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1、1. 工艺分析1.1 制件成型分析 （1）基本特征：制件材料采用改性的PS塑料。聚苯乙烯（PS）无色透明、无毒、无味。密度为:1.054g/cm 比重:1.041.09 熔融温度:180280 成型温度:10 85 成型压力100200 MPa 结晶型:非结晶性 具有很好的稳定性,热稳定性,电绝缘性,吸湿性很小1 。 （2）主要用途:聚苯乙烯在工业上用于制造仪器外壳、透明塑料模型。也可以做电器盒、接线盒等。 （3）成型特点:流动性和成型优良,成型率高容易出现裂纹；脆性较大易出现断裂因此堵塞浇口；但是制件成本价格较低。 （4）制件精度等级：制件尺寸小，技术要求精度不高，属于用一般的制件，依据精度
2、等级表（SJ1372-78）得出该制件选用精度等级为4级 (5)制件的体积和质量计算: 电器盒体积: LBH=32030mm（1-1） 电器盒质量: M=V=33.5g （1-2）1.2 成型工艺参数分析我们根据材料的工艺分析得出成型的具体参数（1） 注射机的类型:螺杆式（2） 喷嘴:直通式（3） 温度:160170 因为塑料熔体与喷嘴制件的之间接触产生摩擦形成很高温度。为防止在喷嘴可能发生“流涎现象”，所以在选喷嘴温度时，应使喷嘴的温度比料筒的里面的熔体温度低。一般都使喷嘴温度高于料筒温度.这样,使其材料自身有良好的流动性,又能接近硬化的临界值,保证了注射成型。（4） 料筒温度:前段1101
3、90 后段:140160 料筒温度应控制在Tf和Td之间。根据塑料的特征，注射机的类型和制件的模具特点选取。料筒温度直接影响到制件的质量。（5） 模具温度:2060 主要影响到塑料在行腔内的流动和冷却，它的高低取决与塑料的结晶性、制件的尺寸和结构、性能要求以及熔体温度、注射压力及注射速度、成型周期等因素。（6） 压力:1. 注射压力：49.098.1 Mpa注射压力过高,则制件易产生飞边使脱模困难，也会使制件产生较大的压力；注射压力过低,则易产生熔体充不满行腔,甚至根本不能成型；还需要保证一定的冲模速率和对塑料熔体的压实1。2. 保压力:3040 Mpa（7） 注射成型周期:完成一次注射过程所
4、需的时间成为注射成型周期。1. 注射时间:a 充模时间 03sb 保压时间1540sc 冷却时间 1540s(8)辅助时间:4090s包括开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件、合模等时间。注射时间和冷却时间对制件质量起着决定性作用(9)聚苯乙烯:成型收缩率0.40.7%51.3 图纸分析 制件是电器盒，技术要求塑件无裂纹,圆角光滑。因此在设计与制造模具过程中，应保证制件表面的要求精度,脱模保持一定间隙以免划伤模具,制件结构简单,成型零件直接加工而成。因为制件是中小批量生产,所以采用整体嵌入式凹模,从而降低制造成本。2.型腔数目的确定2.1射机额定锁模力确定型腔数目 nF-PA/PA （2-1）F注射
5、机的额定锁模力（KN）P型腔内塑料熔体的平均压力(Mpa),其大小一般是注射机压力的80A 浇注系统在分型面上的投影面积(mm) A 单个制件在分型面上的投影面积(mm) 故n=22.2 型腔布局 根据以上计算，确定模具型腔排列为一模两腔，型腔布局如图2-1所示图2-1 型腔布局3 型腔型芯工作部位尺寸确定型腔材料为08钢，型芯材料多为锡铋共晶合金，锡铋共晶合金的特殊优点在于固化时理论上不会收缩。采用平均收缩法，计算公式如下1：凹模（型腔）径向尺寸 Dm Ds（1Scp）- 1/2（ + z+c）0+z （3-1）凹模（型腔）深度尺寸 Hm Hs（1+Scp） - 1/2（+z）0+z （3-
6、2）凸模（型芯）径向尺寸 dm ds（1+Scp） + 1/2（+z+c）0-z （3-3）凸模（型芯）深度尺寸 hm hs（1+Scp） + 1/2（+z+c）0-z （3-4）式中， Scp 塑料平均收缩率（%）；z 模具制造公差（mm）； c 磨损量（mm）； 制件公差（mm）。其中下标s、m分别代表制件和模具。根据材料聚苯乙烯（PS）的特性查表可知，收缩率是0.4% 0.7%，由制件成型工艺分析，收缩率（Scp）取0.5%。因为制件是大批量生产，所以一般取z =/3，c=/6。根据制件精度等级为4级查表如下3：表3-1 塑料制件公差数值表公差尺寸（mm）2.53045515884909
7、7公差数值（mm）0.120.240.280.320.320.440.440.44代入数值计算得： Dm1 =97（1+0.5%）-1/2（0.44+0.44/3+0.44/6）+0.44/30 =97.16+0.150 Dm2 = 58（1+0.5%）-1/2（0.32+0.32/3+0.32/6）0+0.32/3 =58.050+0.11 Dm3 =90（1+0.5%）-1/2（0.44+044/3+0.44/6） +0.44/30=90.120+0.11 Dm4 = 51（1+0.5%）-1/2（0.32+0.32/3+0.32/6）0+0.32/3 =51.020+0.11 Hm1=
8、2.5（1+0.5%）-1/2（0.12+0.12/3）0+0.12 =2.430+0.04 Hm2 = 30（1+0.5%）-1/2（0.24+0.24/3）0+0.24/3 =30.00+0.08dm1 = 84（1+0.5%）+1/2（0.44+0.44/3+0.44/6）-0.44/30 =84.75-0.150dm2 = 45（1+0.5%）+1/2（0.28+0.28/3+0.28/6）-0.28/30 =45.42-0.090hm = 27（1+0.5%）+1/2（0.24+0.24/3+0.24/6）0-0.24/3 =27.32-0.0804 浇注系统分析4.1 分型面设计分
9、型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系,并直接影响着塑料熔件的流动充填特性及塑件的脱模。分型面的位置影响着成型零部件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。因此，分型面的选择是注射模设计的一个关键，根据制造工艺分析,应采用单分型面1，如图4-1AA：图4-1单分型面4.2浇注系统 浇注系统是注射成型模具的一个重要组成部分，是塑件熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道，是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能和理想外观的塑料塑件，以及成型效率有直接影响，是模具设计者十分重视的技术问题。由分析可知,采用普通流道的浇注系统，
10、普通流道浇注系统包括主流道（由主流道、分流道和冷料穴组成）和浇口。4.2.1 主流道 为便于塑料熔体的流动及流道凝料的拔出，主流道形状为圆锥形，锥角约为2 4，表面粗糙度Ra0.8，根据成型材料聚苯乙烯（PS）熔体流动性和注射机注量查表取值如表4-1所示1 表4-1 注射机注量2注射面注射量125cm3主流道进口端D14.5mm主流道出口端D26mm在保证制品成型的条件下, 主流道的长度尽可能短,以减少压力损失及废料。一般可小于或等于60mm,经过制件工艺分析,故取主流道长度L为50mm。 主射道进口端与喷口嘴头部接触是弧面,通常主流道进口端凹下球面半径R2比喷嘴球面半径R1大12mm , 凹
11、下深度约为35mm。4.2.2 主流道衬套主流道衬套选用T8A碳素工具钢,热处理硬度为53-57HRC, 主流道出口处的端面不得突出在分型面上,并尽可能保证与相联接的注射机的喷嘴为同一轴心线，衬套与定模之间的配合采用H7/m61。如图4-1所示：图4-2主流道衬套4.2.3 分流道分流道截面形状尺寸应根据塑料制件的结构（大小和壁厚）,所用塑料工艺特性、成型工艺条件及分流道的长度等因素来确定。分流道要尽可能短,且少弯折,便于注射成型过程中最经济地使用原料和注塑机的能耗,减少压力损失和热量损失,由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想,因而分流道的内表面粗
12、糙度Ra并不要求低,一般取1.6mm左右即可,分流道在分型面上的布置形式与前面所述的型腔排布密切相关1，其长度为30mm。由制件形状和质量可知，适用于梯形截面分流道。因为梯形截面分流道要求壁厚在小于3mm,质量在200g以下的制件。分流道的直径可用经验公式4-1： D=0.2654 （4-1）式中， D 分流道的直径（mm）； W 制件的质量（g）；L 分流道的长度（mm）。代入数值计算得 D=0.2654=4.374mm4.2.4 浇口设计 浇口是连接分流道和型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外）是塑料熔体注入型腔的入口。根据分流道与型腔的通道分析，采用点浇口，浇口限制小，可以自动去除浇口后
13、残留痕迹小，不影响制件外观；开模时浇口可自动拉断，有利于自动化操作，但压力损失大，收缩大，塑件易变性，浇口在分型面上2。如表4-2表4-2 浇口尺寸部 位数 值浇口截面高度h（mm）1浇口截面宽度b（mm）5浇口长度L（mm）1浇口直径d（mm）1图4-1 浇口4.2.5 冷料穴设计冷料穴一般开设在主流道末端，当分流道较长时，其末端也可设冷料穴。冷料穴的作用是收集每次注射成型时流动熔体前端的冷料头，避免这些冷料进入型腔影响制件成型质量，或防止这些冷料堵塞浇口造成制品缺料。经过制件工艺分析，采用一般应用的倒锥形，如图4-2所示1： 图4-2 冷料穴5 确定模架5.1 组合式矩形型腔根据制件形状分析，应采用组合式矩形型腔，材料为45钢。 5.1.1 型腔侧厚度计算在熔体压力作用下，侧壁向外膨胀产生弯曲变形，使侧壁与底板间出现间隙，间隙过大将发生溢料或影响塑件尺寸精度。其壁厚可按式5-1计算4： h= （5-1）式中， h 型腔的壁厚（cm）； P 型腔所承受的压力，一般取2545Mpa; a 型腔深度（cm）； E 弹性模量，钢取2.1105
