【正文】 苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物用途很廣，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ABS制造汽車儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒，擋泥板、扶手、熱空氣調節(jié)導管、加熱器等；ABS還可用來制造水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴、電話機殼體、收錄機殼體、打字機鍵盤、電冰箱、食品包裝容器、農藥噴霧器及家具等。ABS具有吸濕性，為了保證制件質量，成型前，必須對原料充分干燥。%。這樣才能在保證制件質量的前提下，獲得最低的能源和原材料消耗以及最高的生產效率和經濟效益[4]。制品的許多缺陷，如氣穴、熔接痕、短射乃至制品的變形、冷卻時間等，都與塑料在模具中的流動方式密切相關。因此，本模具設計過程采用Moldflow進行優(yōu)化設計?？梢杂煤唵蔚狞c澆口作為澆注系統(tǒng)，進行填充過程的模擬，可得到填充時間、填充壓力、熔體的前沿溫度、熔體溫度在制件厚度方向的分布、熔體的流動速度、分子趨向、剪切速率及剪切應力、氣穴及熔接痕位置等，并直觀地反應在計算機屏幕上，從而幫助工藝人員找到產生的缺陷的原因 。填充時間是Fill和Flow分析中的一個重要結果。符合設計要求。而從圖中可以看出不存在類似的問題，所以可以比較有效的防止制品出現氣泡、焦痕等相關缺陷。通過對Moldflow填充結果的分析，得到了一系列該塑件的成型數據，有利于后面模具的設計。由于ABS的密度范圍為：=～= g/經計算質量為：=179。注射容量以容積(厘米179。澆注系統(tǒng)凝料體積經過pro/ =+=那么，注射機的標稱注射量≥/ = =（）經查文獻[4]表317部分國產注射機技術規(guī)格和文獻[5]表132，初步預選用國產注射機XSZY250型，該注射機一次最大注射量可達到250 ，鎖模力可達到1800，注射壓力達130，最大成型面積可達到500，模板行程可達到500。注射機額定最大注射量通常是用聚苯乙烯來標定的（ g/,與一單位相近）。則： =250（247。[1]注射壓力的校核是檢驗注射機的最大注射壓力的能否滿足制品成型的需要。制品成型時所需的注射壓力一般很難確定，它與塑料品種、注射機類型、噴嘴形式、制品形狀的復雜程度以及澆注系統(tǒng)等因素有關。由前述可知 =70～90, =130；顯然有=70～90MPa≤ =130 因此，該注射機的注射壓力滿足要求。該推力應小于注射機的額定鎖模力T合，否則在注射成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現象，即： ≤ 式中，T為塑料熔體沿注射機軸向的推力，T合 為鎖模力。[1]為了使注塑模能夠順利地安裝在注射機上并生產出合格的產品，在設計模具時必須校核注射機上與模具安裝有關的尺寸，因為不同型號和規(guī)格的注射機，其安裝模具部分的形狀和尺寸各不相同。注射機噴嘴頭部的球面半徑R1應與模具的主流道始端的球面半徑R2吻合，以免高壓塑料熔體從縫隙處溢出。本注射機的=18,而=20，故屬于正確的配合。為了使主流道的中心線與注射機噴嘴的中心線相重合，模具定模板上凸出的定位圈應與注射機固定模板上的定位孔呈松動的間隙配合。定位圈用內六角螺釘固定在定模座上。同時應校核模具的外形尺寸，使得模具可從注射機的拉桿之間裝入。[4]模具開模后為了便于取出塑件，要求有足夠的開模距離，而注射機的開模行程是有限的，因此模具設計時必須進行注射機開模行程校核。故校核時只需使注射機最大開模行程大于模具所需的開模距離，即 ≥ () 本注塑模具為二板模，有側向抽芯機構，且模具的側向分型抽芯是由開模動作實現的。第4章 注射模的結構設計根據底座的結構特性和外觀要求，設計的模具結構類型為帶側向分型抽芯機構的單分型面注射模。在注射成型時動模和定模閉合構成澆注系統(tǒng)和型腔。由于本設計中的塑件上有側孔，需在模具內設置側向抽芯機構。為了確保動模與定模合模時能準確對中，在模具中必須設置導向部件。導柱分別固定在定模腔板和動模座板上面。在開模過程中，需要有推出機構將塑件及其流道內的凝料推出。為了使模具溫度滿足注射工藝的要求，需要有調溫系統(tǒng)對模具的溫度進行調節(jié)。冷卻的辦法是在模具內開設冷卻水流道，利用循環(huán)流動的冷卻水帶走模具的熱量。所以不用單獨設計排氣系統(tǒng)。墊塊的高度選擇是80mm。根據該箱型底座結構特性與外觀要求，模具的類型最好選用分流式澆口的二板式注塑模或熱流道注塑模；這里采用二板式普通澆注系統(tǒng)注塑模。二板式模具由三個主要部分，在模具打開時形成一個分型面。該種模具一大特點是使用分流式澆口成型，由于中心推桿頭部設有一圓錐體，起到分流作用，使得流道的拐角變得更加流暢，分流錐除了起到分流作用外，還是塑件內孔的型芯。定模板是型腔板、澆道和澆口板，它處于另兩部分之間。此類型模具的澆注系統(tǒng)和塑件常在定模板部分和動模部分之間。開模時，模具直接從動模板與定模板之間的表面分型。由塑料制品的分析可知：脫模時要讓制品滯留在動模一側，由于塑料的收縮而產生阻力，因此應將以分型面為界凸模部分放在動模部分，將凹模部分較放在定模部分。在注塑過程中，打開模具用于取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面，通稱為分型面。分型面是決定模具機構形式的重要因素，它與模具的整體機構和模具的制造工藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射設計的一個關鍵。這是一條最根本的原則。確定分型面形狀時應以模具制造及脫模方便為原則。確保塑件質量，分型面不要選擇在塑件光滑的外表面，避免影響外觀質量，將塑件要求同軸度的部分全部放到分型面的同一側，以確保塑件的同軸度，要考慮，減小脫模斜度造成塑件大小端的尺寸差異要求等。考慮側向軸拔距，一般機械式分型抽芯機構的側向抽拔距都較小，因此，選擇分型面時應將抽芯或分型距離長的方向置于動、定模的開合方向上，而將短抽拔距作為側向分型或抽芯。鎖緊模具的要求，側向合模鎖緊力較小，故對于投影面積較大的大型塑件，應將投影面積較小的方向作為側向分型面。模具零件易加工，選擇分型面時，應使模具分割成便于加工的零件，以減小機械加工的困難。方案Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅲ 由于塑件的特殊結構，分析的可有以上三種分型方式，通過比較和以上的模流分析，我采用的是方案Ⅱ。由于本塑件的長度和寬度都不是很大，且該塑件中心有個圓孔。現按注射機的最大注射量確定型腔具體的數目。查文獻[1]71 ≤ （） =（）/ ≈式中， ：為注射機的最大注射量，, =250； ：為單個制品的容積，由前面計算知道=； ：為澆注系統(tǒng)的凝料量，初步估計=。注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑件熔體的流動通道，或在此通道內冷凝的固體塑料。澆注系統(tǒng)分為普通（冷）流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。澆注系統(tǒng)設計是否合理不僅對塑件性能、結構、尺寸、內外在質量等影響很大，而且還與塑件所用塑料的利用率、成型生產效率等相關，因此澆注系統(tǒng)設計是模具設計的重要環(huán)節(jié)。任何澆口都會在制品的表面留下痕跡，從而影響其表面質量。若無法做到，則應使?jié)部谌菀浊谐?，切除后在制品上留下的痕跡最小。①澆口的形式和數量要選擇合理，保證塑料熔體迅速填充型腔，減少眼里與熱量的損失，是制品內部組織細密。③澆注系統(tǒng)應能順利地引導熔融塑料充滿型腔各個角落，使型腔內氣體能順利排出，避免制品內部形成氣泡。⑤盡可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填各型腔，是各腔收縮率均勻一致，提高塑件的尺寸精度，保證其裝配的互換性。流道設計要盡量短，并盡量減少折彎，流道截面積要盡量合理，宜小不宜大。不影響自動化生產。主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道尺寸主流道小端直徑 d＝注射機噴嘴直徑＋（～1） ＝4＋（～1），取d＝￠5mm?，F取3。球面配合高度 h＝3mm～5mm，取h＝5mm。主流道大端直徑 D＝d＋2L≈（半錐角為～，?。剑?，取D＝￠。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常見設計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選擇用優(yōu)質鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC～55HRC,如圖所示。為了使主流道與噴嘴和料筒對中，除了將定位環(huán)與主流道設計成整體結構之外，設計定位圈其結構簡圖如下，具體見零件圖。由于本模具設計的是一模一腔的成型結構，而且由于制品本身的特點，中間有個圓孔，所以本模具在設計中沒有分流道的開設，故在本模具中沒有了分流道的設計。澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。澆口的作用可以概括為，非限制性澆口起著引料、進料的作用；限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產生加速度，提高減切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速而均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。確定澆口數量及位置布置的一般原則[3]如下：考慮熔融樹脂的填充性。澆口不應設在影響制品外觀的部位，避免影響制品的商品價值。澆口應設在不易產生熔接痕、氣體容易排除的部位。應盡量減少因澆口數量或澆口位置造成的制品變形。常用的澆口類型及特點[1]：直接澆口，又稱非限制性澆口，在單型腔模中，塑料熔體直接流入型腔，因而壓力損失很小，進料速度快，成型比較容易，對各種塑料都能運用。但去除澆口困難，澆口痕跡明顯，澆口附近熱量集中冷凝較遲，易產生較大內應力，也易產生縮孔或表面凹陷。扇形澆口，是逐漸展開的澆口，是側澆口的變異形式，常用來成型寬度較大的板狀塑件。但是澆口切除比較困難，痕跡明顯。這類澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，能有效地增大塑料熔體的減切速率并產生較大的減切熱，從而導致熔體的表觀粘度下降，流動性增加，利于填充，因而對于薄壁塑件以及表觀粘度隨減切速率變化而敏感改變的塑料成型有利，但不利于成型流動性差及熱敏性塑料，也不利于成型平薄易變形及形狀復雜的塑件。潛伏澆口，又稱減切澆口，由點澆口演變而來。護耳澆口，又稱分接式澆口或調整式澆口。它可減小澆口附近的內應力，防止型腔壓力過大，但缺點是澆口去除比較困難，痕跡大。 本模具的澆口類型選用分流式澆口，開設在中心推桿上。一般只能用于單型腔模具，而且去除澆口困難。 具體尺寸如下圖。因此設計型腔時必須考慮排氣的問題。固定型芯或型腔鑲塊及其裝配孔之間一般也不要用排氣槽，因為可能產生溢料，使充模不暢。在分型面上開設排氣槽排氣，對于大中型塑件的模具，需排除的氣體量多，通常都應開設排氣槽。排氣槽的位置以處于熔體流動末端為好，排氣槽的尺寸以氣體能順利地排出而不溢料為原則。強制性排氣，在氣體滯留區(qū)設置排氣桿或利用真空泵抽氣，這種做法很有效，只是會在塑件上留有桿件等痕跡，因此排氣桿應設置在塑件內側。因此本模具部需要專門的排氣系統(tǒng)。成型零件的大部分表面將直接與塑料熔體接觸，其形狀往往較為復雜，尺寸精度與表面粗糙度要求也較高。由于成型零件直接影響到塑件的質量，且與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具備以下性能[3]：具有足夠的強度和剛度，在注塑過程中，型腔要承受塑料熔體的高溫和高壓作用，因此模具型腔應該有足夠的強度和剛度。能獲得符合要求的成型制品。成型制品的后加工及二次加工減至最少，最后是所生產的制品能直接用于裝配。成型可靠，效率高。流道、澆口去除容易。結構簡單、可靠、實用，縮短制作時間，減低制作費用。通常內模材料硬度應在HRC35以上。②材料拋光性能好，表面應光滑美觀，表面粗糙度要求在Ra=。③切削加工性能好，工藝性能好。便于維修。模具是一種常壽命的生產工具，設計時就必須考慮日后的維修。凹模有時又稱為型腔，用以成型制品的外表面，按凹模的結構不同可將其分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式和四壁拼合式五種。其特點是使加工容易、易損件更換容易。查文獻[1]77： （）　　　 　式中 ——塑料的平均收縮率，%； ——塑件外形基本尺寸， ； ——模具制造公差，一般取（1/3～1/6），此處取=1/3[1]； ——塑件尺寸公差，；于是有： 查文獻[1]711： （） 式中 ——塑件高度尺寸，； ——模具制造公差，取=1/3=[1]；——塑件尺寸公差，[11]；查文獻[1]77： 　 （）　　　 　式中：——塑料的平均收縮率，%； ——塑件外形基本尺寸，8 ； ——模具制造公差，一般?。?/3～1/6），此處取=1/3[1]； ——塑件尺寸公差，；塑件未標注公差查文獻[1]表32塑件的尺寸公差（SJ13721978）取IT5級精度。于是有：型芯是用來成型塑件的內表面的零件，型芯和型腔一樣也有整體式和組合式之分，形狀簡單的型芯和模板可以