第1章 塑件的成型工艺分析

1.1 塑件的分析

（1）外形尺寸 该塑件壁厚2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，适合于注射成型，如图1-1所示。

图1-1 盘形塑件

（2）精度等级 该塑件的精度等级为5级

（3）脱模斜度 ABS属无定型塑料，成型收缩率较小，因此取该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为30′～1°

1.2 ABS的性能分析

(1)使用性能 综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好；易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零 （2）成型性能

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1）无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件

2）吸湿性强。含水量应小于0.3%（质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

3）流动性中等。溢边料0.04mm左右。

4）模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时表面呈白色横迹

（3）ABS的主要性能指标 其性能指标见表1-1所示 表1-1 ABS的性能指标 密度/g·cm比体积 吸水率（%） ??3 1.02～1.08 屈服强度/MPa 拉伸强度/MPa 拉伸弹性模量/MPa 抗弯强度/MPa 50 38 1.4?10 80 3 0.86～0.98 0.2～0.4 130～160 熔点/ C 计算收缩率（%） 比热容/J·（kg·?0.4～0.7 1470 抗压强度/MPa 弯曲弹性模量/MPa 53 1.4?103C）

1.3 ABS的注射成型过程及工艺参数

（1）注射成型过程

1）成型前的准备。对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于ABS吸水性较大，成型前应进行充分的干燥。

2）注射过程。塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔进行成型，其过程可分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。

3）塑件的后处理。处理的介质为空气和水，处理温度为60～75C，处理时间为16～20s。 （2）注射工艺参数

1）注射机成型：螺旋式，螺杆转数为30r/min。 2）料筒温度（C）:后段150～170； 中段165～180； 前段180～200。 3）喷嘴温度（C）：170～180。 4）模具温度（C）：50～80。

5）注射压力机（MPa）: 60～100。

6）成型时间（s）: 30(注射时间取1.6.冷却时间20.4，辅助时间8)

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第2章 拟定模具的结构形式

2.1 分型面位置的确定

通过对塑件的结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图2-1 所示。

图2-1 分型面

2.2 型腔数量和排列方式的确定

（1）型腔数量的确定 该塑件采用的精度等级为5级，且为大批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费等因素，初步定为一模两腔结构形式。

（2）型腔排列形式的确定 多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用直线对称排列，如图2-2所示。 （3）模具结构形式的确定 从上面的分析可知，本模具设计为一模两腔，对称直线排列，根据塑件结构形状，推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。注射系统设计的时，流道采用平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模板。由上综分析可确定选用带脱模板的但分型面注射模。

2.3 注射机型号的确定

（1）注射量的计算 通过三维软件建模设计分析计算得 塑件体积： V塑?14.832cm3

塑件质量： m塑??V塑?14.83?1.02g?48.7g

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式中，?参考表1-1可取1.02g/cm。

（2） 注射系统凝料体积的初步估算 注射系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2～1倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和塑件体积之和）为

3（1?0.2）?2?14.832?1.2?2cm3?35.60cm3 V总?V塑3（3）选择注射机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量V总?35.60cm，并结33合式V公?V总/0.8则有：V总/0.8?35.60/0.8cm?44.5cm。根据以上的计算，初步选定公

称注射量为100cm，注射机型号为SZ-60/40，其主要技术参数见表2-1。

表2-1 注射机主要技术参数

理论注射量/cm 33 100 移模行程/mm 260 螺杆柱塞直径/mm V注射压力/MPa 锁模力/kN 拉杆内间距/mm 35 150 600 440?340 最大模具厚度/mm 最小模具厚度/mm 喷嘴球半径/mm 喷嘴口孔径/mm 340 10 12 4

(4) 注射机的相关参数的校核

1）注射压力校核。查表可知，ABS所需注射压力为80

～

110MPa，这里取

p0?100MPa，该注射机的公称注射压力p公?150MPa，注射压力安全系数k1?1.25～

1.4，这里取k1?1.3，则

k1p0?1.3?100?130＜p公，所以，注射机注射压力合格。 2）锁模力校核

a、塑件在分型面上的投影面积A塑??4(842?62)mm2?5513mm2

b、浇注系统在分型面上的投影面上的投影面积A浇，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积

A塑的0.2～0.5倍。由于本流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取

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