塑料三通模具设计及三维造型 - 图文(3)

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第2章 塑件成型工艺性分析

2.1 塑件的分析

2.1.1 塑件图

塑件如图2-1所示。

图2-1 塑件图

2.1.2 外形尺寸

如图2-1所示，?32mm直型管长150mm，且两端有M50mm的外螺纹，在直型管的中部有一?32mm的垂直接管，接口处也有M50mm的外螺纹，塑件壁厚为3mm，适合注射成型。由于塑件三个接头处有凸台，并且还有外螺纹，故需采用侧向抽芯。 2.1.3 精度等级

影响塑件精度的因素很多，塑料的收缩、注塑成型条件（时间、压力、温度）等，

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塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。本塑件所用材料为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS）,塑件每个尺寸的公差不一样，但精度要求都不高，故本塑件选用一般精度5 级。 2.1.4 脱模斜度

由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才可以不设计斜度。最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。

塑件脱模斜度为： 35＇~ 1o30＇

考虑到本塑件的结构以及模具的侧抽芯结构，可以使开模后塑件自动留在型腔中，侧抽芯脱模斜度1.5°。 2.1.5 ABS的性能分析

1、使用性能

综合性能好，冲击强度高，化学稳定好、电性能良好，尺寸稳定性好、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS 树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。与372 有机玻璃的熔接性良好，可制成双色塑料，且可表面镀铬。适用于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和结构零件。

2、成形特性

（1）无定形塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。

（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（流动性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好）。

（4）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）。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塑件表面呈现白色痕迹。

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3、ABS的主要性能指标 其性能指标见表2-1

表2-1 ABS的性能指标

密度/g?cm?3 比体积/cm3?g?1 吸水率（%） 熔点/℃ 计算收缩率(%) 比热容/J?(kg??C)?1 1.02~1.08 0.68~0.98 0.2~0.4 130~160 0.4~0.7 1470 屈服强度/MPa 拉伸强度/MPa 拉伸弹性模量/MPa 抗弯强度/MPa 抗压强度/MPa 弯曲弹性模量/MPa 50 38 1.4?103 80 53 1.4?103 2.1.6 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、细度和均匀度等进行检验。

（2）注射过程 塑料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成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。

（3）塑件的后处理 采用调湿处理，红外线灯烘箱，热处理温度60~70℃，处理时间2h。

2、注射工艺参数 （1）注射机： 螺杆式 （2）螺杆转速(r/min)： 30

（3）料筒温度(℃) ： 150～170(后段)

165～180(中段) 180～200(前段)

（4）喷嘴温度(℃)： 170～180 （5）模具温度(℃)： 40～60 （6）注射压力(MPa)： 100～130

（7）成型时间(s)：注射时间 0～5 保压时间 20～90 冷却时间 20～120 成型总周期 50～220。

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第3章 拟定模具结构形式

3.1分型面位置的确定

塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。 3.1.1 分型面的选择原则

（1）有利于保证塑件的外观质量； （2）分型面应选择在塑件的最大截面处； （3）尽可能使塑件留在动模一侧； （4）有利于保证塑件的尺寸精度； （5）尽可能满足塑件的使用要求；

（6）尽量减少塑件在合模方向上的投影面积； （7）长型芯应置于开模方向； （8）有利于排气；

（9）有利于简化模具结构。 3.1.2 分型面的确定

根据本三通管的具体结构和和以上确定分型面的基本原则，在该结构中，还有外侧抽芯，所以在确定分型面时，还要考虑侧抽芯结构。由于有外螺纹，且对螺纹精度要求不高，故主分型面位置如图3-1所示。根据后面浇注系统设计，还需要一个分型面取出浇注系统凝料，故还需设置一个辅助分型面，如图3-2所示。

图3-1 主分型面

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图3-2 辅助分型面

3.2 型腔数量和排列方式的确定

3.2.1 型腔数量的确定

为了制模具与注塑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。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。该塑件采用的精度是5级，为中批量生产，由于需要三向侧抽芯，抽芯机构比较复杂，考虑到模具的制造成本，初步拟定为一模一腔结构形式。 3.2.2 型腔布置方式

为保证能快速的充满整个型腔，有利于保压补缩，保证塑件质量，型腔布置如图3-3所示。

图3-3 型腔布置

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