湖南工学院南校区毕业设计
     
 
第一部分  材料分析
ABS中文名: 丙烯腈丁二烯苯乙烯的三元共聚物
英文名:Acrylonitrile—Butadiene—Styrene
基本特性:
ABS是无定形高分子材料,外观呈浅象牙色,不透明,无毒无味,相对密度为1.05左右。其突出的力学性能是冲击强度高,较高的冲击强度来源于ABS中橡胶组分对外界冲击能的吸收和对银纹发展的抑制。而且ABS的冲击强度随温度降低得很慢,在40°C时仍有一定的冲击强度,因而制品可长期在-40°C——100°C的温度范围内使用。冲击强度的增加会使ABS的硬度和拉伸强度等下降,但ABS树脂总的特性是具有坚韧,质硬,刚性等优异的力学性能,并且良好的电绝缘性。温度,湿度,和频率变化对ABS电性能的影响不显著。由于结构中存在双键,ABS树脂的耐候性较差,在紫外线和热,氧作用下易发生氧化降解,使制品变脆。
成型特性:
      ABS粒料表面极易吸湿,使成型塑件表面出现斑痕,云纹等缺陷。因此,成型前必须进行干燥处理,比热比聚烯烃低,在注射机料筒中能很快加热,因而塑化效率高,在模具中凝固也比聚烯烃快,故模塑周期短。表面粘度强烈地依赖于剪切速率,因此模具设计中大都采用点浇口形式。ABS树脂为非结晶形高聚物,所以成型收缩率小。其熔融温度低,熔融温度范围宽,流动性较好,有利于成型。
综合性能:
收缩率:              0.3~0.8%
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压缩比:              1.8~2.0
              热变形温度:  0.46Mpa—90~180°C
0.185Mpa—83~103°C
              拉伸屈服强度:        50Mpa
              拉伸弹性模量;        1.8x10Mpa
              弯曲强度:            60~80MPa
弯曲弹性模量:        1.4Gpa
              压缩强度:
              疲劳强度:
              脆化温度:
  ABS的注射工艺参数:
      注射机类型:        螺杆式
喷嘴形式:          直通式
喷嘴温度:          180~190°C
料筒温度:  前段200~210°C    后段180~200°C
模温;                50~70°C
注射压力:            70~90MPa
保压力:              50~70MPa
注射时间:            3~5s
保压时间:            15~30s
冷却时间:            15~30s
成型周期:          40~70s
第二部分  分型面的选择
分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。
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分型面的选择原则:
(1) 便于塑件脱模
开模时应尽量使塑件留在动模内
应有利于侧面分型和抽芯
应合理安排塑件在型腔中的位置
(2) 考虑和保证塑件的外观不遭损坏
(3) 尽力保证塑件尺寸的精度要求
(4) 有利于排气
(5) 尽量使模具加工方便
塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上,故从塑件脱模件精度要求角度考虑,应有利于塑件滞留在动模一侧,以便于脱模,而且不影响塑件的质量和外观形状,以及尺寸精度.所以分型面选择如下图:
第三部分  型腔数目的确定及排列形式
常用的方法有四种:
      1)、根据经济性确定型腔数目。
根据总成型加工费用最小的原则,并忽略准备时间和试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费。 
设型腔数目为n,制品总件数为N,每个型腔所需的模具费用为C1,与型腔无关的模具费用为C0,每小时注射成型的加工
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费用为y(元/h),成型周期为tmin),则:
模具费用为  Xm=nC1+C0(元)
注塑成型费用为  Xs=Nyt/60n)(元)
总的成型加工费用为  X=Xm+Xs,即:
X=Nyt/60n+ nC1+C0
为使总的成型加工费用最小,即令dx/dn=0,则有Nyt/60n)(-1/n²)+C1=0
所以  n=
2.根据注射机的额定锁模力确定型腔数目。
当成型大型平板制件时,常用这种方法。设注射机的额定锁模力为FN),型腔内塑料熔体的平均压力为PmMPa),单个制品在分型面上的投影面积为A1mm²),浇注系统在分型面上的投影面积A2mm²),则:
n A1 + A2PmF
      nF-PmA2/PmA1
3.根据注射机的最大注射量确定型腔数目。
设注射机的最大注射量为Gg),单个制品的质量为W1g),浇注系统的质量为W2g),则型腔数目n为:
      n≤(0.8G- W2/ W1
4.根据制品精度确定型腔数目。
根据经验,在模具中每增加一个型腔,制品尺寸精度要降低4%。设模具中的型腔数目为n,制品的基本尺寸为Lmm),塑件的尺寸公差为±σ,单型腔模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为±Δ%,则有塑件尺寸精度的表达式为:
      LΔ+N-1LΔ•4%≤σ
简化后可得型腔数目为:
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