【正文】 ABS 是非結(jié)晶性材料。 ABS 不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無毒、無味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，火焰呈黃色，有黑煙，燃 8 燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落。這就可以賦予用 戶在產(chǎn)品設(shè)計上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上數(shù)百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。 [2] （ 1）物理力學(xué)性能 ABS 具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。但是它的沖擊性能與樹脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀有關(guān)，同時也與使用環(huán)境有關(guān)、如溫度越高則沖擊強度越大。 （ 2）熱性能。 （ 3）電性能。 （ 4）耐環(huán)境性 ABS 聚合物幾乎不受水、無機鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長期與烴接觸會發(fā)生軟化溶脹。 （ 5）耐候性 ABS 聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。氧化速度與光的強度及波長的對數(shù)成正比。 （ 6） ABS 的流變性 ABS 聚合物在熔融狀態(tài)下流動特性屬于假塑型液體。因此在成型過程中可以采用提高剪切速率來降低熔體粘度，改善熔體流動性。在成型過程中， ABS 的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過高時，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。成型時如果聚合物中含有水分，制品上就會出現(xiàn)斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在成型前，需將聚合物進行干燥處理，使其含水量降到 %左右。為了容易脫模，還要防止塑件表面在脫模時刮傷和擦毛，在設(shè)計的時候塑件表面沿脫模方向一般具有合理的脫模斜度。的拔模斜度，這樣從外表面到內(nèi)表面，模具的脫模斜度基本正常，能保證正常的脫模斜度要求 確定型腔數(shù)量及型腔布局 型腔數(shù)量的確定 模具型腔數(shù)量的確定主要跟注射機的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度 、制品的尺寸和精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素有關(guān)。同時，考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸與塑件尺寸之間的關(guān)系，加之制造成本和經(jīng)濟利益的因素，決定選用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)形式。型腔布局圖如圖 3 所示。 圖 4 .組合嵌入式型腔結(jié)構(gòu)圖 模架的選擇 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標準模架，選用CI7575A350B400C300(GB/T125562021)此種大型標準模架 [6]，其基本結(jié)構(gòu)如圖 5 12 所示 ,各模板的尺寸見表 2。 注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計人員應(yīng)對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推 (頂 )出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。 對塑件體積、質(zhì)量的計算 對于該設(shè)計，用戶提供了塑件的圖樣及尺寸，使用三維軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形體積，取其密度平均值 塑件體積 V1 ≈ 6429cm3 塑件質(zhì)量 m1 ≈ 1V? =179。 ＝ 6429179。 ≈ 注射機型號的選定 近年來我國引進注射機型號很多，國內(nèi)注射機生產(chǎn)廠的新機型也日益增多。在設(shè)計模具時，最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的《注射機使用說明》上標明的技術(shù)參數(shù)。 32021 2 注射壓力 /MPa 130 3 塑化能力（ g/s） 6 4 拉桿間距（ mm179。 mm） 2650*2460 5 最大模具厚度 /mm 2021 6 最小模具厚度 /mm 1000 7 最大開模行程 /mm 3000 8 噴嘴前端球面半徑 /mm 15 9 噴嘴孔直徑 /mm 3 10 頂出桿根數(shù) 5 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 注射機的工藝參數(shù)的校核 （ 1）注射量校核 注射量以容積表示 最大注射容積為 179。 每次注射的實際注射量容積 0V 應(yīng)滿足 max0 VV ? ，而 0V ＝ , 179。 （ 2）最大注射壓力的校核 注射機的額定注射壓力即為該機器的最高壓力 Pmax=130MPa ,應(yīng)該大于注射成型所需用的注射壓力 0p ,即 0max pkP ?? 式中 k? —— 安全系數(shù)，常取 k? ＝ ～ 。代值計算符合要求。 900mm 的模架；后者適用于模板尺寸為 630mm179。 1250mm的模架。 750mm，模具閉合高度 H=1130mm. 由資料表知 XS— ZY32021型注射機拉桿空間尺寸為 2260mm179。2021mm，允許模具的最小厚度 Hmin=1000mm,最大厚度 Hmax=2021mm，模具最大厚度和最小厚度是指注射機移動模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時，移動模板與固定模板之間所達到的最大和最小距離，這兩者之差就是調(diào)模機構(gòu)的調(diào)模行程，即模具的外形尺寸不超過注射機動、定模模板最大安裝尺寸，由附件總裝圖測量知該模具閉合高度度 H=1130mm 滿足 Hmin≤ H≤ Hmax 的安裝 條件，故該模具滿足 XS— ZY32021 型螺桿式注射機的安裝要求。 750mm 明顯在注塑機拉桿空間尺寸 2260mm179。 [7] 開合模行程和推出機構(gòu)的校核 （ 1）開合模行程校核 注射機的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，本模具為單分型面注射模具， XS— ZY32021 射機的最大開模行程與模厚有關(guān)，校核關(guān)系為 LS+Hmax 式中 L— 注射機動模板的開模行程（ mm） ,在該注塑機中其值為 3000mm, S— 移動模板行程（ mm） ,取 500mm, Hmax— 模具最大厚度（ mm） ,其值為 Hmax=1130mm（附件總裝圖測量所得）， 上式右邊 =500+1130=1630mm3000mm，符合要求。 以上分析證明： XS— ZY32021 型螺桿式注射機能滿足要求，故可以采用。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，并且直接影響著塑料熔體的流動、充填性能及塑件的脫模。本次設(shè)計，分型面的選擇考慮七個方面： （ 1）分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，便于脫模，否則塑件無法取出。 （ 3） 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度要求。 （ 5） 分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果，所以應(yīng)盡量設(shè)置在塑件熔體充滿的末端處，這樣分型面就可以有效排除型腔內(nèi)積聚的空氣。 （ 7） 使成型零件便于加工。對于拔模斜度 小或塑件精度要求較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。分型面的形狀跟公交座椅的形狀一樣程彎折狀，如圖 6 所示，分型面一半與開模方向垂直，一半與開模方向水平，這樣設(shè)計的分型面可以時塑件非常好脫模，只需頂出很小一段距離，塑件就會自動脫落。分型面處產(chǎn)生的飛邊在塑件的側(cè)面處，不易察覺、不影響美觀，容易去除且使得塑件外觀無缺陷，整個塑件成型 精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡單。多模腔模具的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道以及澆口和冷料穴等組成。 主流道設(shè)計 澆口套設(shè)計 注塑機的噴嘴與分流道之間的供塑料熔體流動的通道稱為主流道，它的形狀和尺寸對熔體的流動以及注射的時間有著很大的影響。在形狀上，主流道的設(shè)計通常采用圓錐形，錐度在 2~5176。內(nèi)壁粗糙度在 Ra≈ m。通過使用兩個 M5 螺絲將定位圈和澆口套固定起來，具體如圖 7 所示： ` 19 ` 20 ` 21 圖 7 澆口套與定位環(huán) ` 22 圖 8 塑件及澆注系統(tǒng)凝料結(jié)構(gòu)示意圖 第五章 模具成型零部件的設(shè)計 在模具中，成型零部件是決定產(chǎn)品塑件的幾何形狀與尺寸的零部件，包括凸模、凹模、凸凹模、成型桿、成型環(huán)和型芯以及鑲塊等。如下圖 9所示。如下圖 10所示。 模具成形零件的制造公差，它直接影響塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，則塑件的 精度也高。 [6] 表 4 模具成型零件制造公差值 ` 26 表 5 型腔工作尺寸計算表 類型 塑件尺寸 計算公式 制造公差 計算結(jié)果 型腔長度尺寸 480 177。 型腔寬度尺寸 177。 型腔深度尺寸 177。 ` 27 型芯工作尺寸的計算 型芯的工作尺寸的計算同型腔一樣，如下表： 類型 塑件尺寸 計算公式 制造公差 計算結(jié)果 型芯長度尺寸 480 177。 型芯寬度尺寸 177。 型芯深度尺寸 177。 ` 28 第六章 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)的功用 任何一副模具在定動模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機構(gòu)。 導(dǎo)向作用：合模時引導(dǎo)動模按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 保持運動平穩(wěn)作用：對于大中型模具的脫模結(jié)構(gòu)，有保持機構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。有肩導(dǎo)柱開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小的模具主要采用帶頭導(dǎo)柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導(dǎo)柱。大型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的 1/30— 1/40。國家規(guī)定導(dǎo)柱頭部為接錐形，截錐形長度為導(dǎo)柱直徑的 1/3，半錐角為10 186。也有頭部采用半球形的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱具體尺寸可查有關(guān)國家標準 [7]。如圖 d 所示：在該模具中為帶頭導(dǎo)套 ,S=15 L=350 d=60 =80 壁厚為 10，其 3D 結(jié)構(gòu)示意圖見圖 11。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置時，則需設(shè)計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。推出機構(gòu)應(yīng)使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理安排；推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)力求簡單，動作可靠，不發(fā)生錯誤動作，合模時要正確復(fù)位。 p —— 塑件對型芯單位面積的包緊力，一般情況下，模內(nèi)冷卻的塑件取 179。 107Pa ，此塑件取 179。 ` 31 上式中 Ft=，而該注塑機的頂出力為 3000N，因此符要求。塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機構(gòu)稱為脫模推出機構(gòu)。本次設(shè)計采用 22 根φ 2頂針頂出塑件，其結(jié)構(gòu)和位置如下圖 13 所示。對任何塑料制品，模溫波動較大都是不利的。過低的模溫會降低塑料的流動性，難于充滿型腔，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的溶接痕等缺陷。 冷卻裝置系統(tǒng)的設(shè)計要點 （ 1）實驗表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對制品的冷卻也愈均勻。 （ 3）對熱量聚積大溫度上升高的部位應(yīng)加強冷卻。冷卻水道直徑一般不小于 4mm,常用 4— １ 6mm。 （ 6）冷卻水道不應(yīng)穿過沒有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。 （ 8）進、出口冷卻水溫差不應(yīng)過大，以免造成模具表面冷卻不均。 C?）， C=1047 J/kg178。 179。（ 18060） =179。 105/1055179。= 取冷卻水道的直徑 d=14mm 冷卻管道總傳熱面積： TRMA 1 ?? 式中 R— 冷卻管道壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)（ J/2m178。 C?） ? ? 2 1 v ? ? ? ? 1 M 10 7 ` 36 f— 與冷卻介質(zhì)有關(guān)的物理系數(shù)， f= T?— 模溫與冷卻介質(zhì)之間的平均溫差， T?=30 C? R= 0 .20 .84 )( ???=179。 C? A= = 冷卻孔道的孔數(shù)： dLAn ?? 式中 A— 冷卻裝置總的傳熱面積（2m） d— 冷卻水道管道直徑（ m） L— 冷卻管道長度（ m） n= ≈ 2 因此，冷卻水道在動、定模板之中各取一道冷卻水路就可以達到冷卻效果。 冷卻水管的結(jié)構(gòu)設(shè)計 冷卻水管分布在定模板和動模板上，直徑是 14mm。當(dāng)開模完全后，動模停在遠處不動，注塑機推桿推動頂針板往左走，頂針板及頂針固定板帶動頂針4往左頂出塑件產(chǎn)品，隨后塑件及凝料自動脫落，澆口部分需要人工切除。退火處理是指將塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱空氣循環(huán)烘 箱中靜置一段時間，然后緩慢冷卻。調(diào)濕處理是指將剛脫模的塑件放在熱水中，隔絕空氣，防止塑件的氧化，加快吸濕平衡速度。 [10] ` 39 圖 15 模具脫模運動示意圖 圖 16 模具全 3D 示意圖 ` 40 設(shè)計心得 經(jīng)過接近二個月多的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了。這對以后的學(xué)習(xí)和工作都有著很大的幫助和作用。這次畢業(yè)設(shè)計是對我們所學(xué)知識的一次綜合運用，把所學(xué)的知識運用到實際加工中。且學(xué)會了綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識。 在做畢業(yè)設(shè)計時，讓我知道自己專業(yè)知識的缺乏與不扎實、不牢固性，也讓我意識到自己還有很多地方需要加強的。從而從中也學(xué)到了許多 ,使自身在各方面的能力都有了很大的提高和完善，各方面在能力都得到了很好的煅煉。通過這次設(shè)計，讓我發(fā)現(xiàn)了自身知識的缺乏和不足，從而更好更徹底地認識、規(guī)劃、完善自己，去適應(yīng)這種競爭激烈的社會現(xiàn)實，我將會在以后的工作中做得更好 ,更完善。他嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識和執(zhí)著的 敬業(yè)精神給我留下了深刻印象。同時，也讓我懂得如何去踏踏實實地工作、勤勤懇懇地做人。在此，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意 !衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、老師！對