1、 PAGE VI本科畢業設計(論文)題目：傳感器接頭安裝架模具設計傳感器接頭安裝架模具設計摘 要本文是關于傳感器接頭安裝架模具的設計，通過認真分析塑件結構的特點和塑件材料ABS的具體性能特點后，最終設計出一副注塑模。塑料制品具有原料來源豐富,價格低廉，性能優良等特點。它在電腦、手機、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產品制造中具有不可替代的作用，應用極其廣泛。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品

2、。本文詳細介紹了模具的澆注系統、模具成型部分結構、頂出系統、冷卻系統、注塑機的選擇及有關參數的校核等等設計。運用CAD、輔助工程Solid Works等不同的軟件分別對模具的設計、制造和產品質量進行分析。連接器殼體塑料注塑模具設計，采用一般精度，利用CAD、Solid Works來設計或分析注射模的成型零部件，澆注系統，導向部件和脫模機構等等。針對連接器的具體結構，該模具采用點澆口雙分型面注射模具。由于塑件內側有小孔，需要設置斜導柱。通過模具設計表明該模具能達到連接器的質量和加工工藝要求。綜合運用了專業基礎、專業課知識設計，其核心知識是塑料成型模具、材料成型技術基礎、機械設計、塑料成型工藝、模

3、具CADCAM等。關鍵詞：注塑模具；CAD；Solid WorksThe Connector Shell Plastic Injection Mold DesignAbstract This article is about the connector shell plastic injection mold design, through the technological characteristics of plastics article of correct analysis and the performance of ABS material, the final design

4、out a pair of injection mold. Plastic products have rich raw material sources, low price, good performance, etc. It in computers, cell phones, cars, motors, electrical appliances, instruments and meters, household appliances and communications products manufacturing has irreplaceable function, is wi

5、dely applied. Injection molding is the main method of forming thermoplastic parts, so the application range is very wide. Injection molding is melt the plastic raw material into the cylinder through the heating, made of high viscosity fluid, pressurized with piston or screw as a tool, makes the melt

6、 through the nozzle at high pressure into mold cavity, after cooling and solidification stage, and then out of the mould, plastic products.Mould gating system are introduced in detail in this paper, the structure of the molding part, ejector system, cooling system, selection of injection molding mac

7、hine and related parameters of checking, etc. Design. Using Solid Works CAD, auxiliary engineering such as different software respectively to the mold design, manufacturing and product quality are analyzed. Connector shell plastic injection mold design, using the general accuracy and the use of CAD,

8、 Solid Works to design or analysis of forming parts of injection mould, pouring system, guide parts and demoulding mechanism, and so on. According to the specific structure of the connector, the mould adopts the point gate double parting surface injection mould. Because there are holes plastic parts

9、 inside, need to set up the inclined guide pillar. Through the mold design shows that the mould can achieve connector quality and processing technology. Integrated use of the professional basis, professional class knowledge is designed, its core knowledge is the plastic molding mold, material moldin

10、g technology base, mechanical design, plastic molding process, mould CAD/CAM, etc.Key words: Injection Mould; CAD; Solid Works主要符號表S 抽芯距L 長度M 質量V 體積Pc 型腔壓力P 注射壓力K 壓力損耗系數E 材料彈性模量F 最大脫模力q 單位面積擠壓力 摩擦系數 脫模斜度K 安全系數Q 脫模阻力T 注塑機的額定鎖模力Smax 塑料的最大收縮率 Smin 塑料的最小收縮率 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc388469082

11、1 緒論 PAGEREF _Toc388469082 h 1 HYPERLINK l _Toc388469083 1.1前言 PAGEREF _Toc388469083 h 1 HYPERLINK l _Toc388469084 1.2模具發展現狀及發展方向 PAGEREF _Toc388469084 h 1 HYPERLINK l _Toc388469085 1.2.1國內外注塑模具的發展現狀 PAGEREF _Toc388469085 h 1 HYPERLINK l _Toc388469086 1.2.2國內外注塑模具的發展趨向 PAGEREF _Toc388469086 h 3 HYPE

12、RLINK l _Toc388469087 1.3本課題的內容和具體要求 PAGEREF _Toc388469087 h 3 HYPERLINK l _Toc388469088 1.3.1本課題的內容 PAGEREF _Toc388469088 h 3 HYPERLINK l _Toc388469089 1.3.2具體要求 PAGEREF _Toc388469089 h 3 HYPERLINK l _Toc388469090 2 零件材料分析及方案論證 PAGEREF _Toc388469090 h 4 HYPERLINK l _Toc388469091 2.1零件的材料及材料的特性 PAGE

13、REF _Toc388469091 h 4 HYPERLINK l _Toc388469092 2.1.1零件的材料及特點 PAGEREF _Toc388469092 h 4 HYPERLINK l _Toc388469093 2.1.2 ABS注射成型工藝參數 PAGEREF _Toc388469093 h 5 HYPERLINK l _Toc388469094 2.2 ABS注射成型的原理及工藝過程 PAGEREF _Toc388469094 h 5 HYPERLINK l _Toc388469095 2.2.1注射成型的原理 PAGEREF _Toc388469095 h 5 HYPER

14、LINK l _Toc388469096 2.2.2熱塑性注射成型工藝過程 PAGEREF _Toc388469096 h 5 HYPERLINK l _Toc388469097 2.3注射模具的基本組成 PAGEREF _Toc388469097 h 6 HYPERLINK l _Toc388469098 2.3.1基本組成 PAGEREF _Toc388469098 h 6 HYPERLINK l _Toc388469099 2.4方案的論證和初步確定 PAGEREF _Toc388469099 h 6 HYPERLINK l _Toc388469100 3 注射成型機的選擇與成型腔數的確

15、定 PAGEREF _Toc388469100 h 7 HYPERLINK l _Toc388469101 3.1注射成型機的選擇 PAGEREF _Toc388469101 h 7 HYPERLINK l _Toc388469102 3.1.1估算零件體積 PAGEREF _Toc388469102 h 7 HYPERLINK l _Toc388469103 3.1.2估算零件的質量 PAGEREF _Toc388469103 h 8 HYPERLINK l _Toc388469104 3.2鎖模力 PAGEREF _Toc388469104 h 8 HYPERLINK l _Toc3884

16、69105 3.3選擇注射機型號及注射機的主要參數 PAGEREF _Toc388469105 h 8 HYPERLINK l _Toc388469106 3.3.1注塑成型工藝簡介注塑機的初步選擇 PAGEREF _Toc388469106 h 8 HYPERLINK l _Toc388469107 3.3.2注塑成型工藝條件 PAGEREF _Toc388469107 h 10 HYPERLINK l _Toc388469108 3.3.3注塑機的初步選擇 PAGEREF _Toc388469108 h 11 HYPERLINK l _Toc388469109 3.3.4 XS-ZY-12

17、5型注塑機的主要參數 PAGEREF _Toc388469109 h 11 HYPERLINK l _Toc388469110 3.4注塑機的校核 PAGEREF _Toc388469110 h 11 HYPERLINK l _Toc388469111 3.5成型腔數的確定 PAGEREF _Toc388469111 h 13 HYPERLINK l _Toc388469112 4 澆注系統的設計 PAGEREF _Toc388469112 h 14 HYPERLINK l _Toc388469113 4.1澆注系統的作用 PAGEREF _Toc388469113 h 14 HYPERLIN

18、K l _Toc388469114 4.2澆注系統的組成 PAGEREF _Toc388469114 h 14 HYPERLINK l _Toc388469115 4.3主流道設計 PAGEREF _Toc388469115 h 14 HYPERLINK l _Toc388469116 4.4分流道設計 PAGEREF _Toc388469116 h 16 HYPERLINK l _Toc388469117 4.5澆口設計 PAGEREF _Toc388469117 h 17 HYPERLINK l _Toc388469118 5 成型零件結構設計 PAGEREF _Toc388469118

19、h 18 HYPERLINK l _Toc388469119 5.1分型面的設計 PAGEREF _Toc388469119 h 18 HYPERLINK l _Toc388469120 5.1.1分型面選擇原則 PAGEREF _Toc388469120 h 18 HYPERLINK l _Toc388469121 5.2型腔的分布 PAGEREF _Toc388469121 h 18 HYPERLINK l _Toc388469122 5.3凹模的結構設計 PAGEREF _Toc388469122 h 18 HYPERLINK l _Toc388469123 5.4凸模的結構設計 PAG

20、EREF _Toc388469123 h 18 HYPERLINK l _Toc388469124 5.5成型零件工作尺寸的計算 PAGEREF _Toc388469124 h 19 HYPERLINK l _Toc388469125 5.5.1影響塑件尺寸精度的因素 PAGEREF _Toc388469125 h 19 HYPERLINK l _Toc388469126 5.5.2模具成型零件的工作尺寸計算 PAGEREF _Toc388469126 h 19 HYPERLINK l _Toc388469127 5.6動模板的強度校核 PAGEREF _Toc388469127 h 20 H

21、YPERLINK l _Toc388469128 5.6.1厚度計算 PAGEREF _Toc388469128 h 20 HYPERLINK l _Toc388469129 6 導向與脫模機構的設計 PAGEREF _Toc388469129 h 21 HYPERLINK l _Toc388469130 6.1導向機構的作用和設計原則 PAGEREF _Toc388469130 h 21 HYPERLINK l _Toc388469131 6.1.1導向機構的作用 PAGEREF _Toc388469131 h 21 HYPERLINK l _Toc388469132 6.1.2導向機構的設

22、計原則 PAGEREF _Toc388469132 h 21 HYPERLINK l _Toc388469133 6.2導柱、導套的設計 PAGEREF _Toc388469133 h 21 HYPERLINK l _Toc388469134 6.2.1導柱的設計 PAGEREF _Toc388469134 h 21 HYPERLINK l _Toc388469135 6.2.2導套的設計 PAGEREF _Toc388469135 h 22 HYPERLINK l _Toc388469136 6.2.3導向孔的總體布局 PAGEREF _Toc388469136 h 23 HYPERLINK

23、 l _Toc388469137 6.3脫模機構的確定 PAGEREF _Toc388469137 h 23 HYPERLINK l _Toc388469138 6.4推桿橫截面直徑的確定與校核 PAGEREF _Toc388469138 h 23 HYPERLINK l _Toc388469139 6.4.1推桿橫截面直徑的確定 PAGEREF _Toc388469139 h 23 HYPERLINK l _Toc388469140 6.4.2推桿橫截面直徑的校核 PAGEREF _Toc388469140 h 23 HYPERLINK l _Toc388469141 6.4.3頂桿的形式

24、PAGEREF _Toc388469141 h 24 HYPERLINK l _Toc388469142 6.5復位桿的結構設計 PAGEREF _Toc388469142 h 25 HYPERLINK l _Toc388469143 6.5.1復位桿的作用 PAGEREF _Toc388469143 h 25 HYPERLINK l _Toc388469144 6.5.2復位桿的結構 PAGEREF _Toc388469144 h 25 HYPERLINK l _Toc388469145 6.6鎖緊塊 PAGEREF _Toc388469145 h 25 HYPERLINK l _Toc38

25、8469146 6.6.1鎖緊塊的作用 PAGEREF _Toc388469146 h 25 HYPERLINK l _Toc388469147 6.6.2鎖緊塊的設計 PAGEREF _Toc388469147 h 26 HYPERLINK l _Toc388469148 6.6.3鎖緊塊的結構形式 PAGEREF _Toc388469148 h 26 HYPERLINK l _Toc388469149 6.6.4鎖緊塊的具體結構形式 PAGEREF _Toc388469149 h 26 HYPERLINK l _Toc388469150 7 側向分型與抽芯機構的設計 PAGEREF _To

26、c388469150 h 27 HYPERLINK l _Toc388469151 7.1斜導柱抽芯機構設計原則 PAGEREF _Toc388469151 h 27 HYPERLINK l _Toc388469152 7.2抽芯機構的確定 PAGEREF _Toc388469152 h 27 HYPERLINK l _Toc388469153 7.3斜導柱抽芯機構的有關參數計算 PAGEREF _Toc388469153 h 27 HYPERLINK l _Toc388469154 7.3.1抽芯距S PAGEREF _Toc388469154 h 27 HYPERLINK l _Toc38

27、8469155 7.3.2斜導柱傾斜角的確定 PAGEREF _Toc388469155 h 28 HYPERLINK l _Toc388469156 7.3.3斜導柱直徑的確定 PAGEREF _Toc388469156 h 29 HYPERLINK l _Toc388469157 7.3.4斜導柱長度的計算 PAGEREF _Toc388469157 h 30 HYPERLINK l _Toc388469158 7.4滑塊的設計 PAGEREF _Toc388469158 h 31 HYPERLINK l _Toc388469159 7.5導滑槽的設計 PAGEREF _Toc388469

28、159 h 32 HYPERLINK l _Toc388469160 7.6滑塊定位裝置 PAGEREF _Toc388469160 h 32 HYPERLINK l _Toc388469161 7.6.1作用 PAGEREF _Toc388469161 h 32 HYPERLINK l _Toc388469162 7.6.2結構形式 PAGEREF _Toc388469162 h 33 HYPERLINK l _Toc388469163 8 成型零件尺寸計算 PAGEREF _Toc388469163 h 34 HYPERLINK l _Toc388469164 9 冷卻系統 PAGEREF

29、 _Toc388469164 h 36 HYPERLINK l _Toc388469165 9.1溫度調節對塑件質量的影響 PAGEREF _Toc388469165 h 36 HYPERLINK l _Toc388469166 9.2對溫度調節系統的要求 PAGEREF _Toc388469166 h 36 HYPERLINK l _Toc388469167 9.3模具冷卻裝置的設計 PAGEREF _Toc388469167 h 36 HYPERLINK l _Toc388469168 9.3.1冷卻裝置的設計要點 PAGEREF _Toc388469168 h 36 HYPERLINK

30、l _Toc388469169 9.3.2水嘴的結構形式 PAGEREF _Toc388469169 h 36 HYPERLINK l _Toc388469170 9.3.3冷卻水道的結構 PAGEREF _Toc388469170 h 37 HYPERLINK l _Toc388469171 10 模具的可行性分析 PAGEREF _Toc388469171 h 38 HYPERLINK l _Toc388469172 10.1本模具的特點 PAGEREF _Toc388469172 h 38 HYPERLINK l _Toc388469173 10.2市場前景與經濟效益分析 PAGEREF

31、 _Toc388469173 h 3811 HYPERLINK l _Toc388469174 結論 PAGEREF _Toc388469174 h 39 HYPERLINK l _Toc388469175 參考文獻 PAGEREF _Toc388469175 h 40 HYPERLINK l _Toc388469176 致謝 PAGEREF _Toc388469176 h 41 HYPERLINK l _Toc388469177 畢業設計（論文）知識產權聲明 PAGEREF _Toc388469177 h 42 HYPERLINK l _Toc388469178 畢業設計（論文）獨創性聲明

32、PAGEREF _Toc388469178 h 43PAGE PAGE 521 緒論1.1前言模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。 在各種材料加工工業中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。對模具的全面要求是：能生產出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結構合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度

33、以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內應力大小、各同向性、外觀質量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結構對操作難易程度影響很大。在大批量生產塑料制品時，應盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此常采用自動開合模自動頂出機構，在全自動生產時還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當批量不大時，模具的費用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時應盡可能的采用結構合理而簡單的模具，以降低成本。現代生產中，合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是模具對實現材料加工工藝要求、塑料制件的使用要

34、求和造型設計起著重要的作用。高效的全自動設備也只有裝上能自動化生產的模具才有可能發揮其作用，產品的生產和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進模具的不斷向前發展。1.2模具發展現狀及發展方向1.2.1國內外注塑模具的發展現狀近年來我國的模具技術有了很大的發展，在大型模具方面，已能生產大屏彩電注塑模具、大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。機密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。在成型工藝方面，多材質塑料成行模、高效多色注塑模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創新業取得了較大進

35、展。氣體輔助注射成形技術的使用更趨成熟。熱流道模具開始推廣，有些單位還采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。當前國內外用于注塑模具方面的先進技術主要有以下幾種： a. 熱流道技術 它是通過加熱的辦法來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態。由于在流道附近或中心設有加熱棒和加熱圈，從注塑機噴出口到澆口的整個流道都處于高溫狀態，使流道中的塑料成型可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且常用于較復雜的大型制品，模具設計和保持熔融，停機后一般不需要打開流道取出凝料，再開機時只需加熱流道到所需溫度即可。這一技術在大批量生產塑件、

36、原材料較貴和產品質量要求較高的情況下尤為適用。熱流道注塑成型技術應用范圍很廣，基本上，適用于冷流道模具加工的塑料材料都可以使用熱流道模具加工，許多產品如手機殼、按鍵、面板、尺寸要求精密的機芯部件等都是采用熱流道技術成型。一個典型的熱流道系統一般由如下幾大部分組成：（1）熱流道板（MANIFOLD）；（2）噴嘴（NOZZLE）;（3）溫度控制器；（4）輔助零件。 b. 氣體輔助注射成形技術 它是向模腔中注入準確計量的塑料熔體，在通過特殊的噴嘴向熔體中注入壓縮氣體，氣體在熔體內沿阻力最小的方向前進，推動熔體充滿型腔并對熔體進行保壓，當氣體的壓力、注射時間合適的時候，則塑料會被壓力氣體壓在型腔壁上，

37、形成一個中空、完整的塑件，待塑料熔體冷卻凝固后排去熔體內的氣體，開模退出制品。氣體輔助注射成形技術的關鍵就是怎么合理的把握注入熔融塑料的時間與充入氣體時間的配合。氣體輔助注射可以應用在除特別柔軟的塑料以外的任何熱塑性塑料和部分熱固性塑料。應用氣體輔助注塑成型技術，可以提高產品強度、剛度、精度，消除縮影，提高制品表面質量；降低注射成型壓力以減小產品成型應力和翹曲，解決大尺寸和壁厚差別較大產品的變形問題；簡化澆注系統和模具設計，減少模具的重量，減少塑件產品的重量，減少成型時間以降低成本和提高成型效率等。氣體輔助成形周期可分為如下六個階段：塑料熔體填充階段、切換延遲時間、氣體注射階段、保壓階段、氣體

38、釋放階段、推出階段。c. 共注射成形技術 它是使用兩個或者兩個以上注射系統的注塑機，將不同品種或者不同色澤的塑料同時或者先后注射進入同一模具內的成形方法。國內使用的多為雙色注塑機。采用共注射成形方法生產塑料制品時，最重要的工藝參數是注射量、注射速度和模具溫度1。在制造方面，CAD/CAM/CAE技術的應用上了一個新臺階，一些企業引進CAD/CAM系統，并能支持CAE技術對成形過程進行分析。近年來我國自主開發的塑料膜CAD/CAM系統有了很大發展，如北航華正軟件工程研究所開發的CAXA系統、華中理工大學開發的注塑模HSC5.0系統及CAE軟件等。1.2.2國內外注塑模具的發展趨向優化模具系統結構

39、設計和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趨于智能化，提高型件成形加工工藝和模具標準化水平，提高模具制造精度與質量，降低型件表面研磨、拋光作業量和縮短制造周期；研究、應用針對各類模具型件所采用的高性能、易切削的專用材料，以提高模具使用性能；為適應市場多樣化和個性化，應用快速原型制造技術和快速制模技術，以快速制造成塑料注塑模，縮短新產品試制周期21。這些是未來520年注塑模具生產技術的總體發展趨勢，具體表現在以下幾個方面：a. 提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計水平及比例。b. 在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。c. 推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型

40、技術。d. 開發新的成型工藝和快速經濟模具。e. 提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。f. 應用優質材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。1.3本課題的內容和具體要求1.3.1本課題的內容根據傳感器接頭安裝架的樣品，設計一套注塑模具。1.3.2具體要求a. 本設計中要注意的問題：塑件的精度要求為六級，其中配合部位為七級。b. 預期的效果：通過本次設計，通過對模具專業的學習，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結構特點及設計計算的方法，以達到能夠獨立設計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結構的特點

41、，根據不同情況選用模具加工新工藝，并能熟練應用CAD，Solid Works。畢業設計能夠對以上各方面的要求加以靈活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識。2 零件材料分析及方案論證2.1零件的材料及材料的特性2.1.1零件的材料及特點此零件的材料是ABS。 塑料ABS樹脂是目前產量最大，應用最廣泛的HYPERLINK /view/344690.htm聚合物，它將PB，PAN，PS的各種性能有機地統一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優良力學性能。ABS是HYPERLINK /view/33658.htm丙烯腈、HYPERLINK /view/732287.htm丁二烯和HYPERLINK /view/1

42、27689.htm苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。一種磺酸鹽類陰離子表面活性劑。大多數日用洗衣粉的主要成分。ABS一般性能：ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS相對密度為1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的結合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數為1820，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發出特殊的肉桂味。 力學性能：ABS有優良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優良，尺寸穩定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及

43、POM小。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學性能受溫度的影響較大。 熱學性能：ABS的熱變形溫度為93118，制品經退火處理后還可提高10左右。ABS在-40時仍能表現出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內使用。 電學性能：ABS的電絕緣性較好，并且幾乎不受溫度、濕度和頻率的影響，可在大多數環境下使用。 環境性能：ABS不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產生應力開裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產生降解；于戶外半年后，沖擊強度下降一半。 ABS塑料的加工性能：ABS同PS一樣是一種加工性能優良的熱塑性塑料，可

44、用通用的加工方法加工。 ABS的熔體流動性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似；ABS的流動特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。 ABS的熱穩定性好，不易出現降解現象。ABS的吸水率較高，加工前應進行干燥處理。一般制品的干燥條件為溫度8085，時間24h；對特殊要求的制品(如電鍍)的干燥條件為溫度7080，時間1818h。ABS制品在加工中易產生內應力，內應力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗；如應力太大和制品對應力開裂絕對禁止，應進行退火處理，具體條件為放于7080的熱風循環干燥箱內24h，再冷卻至室溫即可。 2.1.2ABS

45、注射成型工藝參數密度（g/ cm3）： 1.021.05； 計算收縮率（%）：0.40.7；對鋼的摩擦系數：0.200.25； 拉伸彈性模量（GP）：1.592.28；彎曲彈性模量(GP)：1.382.69； 抗拉強度（MP）：3050；抗彎強度（MP）：4179； 抗壓強度（MPa）：92；模腔表面溫度（）：5090； 注射熔體溫度（）：200270；注射壓力（Mpa）：60100；2.2ABS注射成型的原理及工藝過程 2.2.1注射成型的原理將塑料顆粒定量注入，加入到注塑機的料筒內，通過料筒的傳熱，以及螺桿轉動時產生的剪切摩擦作用使塑料逐漸融化成流動狀態，然后在柱塞或螺桿的推擠下熔融塑料以

46、高壓和較快的速度通過噴嘴注入到溫度較低的閉合模具的型腔中，由于模具的冷卻作用，使模腔內的熔融塑料逐漸凝固并定型，最后開模取出塑件2。2.2.2熱塑性注射成型工藝過程圖2.1 注射成型工藝示意圖2.3注射模具的基本組成 2.3.1基本組成 澆注系統，成型零件，脫模系統，導向系統，冷卻系統，固定和安裝部分等。2.4方案的論證和初步確定a. 第一種 該種方案采用直澆口、利用斜導柱帶動滑塊側抽芯機構、頂管脫模、復位桿復位、導向用導柱。該方案斜導柱易于斜抽芯的實現，斜導柱結構簡單便于制造，但直澆口附近容易產生殘留內應力，澆口處易產生縮孔。 b. 第二種 澆口采用側澆口、斜導柱帶動滑塊側抽芯機構、頂桿脫模

47、、復位桿復位、導向用導柱。 側澆口結構簡單不需二次開模，但側澆口有拐角流程長，壓力和熱量損失大，容易形成熔接痕、縮孔、氣泡等缺陷。 c. 第三種 采用斜導柱和滑塊側抽芯機構，澆口采用點澆口、復位桿復位，需要二次開模，但不影響制件的外觀，需設滑塊限位裝置，適用于抽拔力不大，抽芯距不長的情況，斜導柱結構比較簡單制造方便。此零件斷面基本為矩形，且澆口一般開在分型面上，脫模后對成型零件影響很小，這種方式的模具制作簡便。故本文采用此方案。其結構簡圖如圖2.2所示。 圖2.2 斜導柱側抽芯結構圖3 注射成型機的選擇與成型腔數的確定3.1注射成型機的選擇 3.1.1估算零件體積塑件的體積為：45.38cm；

48、澆道凝料體積為：6.81cm（借助于Proe 5.0得），測量過程如圖3.1所示。圖3.1 塑件體積的測量圖3.1.2估算零件的質量因為ABS材料的密度為1.05g/cm，所以M零=V=1.0545.38=47.65g，澆注系統凝料按一個塑件體積的15%進行計算，則凝料體積為：V凝=45.3815%=6.81cm3 塑件和澆注系統凝料總體積：V總=45.38+6.81=52.19cm3總質量： M總=152.191.05=54.80g(M=NM塑+M澆=147.65+7.15=54.80g3.2鎖模力計算其所需鎖模力為：TKFQ/1000 （3.1） T：注射機的鎖模力（N）；K：安全系數，一

49、般取1.11.25；F：分型面上的最大投影面積；Q：Q=Ep，E指粘度系數，一般取0.250.50，p注射機料桿比壓(Pa)；塑件的投影面積為：F=72cm2T25.92 KN3.3選擇注射機型號及注射機的主要參數3.3.1注塑成型工藝簡介注塑機的初步選擇 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的料斗送入高溫的機筒內加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經過一段時間的保壓冷卻以后，開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。一般分為三個階段的工作。圖3.2

50、 注塑成型壓力時間曲線a. 物料準備 成型前應對物料的外觀色澤、顆粒情況、有無雜質等進行檢驗，并測試其熱穩定性、流動性和收縮率等指標。對于吸濕性強的塑料，應根據注射成型工藝允許的含水量進行適當的預熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數，對模具進行適當的預熱，以避免收縮應力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。 b. 注塑過程 塑料在料筒內經過加熱達到流動狀態后，進入模腔內的流動可分為注射、保壓、倒流和冷卻四個階段，注塑過程可以用如圖所示3.3.1所示。圖中t0代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時刻；當模腔充滿熔體（t=t1）時，熔體壓力迅速上升，達到最大值P0。從時間t1到t2，塑料

51、仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會繼續流入模腔內以彌補因冷卻收縮而產生的空隙。由于塑料仍在流動，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，另一端沿流動方向排列）容易被凝結，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時間越長，分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結束（時間從t2到t3），由于模腔內的壓力比流道內高，會發生熔體倒流，從而使模腔內的壓力迅速下降。倒流一直進行到澆口處熔體凝結時為止。其中，塑料凝結時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素20。 c. 制件后處理 由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動非常復雜，再加上流動前塑化不均勻以及充模后冷卻速

52、度不同，制件內經常出現不均勻的結晶、取向和收縮，導致制件內產生相應的結晶、取向和收縮應力，脫模后除引起時效變形外，還會使制件的力學性能，光學性能及表觀質量變壞，嚴重時會開裂。故有的塑件需要進行后處理，常用的后處理方法有退火和調濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應力，此外，退火還可以對制件進行解除取向，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；調濕處理是一種調整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件。調濕處理所用的加熱介質一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點為121，加熱溫度為100121），保溫時間與

53、制件厚度有關，通常取29小時3。3.3.2注塑成型工藝條件注射機類型： 螺桿式。預熱和干燥： 溫度（t/）8085； 時間（/h）23。料筒溫度（t/）： 后段150170； 中段165180； 前段180200。噴嘴溫度（t/）： 170180。模具溫度（t/）： 5080。注射壓力（MPa）： 60100。保壓壓力（MPa）： 40 50。成型時間（/s）： 注射2090；高壓05； 成型周期50220；冷卻20120。后處理： 方法紅外線燈、烘箱； 溫度（t/）70； 時間（/h）24。3.3.3注塑機的初步選擇 塑件成型所需的注射總量應小于所選注塑機的注射容量。注射容量以容積(cm3)

54、表示時，塑件體積(包括澆注系統)應小于注塑機的注塑容量，其關系是： M80%G （3.2） GM/80% G=54.80/0.8 =68.50g 查塑料模具設計手冊8，可知注射壓力為68.50公斤/厘米，宜用螺桿式注射機，初選XS-ZY-125型。3.3.4 XS-ZY-125型注塑機的主要參數最大注射量 125cm2 注射壓力 1190105Pa注射方式 螺桿式 鎖模力 90104N最大成型面積 320cm2 模具最小厚度 200mm2 模具最大厚度 300mm2 最大開模行程 300mm2 3.4注塑機的校核 a. 最大注塑量效核 材料的利用率為47.65/125=0.38，符合小于注塑機

55、注射量80%的要求。 b. 注射壓力的效核 所選注塑機的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，ABS塑件的注塑壓力一般要求為6001000MPa，所以該注塑機的注塑壓力符合條件。 c. 鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿型腔時，會產生使模具沿分形面分開的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機額定鎖模力。型腔壓力Pc可按下式粗略計算：Pc=kP（MPa） （3.3）式中 Pc：型腔壓力，MPa； P：注射壓力，MPa； K：壓力損耗系數，通常在0.250.5范圍內選取。所以 Pc=KP=0.31190=357MPa; 型腔壓力決定后，可按下式校核注

56、塑機的額定鎖模力： TKPcA （3.4）式中 T：注塑機的額定鎖模力，KN； A：塑件和流道系統在分形面上的投影面積，mm2； K：安全系數，通常取1.11.2；KpcA=1.272357=30.84（噸）所以T=9030.84成立，即該注塑機的鎖模力符合要求。 d. 模具厚度校核 初定模具厚度為250mm，在該注塑機要求的厚度范圍200300mm之內。 e. 模具安裝尺寸校核 模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具多采用此法），模具動定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機模板臺面上對應的螺孔一致；采用壓板固定時（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺

57、孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。 f. 開模行程的效核 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。對于雙分型面的注塑模具，其開模行程按下式效核： S=SK-HMH1+H2+a+（510）(mm) （3.5）式中 S：注塑機的最大行程，mm； H1：塑件的脫模距離（此模具中為30），mm； H2：包括流道在內的塑件高度（此模具中為30），mm； A：定模板與澆口板的分離距離（此模具中為30），mm；所以上式成立（300100），又由于抽芯距小于澆口凝料，該值在計算時按H2值即可，則該注塑機的開模行程符合要求。由以上對各參數的效核可知該注塑機（XS-ZY-125型）符合

58、要求。3.5成型腔數的確定以機床的注射能力為基礎，每次注射量不超過注射機最大注射量的80%。計算： （3.6） N：型腔數； S：注射機的注射量（g）； W澆：澆注系統的重量（g）； W件：塑件重量（g）；因為，N=1.952；所以，此模具型腔為一模一腔。4 澆注系統的設計4 澆注系統的設計4.1澆注系統的作用 澆注系統是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應能夠順利的引導熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內在質量優良的塑件4。對澆注系統設計的具體要求是： a. 對模腔的填充迅速有序； b. 可同時充滿各個型腔； c. 對熱量和壓力損失較小； d. 盡可能消耗較少的塑料；

59、 e. 能夠使型腔順利排氣； f. 澆注道凝料容易與塑料分離或切除； g. 不會使冷料進入型腔； h. 澆口痕跡對塑料外觀影響很小。4.2澆注系統的組成澆注系統組成是：主流道、分流道、澆口、冷料井。4.3主流道設計 主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，以便于塑料熔體得流動及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復接，所以主流道常設計成可拆卸的主流道襯套。 圖4.1 噴嘴與主流道襯套連接關系西安工業大學北方信息工程學院畢業設計(論文)緊接注塑機噴嘴，與注塑機噴嘴在同一直線上，主流道形狀一般為圓形和圓錐形，

60、為便于冷料流道凝料的拔出，設計成具有24度的圓錐形。 a. 主流道尺寸 為避免高壓塑料熔體溢出，凹坑球半徑SR2應比噴嘴球半徑SR1大12mm,主流道小端直徑d2比噴嘴孔直徑d1大0.51mm；根據所選注塑機，則主流道小端尺寸為：d=注塑機噴嘴尺寸 +（0.51）=4+（0.51）=4.5mm主流道球面半徑 SR=噴嘴球半徑+（12）=12+（12）=14mmb. 主流道襯套形式 為了便于加工和縮短主流道尺寸，襯套和定位環設計成分體式，材料采用T10鋼，熱處理淬火后表面硬度為50HRC55HRC。 圖4.2 主流道襯套結構 圖4.3 定位環和澆口套的裝配 c. 澆口套的尺寸設計要求：（1）澆口