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畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯
系 別： 機電信息系
專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化
班 級：
姓 名：
學 號：
外文出處：材料加工技術(shù)雜志187-188（2007）
附 件： 1. 原文； 2. 譯文
2013年03月
自適應系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)的電動注塑模具
摘要
在開發(fā)和生產(chǎn)過程中對注塑模具的控制是否在模具溫度條件的控制是一個基本問題。精確的研究在模具熱力學過程中表明,換熱可以操縱熱電。這樣的系統(tǒng)升級傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)在模具或可以是一個獨立應用熱操縱。
論文中,作者將目前的研究項目的結(jié)果進行了三個階段,其結(jié)果是在A686專利、2006專利。測試階段,原型階段和工業(yè)化階段將提出。項目的主要成果是總體加快在線溫度調(diào)節(jié)的模具的周期時間和總體影響強調(diào)變形控制的塑料產(chǎn)品的質(zhì)量。
應用程序的提出是模具溫度和產(chǎn)品質(zhì)量控制在注射成型過程的一個里程碑。
關(guān)鍵詞：注塑模具冷卻；熱電模塊；有限元模擬
1.引言
開發(fā)技術(shù)的冷卻模具通過熱電氣(TEM)意味著推動工業(yè)實踐和發(fā)展，即在設計、工具制造和開發(fā)工具。目前的冷卻技術(shù)有技術(shù)的局限性。其局限性的位置及與事先預測有限元分析(FEA)仿真包，但不是完全可以避免的。不同狀態(tài)的結(jié)果的藝術(shù)分析顯示所有現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)不提供可控的傳熱能力足以符合當前聚合物加工要求的工藝窗口。
只有熱容操作功能的聚合物加工是當今有限的(在任期短傳感器的生產(chǎn)周期時間內(nèi),降低成本)。其他方產(chǎn)品優(yōu)化功能已經(jīng)驅(qū)動機械和聚合物加工的局限性[3]。
1.1.熱過程在注模塑料的處理
塑料的處理是基于熱傳導塑料材料和模腔之間的。在計算傳熱時，應該考慮兩個主要事實:首先是所有使用能源，這是基于第一定律熱力學定律的能量保護[1]；第二是速度的傳熱。在傳熱分析的基本任務是隨時間和溫度計算其分布在研究系統(tǒng)。最后取決于速度之間的熱傳導的系統(tǒng)與環(huán)境和速度的傳熱系統(tǒng)內(nèi)部?；趥鳠峥梢宰鳛闊醾鲗?、對流和輻射[1]。
1.2.冷卻時間
完成注射模塑過程周期包括模具閉合階段,注入融化成腔、包裝測定不同條件下動物血壓相補償收縮效應、冷卻階段,開模階段和部分排出期。在大多數(shù)情況下,最長時間的上述所有階段是冷卻時間。
冷卻時間在注射模塑過程被定義為時間需要冷卻塑料零件到彈射溫度[1]。
降低冷卻過程的主要目的是減少附加冷卻時間，但理論上是不必要的。在實踐中,它擴展了從45% 到67%的整個周期時間[1,4]。
從文學與實驗[1,4],它可以看到，模具溫度對脫模時間影響極大,因此冷卻時間(成本）。
注射成型過程是一個循環(huán)過程,模具溫度變化見圖1,溫度也有所不同,從平均價值通過整體周期時間。
圖1 模具在一個周期內(nèi)的溫度變化
2.塑料注射模具冷卻技術(shù)
因為它已經(jīng)描述,已經(jīng)有幾種不同的技術(shù),讓用戶來冷卻模具[5]。最傳統(tǒng)的方法是用鉆井技術(shù),即生產(chǎn)模具的洞。通過這些孔(冷卻線),冷卻介質(zhì)流動,消除生成和積累的熱量從模具[1,2]。它也是非常方便的在不同的材料建造,不同的熱導率,目的是提高控制模具溫度條件。這樣的方法是所謂的被動方法對模具溫度控制。
這個具有挑戰(zhàn)性的任務是使系統(tǒng)活躍,它可以改變熱條件,對于所需的方面,比如產(chǎn)品質(zhì)量或周期時間。對于模具，一個這樣的方法是集成熱電氣模塊(TEM),它可以改變熱條件期望的性質(zhì)。用這樣的方法,一個可以控制傳熱與時間和空間變量,那意味著什么,晝夜可以調(diào)節(jié)整個注塑周期,獨立于位置的模具。熱控制是通過控制單元,輸入變量是收到的人工輸入或從注塑仿真輸入。對于輸出值,控制單元模塊行為監(jiān)控TEM。
2.1.熱電模塊(TEM)
為需要的熱操作,TEM模塊集成到模具。熱量與電之間的交互變量對于換熱是基于珀爾帖效應。珀爾帖效應的現(xiàn)象是眾所周知的,但直到現(xiàn)在從未用于注塑應用程序。TEM模塊(見圖2)是一個對P和N型半導體妥善安排的設備由,在兩個陶瓷板之間的位置形成的熱與冷溫差冷卻器的網(wǎng)站。傳熱的力度可以容易控制通過的大小和極性的提供的電力電流。
圖2 TEM框圖
2.2模具冷卻的應用
應用程序的主要想法是插入到墻壁的TEM模塊模腔作為主要傳熱單元。
這些基本的裝配中見圖3。二次傳熱是通過常規(guī)流體冷卻系統(tǒng)實現(xiàn),允許從模腔熱力學系統(tǒng)熱流入與流出。設備呈現(xiàn)在圖3，包括熱電模塊(A),使主要的傳熱來自可控表面模具腔(B)的溫度。二次傳熱是通過冷卻通道(C)啟用,在模具中提供恒溫條件。熱電模塊(A)作為熱泵運行，像這樣的操縱與熱派生通過流體冷卻系統(tǒng)(C)到模具。系統(tǒng)二次加熱與冷卻通道操作作為熱交換器。減少熱容的可控區(qū)域保溫(D)安裝在模腔(F)和模具結(jié)構(gòu)板(E)之間。
整個應用程序包括TEM模塊,一個溫度傳感器和電子裝置，來控制系統(tǒng)的完整。該系統(tǒng)的描述見圖4，包括一個輸入單元(輸入界面)和一個供應單元(電子單元和電力電子供應H橋單元)。
輸入和供應單元與溫度傳感器回路信息附在一個控制單元,作為執(zhí)行單元試圖強加預定義的溫帶/時間/位置關(guān)系。使用珀爾帖效應,單元可以用于加熱或冷卻的目的。
二級除熱是通過流體冷卻媒體實現(xiàn)視為換熱器,如圖4。根據(jù)目前的冷卻技術(shù)和作為一個水槽或源的熱量第一單位。這允許完全控制過程從溫度、時間和位置通過整個周期。此外,它允許不同的溫度/時間/位置循環(huán)，也為起點和終點的過程。技術(shù)的描述可用于各種工業(yè)和研究目的,精確的溫度/時間/位置控制是必需的。
本文系統(tǒng)分析了從理論以及實踐的觀點見圖3和4。通過有限元模擬分析了理論方面,而實用的開發(fā)和實現(xiàn)的原型應用到實際測試。
圖3 TEM冷卻裝配的結(jié)構(gòu) 圖4溫度檢測和監(jiān)管結(jié)構(gòu)
3.有限元分析模具冷卻
當前的發(fā)展對注塑模具設計包括幾個階段[3]。其中還設計和優(yōu)化一個冷卻系統(tǒng)。這是通過使用定制的有限元法進行模擬軟件包(模塑仿真分析[4]),可以預測冷卻系統(tǒng)功能,特別是其影響塑料。與這種模擬相似,模具設計師收集了關(guān)于在產(chǎn)品流變學和變形的信息，由于收縮作為生產(chǎn)時間周期信息。
這個熱信息通常是準確的,但仍然存在不可靠的情況下的流變材料信息不足。高質(zhì)量的輸入為熱調(diào)節(jié)TEM,需要得到一個關(guān)于溫度分布在周期時間和整個模具表面和整個模具厚度的圖片。因此,不同的過程模擬是必要的。
3.1物理模型,有限元分析
有限元分析為開發(fā)項目的實現(xiàn)是由于作者長期經(jīng)歷這樣的包裝[4]和在虛擬環(huán)境中執(zhí)行不同測試的可能性。整個冷卻系統(tǒng)設計了原型在有限元環(huán)境(見圖5)通過溫度分布在每個部分的原型和聯(lián)系人之間的冷卻系統(tǒng)進行了探討。為在一個樣機上模擬物理特性機,仿真模型構(gòu)建了利用COMSOL軟件多重物理量。結(jié)果是一個有限元模型與真實的原型(見圖7),通過它可以比較和評估結(jié)果。
就有限元模型在術(shù)語的傳熱物理的探討考慮兩個熱源:一個水換熱器與流體物理和熱電模塊與傳熱物理(只有傳導和對流輻射進行分析,忽略了由于低相對溫度,因此低影響溫度)。
在實際測試中，有限元分析的邊界條件設定目標達到相同的工作條件。周圍的空氣和水換熱器被設定在穩(wěn)定溫度20 ℃。
有限元分析的結(jié)果中可以看到，如圖6,即晝夜分布通過模擬區(qū)域顯示在圖5。圖6表示穩(wěn)態(tài)分析,非常準確的原型測試相比。為了模擬時域響應進行了瞬態(tài)仿真,對于未來的工作也顯示非常積極的結(jié)果。在很短的時間(5s)能夠?qū)崿F(xiàn)一個溫差200℃,可能會在TEM結(jié)構(gòu)導致一些問題。這些問題通過幾個方案就都解決了,如充足的安裝,選擇合適的材料和應用TEM智能電子監(jiān)管。
圖5 一個原型在有限元環(huán)境的橫截面 圖6 有限元分析的溫度分布 3.2.實驗室測試
因為它已經(jīng)描述,原型制作和測試(見圖7)。結(jié)果顯示,設置的假設被證實。用TEM模塊,可以在整個周期的時間控制溫度分布的不同部分的模具。與實驗室測試,這是證明了的,可以是實際的熱操縱監(jiān)管與TEM模塊。測試是在實驗室,模擬真實的工業(yè)環(huán)境,注塑成型機克勞斯?馬斐公里60 ℃、溫度傳感器、紅外攝像機和原型TEM模塊。反應溫度在1.8 s反應溫度從5℃到80℃，這代表了一個在注射成型周期廣闊的區(qū)域內(nèi)的熱量控制。
圖7 現(xiàn)實環(huán)境中的原型
4.結(jié)論
利用熱電模塊與它直接連接輸入和輸出之間的關(guān)系是冷卻應用程序一個里程碑。對注塑模具的引入與冷卻結(jié)構(gòu)精密問題的處理,部分高質(zhì)量的塑料代表了很高的期望。
作者是假設使用珀爾帖效應可用于溫度控制在模具注塑。基于仿真工作的方法和真正的生產(chǎn)實驗室設備證明,假設被證實。仿真結(jié)果顯示,在注塑過程中一個廣泛的領(lǐng)域可能應用TEM模塊。
提到的溫度曲線跨周期時間的功能,注射模塑過程可以完全控制。工業(yè)的問題,如均勻冷卻問題類表面及其后果的塑料零件的外表可以解決。在注射時間過熱的一些表面可以解決薄長填充墻的問題。此外,這樣的應用程序控制流變特性的塑料材料可以獲得。在充填階段的模腔，用適當?shù)臒嵴{(diào)節(jié)TEM是可能甚至控制熔體流動的模具。這是做了適當?shù)臏囟确植嫉哪＞?更高的溫度對薄壁零件的產(chǎn)品)。
應用TEM模塊,可以顯著減少周期時間在注塑過程。時間的限制可能減少在于框架的額外的冷卻時間10% 25%,在1.2節(jié)描述。
應用TEM模塊可以積極控制產(chǎn)品的翹曲和產(chǎn)品翹曲調(diào)節(jié)量的方式來達到所需的產(chǎn)品公差。
本文提出了TEM模塊冷卻應用注射模塑過程，這是是一個優(yōu)先的選擇專利,屬于TECOS舉行。
摘要
從塑料材料的性能分析，根據(jù)塑件的基本形狀和尺寸入手，合理選擇注射的成型方法。通過對塑件工藝性的分析和對模具生產(chǎn)條件及制造水平的掌握，制定出成形工藝卡。在制定出成形工藝卡以后，開始進行模具的結(jié)構(gòu)設計。其中模具的結(jié)構(gòu)設計過程包括：型腔的數(shù)目和位置的確定，模具的總體結(jié)構(gòu)形式設計，動模及定模成形零件尺寸的確定，澆注系統(tǒng)形式及尺寸的確定，脫模方式的確定，調(diào)溫及排氣系統(tǒng)的確定，模架的選擇待以上各步湊完成以后，便開始繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖，根據(jù)具體尺寸校核注射模具及注射機的有關(guān)尺寸，并對工藝參數(shù)進行核定和計算。之后進行初步的審查對所存在的問題進行確定和修正，然后繪制模具總裝配圖，按裝配圖繪制成型零件及所有需要加工的零件工作圖，同時考慮零件的加工工藝。
關(guān)鍵字：成型工藝，結(jié)構(gòu)設計，試模。
Abstract
From the plastic material performance analysis, according to models a basic shape and the size obtain, reasonably selects the injection to take shape the method. Though to models a technological analysis and to the mold working condition and manufacture level grasping, formulates the formed craft card. In formulates after the formed craft card, starts to carry on the mold the structural design. Mold structural design process includes. The cavity number and the position determination, the mold overall structural style design, moves the mold and decides the mold forming components size the determination ,pours the system andthe size determination, the drawing of patterns mode determination after, adjusts warm and the exchaust gas completes, then starts to draw up the mold the structure schematic diagram, according to the specific size examination injection mold and the injection computer relatedsize, and carries on the checking and the computation to the craft parameter. Carries on the determination and the revision afterward, then the plan mold assembly drawing, takes shape the components and all needs to process, simultaneously considers the components the processing craft.
Keyword: takes shape the craft, the structural design.
目錄
摘要 1
ABSTRACT 2
第1章 緒論 6
第2章 塑件的分析 7
2.1 塑件結(jié)構(gòu)分析 7
2.2 塑件材料的選擇與工藝性分析 8
2.2.1 工藝性分析 8
2.2.2 材料的選擇 9
2.2.3 材料ABS的注塑成型參數(shù) 9
2.2.4 材料ABS性能 10
2.3 注射成型工藝過程分析 11
第3章 注塑機的選擇與校核 12
3.1 注塑機的選擇 12
3.2 注塑機的校核 14
3.2.1 注射量的校核 14
3.2.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 14
3.2.3 模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 15
第4章 分型面系統(tǒng) 17
4.1 分型面的選擇原則 17
4.2 分型面的決定 17
第5章 澆注系統(tǒng) 19
5.1 澆注系統(tǒng)的組成 19
5.2 主流道的設計 20
5.3 分流道的設計 21
5.4 澆口的設計 22
5.5 澆注系統(tǒng)的校核 23
5.5.1 剪切速率的校核 23
5.5.2 主流道剪切速率校核 24
5.5.3 澆口剪切速率的校核 24
第6章 成型零件設計 25
6.1 型腔和型芯工作尺寸計算 25
6.2 型腔側(cè)壁厚度計算 25
第7章 頂出系統(tǒng) 27
7.1 推出機構(gòu)的組成及設計要求 27
7.2 脫模力的計算 27
第8章 溫度系統(tǒng). 30
8.1 水路分布原則 30
8.2 冷卻的基本原理 31
8.3 設置冷卻水路的原則與注意事項 32
8.4 設計原則 33
第9章 導向系統(tǒng) 34
9.1 導向與定位機構(gòu)設計 34
9.2 導向機構(gòu)的功用 34
9.3 導向機構(gòu)結(jié)構(gòu)及設計 34
9.4 定位機構(gòu)設計 34
第10章 精密注塑模具技術(shù)的介紹 35
10.1 簡介 35
10.2 精密成形 36
10.3 精密模具應該具備下列條件 36
10.4 精密注射成形工藝 36
10.5 結(jié)論 37
總結(jié)與展望 38
致謝 39
參考文獻 40
第1章 緒論
本說明書主要闡述了此模具的設計思路與過程。包括塑料件的工藝分析，塑件的成型方案分析，精密注塑模技術(shù)的介紹，注塑模總體結(jié)構(gòu)的設計，注射機的選擇校核，模具零件的設計與計算以及成型零件的制訂等內(nèi)容。
隨著電子、電信、醫(yī)療、汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展，對塑料制品的高精度、高性能要求與日俱增，精密注射成型要求制品不僅具有較高的尺寸精度、較低的翹曲變形，而且還應有優(yōu)異的光學性能等。注射成型是最重要的塑料成型方法之一，如何提高注射成型技術(shù)水平，生產(chǎn)出高精度的塑料制品，創(chuàng)造附加值高的產(chǎn)品，模具的設計是重要環(huán)節(jié)。
在精密注射成型設計中，除了應考慮一般模具設計事項外，還要特別考慮如下事項:1)為了得到所要尺寸公差的制品，要考慮適當?shù)哪＞叱叽绻睢?)要考慮防止產(chǎn)生成型收縮率波動。3)要考慮防止產(chǎn)生成型變形。4)要考慮防止產(chǎn)生脫模變形。5)要使模具制作誤差最小。6)要考慮防止模具精度波動。7)要考慮維持模具精度。
這是近幾年來發(fā)展得很快的一項新技術(shù) 而國內(nèi)，關(guān)于這項技術(shù)的報導開始增多，相信不久的未來將會得到普及。此說明書 ，比較系統(tǒng)詳細地介紹本次設計的各個步驟及精密注塑模具設計中的應用，并附上了大量結(jié)構(gòu)零部件的設計簡圖。
設計可以說是大學中最大的一次設計，時間跨度大，涉及內(nèi)容多，是對個人模具設計與制造知識的全面檢驗。本次設計較以往的設計相比，要求個人對三維軟件的運用更加熟練，所以具有一定的難度。
由于本人的實踐經(jīng)驗及理論水平有限，設計中不足和遺漏這處在所難免，敬請老師多多指教。值此這際，本人向?qū)Ρ敬卧O計提出寶貴意見和幫助的老師及同學表示由衷的感謝！
第2章 塑件的分析
2.1 塑件結(jié)構(gòu)分析
該塑件結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。
圖3-1 注塑零件2D圖
1 結(jié)構(gòu)分析
該塑件在模具設計和制造上要有一定的定位措施和良好的加工工藝，以保證轉(zhuǎn)動的順暢和零件的使用壽命。
該塑件裝配在某產(chǎn)品內(nèi)，對表面美觀有一定要求，設計時要注意對外邊面的處理。
2 成型工藝分析
精度等級：采用一般精度5級。
脫模斜度：該注塑零件其脫模斜度查參考文獻【1】中的表3-4有塑件內(nèi)表面35′~1°，塑件外表面40′~1°20′。由于該塑件沒有特殊狹窄細小部位，而且，主要部分有較好的弧度，可順勢脫模，所以塑件外表面沒有放脫模斜度。
2.2 塑件材料的選擇與工藝性分析
2.2.1 工藝性分析
塑料是以高分子量的合成樹脂為主要成分。它在一定的溫度和壓力的條件下具有可塑性，能夠流動變形，其被塑造成制品之后，在一定的使用環(huán)境條件之下，能保持形狀、尺寸不變，并滿足一定的使用性能要求的材料。塑料中的必要和主要成分是樹脂，樹脂是由高分子物質(zhì)所組成，它是通過聚合反應而制成的，所以又叫聚合物或稱高聚物。塑料的主要成分是合成樹脂，并加入填料、增塑劑、燃料、穩(wěn)定劑等各種輔料組成。其多組成分有：樹脂、填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、固化劑、著色劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、阻燃劑等。塑料具有：1.質(zhì)量輕；2.化學穩(wěn)定優(yōu)越；3.電絕緣性能好；4.比強度高；5.減摩、耐磨性能優(yōu)良，自潤滑性好；6.成型加工方便；7.粘結(jié)性能好；８.光學性能好；9.著色性能較強；10.導熱率低的特性。但是在目前塑料的應用中，塑料也存在著一些缺點，使其應用受到一定限制。一般塑料的機械強度均不如金屬。塑料成型時收縮率較高。塑料對溫度的敏感性遠比金屬或其它非金屬材料的大，塑料的使用溫度范圍遠較其它材料的窄。塑料若長期受載荷作用，即使溫度不高，其形狀會產(chǎn)生“蠕變”，塑料這種漸漸產(chǎn)生的塑件流動是不可塑的，導致塑件尺寸精度喪失。所以，在選擇塑料時要注意揚長避短。
塑料按照受熱后的表現(xiàn)性能，可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。前者的特點是在一定的溫度下，經(jīng)過一定時間加熱、加壓或加入硬化劑后，發(fā)生化學反映而硬化。硬化后的塑料化學結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，質(zhì)地堅硬，不溶于溶劑，加熱也不再軟化，如果溫度過高就分解。后者的特點為受熱后發(fā)生物態(tài)變化，由固體軟化或者熔化成粘流體狀態(tài)，但冷卻后又可變硬而成為固體。且過程可以多次反復，塑料本身的分子結(jié)構(gòu)則不發(fā)生變化。熱塑性塑料和熱固性塑料的性能對比如下表。
2.2.2 材料的選擇
1.成型前的準備
對ABS的色澤、細度和均勻度進行檢驗。由于ABS的吸水率大約為0.2%～0.8%，容易吸濕，成型前應進行充分的干燥，干燥至水分含量<0.3%。干燥條件：用烘箱以80～85℃烘2～4小時或用干燥料斗以80℃烘1～2小時。
2.注射過程
塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流、和冷卻4個階段。
3.塑件的后處理
采用調(diào)濕處理，其熱處理條件查參考文獻【1】中的表4-7由處理溫度為70℃；保濕時間為2～4小時。
2.2.3 材料ABS的注塑成型參數(shù)
注射機：螺桿式；
螺桿轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）：48；
料筒溫度（℃）：前段 200～220；
中段 180～200；
后段 160～180；
噴嘴溫度（℃）：170～180；
模具溫度（℃）：50～80；
注射壓力（MPa）：70～100；
成型時間（s）：注射20～60，保壓0～3，冷卻20～90，總周期50～160。
2.2.4 材料ABS性能
1.物理性能
ABS樹脂是一種共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(簡稱ABS)，這三者的比例為20：30：50(熔點為175℃)。只要改變其三者的比例、化合方法、顆粒的尺寸，便可以生產(chǎn)出一系列具有不同沖擊強度、流動特性的品種，如把丁二烯的成份增加，則其沖擊強度會得到提高，但是硬度和
流動性就會降低，強度和耐熱性變會減少。
ABS為淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂，無毒、無味、吸水率低，具有良好的綜合物理機械性能，如優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學性和表面光澤等，且易于加工成型。缺點是耐候性，耐熱性差，且易燃。
2.成型性能
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。
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是吸水的塑料，于室溫下，24小時可吸收0.2%~0.35%水分，雖然這種水分不至于對機械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時若濕度超過0.2%，塑料表面會受大的影響，所以對ABS進行成型加工時，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應小于0.2%。
3.ABS的主要性能指標
密度ρ=1.05 g/；
收縮率0.4～0.7%，取值0.5%.
4.ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施
主要缺陷：溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良；
消除措施：增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預干燥。
2.3 注射成型工藝過程分析
根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為：
第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應對所用的設備和塑料作好以下準備工作。
（1）、成型前對原材料的預處理
根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標，對原材料進行適當?shù)念A熱干燥，ABS材料吸水率極低，成型前一般不必進行干燥處理。如有需要，可在70 ～ 80 ℃下干燥2～4 h。
（2）、料筒的清洗
在初用某種塑料或某一注射機之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注射機（主要是料筒）進行清洗或拆換。
（3）、脫模劑的選用
脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設計。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因為此脫模劑除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。
第二步: 注射成型過程
完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實際上是塑化成型與冷卻兩個過程。
第3章 注塑機的選擇與校核
3.1 注塑機的選擇
注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備，因此設計注射模應該詳細了解注射機的技術(shù)規(guī)范，才能設計出符合要求的模具。
注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設計人員應該對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。根據(jù)這些參數(shù)，選擇一臺和模具匹配的注射機，倘若用戶已經(jīng)提供了注射機的型號和規(guī)格，設計人員必須對其進行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或于用戶取得商量調(diào)整。
1.所需注射量的計算
（1）塑件質(zhì)量、體積計算:
對于該設計，建立塑件模型,并用軟件對此模型分析得：
塑料制件體積V1＝2.54 ；
塑料制件質(zhì)量M1＝2.6g。
（2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算
可按塑件體積的0.6倍計算，由于該模具采用一模4腔，所以，澆注系統(tǒng)凝料體積為
V2= 4V1×0.6＝4×2.54×0.6=5.23cm3
2.注射機型號的選定
近年來我國引進的注射機型號很多，國內(nèi)注射機生產(chǎn)廠的新機型也日益增多。掌握使用設備的技術(shù)參數(shù)是注射模設計和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準備。
根據(jù)以上的計算，選定型號為SZ-2000A，該注塑機參數(shù)如表4-1所示。
表4-1注塑機的參數(shù)
SZ-2000A注塑機的技術(shù)參數(shù)
項目 單位 參數(shù)
合模力 KN 2000
移模行程 mm 500
拉桿有效間距（V×H） mm 505×505
允許的模厚（min-max） mm 190-530
模板最大開距 mm 1030
液壓頂出力 KN 53.1
液壓頂出行程 mm 125
液壓頂出桿的總數(shù) 5
螺桿的直徑 mm 50 55 60
螺桿的長徑比 L/D 23.1 21 19.3
理論注射容積 cm3 491 594 707
注射質(zhì)量（PS料） g 447 540 643
注射壓力 Mpa 215 178 149
理論注射速率（PS料） g 145 175 208
塑化能力（PS料） g/s 22.5 28.7 35.4
螺桿驅(qū)動扭矩 N.m 1510
螺桿最高轉(zhuǎn)速 r/min 170
注射行程 mm 250
油泵電動機功率 KW 18.5
油泵最高壓力 Mpa 16
料筒加熱功率 KW 16.6
加熱區(qū)段 4
機器的外形
（L×W×H） m 5.9×1.5×2.0
機器的凈重 t 6.8
3.2 注塑機的校核
3.2.1 注射量的校核
模具設計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為：
式中 --型腔數(shù)量
--單個塑件的體積（）
--澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（）
由于注塑機的理論注塑量為491,遠遠大于實際的量
所以注射量符合要求
3.2.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核
注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。
式中n --型腔數(shù)目
--單個塑件在模具分型面上的投影面積
--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積
--注射機允許使用的最大成型面積
投影面積符合要求
注射成型時為了可靠的鎖模，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即：
（）P
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