冲水手柄注塑模具设计

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毛等，在设计时应考虑与脱模方向平行的塑件内外表面应具有一定的脱模斜度。塑件上脱模斜度的大小，与塑件的性质、收缩率大小、摩擦系数大小、塑件壁厚和几何形状有关。硬质塑料比软质塑料脱模斜度大；形状越复杂或成型孔较多的塑件取较大的脱模斜度；塑件高度越高、孔越深，则取较小的脱模斜度；壁厚增加，内孔包住型芯，脱模斜度也应大些。脱模斜度一般不包括在塑件的尺寸公差范围内，在塑件图上标注时，内孔以小端为基准，斜度沿扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度沿缩小方向取得。因ABS材料塑件推荐的脱模斜度值为：型芯取35'～1°，型腔取40'～1°20'，故该冲水手柄的脱模斜度型芯取1°，型腔取1°20'。

2.2 热塑性塑料（ABS）的注射成型过程及工艺参数

2.2.1 注射成型过程

(1) 成型前段准备。对ABS的色泽、细度和均匀等进行检验。由于ABS吸湿性强，故成型前应进行充分的预热干燥处理，除去物料中过多的水分和挥发物，以防止成型后塑件出现气泡和银丝等缺陷，干燥至含水分＜0.3%。干燥条件用烘箱加热，温度为90～100℃，时间3h-4h，料层厚度3cm。

(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，其过程可以分冲模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。

(3) 塑件的后处理。脱模后宜将塑件放在60℃-70℃左右的水中进行调湿处理。其热处理条件处理介质为空气或水；处理时间为16-20min。

2.2.2 ABS的注射工艺参数

ABS的注射工艺参数见表2-2所示。

表2-2 ABS的注射工艺参数 参数 数值范围 注射机 螺杆转速(r/min) 模具温度（℃） 料筒温度（℃） 喷嘴温度（℃） 喷嘴形式

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螺杆式 螺杆转速(r/min 50～70 前段200～210 中段200～210 后段200～210 180～190 直通式 青岛理工大学毕业设计

注射压力（MPa） 注射时间（s） 保压时间（s） 冷却时间（s） 成型时间（s） 成型时间（s）

70～90 3～5 50～70 14～30 成型时间（s） 15～30 2.3 ABS的性能分析

2.3.1 使用性能

ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。同时它又有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、化学稳定性和电气性能。有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，经过调色可配成任何颜色。所以ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、化工容器及仪器仪表外壳等。

2.3.2 成型性能

(1) 典型非结晶型塑料，在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；

(2) ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；

(3) ABS易产生熔接痕，模具设计师应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力； (4) 在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响很小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50℃～60℃，而在强调塑料光泽和耐热时,模具温度应控制在60℃～80℃。

2.3.3 ABS的主要性能指标

ABS的主要性能指标如图表2-3所示。

表2-3 ABS的主要性能指标

性能 密度/（g/cm） 质量体积/（cm/g） 吸水率/（%） 玻璃化温度/℃ 熔点/℃ 计算收缩率/（%） 比热容/（J/kg.K） 屈服强度/MPa 6

指标 1.02～1.16 0.86～0.98 0.20～0.40 130～160 0.4～0.7 1470 50 青岛理工大学毕业设计

抗拉强度/MPa 拉伸弹性模量/GPa 抗弯强度/MPa 弯曲弹性模量/GPa 抗压强度/MPa 抗剪强度/MPa

38 35 80 1.4 53 24 2.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施

2.4.1 缺陷

浇口附近有皱痕、变色或焦痕、表面缩痕或内部气孔和冲模不足。同时ABS易吸水，易产生熔接痕，耐热性不高，连续工作温度为70℃左右，热变形温度在93℃左右，耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。

2.4.2 消除措施

加大浇口、流道尺寸，选择适当的注射速率和容量合适的注塑机，调整背压，提高塑化时排气效果以防止熔接痕产生及提高塑件外观质量。

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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

在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成形。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，分型面对选择是注射模设计中的一个关键因素。

3.1.1 分型面对选择原则

(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。

该塑件在进行塑件设计时已经充分考虑了上述原则，同时从所提供塑件可看出该塑件为简单的盒形件，其上无侧凹、侧凸、侧孔等，故分型时无需进行侧向抽芯，只要进行轴向抽芯即可把塑件取出。

3.1.2 分型面选择方案

以下三种分型面均与塑件推出方向平行，分型面形式及位置如图3-1所示。 (1) 分型面选择方案Ⅰ。分型面放在塑件最大截面处。 (2) 分型面选择方案Ⅱ。分型面选在塑件最小截面处。 (3) 分型面选择方案Ⅲ。分型面选用的是阶梯分型面。

综合以上分型面的选择原则及分型方案，本设计选用第一种分型方案，因为方案二分型面选在塑件最小截面处，塑件无法顺利从型腔中脱出，故不可取，分

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