塑料儀表蓋注塑模具設(shè)計(jì)

1、近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的 不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表，建筑 器材，汽車(chē)工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個(gè) 設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨 勢(shì)不斷上升。塑料作為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)材料之一， 已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng) 濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，并且直接影響著塑料制品的質(zhì)量、 性能與生產(chǎn)周期。先進(jìn)的制造 技術(shù)（如CAD/CAM/CAE等）制造生產(chǎn)注塑模具，不僅省時(shí)省力，更是實(shí)現(xiàn)了 無(wú)圖紙化加工，增加了制品的準(zhǔn)確性，縮短模具的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)周期。注塑模成型與信息技術(shù)緊密相連。

2、未來(lái)注塑模具制造將是以計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)，以 信息流暢作為所要備件的有極強(qiáng)應(yīng)變能力于競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。第一章 概論1.1模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。自改革開(kāi)放以來(lái)，到目前為此制造業(yè)在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占的比重已占到45%制造業(yè)部門(mén)成為GDP增長(zhǎng)的主要支撐力量。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上， 僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具 市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽

3、車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求,國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少,模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備,道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)，資金密集性的行業(yè)，模具行業(yè)的發(fā)展，可以帶動(dòng)制造 業(yè)的蓬勃發(fā)展。對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著輻射性的影響。1.2我國(guó)的模具工業(yè)的現(xiàn)狀

4、我國(guó)模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的差距， 但在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（未包括香港、臺(tái)灣、澳門(mén)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近 2萬(wàn)家，從業(yè)人員約50萬(wàn)人，九五”期間的年增長(zhǎng)率為13%，2000年總產(chǎn)值為270億元,占世界總量的5%。但從總體上看，自產(chǎn)自用占主導(dǎo)地位，商品化模具僅為1/3左右，國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求，特別是精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，仍主要依賴進(jìn)口。目前，就整個(gè)模具市場(chǎng)來(lái)看，進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右,其中，中高檔模具進(jìn)口比例達(dá)40%。因此，近年來(lái)我國(guó)模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、 大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具

5、上，并取得了可喜的成績(jī)，模具進(jìn)口量下降，模具技術(shù) 和水平也有長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前，我國(guó)的模具正處在告訴增長(zhǎng)時(shí)期，尤其是塑料模具近年來(lái)發(fā)展相當(dāng)快,2002年已猛增到140億元左右。當(dāng)前國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以塑料模具需求量最大， 其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具，這是與工程塑料的快速發(fā)展分不開(kāi)的。 預(yù)測(cè)塑料 建材件模具需求量將增長(zhǎng)較快。但是，我們國(guó)家的模具產(chǎn)業(yè)并不是完美的。 雖然我國(guó)模具總量目前已達(dá)到相當(dāng) 規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、 意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。當(dāng)前存在的問(wèn)題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面:(1) 總量供不應(yīng)求國(guó)內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中低檔模具供過(guò)于求，

6、中高檔模具自配率只有50流右。(2) 企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)均不合理我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車(chē)間(分廠)，自產(chǎn)自配比例高達(dá)60流右，而國(guó)外模具超過(guò)70%!商品模具。專(zhuān)業(yè)模具廠大多是“大而 全”、“小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而專(zhuān)”、“小而精”。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%而國(guó)外在50%以上。2004年，模具進(jìn)出口之比為3.7 : 1,進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國(guó)家。(3) 模具產(chǎn)品水平大大低于國(guó)際水平，生產(chǎn)周期卻高于國(guó)際水平產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面

7、。(4) 開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是1520萬(wàn)美元，有的高達(dá)2530萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企 業(yè)較少。造成上述差距的原因很多，除了歷史上模具作為產(chǎn)品長(zhǎng)期未得到應(yīng)有的重視，以及多數(shù)國(guó)有企業(yè)機(jī)制不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)之外，還有下列幾個(gè)原因： 國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的政策支持力度還不夠 雖然國(guó)家已經(jīng)明確頒布了模具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策，但配套政策少，執(zhí)行力度弱。目前享受模具產(chǎn)品增值稅的企業(yè)全國(guó)只有 185

8、家，大多數(shù)企業(yè)仍舊稅負(fù)過(guò)重。模具企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造引進(jìn)設(shè)備要繳納相當(dāng)數(shù)量的稅金，影響技術(shù)進(jìn)步，而 且民營(yíng)企業(yè)貸款十分困難。 人才嚴(yán)重不足，科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少模具行業(yè)是技術(shù)、資金、勞動(dòng)密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā) 展，掌握并且熟練運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺， 高級(jí)模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊張。由于模具企業(yè)效益欠佳及對(duì)科研開(kāi)發(fā)和技術(shù)攻關(guān)重視不夠，科研單位 和大專(zhuān)院校的眼睛盯著創(chuàng)收，導(dǎo)致模具行業(yè)在科研開(kāi)發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太 少，致使模具技術(shù)發(fā)展步伐不大，進(jìn)展不快。 工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 近年來(lái)我國(guó)機(jī)床行業(yè)進(jìn)步較快，已能提供比較成套的高精度加工設(shè)備,但與國(guó)外裝備相比

9、，仍有較大差距。雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)已引進(jìn)許多國(guó)外先進(jìn)設(shè)備, 但總體的裝備水平比國(guó)外許多企業(yè)低很多。 由于體制和資金等方面的原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到 較妥善的解決。 專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差40%左由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，模具專(zhuān)業(yè)化水平低，專(zhuān)業(yè) 分工不細(xì)致，商品化程度低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不暢，難以完成較大規(guī)模的模具成套任 務(wù)。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影 響，特別是對(duì)模具制造周期有很大影響。 模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落

10、后模具材料性能、質(zhì)量和品種問(wèn)題往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模 具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼材相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備性能差，也直接影響模 具水平的提高。1.3我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)1模具日趨化。2模具的精度將越來(lái)越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達(dá)到2-3微米。1微米精度的模具也將上市。3多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。4熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高。5隨著塑料成型工藝的不段發(fā)展與改進(jìn)， 氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的 模具也將隨之發(fā)展。6標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和就降低模具制造成本。7快速經(jīng)濟(jì)模

11、具的前景十分廣闊。8隨著車(chē)輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來(lái)越高的要求。9以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)塑料模具的要求也越來(lái)越高。10模具技術(shù)含量將不斷提高。第二章儀表蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求表2-1零件尺寸要求單位:mm材料尺寸序號(hào)ABCDEFGHIABS908050447296542.2塑件成型工藝的可行性分析及修改說(shuō)明產(chǎn)品的可行性分析主要包括：產(chǎn)品尺寸精度分析；脫模斜度檢測(cè)；塑件厚度 及其均勻性檢測(cè)；圓角設(shè)計(jì)。塑件的修正：對(duì)于塑件的精度、壁厚、拔模斜度、圓角

12、等不合理之處加以更 正說(shuō)明，在不影響使用的前提下提出合理可行性的更正措施，以利于工業(yè)生產(chǎn)。2.2.1塑件材料及產(chǎn)品精度分析該塑件選用ABS塑料。ABS (丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物)綜合性能強(qiáng)度、收縮率在0.3%-0.8%范圍內(nèi),溫過(guò)高易分解，所以料溫應(yīng)選擇在較好、吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，成型前必須進(jìn)行充分干燥；有較高的沖擊 流動(dòng)性較差，應(yīng)選較高的料溫和模溫，但料210C 260r。塑件要求表面光潔，模溫應(yīng)注射壓力為 50 100Mp。選25r 70r。選用螺桿式注塑機(jī)，ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。ABS的成型特性：成型

13、溫度：200-240 r干燥條件：80-90 C 2小時(shí)(1) 無(wú)定形料，流動(dòng)性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑 件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度，3小時(shí)。(2) 宜取高料溫，高模溫，但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>270 r)。對(duì) 精度較高的塑件，模溫宜取50-60 度;對(duì)高光澤.耐熱塑件，模溫宜取6080 r。(3) 如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者 改變?nèi)胨坏确椒ā?4) 如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn) 3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解 物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。 ABS的工藝特點(diǎn)：ABS樹(shù)脂 AB

14、S樹(shù)脂是丙烯腈、聚丁二烯和苯乙烯三種單體共聚而成的。其中丙烯腈使之有較高的硬度，表面光澤；聚丁二烯能增加韌性；苯乙烯則 使加工性能良好。因而 ABS樹(shù)脂具有綜合性能較好，沖擊韌度高，化學(xué)性能穩(wěn)定，電性能好，與372有機(jī)玻璃的熔接性好，制成雙色塑件，而且表面可以有鍍 層，適合制作一般塑件、件耐磨零件、傳動(dòng)零件等。其成型工藝性如下：(1) 無(wú)定性料，吸濕大，不易分解，必須充分干燥，表面要求干燥的零件 需長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。(2)宜取高料溫、高模溫，但是要防止溫度過(guò)高發(fā)生分解(分解溫度大于2500C),對(duì)于精度要求高的塑件，模具溫度宜取 500C600C,對(duì)光澤耐熱塑件,模溫取60600C80600C2

15、22脫模斜度設(shè)計(jì)由于注塑件在開(kāi)模冷卻時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮， 對(duì)型芯產(chǎn)生一個(gè)包緊力，所給標(biāo)準(zhǔn)塑 件沒(méi)有設(shè)置脫模斜度，使得塑件脫模困難，過(guò)大的推出力推出時(shí)易拉壞插傷塑件。在不影響塑件使用的前提下，為了便于塑件脫模，在塑件的內(nèi)外表面沿脫模方向 設(shè)計(jì)一定的脫模斜度。表2-2單邊脫模斜度推薦值脫模高度mm>1830>3050>5080續(xù)表2-2ABS1 45'130'115'塑件內(nèi)外表面的脫模高度為40mm，所以外表面脫模斜度取1°，內(nèi)表面脫 模斜度取1.5 °。2.2.3塑件壁厚分析塑件壁厚對(duì)質(zhì)量的影響3: 壁厚過(guò)?。撼尚蜁r(shí)流動(dòng)阻力大，熔體難以充滿

16、型腔;壁厚過(guò)大：易產(chǎn)生氣泡、縮孔、翹曲等缺陷；增加冷卻時(shí)間，降低生產(chǎn)效率。最大壁厚常用壁厚最小壁厚944單位：mm表2-3 ABS的建議壁厚值3分析結(jié)果：壁厚均勻滿足厚度要求且為常用壁厚，所以塑件壁厚合理。224圓角設(shè)計(jì)塑件除特殊要求的圓角之和塑件某些特殊部位如分型面、 型芯和型腔配合處不便作圓角，而只能采用尖角外，其余所以轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡采用圓角過(guò)度， 因?yàn)橹?件尖角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致塑件制件破裂或失效；同時(shí)圓角過(guò)度使料流平滑 繞過(guò)，大大改善了塑料的沖模特性；塑件設(shè)計(jì)成圓角，尤其是外圓角，使模具型 腔對(duì)應(yīng)部位也是圓角，增加了模具的堅(jiān)固性。通常塑件理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)有壁 厚的1/4以上3。這里

17、因塑件外圓角半徑為4mm,塑件內(nèi)圓角設(shè)為3mm。2.3修正后的產(chǎn)品圖如圖2-2所示4-*B2-2修改后的塑件的工件圖與零件圖第三章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1分型面位置的確定分型面的選擇原則:(1)便于塑件脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一側(cè)。分型面應(yīng)盡量選在塑件的最大截面處。有利于保證塑件的精度要求。有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)置和模具型腔的加工。(5)便于嵌件的安裝。確定結(jié)果：分型面選在塑件的投影面最大的部位，如圖 3-1。，r，I- ' 1 LLP1廣)''1 1、V圖3-1分型面的選擇3.2型腔數(shù)量和排列方式的確定3.2.1型腔數(shù)量的確定模具型腔數(shù)量的確定要綜合考

18、慮塑件的技術(shù)質(zhì)量要求、產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量、塑 料的種類(lèi)、塑件的形狀、塑件的加工成本、注塑機(jī)的額定最設(shè)量和鎖模力等因素。單腔模具、多腔模各自的缺點(diǎn)和使用范圍：?jiǎn)涡颓荒＞呓Y(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì) 自由度較大，成型塑件的形狀和尺寸的一致性好， 塑件精度較高；多型腔模具的 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率高，分配到單個(gè)塑件上的成本低。單型腔模具宜用于大型或精度要求較高的塑件的注塑成型，多型腔模具特別使用于精度要求不是很高、 結(jié) 構(gòu)較易沖型的中小型塑件的大批生產(chǎn)。型腔數(shù)量的確定：因本次設(shè)計(jì)的塑料罩類(lèi)零件的精度要求不高；注塑用塑料ABS型性能良好；塑件屬小型塑件。綜合塑件的尺寸，考慮到模具制造費(fèi)用、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低一些，這里初步擬

19、定采用一模四腔的模具成型。322產(chǎn)品布局型腔排列形式采用矩形對(duì)稱布局，如圖3-2所。圖3-2型腔排列方式第四章注塑機(jī)型號(hào)的選擇4.1注塑成型工藝簡(jiǎn)介注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性， 首先將松散的粒狀或粉狀成型 物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體， 然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫 度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中 脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個(gè)階段的工作。圖4-1注塑成型壓力一時(shí)間曲線(1) 物料準(zhǔn)備成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀色澤、顆粒情況、有無(wú)雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測(cè)試

20、其熱穩(wěn)定性、流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。對(duì)于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù) 注射成型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， 若有嵌件，還要知道嵌件的熱 膨脹系數(shù)，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需 要選用脫模劑，以利于脫模。(2) 注塑過(guò)程 塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射、保壓、倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過(guò)程可以用如圖所示3-1所示。圖中t0代表螺桿或柱塞開(kāi)始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿熔體（t=t1）時(shí)，熔體壓 力迅速上升，達(dá)到最大值P0。從時(shí)間t1到t2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力 下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在

21、流動(dòng)， 而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動(dòng)方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的 時(shí)間越長(zhǎng)，分子定向的程度越高。從螺桿開(kāi)始后退到結(jié)束（時(shí)間從 t2到t 3），由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會(huì)發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。 倒 流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。其中，塑料凝結(jié)時(shí)的壓力和溫度是決定塑 料制件平均收縮率的重要因素。（3）制件后處理由于成型過(guò)程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均 勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮

22、應(yīng)力，脫模后 除引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí) 會(huì)開(kāi)裂。故有的塑件需要進(jìn)行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力， 此外，退火還可以對(duì)制件進(jìn) 行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的1020度至熱變形溫度以下1020度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工 序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件。調(diào)濕處理所用 的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為 121C，加熱溫度為100121C）， 保溫時(shí)間與制件厚度有關(guān)，通常取29小時(shí)。4.2注塑成型工藝條件ABS的注射

23、工藝參數(shù)注射機(jī)類(lèi)型：螺桿式。噴嘴形式：通用式 料筒溫度（t廠C）；后段150170;中段180190;前段200210。噴嘴溫度（t/C） ： 180190.模具溫度（t廠C）： 5060。注射壓力（MPa）: 60100。保壓壓力（MPa： 4060。成型時(shí)間（Ts）:注射2090;高壓05;成型周期1530;冷卻515。注：螺桿帶止回環(huán)。后處理：方法一一紅外線烘箱溫度（70） 時(shí)間(0.3 1)紅外線燈、烘箱;溫度(t/C) 70;時(shí)間(Th)24。表4-1 ABS的主要技術(shù)指標(biāo)密度 P /(g/ cm3)1.131.14拉伸彈性模量E/ GPa1.8X 103比體積 u/(dm3/kg-

24、1)0.860.98抗彎強(qiáng)度/ MPa80吸水率24h/ PS 1000.2 0.4拉伸強(qiáng)度MPa3549收縮率s0.3 0.8硬度HR6286熔點(diǎn)t/ C130160體積電阻系數(shù) V/( cm)1015彎曲彈性模量Gpa50熱變形溫度t/ C65984.3按預(yù)選型腔數(shù)選擇注塑機(jī)4.3.1注塑機(jī)的初步選擇原則1) ms0m2) FFm式中 ms0 最大注塑量（g或cm3）F 注塑機(jī)的額定鎖模力（N）Fm注塑所需的鎖模力（N ）次注塑所需塑料量（g或cm3）（1）注塑量的計(jì)算(4-1)1.6 nrnir其中mi成型單個(gè)塑件所需的塑料量(g或 cm3)n型腔個(gè)數(shù)1.6折算系數(shù)（將澆注系統(tǒng)的塑料量折

25、算成0.6ng ）塑件體積V1=71.40cm3 塑件質(zhì)量M仁P X V=78.54g由于尺寸此次設(shè)計(jì)的模具采用的是一模四腔， 所以塑件的總體積和總質(zhì)量分別為V=4V1=4 X 71.40=285.60cm3M=4M1=4 X 78.54=314.6g所以 Vso> V=1.6 X 285.60=457.0cm3Mso> M=1.6 X 314.6=503.4g(2) 鎖模力計(jì)算F Fm(4-2)Fm 1.35nA,p 型式中 A 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積（mm2）n型腔個(gè)數(shù)1.35將澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積折算成0.35nAP型塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力（MPa）投影面積A

26、1=6358.5mm2 根據(jù)查參考文獻(xiàn)2表2-2取P型=35MPaMso=5O3.4gF> 1202KN 4.3.2注塑機(jī)型號(hào)的選擇由上面計(jì)算得到的m和Fm值來(lái)選擇注塑機(jī)，注塑機(jī)的最大注射量(額定注射量G)和額定鎖模力F應(yīng)滿足G> y =629.25g式中注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù)一般取0.8F> 1202KN初步選擇SZ-400/1600型注塑機(jī)表4-2 LY240型(臥式)注塑機(jī)主要參數(shù) 最大注射容量/cne799拉桿內(nèi)間距/mm560 560螺桿直徑/mm65開(kāi)模行程/mm500注射壓力/ MPa153最大模具厚度/mm520注射速率/(g/s)187最小模具厚度/mm

27、220塑化能力/(g/s)48推出行程/mm150螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)10 170鎖模形式雙曲肘鎖模力/kN2400噴嘴球半徑SR/mm14定位孔直徑/mm120孔直徑/mm54.3.3注塑機(jī)參數(shù)校核(1)塑化能力M( g/s)校核(4-3)式中 m塑化能力必需滿足 M > m=16.78g/ s<<48.01 g/s次注塑所需塑料量t 成型周期，取30s校核結(jié)果：注塑機(jī)的塑化能力滿足要求(2)注射壓力pe校核F>>KF0=1.3 X 117=152.1 MPa < 153MPaPe注塑機(jī)的額定注塑壓力（MPa）Po塑件成型時(shí)所需要的注射力 （MPa）k

28、 注塑壓力安全系數(shù)，一般取 k=1.251.4因成型時(shí)塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力 P型 一般是注射壓力Po的30%65%,卩0=卩型/0.65P型/0.3=53.8MPa116.7MPa ,取 Po=117MPa校核結(jié)果：注塑機(jī)的注射壓力不滿足要求（3）鎖模力校核(4-5)F> koFm=1.2 X 1202=1442.4KN < 2400 KN式中k。鎖模力安全系數(shù)，一般取k。1.1 1.2校核結(jié)果：注塑機(jī)的鎖模力滿足要求 通過(guò)校核可知，所選注塑機(jī)符合要求。第五章模具設(shè)計(jì)5.1模架的選擇模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)，對(duì)于模具而言，在保證足夠強(qiáng)度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好

29、。為節(jié)約模具鋼材和便于熱處理，根據(jù)產(chǎn) 品的外形尺寸，可以確定鑲件（模仁）的外形尺寸，確定鑲件的尺寸后，就可 以大致確定模架的大小。5.1.1模仁尺寸的確定單個(gè)塑件在分型面上的投影面積為6358.5mm2,5-1模仁的外型尺寸根據(jù)上圖模仁的外型尺寸可取 300mm X 300mm,上下模仁的高度分別為 90mm和40mm,模架外形尺寸 長(zhǎng)X寬X高=500mm X 500mmX 516mm。（選用龍記細(xì)水口的CI型）圖5-2所示圖5-2模架類(lèi)型5.1.2注塑機(jī)的再次校核與確定（1）注塑機(jī)安裝尺寸的校核拉桿間距校核：模架的板面尺寸 500X 500,所選注塑機(jī)的拉桿間距為560X 560，拉桿寬度

30、模具寬度，拉桿間距合格;模具高度校核：模具高度516最小模具厚度220,校核合格;開(kāi)模行程校核：開(kāi)模行程H是指從模具中取出塑件所需的最小開(kāi)合距離，它必須小于注塑機(jī)的動(dòng)模板的最大行程 S。因選注塑機(jī)是雙曲肘結(jié)構(gòu)（即開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)）且是單分型面注射模，所以模具開(kāi)模行程H=60（頂出行程）+166.1（澆注系統(tǒng)凝料高度）+（ 810） =234.1236.1<500 注塑機(jī)移模行程S）合格。綜合以上各項(xiàng)校核可知LY240型（臥式）注塑機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)均合格。結(jié)論：通過(guò)各項(xiàng)校核，確定選擇 LY240型（臥式）注塑機(jī)。5.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)控制著塑件在注塑成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段

31、,對(duì)塑件質(zhì)量關(guān)系極大。澆注系統(tǒng)是指從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具開(kāi)始， 到型腔入口為此的那一段流道，對(duì)于多型腔模具，澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口、冷料井。如5-3圖所示圖5-3澆注系統(tǒng)的組成5.2.1主流道設(shè)計(jì)緊接注塑機(jī)噴嘴，與注塑機(jī)噴嘴在同一直線上，主流道形狀一般為圓形和圓錐形，為便于冷料流道凝料的拔出，設(shè)計(jì)成具有24度的圓錐形。（1）主流道尺寸為避免高壓塑料熔體溢出，凹坑球半徑SR2應(yīng)比噴嘴球半徑SR1大12mm,主流道小端直徑d2比噴嘴孔直徑d1大0.51mm,如圖 5-4 示:根據(jù)所選注塑機(jī)，則主流道小端尺寸為:d=注塑機(jī)噴嘴尺寸 +（ 0.51）=5+（ 0.51）=5.5mm主流道球面半

32、徑SR=噴嘴球半徑+（ 12）=15mm（2）主流道襯套形式-匕 ”為了便于加工和縮短主流道尺寸，襯套和 定位環(huán)設(shè)計(jì)成分體式，長(zhǎng)166.1mm,材料采用T10鋼，熱處理淬火后表面硬度為53HRC 57HRC圖5-4噴嘴與主流道襯套如5-5圖所示:Iztia frtzjaaiffl0、%IBS<1<11 耳.圖5-5主流道襯套結(jié)構(gòu)(3)主流道剪切速率主主=3.3qV / nR3=3.3 >177.5/ n 區(qū)6783 = 598.5§1(5-1)5 X102 s-1 <598.5 s1 <5 X103 s-1主流道剪切速率校核符合要求式中qv體積流量(cm

33、3 /s)qv =V/t=299.85/1.69=177.5 cmVs(5-2)t注射時(shí)間(s)t=m/v=314.88/187=1.69stv 所選注塑機(jī)的注射速率(187g/s )R主流道平均半徑(cm) R=(0.806+0.55)/2=0.678一次成型所需的塑料總體積 V=m/ P =314.88/1.13=299.85Cm一次成型所需的總塑料量m= m 主 + m 分 + m 塑件=3.9g+23.82g+314.16g=314.88 gm 主=N= p n(d12+d1Xd2+d22)/12=1.13 X3.15 X7.50 (0.652+0.65 X0.92+0.922)/12

34、 3.9g(5-3)m 分=pLA=1.13X(4 X13.5)區(qū)42=23.82gm 塑件=4mi=4><78.54=314.16g分流道長(zhǎng)度總L=4XL 1 =4Xl3.5=54cm （ L1為單個(gè)流道的長(zhǎng)度，13.5cm ） 分流道截面積A于0.55 0.42cm2 5.2.2分流道設(shè)計(jì)（1）分流道斷面形狀的選擇分流道的斷面形狀有圓形、六邊形、半圓形、梯形、矩形、U形等。斷面的比表面積直接關(guān)系到熔體的熱量損失和流動(dòng)阻力，在其它條件相同時(shí)，比表面積 越大則熱量損失和流動(dòng)阻力也越大；反之亦然。表5-3分流道斷面形狀 斷面形狀優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍圓形比表面積最小，澆口可開(kāi)設(shè)在流道中心線

35、上，延長(zhǎng)了澆口凍結(jié)時(shí)間，但需要同 時(shí)在定模和動(dòng)模上切削加工且必須保證吻合度，制造困難，成本高正六邊形優(yōu)點(diǎn)與圓形斷面相似，比表面積稍大，但加工稍易，常用于小斷面尺寸（約3mm） 流道梯形只需在一側(cè)模板上加工，節(jié)省了加工費(fèi)用，且熱量損失和阻力損失均不太大， 最為常用半圓形比表面積較大，不常米用矩形比表面積大，脫模斜度小，不常采用U形優(yōu)缺點(diǎn)和梯形斷面基本相同，較為常用綜合工藝和加工成本等多角度考慮， 梯形斷面流道最為合理，所以這里選擇圓形周流道，如圖5-6所示。表5-4部分塑料分流道尺寸推薦值3塑料名稱推薦直徑/mmabs4.8-9.5分尿道斷sagH436485.51071?8表5-5分流道取值3

36、圖5-6分流道截面(2) 分流道的布置分流道的設(shè)計(jì)原則：在熔體不產(chǎn)生噴射的前提下，流道越短越好，以減小壓 力損失，提高充型壓力。由前面的鑲件設(shè)計(jì)部分可知，兩型腔在長(zhǎng)度方向的中心距為173mm,在寬度方向的中心距為130mm。通過(guò)計(jì)算可知，當(dāng)流道與長(zhǎng)度方向所成角度約為35°時(shí)，流道最短，如 圖5-7所示。圖5-7分流道的布置(3) 分流道剪切速率 分計(jì)算1085s 13.3qv分Rn3.14 0.353.3 44.25分流道的合理剪切速率范圍為5._21 L "310 s 5 10 s1-m分 m塑件qv 4根據(jù)前面的設(shè)計(jì)的尺寸校核可知：剪切速率在范圍內(nèi)，分流道尺寸設(shè)計(jì)校核合

37、格。式中 qv分流道體積流量(cm3/s )1-314.16 23.82 /1.131.694 44.25 cm3/ SRn 分流道截面的當(dāng)量半徑（cm）Rn 怦 0! 0.35cm(5-4)分流道截面面積A 0.42cm2，截面周長(zhǎng)L 2.5cm。5.2.3 澆口設(shè)計(jì)澆口作用：澆口對(duì)充模流動(dòng)和補(bǔ)料時(shí)間起著控制性作用。澆口斷面面積約為分流道斷面面積的 3%9%，澆口越小，即比表面積越大大，熔體流經(jīng)澆口時(shí)的熱量損越大，澆口處的流動(dòng)阻力也越大，但由于澆口尺寸 很小，導(dǎo)致熔體流經(jīng)澆口時(shí)剪切速率明顯升高， 這使得熔體表觀粘度降低，從而 又使流體流動(dòng)變得容易，一定程度上抵消了因澆口尺寸變小而增加的流動(dòng)阻

38、力， 另外因熔體通過(guò)澆口時(shí)有明顯的粘性發(fā)熱現(xiàn)象， 使進(jìn)入型腔的熔體溫度升高，反 而使充模更容易，充模效果優(yōu)于大澆口。（1）常見(jiàn)的澆口形式及各自優(yōu)缺點(diǎn)31）側(cè)澆口（又名標(biāo)準(zhǔn)澆口、邊緣澆口）：屬小澆口的一種，斷面接近矩形, 便于機(jī)械加工且易保證精度；可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。2）扇形澆口和平縫式澆口：能使物料在橫向得到均勻分配，降低了塑件的 內(nèi)應(yīng)力，特別是減少應(yīng)取向而產(chǎn)生的翹曲，常用于成型寬度較大的薄片狀制品, 但成型后去除澆口的后加工量大。3）點(diǎn)澆口：澆口尺寸很小，開(kāi)模時(shí)容易自動(dòng)切斷，熔接痕小。點(diǎn)澆口適用 于表觀粘度對(duì)剪切速率敏感的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體。4）護(hù)耳澆口：適

39、用于用小尺寸澆口會(huì)產(chǎn)生噴射場(chǎng)合，但成型后加工余量大。澆口的選擇分析：因模具布局為一模四腔且分流道5）直澆口：注塑壓力和熱量損失最小，固化 時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)了補(bǔ)料時(shí)間，補(bǔ)縮效果好。但澆口附 近容易產(chǎn)生殘留內(nèi)應(yīng)力，澆口處易產(chǎn)生縮孔。設(shè)在主分型面上，故不能采用直澆口的形式；由于擊在大型芯上，降低了流速、改變了流向，采用小塑件中心有一個(gè)大的型芯（即凸模），塑料熔體沖澆口進(jìn)料也不會(huì)產(chǎn)生噴射，又因?yàn)槭菑捻敳窟M(jìn)料,所以不宜采用側(cè)點(diǎn)澆口；而采用點(diǎn)澆口進(jìn)料能夠保證順利充模， 且澆口的加工工藝性好，成型后的加5-8 澆口剖面圖工余量相對(duì)較小。所以此套模具的澆口形式選定為點(diǎn)澆口。如圖5-8所示圖(3)矩形澆口剪切速率

40、澆計(jì)算3.3qv澆3-Rr3-3 41-232.51 104s13.14 0.123澆口剪切速率 的合理范圍是104s 1 10 5s 1，所有剪切速率校核合格。式中 qv 澆口處的體積流量(cm3 / s)78仝 41.2cm7s1.69Rr 澆口截面當(dāng)量半徑(cm)R 欄2(2 0.053220.12cm1.04(5-5)拉料桿。由于ABS塑料的機(jī)械強(qiáng)度較大、圓環(huán)槽型/ / / / / / /. / / / / 才/ :"-/F /X .” / / / /X / / / / / / ”/ P7、* . 、 、一 、1在強(qiáng)行脫出凝料時(shí)所需圖的力較大。經(jīng)分524冷料井設(shè)計(jì)冷料井的作用

41、：儲(chǔ)存噴嘴前端的冷料，使冷料不進(jìn)入型腔；在開(kāi)模時(shí)將 主流道凝料拉向動(dòng)模側(cè)。(2) 冷料井類(lèi)型的選擇：常見(jiàn)的有 Z型頭拉料鉤冷料井、球頭拉桿冷料井、倒錐形拉桿冷料井和圓環(huán)槽型冷料井，其原理都是通過(guò)拉料桿頭部側(cè)凹將主流道 凝料拉住，開(kāi)模時(shí)從主流道中拉出。當(dāng)脫模時(shí)由于塑件形狀限定而無(wú)法左右移動(dòng) 時(shí)不宜采用Z型頭拉料桿；成型用塑料的彈性較差時(shí)不宜用倒錐形、彈性性能較差,析比較可知，采用無(wú)拉料桿型頭拉料桿冷 料井(如圖5-9)最為合適。(3) 尺寸結(jié)構(gòu)：冷流井直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，其深度為直徑的1倍1.5倍。主流道大端直徑為10mm,取冷5-9無(wú)拉料桿冷料井1料井直徑為15mm,深度為20

42、.5mm。女口圖5-9所示:5.3脫模力計(jì)算本次設(shè)計(jì)使用是是推桿脫模機(jī)構(gòu)，在對(duì)脫模機(jī)構(gòu)做說(shuō)明之前，需要對(duì)脫模力 做個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算。脫模力是從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所需的外力, 需克服塑件對(duì)型芯的包緊力、真空吸力、粘附力及脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力。5.3.1正壓力計(jì)算要確定將塑件從圓錐型芯上脫下的摩擦阻力，應(yīng)先計(jì)算塑件收縮時(shí)對(duì)型芯的t 1 51正壓力。因塑件壁厚與直徑之比 - 上5 丄rcp，可近似用型芯半徑r代替塑d 10020 p件的平均半徑rcp，得出塑件由于收縮而產(chǎn)生的對(duì)型芯的正壓力P(5-6)2t cosE t cosr(1 )r其中 E ABS的拉伸彈性模量塑料的收縮率（m/m） 塑

43、料的泊松比 塑件的拔模斜度角（1.25°）t塑件的壁厚mm5.3.2包緊力計(jì)算全面積所受的總壓力為Fp，模被制件包緊部分的長(zhǎng)度為I,取高度為dl的一 圈作微分單元，半徑為r，其表面積為dA 2 r9cos該段所受的包緊力為dl E t cosdFp 2 cos (1)r薄壁塑件收縮使型芯全面積所受的總壓力為Fp2P 0 1E tl(5-7)533脫模力計(jì)算如圖5-10塑件包緊型芯時(shí)，把空間匯交力系簡(jiǎn)化在平面上，兩個(gè)對(duì)稱的2代替垂直于全圓錐表面的總包緊力 Fp，兩個(gè)對(duì)稱的表面摩擦力 ?代替作用在全圓錐表面上的Ff，由于型芯有錐度，故在抽拔力Fdi作用下，塑件對(duì)型芯的正壓力降低了 Fdi

44、 sin ，這時(shí)摩擦阻力為Ff f（FpFdisin )沿0軸方向 由平衡方程式Fo式中FdiFf cosf(FpFdiFdi sinFp sin).cosFd1Fp sin(5-8)(5-9)Fpcos (f tg )卜d11 f sin cos(5-10)克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力所需的抽拔力f脫模系數(shù)（摩擦系數(shù)）Fd2塑件底部有孔，但在推出時(shí)還需克服大氣壓力造成的阻力Fd2 = 10>Al式中 Ai垂直于開(kāi)模方向型芯的投影面積 cm2（除去孔的面積），大氣壓力按10N/cm2 計(jì)算Fd=Fd1 +Fd2FdFp cos f tg1 f sin cos2 Et 丄 C0S f10tg

45、11 f sin cosA1(5-11)其中 I =50mm.1.25°,A=61.9cm10 A1查表4-1知:E 1.8 2.6 105MPa，0.4 0.7， f 0.35 0.55，=0.38因脫模力準(zhǔn)確計(jì)算很困難，為了可靠推出，對(duì)這里的E、f取上限。代入數(shù)值得Fd 2 3.14 2.6 105 0.7 10 350 10 31 0.38o.55 o.。17461061.9755N所以沿開(kāi)模方向所需的總抽拔力為F 總 4Fd4 7553020N不計(jì)塑料對(duì)鋼材粘附力和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力時(shí)，總抽拔力 所以單個(gè)塑件所需的抽拔力為5.4推桿設(shè)計(jì)5.4.1推桿尺寸計(jì)算本設(shè)計(jì)采用的是推桿

46、推出，在求出脫模力的前提下可以對(duì)推桿做出初步的直 徑預(yù)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核。本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式 簡(jiǎn)化為:(5-12)D =魯d推桿直徑;n推桿的數(shù)量，n取16；L推桿長(zhǎng)度（參考模架尺寸，估取 L= 212.5mm）;E推桿材料的彈性模量，取 E=1.8 >105MPa ；k安全系數(shù)，取k=1.5;Fd 總的脫模力，F(xiàn)d = 755 ( N);代入數(shù)據(jù)得D 4mm，考慮到塑件較薄，為確保因頂桿截面太小而頂壞塑件, 這里選擇D=10mm的頂桿，每個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)成用 4根頂桿推出。542推桿的固定形式推桿的固定形式有多種，但最常用的是推桿在固定板中的形式， 此外還有螺釘緊

47、固等形式，這里為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，采用固定板固定推桿的形式。5.5支承板板厚設(shè)計(jì)支承板厚度和所選模架兩支架之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架選在500 500這個(gè)大類(lèi)范圍之內(nèi)，支架之間的跨度約為375mm,根據(jù)型腔布置及型芯對(duì)支承板的壓力，就可以計(jì)算得到支承板的厚度，即T 0.54L(-P)30.54 264 (彳？ 31640尸 42.2mmi P2.1 105 500 0.0333ELi(5-13)式中 P型腔壓力（取 35MPa）L 兩支承塊之間的距離（約為 375）E材料的彈性模量（取 2.1 105MPa）P支承塊剛度計(jì)算許用變形量1P 25(0.35W5 0.001W)125(

48、0.35 264" 0.001 264) 33.3 m 0.0333mm(5-14)W影響模具變形的最大尺寸（mm），即L；為了安全起見(jiàn)，將支承板的厚度設(shè)計(jì)為 50mm。5.6排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)在塑料熔體填充注射模腔過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣 體，塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔， 接縫、表面輪廓不清、不能完全充滿型腔，同時(shí)，還會(huì)因?yàn)闅怏w被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕、色澤不佳等缺陷。模具的排氣

49、可以利用排氣槽排氣、分型面排氣、利用型芯、推桿、鑲件等的間隙排氣。ABS的排氣深度為0.015 mm。通常，選擇排氣槽的開(kāi)設(shè)位置時(shí)，應(yīng)遵循以下原則:(1)排氣口不能正對(duì)操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故;最好開(kāi)設(shè)在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出;最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便;(5)開(kāi)設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端； 開(kāi)設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，因?yàn)檫@樣的部位最容易形成熔接痕;(6)若型腔最后充滿部位不在分型面上， 其附近又無(wú)可供排氣的推桿或活動(dòng) 的型芯時(shí)，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣；(7)高速注射薄壁型制件時(shí)，排氣槽設(shè)在澆口附近，

50、可使氣體連續(xù)排出; 該模具為中型模具，可以通過(guò)分型面和頂桿來(lái)排氣，不需要另設(shè)排氣槽。5.7冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.7.1溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響(1)采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收縮率;(2) 模溫均勻，冷卻時(shí)間短，注射速度快可以減少塑件的變形；(3) 對(duì)塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工質(zhì)量外就是模具溫度，提高模溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)。5.7.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求根據(jù)塑料的品種確定是對(duì)模具采用加熱方式還是冷卻方式；希望模溫均一，塑件各部同時(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)量;(3)(4)采用低的模溫、快速、大流量通水冷卻效果一般比較好； 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本

51、低廉。從成型溫度和使用要求看，需要對(duì)該模具進(jìn)行冷卻，以提高生產(chǎn)率。5.7.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)原則4盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡;冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越好;盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻水管中心距 B大約為2.53.5D,冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為0.81.5B。最小不要小于10mm;澆口處加強(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳;應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過(guò)5r冷卻水的開(kāi)設(shè)方向以不影響操作為好， 對(duì)于矩形模具，通常沿寬度方向開(kāi) 設(shè)水孔；合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模

52、具的其他機(jī) 構(gòu)發(fā)生干涉。（2）熱量計(jì)算冷卻時(shí)熱量的途徑有冷卻水傳熱 Qi、模具向空氣對(duì)流傳熱Q2、模具向空氣輻射傳熱Q3、模具通過(guò)上下底板向注塑機(jī)傳熱 Q4。一般情況下，塑料熔體帶入熱量的90% 95%都是通過(guò)模具冷卻道由冷卻介質(zhì)帶走的，因此在作冷卻水道設(shè) 計(jì)時(shí)可粗略地按照熔體帶入熱量 Q全部由冷卻水道帶走進(jìn)行計(jì)算，即 Q Qi，這在工程計(jì)算中是合理的，所設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng)比較安全。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 200C左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在65 r以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效冷卻,使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。1）冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳?系數(shù)大，成