【正文】 量仍較少。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到 70%80%相比，仍有很大差距。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、 PVC 塑料管材管接頭模具成為模具市場新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，高速公路的迅速發(fā)展，對汽車輪胎也提出了更 高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在 “ 十五 ” 期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大；而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本計(jì)算機(jī)和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點(diǎn)。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以 及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 CAD/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具 CAD/CAM 技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件 。CAD/CAM 軟件的智能化程度將逐步提高 。 （ 3）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品 化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本 。 （ 6）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。 ABS 樹脂為一種用途極為廣泛的一種熱塑性工程塑料 ， ABS 樹脂兼有三種組分的共同性質(zhì)，成為具有“堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性”的材料。主要的成型方法有注射成型、擠出成型、吹塑成型等（本設(shè)計(jì)采用注射成型）。 m 1014 耐電弧性 /s 50～ 85 密度 /（ g kg1 m1 min1） 慢 ABS 的使用性能： （ 1）性能：綜合性能較好，沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好，可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。此外還可制造紡織器材、計(jì)算機(jī)零部件、管材以及日用品等。 收縮率： 塑料制品從模具中取出發(fā)生尺寸收縮的特性，稱為塑料的收縮率。 ABS 的收縮率范圍為 %～ %。 流動(dòng)性： 在成型過程中，塑料熔體在一定溫度與壓力作用下，充填模腔的能力，稱為塑料的流動(dòng)性。 吸濕性： 吸濕性是指塑料對水的親和性，凡是吸濕性強(qiáng)，或具有粘附水分傾向的塑料，在成型前，必須進(jìn)行干燥處理，以去除其中水分。 應(yīng)力敏感性： 應(yīng)力敏感性是指塑料在成 型時(shí)，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，使塑件變脆，開裂。 ABS 成型特性 ABS 注射成型的主要工藝參數(shù) (見表 22)： 表 22 ABS注射成型的主要工藝參數(shù) [3] 項(xiàng)目 ABS 注射機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 30～ 60 噴嘴 形式 直通式 溫度 /℃ 180～ 190 料筒溫度 /℃ 前段 200～ 210 中斷 210～ 230 后段 180～ 200 模具溫度 /℃ 50～ 70 注射壓力 /MPa 70～ 90 保壓力 /MPa 50～ 70 注射時(shí)間 /s 3～ 5 保壓時(shí)間 /s 15～ 30 冷卻時(shí)間 /s 15～ 30 成型周期 /s 40～ 70 第 12 頁 共 44 頁 ABS 注塑工藝性 ABS 的干燥 ABS 塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，不單能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制件表面色斑和云紋。注塑前的干燥條 件是：干冬季節(jié)在75～ 80℃以下，干燥 2～ 3h，夏季雨水天在 80～ 90℃下，干燥 4～ 8h，如制件要達(dá)到特別優(yōu)良的光澤或制件本身復(fù)雜，干燥時(shí)間更長，達(dá) 8～ 16h。最好將機(jī)臺的料斗改裝成熱風(fēng)料斗干燥器，以免干燥好的 ABS 在料斗中再度吸潮，但這類料斗要加強(qiáng)濕度監(jiān)控，在生產(chǎn)偶然中斷時(shí)，防止料的過熱。在熔化過程溫度升高時(shí)，其熔融實(shí)際上降低很小，但一旦達(dá)到塑化溫度 (適宜加工的溫度范圍， 如 220～ 250℃ )，如果繼續(xù)盲目升溫，必將導(dǎo)致耐熱性不太高的 ABS 的熱降解反而使熔融粘度增大，注塑更困難，制件的機(jī)械性能也下降了。某些溫控不良的注塑機(jī)，當(dāng)生產(chǎn) ABS 制件到一定數(shù)量時(shí)，往往或多或少地在制件上發(fā)現(xiàn)嵌有黃色或褐色的焦化粒，而且很難利用加新料對空注射等辦法將其清除排出。 既然偏高溫操作對 ABS 可能帶來問題，故有必要對料筒各段爐溫進(jìn)行限制。如柱塞式機(jī) , 爐溫維持在 180～ 230℃，螺桿機(jī)爐溫維持在 160～ 220℃。所以料筒前端和噴嘴部分的溫度控制十分重要。溫度變化越大，將會(huì)帶來熔接縫、光澤不佳、飛邊、粘模、變色等缺陷。當(dāng)然并非所有 ABS 制件都要施用高壓，對小型、構(gòu)造簡單、厚度大的制件可以用較低的注射壓力。壓力過小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機(jī)會(huì)大，制件表面霧化。 注射速度 ABS 料采用中等注射速度效果較好。但在生產(chǎn)薄壁及復(fù)雜制件時(shí)，還是要保證有足夠高的注 射速度，否則難以充滿。一般調(diào)節(jié)模溫為 75～ 85℃，當(dāng)生 第 13 頁 共 44 頁 產(chǎn)具有較大投影面積制件時(shí)，定模溫度要求 70～ 80℃，動(dòng)模溫度要求 50～ 60℃。為了縮短生產(chǎn)周期 ,維持模具溫度的相對穩(wěn)定，在制件取出后，可采用冷水浴、熱水浴或其他機(jī)械定型法來補(bǔ)償原來在型腔內(nèi)冷固定型的時(shí)間。為了提高制件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定，表面光 澤、色調(diào)的均勻，要求注射量為標(biāo)定注射量的 50%為宜。 如圖 21 示，該塑料件為一殼體件，形狀為類似于矩形殼體，該殼體件基本為規(guī)則幾何體的組合，無明顯的空間復(fù)雜曲面的組合，結(jié)構(gòu)簡單、尺寸精度不是太高。之前已經(jīng)介紹過 ABS 的力學(xué)、物理、化學(xué)特性、使用性能、工藝性能及成型性能，因此，本設(shè)計(jì)采用的材料是 ABS。塑件的幾何形狀與成型方法、模具分型面的選擇、塑件是否順利成型與脫模有直接的關(guān)系。查資料所得 ABS 的脫模斜度的范圍在 40‘ ～ 1○ 30‘ 之間，本設(shè)計(jì)取塑件脫模斜度為： a=1○ 。如果塑件過厚，會(huì)因 為用料過多，而使成本增加，并且會(huì)使成型時(shí)間加長，從而降低生產(chǎn)效率。由于塑件屬于中小型制品，本設(shè)計(jì)取基本壁厚為 t=2mm。一般情況下，塑件各連接處均應(yīng)有半徑小于 ～ 1mm 的圓角。塑件中存在盲孔，盲孔的深度不宜太深，孔深應(yīng)小于4d，本設(shè)計(jì)中孔大多用模具上的型芯（成型桿）來成型。 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 塑件的尺寸 塑件的尺寸取決于塑料的流動(dòng)性。本設(shè)計(jì)塑件基本外形尺寸為 180mm 143mm 13mm，基本壁厚 t=2mm；在其上部與側(cè)面的加塑件的尺寸分別高出基本尺寸 10mm 與 ；中心的圓形最大直徑尺寸為 。 表 33 塑件公差等級 [3] 材料代號 材料名稱 公差等級 標(biāo)注公差尺寸 未注公差尺寸 高精度 一般精度 ABS 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 MT2 MT3 MT5 綜合考慮上述因素、塑件基本尺寸以及模具的制造成本和加工，本設(shè)計(jì)塑件的尺寸精度為一般精度 MT3，標(biāo)注公差 的尺寸公差值Δ =（ GB/T14486— 1993） 。一般塑件的表面粗糙度值比模具表面的粗糙度值低一級。 結(jié)論： 綜合上述，該制件符合注射成型的需要，但在成型加工前應(yīng)對 ABS 進(jìn)行干燥處理。因此我設(shè)計(jì)的模具為一模八腔的模具。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 （ 1）模具結(jié)構(gòu)的總體方案擬定 澆口采用側(cè)澆口 .兩板式板式一次分型 ,一模兩腔，靠推桿推出制件 。 （ 2） 模具結(jié)構(gòu)的總體方案的比較 由于本塑件所設(shè)計(jì)出的模具結(jié)構(gòu)簡單，塑件結(jié)構(gòu)較簡單、尺寸精密，模具加工不太復(fù)雜，且是大批量生產(chǎn)，因此，采用一模兩腔。 最大注塑量 [6] 最大注射量是注射機(jī)一次注射塑料的容量 .由于習(xí)慣 ,對注射機(jī)的注射量用克表示 . 設(shè)計(jì)模具時(shí)成型塑件需要的總折射量應(yīng)小與所選用折射機(jī)的最大注射量 : m模 ≦ m 機(jī) 式中 : m 機(jī) — 注射機(jī)理論最大注射量（ cm3 或 g） m 模 — 模具一次成型所用的塑料量（ cm3 或 g） 第 17 頁 共 44 頁 m 模 =n 模 +m 澆 式中 :n— 型腔個(gè)數(shù) m模 — 每個(gè)塑件的體積或重量（ cm3 或 g） m澆 — 澆注系統(tǒng)的體積或重量（ cm3 或 g） 用 PROE 對制件進(jìn)行測量分析 ,得 : M1= cm3 根據(jù)澆注系統(tǒng)的體積進(jìn)行估算 ,得 : M2=3 cm3 因此可得 : M1+M2==80%M 則 M= 鎖模力計(jì)算 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時(shí) ,會(huì)產(chǎn)生使模具分型面漲開的力 ,這個(gè)力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)的壓力 ,它 應(yīng)小與注射機(jī)的鎖模力 ,才能保證注射時(shí)不發(fā)生溢料現(xiàn)象 ,即 : A F 漲 =PAK＜ F[9]鎖 式中 P— 熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 K— 安全系數(shù) ,通常取 ～ F鎖 — 注射機(jī)的額定鎖模力 F漲 — 熔融塑料在分型面上的漲開力。 注射機(jī) XS— Z— 125 的主要工藝參數(shù)如下 : 表 51注射機(jī)主要工藝參數(shù) 表 51[6] 序號 參數(shù)項(xiàng)目 1 額定注射量（ g） 125 2 注射壓力（ Mpa） 120 3 鎖模力（ KN） 900 4 最大成型面積（ cm2） 320 5 模具最小閉合厚度（ mm） 200 6 模具最大閉合厚度（ mm） 300 7 機(jī)床行程（ mm） 300 第 18 頁 共 44 頁 8 機(jī)床拉桿間距（ mm） 260 290 9 機(jī)床臺面尺寸（ mm2） 428 458 10 噴嘴孔徑（ mm） Φ 4 11 噴嘴球面半徑（ mm） SR12 12 定模板定位孔直徑 Φ 100 13 頂出方式 兩側(cè)頂出 [7] 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 3) 保證塑件的精度要求。 5) 便于模具加工制造。 7) 對排氣效果的影響。 其中最重要的是第 5）和第 2）、第 4）點(diǎn)。如圖 61 所示： 圖 61 定模板與動(dòng)模板的分界面作為分型面 [8] 主流道尺寸 主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有角度的流動(dòng)信道。 第 20 頁 共 44 頁 主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。常用澆口套分為有托澆口套和無托澆口套兩種下圖為前者，有托澆口套用于配裝定位圈。由于注射機(jī) 的噴嘴半徑為 12,所以澆口套的為 14。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為Φ 60mm，內(nèi)徑Φ 16mm。 為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U形、半圓形及矩形等，側(cè)澆口選矩形。 實(shí)際加工時(shí)，用銑床銑出流道后，少為省一下模，省掉加工紋理就行了。） 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān) ，