【正文】 olume） 質(zhì)量（ mass） g/cm3 418mm3 438g 塑件 的 尺寸及精度 塑料品種的流 通 性和注射機(jī) 種類(lèi)決定 塑 件 外形尺寸的大小，在 相應(yīng) 的工藝條件 與 設(shè)備下流動(dòng)性 能 好的 物料能夠加工成 尺寸較大的制品。塑件材料 為 ABS， 而它的 流動(dòng)性 比 較好， 適合 不同尺寸的制品。為 了使 模具的制造成本 及 模具的加工難度 降低 ， 可以在 滿(mǎn)足 制件 要求的 條件之 下 應(yīng) 把 制件 的尺寸精 密 度 規(guī)劃 得 比較低 。 依據(jù) 我國(guó) 現(xiàn)在 的成型 技術(shù) ， 制件 尺寸公差 能夠參考 文獻(xiàn) 制件 尺寸來(lái)確定。 機(jī)電工程學(xué)院 10 機(jī) 制本三班 學(xué)生 黃進(jìn) 井岡山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 15 頁(yè) 共 43 頁(yè) 第 4 章 注射成型方案的 分析 和模具 構(gòu)造的確定 注射成型 工藝過(guò)程 的 分析 注射成型工藝方案的提出，就是為了確保塑料 塑化 成 良好的熔體 ，順暢地沖模、冷卻、及定型，使制品 達(dá)到所要求的質(zhì)量 。在塑料成型過(guò)程中，最關(guān)鍵的工藝條件是溫度、注射壓力和相應(yīng)的每個(gè)功能時(shí)間。前一種溫度主要影響的是 塑料的流動(dòng) 與 塑化 ；而后面的幾種溫度關(guān)鍵干擾 塑料的 冷卻與 流動(dòng)。 成型周期 會(huì) 影響注射機(jī)使用率 與 勞動(dòng)生產(chǎn)率， 從而在 生產(chǎn)中，保證質(zhì)量的前提 條件 下，應(yīng) 該 盡 可能 縮短成型周期中 那幾個(gè) 階段的有關(guān)時(shí)間。保壓時(shí)間就是注射時(shí)間中的對(duì) 塑件 型腔內(nèi)塑料 熔體 的 沖壓 時(shí)間，在 所有 注射時(shí)間 中 占 了很大一部分 ，一般 可取 2025s。 確定 冷卻 環(huán)節(jié)持續(xù)的時(shí)間規(guī) 則 是 脫模時(shí) 制件 不 產(chǎn)生形變 。 如果 冷卻 環(huán)節(jié)持續(xù) 過(guò)長(zhǎng)， 那么會(huì)降低 生產(chǎn)效率， 加長(zhǎng) 生產(chǎn) 制造 周期， 而且使 復(fù)雜塑件造成脫模困難。 壓力：注射 成型 過(guò)程中 必須 控制的壓力 有 注射壓力 、 型腔壓力 和 塑化壓力，它們 將關(guān)系到物料的 塑化 與制件的品質(zhì) 。 (2)注射壓力 注射壓力是螺桿 頭 部對(duì)塑料所施加的壓力 。 注射壓力 需要 克服熔體流 過(guò) 噴嘴、流道、澆口及型腔的壓力損失， 那么 熔體才 可以 充滿(mǎn)型腔。 70～ 150MPa 通常是其 選用 的注射壓力 范疇 。 機(jī)電工程學(xué)院 10 機(jī) 制本三班 學(xué)生 黃進(jìn) 井岡山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 16 頁(yè) 共 43 頁(yè) 根據(jù) 制 件的材料 、 質(zhì)量 及構(gòu)造 ， 從而 確定成型工藝 流 程為： 第一步：為 了保證 注射過(guò)程順利 及 產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng) 該 準(zhǔn)備 好 所用的設(shè)備和塑料 等 工作。而且恰當(dāng)?shù)匕?原材料預(yù) 加熱 烘干處理 ， ABS 材料 不容易吸太多水 ，成型 之 前 通常 不必進(jìn)行干燥處理。 （ 2）清洗料筒 在 剛開(kāi)始 用某一注射機(jī) 或 某種塑料前，或在生產(chǎn) 過(guò)程 中需要更換原料、 更換制品 、發(fā)現(xiàn)塑料中有分解時(shí) 或更換色彩 ，都要清洗或拆換注射機(jī)（主要是料筒）。對(duì)螺桿式 一般 是直接換料 進(jìn) 行 清洗，也可 使 用對(duì)空注射法 進(jìn)行 清洗。 通常注射制件的脫模， 關(guān)鍵依靠良好 的模具設(shè)計(jì) 及正確的 工藝 環(huán)境 。 第一步：注射成型 工藝 過(guò)程 整 個(gè) 注射 成型 過(guò)程 包含送 料、塑化、穩(wěn)壓冷卻 與 脫模 等 步驟，但實(shí)際 過(guò)程中 是塑化成型。制件的后處理有退火 與調(diào)質(zhì) 處理。 確定澆口 的 種類(lèi) 澆注系統(tǒng)的確定是成型工藝過(guò)程的重要步驟，而澆口是它非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)， 機(jī)電工程學(xué)院 10 機(jī) 制本三班 學(xué)生 黃進(jìn) 井岡山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 17 頁(yè) 共 43 頁(yè) 它是聯(lián)通型腔和分流道的小途徑，它的功能是確保熔體填沖模具的時(shí)候有很迅速的流動(dòng)性能，關(guān)系到制件的質(zhì)量，方便于制品與廢料脫離模具及分開(kāi)。因?yàn)檫@次制品表面粗糙度 要求 比 較高，不允許 有 澆口痕跡，所以 可以 選用側(cè)澆口。 確定型腔數(shù)目 由于這次選 用 的是 澆口 早側(cè)面 ， 并 且 制件 的尺寸 比 較大，為 了 提高 制品的成功概率，并 且考慮到 設(shè)計(jì)的 經(jīng)濟(jì)型，提高 加工制造效益與 節(jié)省生產(chǎn)成本， 可以選擇 一模二腔 的型腔來(lái)進(jìn)行 生產(chǎn) 制造 。螺桿式 為注射劑的 注射方式， 它的相 關(guān)性能參數(shù)為： 表 41 注射機(jī) 性能參數(shù) 型號(hào) 參數(shù) 單位 300XC 螺桿直徑 mm 60 理論注射容量 cm3 727 注射重量 PS g 662 注射壓力 Mpa 213 注射行程 mm 257 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0160 料筒加熱功率 KW 機(jī)電工程學(xué)院 10 機(jī) 制本三班 學(xué)生 黃進(jìn) 井岡山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 18 頁(yè) 共 43 頁(yè) 鎖模力 KN 3000 拉桿內(nèi)間距 (豎 直水平 ) mm 660 660 允許最大模具厚度 mm 660 允許最小模具厚度 mm 250 移模行程 mm 660 移模開(kāi)距 (最大 ) mm 1260 液壓頂出行程 mm 160 液壓頂出力 KN 62 液壓頂出桿數(shù)量 PC 13 油箱容積 1 580 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 30 機(jī)器重量 t 機(jī)器尺寸 (長(zhǎng)寬高 ) m 最小模具尺寸 (長(zhǎng)寬 ) mm 450 450 校核注射量 在設(shè)計(jì)模具過(guò)程中，在完整 成型 工藝中注射融化狀態(tài)塑料 的 重 量 不能達(dá)到注射機(jī)額定注射量的 百分之八十以上 。如果 它的 投影面積超過(guò)了注射機(jī)最大成型面積所允許 的范圍內(nèi) ， 會(huì)使塑件 成型 時(shí)產(chǎn)生 漲模溢 機(jī)電工程學(xué)院 10 機(jī) 制本三班 學(xué)生 黃進(jìn) 井岡山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 19 頁(yè) 共 43 頁(yè) 料 的結(jié)果 ， 所以設(shè)計(jì)時(shí) 必須滿(mǎn)足 如 下關(guān)系 ： AAnA ?? 21 式中 n為 型腔數(shù) 量 1A 為單個(gè)塑件在模具分型面上的 投影面積 2A 為 澆注系統(tǒng)的投影面積 n=2 1A =20200 2mm 2A = 2mm 21 AnA? =2x20200+=41010 2mm 注射成型時(shí) ， 使注射機(jī)額定鎖模力 大于 塑件在分型面上的投影面積 與 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力之和的乘積 ，是 為了可靠的鎖模 ， 即： （ 21 AnA? ） P F 式中： F 為 注射機(jī) 的 額定鎖模力（ N） P 為融化狀態(tài)的塑料 對(duì)型腔的 平均 壓力（ MPa） 未注明的 意義同上 根據(jù) 教材， ABC 的 型腔壓力 一般 為 30MPa （ 21 AnA? ） P=41010 30 =1230KN3000KN 那么 鎖模力符合要求 主要尺寸的 校核 （ 1） 模具厚度 的校核 根據(jù)本設(shè)計(jì)所選注射機(jī)的類(lèi)型： 模具的最小厚度為 250mm 模具的最大厚度為 660mm 模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足 m axm in HHH ?? ， 本設(shè)計(jì)模具厚度為 410mm，位于最大和最小之間，因此模具厚度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。臥式注射機(jī) 的 開(kāi)模行程 跟 模具厚度 相 關(guān)，對(duì)于多分型面注射模 校核公式為 ： mmHHSS 10~521m a x ???? 式中 1H 為 推出距離 2H 為制件 高度 2H =（水口料長(zhǎng)度 +20~30） 機(jī)電工程學(xué)院 10 機(jī) 制本三班 學(xué)生 黃進(jìn) 井岡山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 20 頁(yè) 共 43 頁(yè) 這次 設(shè)計(jì)中 maxS =660mm 1H = 70 mm 2H =170+30=200 mm 所需總的 開(kāi)模距離 為 270mm 以上。 海天 300XC 型 的 頂出形式 為 兩 邊頂 出。 標(biāo)準(zhǔn)模架的 確定 （ 1） 選擇 模具基本類(lèi) 型 依據(jù)完整 模具的 構(gòu)造進(jìn)行分類(lèi)，分類(lèi)后的 典型結(jié)構(gòu)如下：側(cè)向分型抽芯注射模、 單分型面注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、雙分型面注射模、熱流道注射模 。 該模架 適用于潛伏式澆 口 、 側(cè)澆口，采用斜導(dǎo)柱 塑件 注射成形模具。 于是 取塑件的厚度為 70mm，模架 的 W?L=400x450，該模具型腔 具有不復(fù)雜的構(gòu)造形式 ，型腔 、 型芯的 高度為穩(wěn)定 總高度的加 3050mm。 在設(shè)計(jì)此模具中 ， 由于使用 CI4045標(biāo)準(zhǔn)模架， 而它的 標(biāo)準(zhǔn)模腳的高度 是120mm，所以 增 加高至 130mm。 機(jī)電工程學(xué)院 10 機(jī) 制本三班 學(xué)生 黃進(jìn) 井岡山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 22 頁(yè) 共 43 頁(yè) 第 5 章 注射模 的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分型面的 選擇 分型面是指 動(dòng)、定模 在 封 閉情況下相互接觸 的 地方 ，也是將模具零件 或 工件分割成模具體積塊的分割面 。 使 制件可以順利 成型的 首先因素是客觀(guān) 地 選用 分型面。 分析上述種 種 因素 ， 再 根據(jù) 設(shè)計(jì)時(shí) 制件的 表面 特點(diǎn)，分型面 應(yīng)布置在制件外廓最大處，分模 過(guò)后使制件 留在動(dòng)模一 邊。為了確保熔融狀態(tài)的塑料能 勻 實(shí)地 進(jìn)入各 個(gè)型腔 ,應(yīng)該使 型腔的 布置時(shí) 每個(gè)型腔從 澆注系統(tǒng)所有 壓力中 均等地分得 所需的壓力。由于設(shè)計(jì)中模具采用對(duì)稱(chēng)式布局，并采用側(cè)澆口， 來(lái) 達(dá)到良好的澆注質(zhì)量 ，制件 是上下部分配合裝配使用，要 求同樣 的 成型 工藝 變量 ， 使塑件成型的 成功率 機(jī)電工程學(xué)院 10 機(jī) 制本三班 學(xué)生 黃進(jìn) 井岡山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 23 頁(yè) 共 43 頁(yè) 變大 。 多型腔 分布 設(shè)計(jì)的要點(diǎn)： (1)為了利于縮減 模具的 外廓形狀，盡量把 型腔 布置 得緊 密 ； (2)為了保證 制 件品質(zhì) 的穩(wěn)定 及 均一 ， 盡 量把型腔布置得平衡 ； (3)為了避免 模具 受到偏向載荷 而 產(chǎn)生 溢料 ， 澆口 布置地方 應(yīng)力 和 型腔 排布要 求對(duì)稱(chēng) 。澆注系統(tǒng) 有無(wú)流道 凝料 及 普通流道澆注系統(tǒng)兩 種類(lèi)型 ， 本澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)選 用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。普通 側(cè)澆 口 流道澆注系統(tǒng)由主流道、 第一 分流道、第二分 流 道 、 第三 分 流 道 、 澆口 、型腔和 冷料 穴 組成 。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道 是 熔體最先經(jīng)過(guò)的部位 ，主流道的外廓形狀對(duì)熔融狀塑料的拉模時(shí)間與流度有重要的影響。主流道 由于要與 注射機(jī) 噴嘴 及 高溫塑料反復(fù)接觸， 故主流道通常 設(shè)計(jì)成 獨(dú)立能夠裝拆 的主流道襯套 。 主流道具體尺寸 如 表 52所示 表 52 主流道具體尺寸 符號(hào) 名稱(chēng) 尺寸 取值 d 主流道小端 注射機(jī)噴嘴 半徑（ ～ ） 5 SR 主流道球面 半徑 噴嘴球面 直 徑（ 2～4） 13 h 球面配合高 度 3 α 主流道錐角 2186。 2186。選 用 UG 標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中 FUTABA_MM 庫(kù)中 Sprure Bushing 下的 MSBD。主流道 相關(guān) 尺寸如下： ?2?? mmR 20218 ??? d=d+(∽ 1)=4+1=5mm mmH 3? ?L mm160 ??? 2ta n2 ?LdD mm9 （ 2）主流道襯套的固 定 采用 2個(gè) M6X20 的螺絲 釘一直 鎖附固定主流道襯套 。 把 定位球 與 主流道襯套 規(guī)劃成 兩個(gè)零 部 件，在模板上配合固定，定模板 和 襯套 之間 采用 過(guò)渡配合（ 67/mH ）