【正文】 over injects the design primarily passeses to piece viability assessment for request for of shape, size and its accuracy ing proceeding injecting type piece the wall for of type craft primarily including the piece is thick, slope and circle angle and whether to have corepulling or not the above analysis to e the certain molding tool cent the type the surface, type the number, gate the form, place the size。模具設(shè)計是一項很復(fù)雜的工作，它要求我們在掌握理論知識的基礎(chǔ)上要有更好的實踐經(jīng)驗。確定模具的總體結(jié)構(gòu)、型腔型芯 的結(jié)構(gòu)，同時還考慮了模具制造工藝的可行性以及模具制造的經(jīng)濟性；澆注系統(tǒng)的設(shè)計，確定澆口形式及位置大??；確定主流道，分流道和冷料穴的形式及尺寸；脫模機構(gòu)的設(shè)計，脫模力的計算；側(cè)向分型及抽芯機構(gòu)的設(shè)計，導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。本次設(shè)計主要是通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。通過以上的分析來確定模具分型面、型腔數(shù)目、澆口形式、位置大??；其中最重要的是確定型芯和型腔的結(jié) 構(gòu)，例如是采用整體式還是鑲拼式，以及它們的定位和固緊方式。最后繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件圖并撰寫模具說明書。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表 盤 等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。還能生產(chǎn)厚度僅為 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。 表 11 國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 項目 國外 國內(nèi) 注塑模型腔精度 ～ ～ 型腔表面粗糙度 ～ 非淬火鋼模具壽命 10～ 60萬次 10～ 30萬次 淬火鋼模具壽命 160～ 300萬次 50～ 100萬次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足 10% 標準化程度 70～ 80% 小于 30% 在模具行業(yè)占有量 30～ 40% 25～ 30% 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進展。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。但總體上熱流道的采用率達不到 10%，與國外的 50%～ 80%相比，差距較大。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了CAD/CAM 的集成，并能支持 CAE 技術(shù)對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。 近年來，國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如： P20， 3Gr2Mo、 PMS、SMⅠ 、 SMⅡ 等，對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。但目 前我國模具標準化程度的商品化程度一般在 30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到 70%～ 80%相比，仍有差距。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)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造 良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAM/CAE 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型 CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題； CAD/CAM 軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D 設(shè)計與成型過程的 3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。 （ 4）開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具。 （ 5）提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。 （ 7）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、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。該產(chǎn)品的注塑材料選用 ABS，要求大批量生產(chǎn)，所以我們設(shè)計模具時采取一出四的設(shè)計思想。它是一種強度高、韌性好、綜合 性能優(yōu)良的樹脂，用途廣泛，常用作工程塑料。實際上它往往是含丁二烯的接枝聚合物與丙烯腈－苯乙烯共聚物 SAN(或稱 AS)的混合物。 20 世紀 50 年代中期已開始在美國工業(yè)化生產(chǎn)。 ABS 工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，散熱性（現(xiàn)在 ABS 工程塑料的工藝已經(jīng)很成熟了，筆記本電腦只要內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，同樣可以有出色的散熱效果。 ABS 無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。 ABS 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)定性和電氣性能。 ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。 ABS 的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70186。C 左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。運用軟件對該產(chǎn)品放入縮水率后，其造型如圖所示： 圖 2 圖 3 工業(yè)生產(chǎn)方法 可分兩大類：一類是將聚丁二烯或丁苯橡膠與 SAN 樹脂在輥筒上進行機械共混，或?qū)煞N膠乳共混，再共聚；另一類是在聚丁二烯或苯乙烯含量低的丁苯膠乳中加入苯乙烯和丙烯腈單體進行乳液接枝共聚，或再與 SAN樹脂以不同比例混合使用。當(dāng)受沖擊時，交聯(lián)的橡膠顆粒承受并吸收這種能量，使應(yīng)力分散，從而阻止 裂口發(fā)展，以此提高抗撕性能。這與游離 SAN 樹脂的多少和接枝在橡膠主鏈上的 SAN 樹脂組成有關(guān)。 用途：汽車配件（儀表板、工具艙門、車輪蓋、反光鏡盒等），收音機殼，電話手柄、大強度工具（吸塵器，頭發(fā)烘干機，攪拌器，割草機等），打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪橇車等。 ④ 流動性比 HIPS 差一點，比 PMMA、 PC 等好，柔韌性好。 成型特性： ① 無定形料 ,流動性中等 ,吸濕大 ,必須充分干燥 ,表面要求 光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥 8090 度 ,3 小時。 ③ 如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā? ABS 主要技術(shù)指標： 表 21 熱物理性能 密度 (g/ cm179。 kg1K1) 1255— 1674 導(dǎo)熱系數(shù) (W K1 102) — 線膨脹系數(shù) (105K1) — 滯流溫度 (176。 m） 1014 擊穿電壓（ KV/mm） \ 介電常數(shù)（ 106Hz） 介電損耗角正切（ 106Hz） 耐電弧性 (s) 50— 85 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 該塑件尺寸較小，整體結(jié)構(gòu)較簡單 .有平面和圓角以及少量的曲面構(gòu)成。 工藝性分析 為了提高成型效率，本設(shè)計采用側(cè)澆口。 塑件的工藝參數(shù)： 注塑機類型：螺桿式 噴嘴形式： 通用式 料筒一區(qū) 150—— 170 料筒二區(qū) 180—— 190 料筒三區(qū) 200—— 210 噴嘴溫度 180—— 190 模具溫度 50—— 70 注塑壓 60—— 100 保壓 40—— 60 注塑時間 2—— 5 保壓時間 5—— 10 冷卻時間 5—— 15 周期 15—— 30 后處理 紅外線烘箱 溫度（ 70） 時間（ —— 1） 注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當(dāng)中，經(jīng)過加熱溶化使之成為高粘度的流體 熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約 20~85mpa），溶入模具的型腔中經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 b 充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出來后，進入模具的型腔內(nèi)，將型腔內(nèi)的空氣排出，并充滿型腔，然后升到一定壓力，使溶體的密度增加，充實型腔的每一個角落。 c 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即： 塑化 —— 注射充模 —— 固化成型 加熱 —— 理論上絕熱 —— 散熱 熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量，模具設(shè)計時，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代設(shè)計方法中也采用了計算機輔助設(shè)計來解決問題。不合理的脫模機構(gòu)對塑件的質(zhì)量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，必須采用最有效和最好的脫模方式。 由 a 至 d 形成了一個循環(huán)，就完成了一次成型乃至很多塑件 4 注射機的選擇 塑件體積的計算 圖 4 塑件圖體積證明 零件塑件的體積 V= 澆注系統(tǒng)的體積： V2=20cm3 可有三維軟件 UG 的測量體功能測出分流道的塑料的體積 塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為 V=*4+20= 計算塑件的質(zhì)量： 查手冊取密度 ρ=塑件體積： V= 塑件質(zhì)量：根據(jù)有關(guān)手冊查得： ρ=所以，塑件的重量為： M=Vρ = g/cm3 = 注射機選擇 1956 年制造出世界上第一臺往復(fù)螺桿式注塑機 ,這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破 ,目前注塑機加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的 30%。 此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類 ,但日常生活中用的較少。 (1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下 ,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時 ,注射裝置所能達到的最大注射量 ,反映了注塑機的加工能力 。 (3)注射速率；為了使熔料及時充滿型腔 ,除了必須有足夠的注射壓力外 ,熔料還必須有一定的流動速率 ,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度 。 表 41 注射量 與 注射時間 的關(guān)系 注射量 /CM3 125 250 500 1000 2021