【正文】 射機(jī)參數(shù)與模具的校核 ...................................................... 21 注射機(jī)閉合高度與模具厚度校核 .............................. 21 注射機(jī)開(kāi)模行程校核 ........................................ 21 模具的外形尺寸校核 ........................................ 22 頂出行程的校核 ............................................ 22 第六章 總結(jié) ....................................................................................... 23 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 24 致謝 ....................................................................................................... 25 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 第 1 章 緒論 塑料和塑料工業(yè) 塑料是一種以樹(shù)脂為主要成分，加入一定數(shù)量能夠改善其加工或者使用性能的添加劑，在一定的溫度、壓力和時(shí)間下，能夠制成設(shè)計(jì)要求的 形狀和大小的塑件的一類(lèi)材料。在工業(yè)部門(mén)和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域中，塑料制品無(wú)處不在，這是由于它眾多的優(yōu)良性能決定的。因此，在國(guó)名經(jīng)濟(jì)中，塑料已經(jīng)成為各個(gè)行業(yè)中不可缺少、難以替代的材料之 一。 它 是 一個(gè)發(fā)展迅速的新興工業(yè)領(lǐng)域，早在從 20世紀(jì) 30年代左右世界已進(jìn)行對(duì)塑料工業(yè)的研制。當(dāng)今世界把一個(gè)國(guó)家的塑料消耗的多少與塑料的工業(yè)水平，來(lái)作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展程度的重要依據(jù)。塑料成型用到的模 具稱為塑料成型模，是用于成型塑件的模具。工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都把發(fā)展模具放在領(lǐng)先地位。 這幾年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)也得到了快速的發(fā)展，先后經(jīng)歷了創(chuàng)造、發(fā)展、快速發(fā)展和穩(wěn)定增長(zhǎng)的階段。隨著工業(yè)塑件和日用塑件的品種增加和需求量的也越來(lái) 越大，且產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期的減短，因此塑料模在模具中的比例在逐年提高。隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)際經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，這一比例還將持續(xù)提高，塑料成型工業(yè)在基礎(chǔ)工業(yè)中的地位和江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響日益重要。在成型工藝方面，取得了比較大的進(jìn)展，比如在抽芯脫模機(jī)構(gòu)、鑲件互換結(jié)構(gòu)、 多材質(zhì)塑料成型模和高效多色注射模創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面有很大的成就。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM 的集成，并且還能支持 CAE 技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，從而取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)并且推動(dòng)了我國(guó)模具 CAD/CAM 技術(shù)的快速發(fā)展。但是與國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)相比， 差距仍很大 ，我國(guó)還有 大部分企業(yè)仍然處于需要技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強(qiáng)現(xiàn)代化管理及體制轉(zhuǎn)軌 等 關(guān)鍵時(shí)期。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 塑件的工藝分析 塑件的成型工藝分析 塑料一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料。能滿足以上性能的材料有很多，但從材料的來(lái)源和材料的成本考慮， ABS 更適合些。所以選擇 ABS 作為玩具飛機(jī)外殼的材料。 （ 2） ABS 的成形特性：是一種流動(dòng)性中等的無(wú)定型塑料，溢邊料約為 左右。與聚苯乙烯相比，在加工上相對(duì)困難一點(diǎn)，應(yīng)將料溫、模溫有所調(diào)高。 圖 21 玩具飛機(jī)外殼的內(nèi)、外表面三維圖 尺寸和精度 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 塑件精度的高低取決于成形過(guò)程與所使用的材料，但 在一般生產(chǎn)過(guò)程中，如果塑件能達(dá)到使用要求，為了使模具加工難度和生產(chǎn)成本降低，盡可能的降低塑件尺寸精度設(shè)計(jì)。 圖 22 玩具飛機(jī)外殼的二維圖 壁厚 塑件的壁厚有一定的設(shè)計(jì)要求，不能過(guò)大，也不能過(guò)小，否則都會(huì)對(duì)塑件的成形造成一定的影響。 脫模斜度 由于塑件在成形時(shí)，塑料熔體固化，從而緊緊地包住型芯。對(duì)于 ABS 塑件型腔的脫模斜度為 40′ ~1176。由于該塑件脫模比較容易，所以可以選擇型腔的脫模斜度為 1176。 表面質(zhì)量 本塑件外表面要求光潔、平整、無(wú)毛刺，對(duì)表面粗糙度無(wú)特殊要求，一般的模具制造 工藝和注塑工藝就能滿足要求。 表 31 ABS 注射工藝參數(shù) 注塑機(jī)類(lèi)型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 30r/min 噴嘴形式 直通式 噴嘴溫度 180~190℃ 料筒前段溫度 200~210℃ 模具溫度 50~70℃ 料筒中段溫度 210~230℃ 注射壓力 70~90MPa 料筒后段溫度 180~200℃ 保壓壓力 50~70MPa 注射時(shí)間 3~5s 保壓時(shí)間 15~30s 冷卻時(shí)間 15~30s 成型周期 40~70s 塑件質(zhì)量和體積的估算 該塑件的材料為 ABS，查相關(guān)手冊(cè)得知其密度為 ~179。通過(guò) UG 三維軟件的分析可知該塑件的體積為 179。 注射機(jī)的公稱注射壓力要大于塑件成形的壓力，這里塑件成形的最大壓力為90MPa。查相關(guān)手冊(cè)得知 ABS 型腔平均壓力為30MPa，通過(guò) UG 三維軟件的分析，該塑件在分型面上的垂直投影面積約為178。則 面積之和為 178。根據(jù)以上的數(shù)據(jù)分析，初選型號(hào)為SZY300 的注射機(jī)，該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表 32 所示。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 4章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模一般是由成形部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和支承零部件組成。型腔數(shù)目及布置方案和分型面的選擇決定了塑件在模具中的位置。該塑件為中等大小，市場(chǎng)需求量一般，雖然多型腔模具從表面上看，比少型腔模具經(jīng)濟(jì)效益高，但是多腔模具制造成本高，所用注射機(jī)大，每一次注射循環(huán)期長(zhǎng)而維持費(fèi)用較高，這里采用單型腔模具足以滿足要求。圖 41 為該玩具飛機(jī)外殼型腔的布置。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。 圖 42 玩具飛機(jī)外殼分型面的位置及形狀 箭頭的指向?yàn)槟０逡苿?dòng)的方向，上面的模板為定模，下面的模板為動(dòng)模，中間為分型面。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接影響著注射成形效率和塑件的質(zhì)量。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 （ 2）創(chuàng)造良好的的排氣條件，保證澆注系統(tǒng)及型腔中原有氣體能有序的排出。 （ 4）在保證質(zhì)量的前提下盡量縮短流程，以減少冷卻時(shí)間，保證塑件質(zhì)量。 （ 6）需按型腔布局設(shè)計(jì)，考慮到模具是一模一腔還是一模多腔。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是熔料從注射機(jī)注入模具最先經(jīng)過(guò)的的部位，與注塑機(jī)噴嘴在同一條直線上。由于主流道與熔融塑料和注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，所以通常將其設(shè)計(jì)在模具的澆口套中，澆口 套一般采用碳素工具鋼材料制造，熱處理淬火硬度 53～57HRC。 主流道的長(zhǎng)度 L 按定模板厚度來(lái)確定。一般長(zhǎng)度不大于 60mm，由于這里采用的是直接澆口，所以根據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算得主流道長(zhǎng)度為 76mm。 主流道的錐角α一般為 2176。但是對(duì)于流動(dòng)性差的塑料等情況，錐角 α也可取 3176。玩具飛機(jī)外殼的材料為 ABS，其流動(dòng)性比較好，這里錐角 α取 3176。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 43 澆口套的設(shè)計(jì) 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注射成型過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生許多氣體，若不能被排除干凈，就會(huì)影響塑件的質(zhì)量，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須將這些氣體排出。這里考慮到塑件結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，體積中等，并且采用單型腔模具成型，因此利用配合間隙排氣可以達(dá)到要求。 成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) 型腔指的是成形塑件外部的零件， 可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式、四壁拼合式和瓣合式六種形式。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 44 型腔的結(jié)構(gòu) （ 2） 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯指的是成形塑件內(nèi)部的零件，一般分為整體式型芯和組合式型芯兩種類(lèi)型。 圖 45 型芯的結(jié)構(gòu) 成形零件工作尺寸的計(jì)算 成形零件工作尺寸 指的是決定塑件形狀大小的尺寸， 影響其誤差主要有模具的制造精度、磨損量和塑件的成型收縮率。由于本塑件未注公差，對(duì)尺寸精度無(wú)特殊要求，所有尺寸為自由尺寸，因此這里采用平均尺寸法對(duì)成形零件工作尺寸進(jìn)行計(jì)算。 （ 2） 型芯徑向尺寸的計(jì)算 型芯徑向尺寸的計(jì)算公式為 ? ?zscpM LSL ???????? ???? 431 式中 ML ―型芯的徑向尺寸， mm； cpS ―塑料的平均收縮率， %； sL ―塑件徑向公稱尺寸