【正文】 ABS 螺桿式 1040 180 ～200 210～230 200～210 50～70 70 ～ 90 3～30 15～30 15～30 40～70 （ 3） ABS 主要性能指標 ABS，易燃，屈服強度 50Mpa，拉伸強度 38Mpa，伸長率 35%，摩擦系數(shù) ，熱變形溫度 80~103℃ ，計算收縮率 ～ %。 圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 11 表 ABS 的主要性能指標 性能 單位 數(shù)值 密度 比體積 吸水率 收縮率 熔點 熱變形溫度 抗拉屈服強度 拉伸彈性模量 抗彎強度 沖擊韌度 硬度 體積電阻系數(shù) 拉伸強度 抗壓強度 彎曲彈性模量 比熱容 g/cm3 cm3/ g % % ℃ ℃ MPa MPa MPa kJ/m2 HB Ω? cm Mpa Mpa Mpa J/（ kg? ℃ ） ～ ～ ～ ～ 130～ 160 83～ 103() 50 10 3 80 261(無缺口 )/11(缺口 ) 10 16 38 53 10 3 1470 塑件的結(jié)構(gòu)分析 圖 塑料制件 塑件如圖 所示，材料為 ABS 塑料，須考慮圓周方向側(cè)向分型；塑件各部位壁厚均為 圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 12 尺寸精度分析 注塑件由于沒有精度要求 ,因此取一般精度四級 (SJ137278). 由以上分析可見 ,該零件的尺寸精度為低精度 ,對應的模具相關(guān)零件加工可以保證 . 表面質(zhì)量分析 塑件的表面除要求沒有缺陷，毛刺外，沒有特別的表面質(zhì)量 要求，故比較容易實現(xiàn)。 圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 13 第 四 章 注射機的初選及模具結(jié)構(gòu)形式 工藝方案分析 與 注射機的初選 制件及澆注系統(tǒng)如圖 所示 圖 塑件及澆注系統(tǒng) 經(jīng)計算得塑件的體積 可估為 ： 件V ＝ 10 10 60+2（ 20 10 10） ≈ 6641 3mm 澆注系統(tǒng)的體積估計 ： 澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前是不能準確的確定其數(shù)值的，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的 ～ 1 倍來估算。 代入計算有 : Vmax≥ 18595247。常見的方法有四種： 1．根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目。 3．根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目。 根據(jù) 本線圈骨架 的塑件工藝分析及其精度要求，采用一模 兩 腔成型，型腔 以模具中心對稱 排列，這樣有利于模具的平衡和保證塑件精度。在選擇分型面時，要注意幾個規(guī) 則： ① 應選擇在塑件的最大截面處，否則無法脫模和加工型芯。 ③ 有利于保證塑件的尺寸精度 , 有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 ⑤ 有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。 圖 分型面 . 排氣系統(tǒng) 的設計 從 某種角度而言，注塑模具也是一種置換裝置。排氣系統(tǒng)是注塑模具設計的重要組成部分。 （ 2） 利用頂桿與孔的間隙排氣，必要時可對頂桿作些排氣的結(jié)構(gòu)措施； （ 3） 利用球狀合金顆粒燒結(jié)塊滲導排氣，燒結(jié)塊應有足夠的承壓能力，設置在塑件隱蔽處，并需要開設排氣通道； （ 4） 在熔合縫位置開設冷料井，在儲存冷料前也滯留了不少氣體； （ 5） 可靠有效的方法是在分型面上開設專用的排氣槽，尤其上大型注 塑模具必須如此； （ 6） 對于大型的模具，也可以利用鑲拼的成型零件的縫隙排氣。 澆 注系統(tǒng)的設計 注射模具的澆注系統(tǒng)通常由主流道、分流道、澆口、冷料穴和排氣槽或溢流槽等部分組成。因為它的設計正確與否直接影響著注塑過程中的成型效果和塑件的質(zhì)量。 （ 5）澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠，易與塑件分離或切除整修容易，且外觀無損傷； （ 6）熔合縫位置必須合理安排，必要時配置冷料井或溢料槽；盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量； （ 7）澆注系統(tǒng)應達到所需精度和粗糙度，其中澆口必須有 IT8 以上精度； （ 8）排氣良好。 其 一般 結(jié)構(gòu)如圖 所示 ： 圖 澆注系統(tǒng) 主流道是熔融塑料由注射機噴嘴噴出時最先經(jīng)過的部位，它與注射機噴嘴在同一軸心線上，由于主流道與熔融塑料和注射機噴嘴反復接觸、碰撞，一般澆口不直接開設在定模上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或迫合形式固定在定模板上。 圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 17 圖 主流道結(jié)構(gòu) 主流道小端直徑 ： d=注射機噴嘴直徑 d0+（ ～ 1） =4+（ ～ 1） 取 5mm； 主流道球面半徑 ： SR=注射機噴嘴球面半 徑 SR0+（ 1～ 2） =12+（ 1～ 2）取 14mm； 球面配合高度 ： h=3～ 5mm 取 h=5mm； 主流道長 度： 結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)取 L0=60mm； 主流道大端直徑 : D= d+2Ltana≈ 8（半錐角 a 為 1176。 ，這里取 1176。 分流道的設計 在設計過程中，熔融的塑料在流經(jīng)分流道時，應使它的壓力損失以及熱量損失最小，而以分流道中產(chǎn)生的凝料最少為原則。 圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 18 圖 分流道截面 圖 分流 到布局 澆口的設計 澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有以下 11 種：直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點澆口、潛伏澆口、護耳澆口等。以下介紹注塑模具的幾種澆注形式，與其優(yōu)點缺點 ： （ 1）直接澆口 ：從注射機噴咀熔融塑料經(jīng)過澆口直接入型腔，流程短，壓力損耗少，保壓補縮作用強；模具結(jié)構(gòu)簡單，成本低；澆注系統(tǒng) 耗料少。 ` （ 2）點澆口 ：熔融塑料經(jīng)過澆口時流速高，加上摩擦力的作用，料流的溫度升高，這樣能得到外形清晰，表面光澤的塑料。 （ 3）潛伏式澆口 ： 一般設計在側(cè)面的隱蔽的地方，所以不影響塑件的外觀；成型后，頂出時澆口與塑件自動拉斷，能實現(xiàn)生產(chǎn)自動化；缺點：因為此澆口潛伏在分型面的下面，給加工帶來一定的不便。缺點：沿塑件的一側(cè)有比較長的剪切，影響塑件的外觀。缺點：成型后去掉澆口的工作量比較大，增加了長的剪切，影響塑件的外觀。沿塑件的一側(cè)有比較 （ 6）輻輪式澆口 ：在整個圓周上通過幾個圓弧入料，入料比較均勻；這種結(jié)構(gòu)在型心上部定位，增加了型心的穩(wěn)定性。 （ 7）圓環(huán)形式澆口 ：料流沿澆口的圓周均勻地入料，不但空氣容易排除，而且可避免熔接的產(chǎn)生。保證了塑件的內(nèi)孔與外型的同心度要求。 （ 9）護耳式澆口 ：當熔融塑料經(jīng)過澆口入護耳時，因為摩擦力的作用，溫度升高，提高了塑料的流動性。所以澆口的殘余應力不會 影響塑件，塑件的內(nèi)應力比較少。 由于澆口是主流道、分流道與型腔之間的連接部分，它的位置及其形狀、尺寸的設計正確與否將直接決定著塑件質(zhì)量、注射效果和注射效率。 圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 20 （ 2）澆口應設在塑件制品斷面較厚的部位 當塑件的壁厚相差較大時，若將澆口開設在塑件的薄壁處，這時塑料熔體進入型腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動距離，難以保證其充滿整個型腔。因此為保證塑料熔體的充分流動性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進行因液態(tài)體積收縮時所需的補料，一般澆口的位置應開設在塑件壁最厚處。熔接痕降低塑件的強度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤為嚴重。在選擇澆口位置時，還應考慮熔接的方位對塑件質(zhì)量及強度的不同影響。如果這一要求不能充分滿 足，在塑件上不是出現(xiàn)缺料、氣泡就是出現(xiàn)焦斑。 （ 5）考慮分子定向影響 充填模具型腔期間，熱塑性塑料會在流動方向上呈現(xiàn)一定的分子取向，這將影響塑件的性能。 (6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動（蛇形流） 塑料熔體的流動主要受塑件的形狀和尺寸以及澆口的位置和尺寸的支配，良好的流動將保證模具型腔的均勻充填并防止分層。特別是在使用低粘度塑料熔體時更應注意通過擴大尺寸或采用沖擊型澆口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯），可以防止噴射和蠕動。產(chǎn)生殘余應力或殘余變形的附近只能承受一般的拉伸力，而無法承受彎曲和沖擊力。 上述原則在應用時常常會產(chǎn)生不同程度的矛盾，應分清主次因素，以保證成型性能圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 21 及成型質(zhì)量，得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主，綜合分析權(quán)衡，從而根據(jù)具體情況確定比較合理的澆口位置。 平均收縮率 S=（ %+%)/2=%。因此在塑件脫模時必須克服這一包緊力所產(chǎn)生的脫模力的阻力，塑件同時還需克服與型芯之間的黏附力和摩擦力及抽芯機構(gòu)本身所產(chǎn)生的運動摩擦合力才能將型芯脫開。 塑件底面帶通孔的脫模力的計算公式 : 圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 23 )s inc os( ?? ?? fpAF () p 單位面積塑件對型芯的壓力， Pa ；一般為 p =8～ 12MPa A 塑件包緊型芯的側(cè)面積， mm ； f 塑件與模體鋼材的摩擦系數(shù)，一般取 f =； ? 脫模斜度 176。－ sin1176。 斜導柱固定部分與模板的配合精度為 H7/m6 的過渡配合。初定 ? =20176。 h 斜導柱固定板厚度， mm ? 斜導柱與側(cè)滑塊料孔的配合間隙， mm d 斜導柱工作部分直徑， mm S 抽芯距，實際間距加 24mm 根據(jù)上式代入數(shù)據(jù)得： L 20)4131(20s i n1820t a n22020t a n o s4020t a n226 ???????????? ≈ 140 mm 具體設計圖如下： 圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 25 圖 斜導柱 (4) 斜導柱彎曲力的計算 )21(c os 239。Q 抽拔阻力， N f 剛才之間的摩擦系數(shù)，通常取 . ? 斜導柱的斜度 ,176。 整體式型腔的優(yōu)點是，強度和剛度都相對較高，且不易變形，塑件上不會產(chǎn)十 拼?？p痕跡。 它的主要優(yōu)點是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個加工后，再分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度要求以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進行熱處理等。局部組合式型腔多用于型腔較深或形狀較為復雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。它的特點是便于機械加工，便于拋光、研磨和局部熱處理，節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材 。 因塑料模整體需要側(cè)抽芯 ,所以采用由兩瓣共同組合成側(cè)抽芯的瓣合式 即完全 組合式 型腔 .見裝配圖。型芯包括主體型芯、小型芯、側(cè)抽型芯和成型桿以及螺紋型芯等 ； 型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有如下幾種。它結(jié)構(gòu)簡單，強度和剛性都較好，只是浪費鋼材和工時，不易修復和更換，只適用于形狀比較簡單的單腔或要求強度或剛度很高的注射模。 ③局部組合式 局部組合式是根據(jù)塑件局部有不同形狀的孔或溝槽，對一些形狀簡單的可在主體型芯上一并成型，但對一些形狀較為復雜，加工起來費時、費料的塑件，只有在主體型芯上某一部分鑲嵌與塑件與之對應的形狀，即可大大簡化工藝，又便于制造與維修。它具有方便熱處理、便于磨削加工、有利于互換性等特點，但整體加工精度高、組合件數(shù)量多，不利于模體冷卻系統(tǒng)的布局。 型芯結(jié)構(gòu) 如圖 所示 . 圖 型芯結(jié)構(gòu) (3) 導滑槽 導滑槽是 維持滑塊運動方向的支撐零件，因此要求滑塊在導滑槽內(nèi)運動平穩(wěn)，無上下竄動和卡緊現(xiàn)象?；瑝K在完成抽芯后，應有 2/3 的長度停留在導滑槽內(nèi)，以免復位困難，導滑槽長度不夠時，可以采用局部增加導滑槽長度的形式。 其與滑塊的配合形式 具體見裝配圖。 (4)滑塊 的定位與鎖緊裝置 滑塊采用雙滑塊形式，外形為錐形， 在滑塊下部設置限位圓珠進行了限 位 約束 ， 且圓筒形線圈骨架的注射模具設計 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 28 利用定模錐形對其進行定位鎖緊， 既保證牢固可 靠，又保證抽芯導滑動作平穩(wěn)，并可使動、定模之間具有較高的同軸度。 具體設計如圖 。 定模由兩塊模板組成，動模由兩塊模板組成；定模座板厚 30mm， 動模 座 板厚 30mm，動模板厚 30 mm。前者適用于模板尺寸為BL≤560mm900mm；后者的模板尺寸 BL 為（ 630mm630mm）～（ 1250mm2020mm）。 導柱設計要求 （ 1）為使導柱具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，采用 T10 鋼經(jīng)淬火處理，硬度為 50HRC～ 55HRC