【正文】 一模一腔結(jié)構，對于精度要求不高的小塑件﹙沒有配合精度要求﹚，形狀簡單又是大批量生產(chǎn)時，優(yōu)先采用一模兩腔結(jié)構。注射量滿足塑件一模兩件的設計， 其注塑機的相關參數(shù)如表 41 所示。 塑件采用 ABS 材料，經(jīng)計算所得體積為 179。 根據(jù)注射機的基本參數(shù)，由塑件確定如何選用注射機。它由合模、注射座 前進和后退、開模以及動作間的切換時間所組成。 ﹙ 10﹚空循環(huán)時間是在沒有塑化、注射保壓、冷卻、取出制品等動作的情況下。目前國產(chǎn)注射機的動模板移動速度，高速為 12～ 22 米 /分，低速為 ～ 3 米 /分。 ﹙ 9﹚開合模速度﹙動模板移動速度﹚是 為使模具閉合時平穩(wěn)以及開模、頂出制品時不使制件損壞，要求模板慢行，但模板又不能在全行程中都慢速運行，這樣會降低生產(chǎn)率。 ﹙ 8﹚合模裝置的基本尺寸包括模板尺寸、拉桿空間、模板間最大開距、動模板的行程、模具最大厚度與最小厚度等。在此力的作用下，模具不應被熔融的塑料所頂開。注射功及其注射 功率即作為表示機器注射能力大小的一項指標。塑化能力應與注射機的整個成型周期配合協(xié)調(diào)，若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間太長，則不能發(fā)揮塑化裝置的能力，反之，則會加長成型周期。 ﹙ 4﹚ 螺桿直徑和注射行程是指注射機的一次注射量由螺桿直徑 D 和注射行程 S 所決定，而 S 值與 D 值之間應保持一定比例。加工優(yōu)質(zhì)精密微型制品時，注射壓力可用到 230～ 250MPa 以上。注射壓力的大小與流動阻力、制品的形狀、塑料的性能、塑化方式、塑化溫度、模具溫度及對制品精度要求等因素有關。 ﹙ 2﹚注射壓力是指注射螺桿或柱塞的端部作用在物料單位面積上的壓力。優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 9 圖 41 注射機圖 ﹙ 1﹚公稱注射量是指在對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量。 注射機的基本參數(shù) 如圖 41，注射機的主要參數(shù) 有公稱注射量、注射壓力、注射速率、塑化能力、鎖模力、合模的基本尺寸、開合模速度、空循環(huán)時間等。同時，由于注射壓力很高，相應地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力，因此必須有足夠大的合模力。 注塑成型的基本要求是塑化、注射和成型。 注塑機的工作原理：與打針用的注射器相似，它是借助螺桿﹙或柱塞﹚的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)﹙即粘流態(tài)﹚的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個方面。 注塑成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料 — 熔融塑化 —施壓注射 充模冷卻 — 啟模取 件。C 預熱時間 2～ 3h 高壓時間 0～ 5s 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 8 4 注射機的選擇和注射有關參數(shù)的確定 注射機 注塑機通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成。C 總周期 5～ 220s 預熱溫度 80～ 85186。C 預熱時間 2～ 3h 高壓時間 0～ 5s 噴嘴溫度 170～ 180186。C 總周期 5～ 220s 預熱溫度 80～ 85186。C 預熱時間 2～ 3h 高壓時間 0～ 5s 噴嘴溫度 170～ 180186。C 總周期 5～ 220s 預熱溫度 80～ 85186。C 預熱時間 2～ 3h 高壓時間 0～ 5s 噴嘴溫度 170～ 180186。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 7 表 32 ABS 注射成型工藝參數(shù) 預熱溫度 80～ 85186。 （ 3﹚注射后處理：模具清理、塑件后處理。 注射成型工藝過程 ﹙ 1﹚注射前準備：預熱、預壓、裝入料斗、預塑化和干燥。成行周期較短，生產(chǎn)效率高 點壓成行比壓縮成形高；工藝條件比壓縮成形要求更嚴格，操作難度更大，結(jié)構更復雜。 塑件成型方法分析及成型工藝過程 表 31 常見成型方式對比 塑料成型工藝 優(yōu)點 缺點 注射成形 成型周期短，能一次成形外形復雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制件；對各種塑料的適應性強；生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn) 設備及模具制造費用較高，不適合單間及批量較小的塑料制件的生產(chǎn) 壓縮成形 可采用普通液壓機，壓縮模結(jié)構簡單（無澆注系統(tǒng)），生產(chǎn)過程較簡單，壓縮塑件內(nèi) 部取向組織少、性能均勻，塑件成形收縮率小 成型周期長，生產(chǎn)效率低，勞動強度大，生產(chǎn)操作多用于手工而不易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)；塑件經(jīng)常帶有溢料飛邊，高度方向的尺寸精度難以控制；模具易磨損，因此使用壽命較短 壓注成形 制品性能均勻密實，質(zhì)量好。 模具設計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置，進料方式。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 6 流動性中等。 吸濕性好。 無定型塑料。聚丙烯形成的適宜模溫為 80℃ 左右，不可低于 50℃ ，否則會造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。成型范圍及 收縮率大、極易縮孔、凹痕、變形、方向性強；流動性極好，易于成型；熱容量大，注射成型模具必須設計能充分進行冷卻回路，注意控制成型溫度。 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、冷藏庫和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導管、加熱器等，還可用夾層板制作小轎車車身，還可用來制作水表殼、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。不透明，耐 氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 ABS 的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍等都高，尺寸穩(wěn)定性較好，具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的介電性能，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。 ABS 是由于三種組分組成的，故它有三種組分的綜合力學性能，而每一組分又在其中起著固有的作用。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 5 3 塑件的成型特性分析及成型工藝 ABS 的結(jié)構性能與主要用途 ABS 是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物，價格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應用最廣的工程塑料之一。經(jīng)計算塑件體積為 179。為保證壁厚 的均勻一致，因此取塑料件的內(nèi)外表面的脫模斜度一致，這里脫模斜度取 。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? 。 塑件 表面質(zhì)量分 析 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 4 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。 ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。短接頭形狀不太復雜，通過此注射模設計，進行模具設計、工藝設計的基本技能訓練與培養(yǎng)，讓我基本掌握利用三維 CAD 軟件進行工程設計的方法，應用所學知識進行工程設計的能力，適應社會需求。 目前，注射成型工藝發(fā)展很快，除了熱塑性塑料注射成型以外，一些熱固性塑料也可以成功地用于注射成型，且具有效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點；低發(fā)泡塑料注射成型提供了緩沖、隔音、隔熱等優(yōu)良性能的塑料制件；雙色和多色注射成型提供了多種顏色、美觀實用的塑料商品 。在滿足使用要求的前提下，塑料件的技術要求及其結(jié)構必須符合模具制造的工藝性和可行性。不同結(jié)構形式的注射模型腔和型芯，其強度、剛度以及易損壞部分的修理、更換方便與否是不同的。脫模系統(tǒng)是實現(xiàn)塑件安全無損壞地脫模的機構。澆注系統(tǒng)是模具中熔體進入型腔之前的一條過渡通道，其作用是將熔融的塑料由注射機射嘴引向閉合的模腔。側(cè)向抽芯機構包括：斜導柱、滑塊、斜滑塊、斜推桿、彎銷、優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 2 T 形扣、液壓缸及彈簧等零件。排氣系統(tǒng)是熔體填充時 將型腔內(nèi)空氣排出模具以及開模時讓空氣及時進入型腔，避免產(chǎn)生真空的結(jié)構。 注塑模由動模和定模兩部分組成。 注射模介紹 注塑模亦稱注射模。高效的全自動設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。當批量不大時，模具的費用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時應盡可能的采用結(jié)構合理而簡單的模具，以降低成本。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機構，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等 對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便，從模具制造的角度，要求結(jié)構合理、制造容易、成本低廉。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 1 1 緒論 模具的影響力 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。 對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。 模具影響著制品的質(zhì)量。其次，在加工過程中，模具結(jié)構對操作難以程度影響很大。另外模具對制品的成本也有影響。 現(xiàn)代生 產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少是三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設計起著重要的作用。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。它是熱塑性塑料成型加工中常用的一種模具。成型零件是構成模具型腔部分的零件，包括內(nèi)模鑲件、型芯和側(cè)抽芯等。結(jié)構件包括模架﹙坯﹚板、支承柱、限位件等。當塑件的側(cè)向有凸凹孔等結(jié)構時，在塑料被推出之前，必須先抽拔側(cè)向的型芯﹙或鑲件﹚，才能使塑件順利脫模。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻和加熱，大多數(shù)情況下都要冷卻。 合理的模具結(jié)構是提高塑料注射模 壽命的基礎。要科學地設計出結(jié)構合理的注射模，首先要求塑料件的設計要合理。 通常一個成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等，時間的長短取決于塑件的大小、形狀和厚度、模具的結(jié)構、注射機的類型及塑料的品種和成型工藝條件等因素。 設計目的 塑料件在各行各業(yè)及日常生活中使用越來越多，塑料模具的設計制造的社會需求日益增長，要求也越來越高，同時社會對具有三維 CAD 設計能力的人才需求也日益增長。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 3 2 塑件的結(jié)構工藝性分析 塑件圖 圖 21 塑件零件圖 產(chǎn)品名稱：吊扇開關蓋殼 產(chǎn)品材料： ABS 產(chǎn)品數(shù)量：大批 技術要求：未注公差 IT14 塑件的工藝分析 塑件的尺寸精度分析 材料為 ABS，密度為 ，收縮率 %%取 %。每種單體都具有不同特性 ,丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。表面質(zhì)量主要是取決于模具型腔表面粗糙度，經(jīng)過以上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 脫模斜度分析 該塑件采用的塑料是 ABS，而 ABS 的成型收縮率較小﹙ %%﹚，而且塑件不太復雜，所以應取較合適的脫模斜度。 計算塑件的體積和質(zhì)量 計算塑件的體積和質(zhì)量是為了選取合適的注塑機，提高設備利用率，確定模具型腔數(shù)。﹙ ABS 的密度 ρ=﹚。 ABS 無毒、無味，為呈微黃色或白色 不透明粒料，成形的塑件有較好的光澤，密度為 179。丙烯腈使 ABS 具有良好的表面硬度、耐熱性及耐化學腐蝕性，丁二烯使 ABS 堅韌，苯乙烯使它有優(yōu)良的成形加工性和著色性能。其缺點是耐熱性不高連續(xù)工作溫度為 45℃ 左右，熱變形溫度約為 65℃ 左右。根據(jù) ABS 中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應各種不同的應用。 ABS 易吸水，使成形塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。料溫低時方向性明顯，尤其是低溫、高壓時更明顯。溫度過高會產(chǎn)生翹曲和變形。其品種很多，各品種的機電性能及成型特性也各有差異，應按品種穩(wěn)定成型方法及成型條件。水的質(zhì)量分數(shù)應小于 %，必須充分干燥，要求表面光擇地塑件應要求長時間預熱干燥。溢邊料 。當推出力過大或機械加工時塑件表面易呈現(xiàn)白色痕跡。塑件的尺寸精度較高，特別是制件的高度尺寸精度較壓縮模制件高得多。容易使塑件產(chǎn)生取向應力和各向異性 屬于大批生產(chǎn)，通過對上述成型方法的工藝特點比較，綜合考慮該塑件的成型方法選擇注射模塑成型。 （ 2）注塑過程：注塑機加料，后動模部分移動合模，注射劑通過澆口套向型腔注射塑料，保壓一段時間后，冷卻達到適宜溫度，通過頂出機構將塑件由型芯上頂出，最后通過復位桿復位。 ABS 注塑成型工藝參數(shù) ABS 注射成型工藝參數(shù)如表 32 所示