【正文】 廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。(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準，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。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，而且其常用于較復(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)新的塑料成型工藝和快速經(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。其中Proe主要用于模具成型零件的3D設(shè)計，并向2D設(shè)計人員提供制品的其它有關(guān)參數(shù)，如投影面積，體積等，以優(yōu)化模具設(shè)計，使模具結(jié)構(gòu)更加合理。第二章 塑件材料分析與方案設(shè)計 塑件為線盒底蓋 ，三維圖如圖21所示，塑件壁厚均勻，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造型有點難度。塑件外表面塑件內(nèi)部 塑件三維圖此塑件的材料為苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物（ABS）。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。ABS無毒、無味，呈微黃色，成形的塑料件有較好的光澤。ABS樹脂是良好的工程塑料，其突出的性能是具有高沖擊強度，能長期在40～100℃環(huán)境下使用，同時具有質(zhì)硬、剛性等優(yōu)異力學(xué)性能，有良好的電絕緣性。因其具有如此良好的綜合性能，故廣泛用于生活用品的生產(chǎn)。ABS有極好的抗沖壓強度，且在低溫下也不迅速下降。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70176。C左右。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50～60176。C。ABS還用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。）～計算收縮率（%）模具溫度（℃）50～60注射壓力（MPa）60～100成型時間（s）15～30注射時間（s）15～60加壓時間（s）0～3冷卻時間（s）20～90總周期（s）50～160適應(yīng)注射機類型柱塞式 原材料苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物（ABS）分析塑料品種結(jié)構(gòu)特點使用溫度化學(xué)穩(wěn)定性性能特點成型特點苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物（ABS）線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料小于70℃，較好的化學(xué)穩(wěn)定性 機械強度較好，有一定的耐磨性。其中前四種方法最為常用。注射成型又稱為注射模塑，是熱塑性塑料制件的一種主要成型方法，除個別熱塑性塑料外，幾乎所有熱塑性塑料都可用此方法成型。注射成型可成型各種形狀的塑料制件。注射成型所用的設(shè)備是注塑機。注射成型是原理是將顆粒狀態(tài)或粉狀塑料從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融塑化成為粘流態(tài)熔體，在注射劑柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過噴嘴注入模具型腔，經(jīng)一定時間的保壓冷卻定型后可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件，這樣就完成了一次工作循環(huán)。(1)成型前的準備為確保注射過程順利進行和保證質(zhì)量，應(yīng)對所用設(shè)備和塑料進行一下準備工作：①成型前對原料的預(yù)處理 根據(jù)各種塑料的特性及供料狀況，一般在成型前對原料進行外觀（指色澤、粒度大小及均勻性等）和工藝性能（熔融指數(shù)、流動性、收縮率等）檢驗。此外對所用料粒有時還需要進行干燥。柱塞式注射機料筒內(nèi)的存料量較多且料筒中間有分流梭，因此清洗較困難，必須拆卸清洗或者采用專用料筒。當新料的成型溫度高預(yù)料筒內(nèi)存料的成型溫度時，先將料筒溫度升至新料的最低成型溫度，然后加入新料，并連續(xù)“對空注射”，直至全部存料清洗完畢，在調(diào)整料筒溫度進行正常生產(chǎn)。當新料與存料成型溫度相近時，則不必變更溫度，直接清洗即可。常用的脫模劑有硬脂酸鋅液體石蠟和硅油等。硬脂酸鋅多用于高溫模具，而液體石蠟多用于中低溫模具。(2)注射成型過程注射過程是塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芗闹饕A段。①加料 由注射劑料斗落入一定量的塑料，以保證操作穩(wěn)定、塑料塑化均勻，最終獲得良好的塑件。②塑化 塑化是指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達到熔融流動狀態(tài)，并具有良好的塑性的全過程。這些要求與塑料的特性、工藝條件的控制及注射機塑化裝置的結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。④保壓 保壓是自注射結(jié)束到柱塞或螺桿開始后移的這段過程，即壓實工序。⑤冷卻定型 當澆注系統(tǒng)的塑料已經(jīng)冷卻凝固，繼續(xù)保壓已不再需要，此時可退回柱塞或螺桿，同時通入冷卻水或空氣等冷卻介質(zhì)，對模具進一步冷卻，這一階段稱冷卻定型。⑥脫模 塑件冷卻到一定溫度即可開模，在推出機構(gòu)的作用下將塑件推出模外。①退火處理 退火處理是使塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)（如熱水甘油和液體石蠟）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間，然后緩慢冷卻的過程。一般退火溫度控制在塑件使用溫度以上10~15℃，或低于塑料的熱變形溫度10~20℃。退火時間到達后，塑件緩慢冷卻至室溫，冷卻太快，有可能重新產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。通過處理，使塑件的顏色性能和尺寸達到穩(wěn)定。對于一定的塑件，當選擇了適當?shù)乃芰掀贩N、成型方法及設(shè)備，設(shè)計了合理的成型工藝過程及模具結(jié)構(gòu)之后，在生產(chǎn)中，工藝條件（參數(shù)）的選擇及控制就是保證成型順利進行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵。(1)溫度 注射成型過程需控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度等。(2)壓力 注塑成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力。(3)時間(成型周期) 完成一次注射成型所需要的時間，稱為成型周期。注射模具包括動模和定模兩部分，動模安裝在注射機的移動模板上，定模安裝在注射機的固定模板上。根據(jù)模具中各個部件所起的作用，可將模具分為以下幾個基本組成部分：①成型零部件 主要用來決定制品的幾何形狀和尺寸，如凸模決定制品的內(nèi)形，而凹模決定制品的外形。③澆注系統(tǒng) 是將注射機射出的塑料熔體引向閉合模腔的通道，對熔體充模時的流動特性以及注射成型質(zhì)量都具有重要影響。④推出機構(gòu) 在開模過程中，需要有推出機構(gòu)將塑料制品及其在流道內(nèi)的凝料推出或拉出。模具的冷卻一般依靠模具內(nèi)開設(shè)的冷卻水道中的冷卻水，模具的加熱則依靠在模具內(nèi)部或周圍安裝的電加熱元件。排氣結(jié)構(gòu)即可以是排氣槽，也可以是模腔附近的一些配合間隙。塑件外形尺寸為40㎜12㎜㎜ ，塑件比較長，適合采用一模兩腔。兩端側(cè)孔和側(cè)凹采用斜導(dǎo)柱抽芯成型。則，其質(zhì)量為： = =確定了單個塑件的體積和模腔數(shù)量就可以大體計算出多模塑件的總體積，再加上教主系統(tǒng)中主流到、分流到、澆口、冷料井的體積，即是一模的塑料的總體積 ，在選擇注射機的注射容量 時可用下式計算。計算得， 型腔總的投影面積為：A=74382=14876；計算其所需鎖模力F為：F=PA=，式中：——型腔單位面積的注射壓力(MPa)，查模具設(shè)計得=100MP。 XSZY50型注塑機的主要參數(shù) 注射機主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量100㎝179。XSZY50型注射出成型機的理論注射量為100，因此滿足要求。此力可使模具沿分列面漲開。因此，欲使模具從分型面漲開的必須小于注射機規(guī)定的鎖模力。(3)模具厚度校核模具厚度必須滿足下式： （式33）式中 ——模具閉合厚度，mm； ——注塑機所允許的最小模具厚度，200mm； ——注塑機所允許的最大模具厚度，500mm；根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖可知，初選的模具厚度為381mm。(4)開模行程校核開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。由以上對各參數(shù)的效核可知該XSZY100型注塑機符合要求。它具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量具有決定性影響。因此要求充模過程快而有序，壓力損失小熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與制品分離或切除。(1)主流道 指由注射機噴嘴出口起到分流道入口止的一段流道。(2)分流道 指主流道末端至澆口的整個通道。單型腔模具中分流道是為了縮短流程。(3)澆口 指分流道末端與模腔入口之間狹窄且短小的一段通道。(4)冷料井 通常設(shè)置在主流道和分流道轉(zhuǎn)彎處的末端。冷料井也經(jīng)常起拉勾凝料的作用。在多模腔中，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩類，一般以平衡式為宜。這種布置可使塑料熔體均衡地充滿各個型腔。但分流道較長，對熔體阻力大，澆注系統(tǒng)凝料多。而H形排列，適宜于矩形塑件。(2)非平衡式布置 ，由于從主流道末端到各個型腔的分流道長度各不相等。此種布置，流程雖短但制件質(zhì)量一致性很難保證。使型腔和流道的投影中心與注射機鎖模力中心重合，避免注射時產(chǎn)生附加的傾側(cè)力矩。主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，其形狀為圓錐形，便于熔融塑料的順利進入，開模時又能使主流道的凝料順利拔出。主流道入口直徑d，應(yīng)大于注塑機噴嘴直徑1mm左右。主流道入口的凹坑球面半徑R，應(yīng)該大于注塑機噴嘴頭半徑約2～3mm。錐孔粗糙度?！?176。過小錐角使凝料脫模困難；還會使充模時流動阻力大，比表面增大，熱量損耗大?！?； r=D/8；H=（1/3～2/5）R主流道直徑的經(jīng)驗公式為 式中 ——主流道大頭直徑，mm； ——流經(jīng)主流道的熔體體積（包括各個型腔、各級分流道、主流道以及冷料穴的容積），mm； ——因熔體材料而異的常數(shù)，查模具設(shè)計手冊得ABS的K=。噴嘴孔徑為4mm，噴嘴球面半徑為12mm則，d=，R=11mm。開模時冷料井能起到將主流道的冷凝料拉出的作用，冷料井的直徑比應(yīng)比主流道的大端直徑稍微大一些。本方案采用的是帶Z形拉料勾的冷料井。直澆道模具可以省去分澆道，但在多型腔模具中分澆道是必不可少的。在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長度盡量取小值，尤其對于小型塑件更為重要。③各型腔要保持均衡進料。⑤分流道較長時，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。通常分流道多開設(shè)在模具的一側(cè)，利于開模時將流道凝料脫出。澆道的截面積越大，壓力的損失越?。粷驳赖谋砻娣e越小，熱量的損失越小。 分流道截面形狀與效率各類截面中圓形、正方形的效率最高（即比表面積最?。叫瘟鞯赖哪厦撃＠щy。～10176。U字形是梯形流道的變異。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用。塑料熔體在流道中流動時，表層冷凝凍結(jié)，起絕緣作用，熔體僅在流道中心部分流動，因此分流道的理想狀態(tài)應(yīng)是其中心與澆口中心一致，圓形截面流道可實現(xiàn)這一點，而梯形截面流道就難以實現(xiàn)。(3)分流道的截面尺寸 應(yīng)根據(jù)塑件的體積、形狀、壁厚、所用塑料的工藝性能、注射速率以及澆道的長度等因素來確定。 式中 D——分流道的直徑，mm； W——流經(jīng)分流道的塑料量，g； L——分流道長度，mm。(4)分流道的布置 分流道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種。 澆口是連接分流道和型腔的一段細短澆道，它的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的形狀有矩形（厚度和寬度比為1：3）、圓形、梯形和U形。本模具采用的側(cè)澆口，是典型的限制型澆口。⑦澆口不要設(shè)置在塑件使用中的承受彎曲載荷和沖擊載荷的部位。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在開模和脫模時需克服與塑件的粘著力。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高雅容器，它的強度和剛度必須在容許值之內(nèi)。模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面成為分型面。常見的取出區(qū)間的主分型面，與開模方向垂直。分型面大都是平面，也有秦泄密案、曲面或臺階面。②分型面的選擇應(yīng)考慮有利于塑件的脫模，一般模具的脫模機構(gòu)通常設(shè)置在動模一側(cè)，模具開模后塑件應(yīng)停留在動模一邊，以便塑件順利脫模。④分型面的選擇還應(yīng)考慮模具的側(cè)向抽拔距，由于模具側(cè)向分型是由機械分型機構(gòu)來完成的，所以抽拔距都比較小，選擇分型面時應(yīng)將抽芯和分型距離長的方向置于開模的方向，將小抽拔距作為側(cè)向分型或抽芯。⑥選擇分型面時應(yīng)使模具零件易于加工，減小機加工的難度，要使模具加工工藝最簡單。由于成型零件的質(zhì)量直接影響到塑件的質(zhì)量，且與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具備一下性能：①具有足夠的強度和剛度，以承受塑料熔體的高溫和高壓。③具有良好的拋光性能和耐腐蝕性能。⑤成型部位須有足夠的位置精度和尺寸精度。按結(jié)構(gòu)不同可分為五種：(1)整體式凹模 它是由整塊材料加工制成。(2)整體嵌入式凹模 經(jīng)常應(yīng)用于多型腔模具，凹模常加工成帶臺階的鑲塊，從凹模固定板下部嵌入，或者凹模與凸模固定板采用過盈配合，用螺釘連接在固定板上，凹模如果是回轉(zhuǎn)體，還需要銷釘或平鍵定位止轉(zhuǎn)。(3)鑲嵌式凹模 有的模具采用局部鑲嵌式凹模，對于大型模具或形狀復(fù)雜的模具，為了便于機械加工或熱處理，而采用大面積鑲嵌式凹模。(4)四壁拼合式凹模 弱國矩形凹模巨大且復(fù)雜，可將底部和四壁分別加工，經(jīng)研磨后嵌入模套，側(cè)壁之間采用扣鎖連接，以保證連接的準確性。考慮到本塑件結(jié)構(gòu)較簡單，外觀質(zhì)量要求高，故采用整體嵌入式型腔設(shè)計。圖 型芯是成型塑件內(nèi)表面的模具零件，根據(jù)成型情況不同，型芯可分為一下結(jié)構(gòu)形式：(1)整體型芯 整體型芯是在型芯固定板或型腔上直接加工出型芯，這種型芯結(jié)構(gòu)牢固，成型的塑件質(zhì)量好，但模具的加工難度大，適用于內(nèi)形簡單、深度不大的型芯設(shè)計。當型芯細小時，可采用過盈配合，鉚接或樹脂粘結(jié)的方法將型芯與固定板連接起來。它需求各型芯配合面要平整，與型芯固定板的配合要緊密，不要是用銷釘或螺釘固定連接。型芯的形狀為矩形，采用4顆M1065L內(nèi)六角螺釘緊固在動模板上，其中結(jié)構(gòu)如圖52所示。由于塑件在高壓和熔融溫度下充