塑件成型工艺分析
1.1 塑件分析
1.1.1塑件模型
以下是塑件的立体图与平面图。
图1-1 塑件三维立体图
图1-2 塑件平面图
1.1.2 塑料 ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)
1.1.3 塑料件质量 22.0g
1.1.4 塑料件体积 20000
1.1.5 色调 不透明（黑色）
1.1.6 生产纲领：大批量生产
1.1.7 工艺结构分析
（1）结构分析
塑件结构复杂，表面质量要求也较高。如上图所示，塑件的上表面有一带内侧凹的挂槽，因而需要考虑设置内侧向分型抽芯机构。塑件外观质量要求高,外表面不允许出现划伤、气泡、缩孔、熔接痕等缺陷, 因而浇口应避免开设在塑件的外表面。塑件的内外表面有较多的孔和槽，对型芯的包紧力大，因此需考虑设置双向推出装置。
（2）精度等级
选用的尺寸精度等级一般为4 级, 根据GB/ T 14486 - 1993 标准，公差为0.74 mm。
（3）脱模斜度
从表查得ABS 塑件的脱模斜度, 型腔为30′～1°30′, 型芯35′～1°。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚、及塑料的收缩率。成型型芯越长或型腔越深,则斜度应取偏小值; 反之可选用偏大值[3 ] 。因此, 此次设计的电子钟后盖模的脱模斜度型腔取1°, 型芯取40′。(塑件内孔以型芯小端为准；塑件外形以型腔大端为准)一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。当要求开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱模斜度应不大于塑件外表面的脱模斜度。
1.2 塑件材料的成型特性与工艺参数
1.2.1 塑料ABS成型特性
2 拟定模具结构形式
2.1型腔的设计
2.1.1型腔数目的拟定
为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：
（1）根据经济性确定型腔数目；
（2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数目；
（3）根据注射机的最大注射量确定型腔数目；
（4）根据制品精度确定型腔数目。
型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高，生产批量大，且具有内侧抽芯，从模具加工成本，制品生产时的成本考虑，故拟定为一模四腔。一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不太高的小型塑件，是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。
对于电子钟后盖，虽然精度要求也较高，但是该电子产品由于市场需求量比较大，而且更要考虑其经济性，所以采用一模多型腔。故由此初步拟定采用一模四型腔。
（1）名称
ABS，中文名，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，英文名，Acrylonitrile-butadiene-styrene。ABS是三元共聚物，因此兼有三种元素的共同性能，使其具有“坚韧、质硬、刚性”的材料。ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，易于成形和机械加工等特点。此外，表面还可镀铬，成为塑料涂金属的一种常用材料。另外，ABS与#372有机玻璃熔接性良好，用于制造双色成形塑件
（2）ABS主要性能
ABS，易燃，屈服强度50Mpa，拉伸强度38Mpa，伸长率35%，摩擦系数0.45，热变形温度 (45MPa)(180MPa)80~103°C，计算收缩率0.4-0.7 %。具体如下表：
表1-1 ABS的主要主要性能指标
性能 单位 数值
密度 kg/dm3 1.02～1.16
比体积 dm3/ kg 0.86～0.98
吸水率（24h） ωp•c×100 0.2～0.4
收缩率（%） 0.4～0.7
熔点 ℃ 130～160
热变形温度 ℃ 90～108(0.46 MPa)
83～103(0.185MPa)
续表1-1
性能 单位 数值
抗拉屈服强度 MPa 50
拉伸弹性模量 MPa 1.8×103
抗弯强度 MPa 80
冲击韧度 kJ/m2 261(无缺口)/11(缺口)
硬度 HB 9.7
体积电阻系数 Ω•cm 6.9×1016
（3）成型特性
a 非结晶型塑料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件；
b 吸湿性强，含水量应小于0.3％，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；
c 流动性中等，溢边料0.04mm左右(流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好)；
d 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高)，料温对物性影响较大、料温过高易分解(分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解)，对要求精度较高塑件模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80℃，注射压力应比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射机时料温为180～230℃，注射压力为100～140Mpa，螺杆式注射机则取160～220℃，70～100Mpa；
e 模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小，浇口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择浇口位置、形式，顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失)，脱模斜度宜取2°以上。
（4）主要用途
在机械工业系统中用来制造凸轮，齿轮，泵叶轮，轴承，电机外壳，仪表表壳，蓄电池槽，水箱外壳，手柄，冰箱衬里等，汽车工业中用来制造驾驶盘，空气调节器，管加热器等，还可供电视机晶体管收音机制造外壳。
1.2.2 塑料ABS成型工艺参数
（1）注射机：螺杆式
（2）螺杆转速（r/min）：30
（3）预热和干燥：温度（°C） 80—85 时间（ h ） 2—3
（4）料筒温度：（°C） 后段 150—170
中段 165—180
前段 180—220
（5）喷嘴温度（°C）：170—180；喷嘴形式 自锁式
（6）模具温度（°C）：50——80
（7）注塑压力（MPa）：60~100
（8） 成型时间（s）：50~220
成型时间（s）/注塑时间 20~90
成型时间（s）/保压时间 0~5
成型时间（s）/冷却时间 20~120
（9）后处理
方法：用红外线灯、烘箱烘烤
温度：70°C
时间：2~4小时
1.2.3注射成型过程
（1） 预烘干——→装入料斗——→预塑化——→注射装置准备注射——→注射——→保压——→冷却——→脱模——→塑件送下工序。
（2）预热；清理模具、涂脱模剂——→合模——→注射。
通过本次毕业设计，对我在大学阶段所学习的模具设计方面的知识做了一个很好的总结和巩固，也对平时所学习的比较零散的知识做到了系统化的运用。也发现了自己在学科内的某些方面知识的欠缺，做到了很好的复习和理解。
设计中用到了大量专业知识，例如机械设计、工程制图、聚合物材料、塑料成型机械、塑料成型模具、材料力学、公差与配合等学科。通过在设计中查阅和复习其相关知识，对部分已生疏的学科又重新做了认识，且在以前学习的基础上更加深了理解，同时也把书本上学到的知识用到了实际设计中，将单一的学科和其他配套学科融合在一起，学会了综合考虑问题，比如在设计本套模具中顶出的时候，既要考虑顶出装置，又要注意其加工和安装的可操作性以及在模具中的整体的安装位置，以免造成模具结构不合理，甚至造成各个方向运动的干涉。在设计中还用到了一些计算机辅助设计软件，更是受益匪浅，例如在设计中大量用到Auto CAD 来进行平面制图和PRO/E进行三维建模，使得在设计中对于零件的平面投影以及尺寸可以很至关且很精确的表达。本设计可以达到实际生产的要求。
