(shù)規(guī)范等進行校核計算，看所選得型腔數(shù)目是否滿足要求。熔融溫度與分解溫度比較接近，選擇料筒溫度為200～230oC，為了防止流涎現(xiàn)象，噴嘴溫度稍低于料筒溫度取180～190oC。ABS流動性好，易于成型。塑料的加工溫度有注射機料筒來控制的。第三章 1441型過濾器下殼體的模具設(shè)計表31 SZ500/2000的技術(shù)參數(shù)額定注射量(cm3)525最大成型面積(cm2)1000螺桿直徑(mm)52最大開（合）模行程(mm)500注射壓力(MPa)153模具最大厚度(mm)450注射行程(mm)200模具最小厚度(mm)300螺桿轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)233450、680動定模固定板尺寸(mm)700850合模力(kN)2000拉桿空間(mm)540440噴嘴孔直徑(mm) 15噴嘴圓弧半徑(mm)18圖 31 零件樣品 塑件分析 塑件的質(zhì)量體積分析及ABS的注射工藝性 經(jīng)Pro/ mm3 。ABS塑件外表面的脫模斜度一般為40′～1o 20′，外表面為35′～1o。與脫模方向平行的塑件內(nèi)、外表面都應(yīng)具有合理的斜度。使其緊箍在凸?；虺尚托旧?。經(jīng)計算，塑件上所有的孔均滿足要求。（2）為了確保塑件的使用強度，應(yīng)使孔間、孔與邊壁間、孔的端部至塑件表面要有足夠的塑料層厚度。 （22）設(shè)計孔時，應(yīng)注意以下問題：（1）在一般情況下應(yīng)把孔設(shè)置在塑件強度較大處。該公適用于圓柱型孔或錐度不大的孔。成型盲孔的型芯是一端固定的，可按公式21計算。注射法成型塑件，孔的長度與孔直徑的比值為：通孔到8為止，盲孔應(yīng)在4以下為妥。 孔的設(shè)計塑件上的孔有盲孔、光孔、螺紋孔，還有豎向的孔和側(cè)向的孔。同時，與塑料相對應(yīng)的模具成型零件在熱處理是不易裂口，強度大為增加。其結(jié)果可以防止因塑料收縮而導(dǎo)致的塑料變形，或者因鈍角而引起的應(yīng)力集中，使塑件的強度增大。凡能設(shè)計成圓角的地方均設(shè)計成圓角。公差值的選擇見模具設(shè)計部分。由《塑料模設(shè)計手冊》可查得，ABS建議采用的精度為高精度3級，一般精度4級，低精度5級。影響塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是模具的收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化、塑件成型后的時效變化和模具結(jié)構(gòu)形狀等。 尺寸公差和精度塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件與產(chǎn)品圖紙中尺寸的符合程度。 表面粗糙度～，在設(shè)計時應(yīng)考慮到下蓋的美觀性，同時兼顧經(jīng)濟性要求。塑件壁太薄，剛度差，在脫模、使用、裝配中會發(fā)生變形，影響塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性，塑件壁太薄，還會造成模腔通道狹窄、流動阻力大。不要因為設(shè)置凸臺而使塑件壁厚過分懸殊。因為凸臺高度都不大，所以不需要設(shè)置加強筋。當(dāng)凸臺處于平面或遠(yuǎn)離壁面時，應(yīng)用加強筋加強，以提高強度，并使塑件成形容易。一般用柱塞式注射機時料溫為180～230 oC左右，注射壓力為100～140Mpa，螺式注射機則取160～220 oC，70～100 MPa。宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗擊型樹脂，料溫更易取高），料溫對物性影響極大，料溫過高宜分解（分解溫度為250 oC左右）要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50～60 oC，要求塑件光澤和耐熱時應(yīng)控制在60～80 oC。ABS還可以用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。主要用途：ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏柜和冰箱襯里等。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電器性能。ABS無毒、無味，成微黃色，成型的塑料件有較好的光澤，～ g/cm3，熔融溫度為217～237oC，熱分解溫度為250 oC以上，無毒、無味、不透明。丙烯晴使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌。 ABS的性能和成型特點ABS是由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高 的抗沖擊強度， 典型用途 汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱， 大強度工具（頭發(fā)烘干機，攪拌器，食品加工機，割草機等），電話機殼體， 打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。第二章 1441型過濾器下殼體的結(jié)構(gòu)分析 塑件分析過濾器下殼體是要求有較高的沖擊韌性和機械強度的儀器，結(jié)構(gòu)上要求有一定的強度，產(chǎn)品外觀要求光滑無缺陷，同時進行適當(dāng)?shù)男揎?，要求一定的美觀度。它在單用戶的環(huán)境下(沒有任何附加模塊)具有大部分的設(shè)計能力，組裝能力（人工）和工程制圖能力（不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS標(biāo)準(zhǔn)），并且支持符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀（HP，HPGL）和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸出。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機上或一些支持Postscript格式的彩色打印機。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會自動修正。 Pro/Engineer簡單介紹Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）?！皩嵱?、經(jīng)濟、美觀”是制品造型設(shè)計的基本原則。塑件造型設(shè)計系指按照美的法則，如對比與調(diào)合、概括與簡單、對稱與平衡，安定與輕巧、尺寸與比例、主從、比擬、聯(lián)想等對塑件外觀形狀、圖案、色彩及其相互的結(jié)合進行設(shè)計，通過視覺給人以美的感覺。對于這些制品，都要通過外部造型設(shè)計加以裝飾美化。 造型結(jié)構(gòu)設(shè)計工業(yè)制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是一門技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的多元交叉科學(xué)。因此在塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要充分了解其在使用中的機能，又要熟悉材料的性能特點，成型工藝過程及特點。塑件表面的花紋、圖案、文字、符號等的設(shè)計要考慮成型與脫模、使用中的損傷、模具加工等問題。塑件壁厚要均勻，加強筋、凸臺、支撐面、邊緣、底部形狀的設(shè)計要保證其強度，利于其成型和脫模。在塑料生產(chǎn)過程中，一方面成型會對塑件的結(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)出價廉物美的塑料制件；另一方面，模具設(shè)計者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進行分析，弄清塑件生產(chǎn)的難點，為模具設(shè)計和制造提供依據(jù)。此外，有時企業(yè)也可以自行制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 上述的各項性能指標(biāo)均有各種國家、部門等指定的標(biāo)準(zhǔn)，并可以用專用儀器加以測定。此外，對耐化學(xué)藥物和溶劑，對耐陽光和其他輻射，對環(huán)境氣候的作用都提出要求。 (1） 承受外力要求 它包括靜態(tài)、動態(tài)、沖擊載荷、震動、摩擦、磨損、剪切、彎曲等狀態(tài)下的強度要求。使用環(huán)境指使用狀態(tài)下客觀現(xiàn)場的情況，如力、熱、化學(xué)物質(zhì)等的影響。這些功能的考慮要與物質(zhì)條件和使用環(huán)境結(jié)合起來。 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計功能設(shè)計是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的的之功能，并達到一定的技術(shù)性指標(biāo)。即，今后的模具，從結(jié)構(gòu)設(shè)計、原材料選用、制造工藝及模具修復(fù)和報廢，以及模具的回收利用等方面，都將越來越考慮其節(jié)約資源、重復(fù)使用、利于環(huán)保，以及可持續(xù)發(fā)展這一趨向。 　　（10）模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。 　?。?）逆向工程、并行工程