3.ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。

ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。

4.ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。

2.塑件的结构工艺性（1）塑件的尺寸精度分析该塑件需标注公差的尺寸有Φ6属于一般精度要求，其他尺寸均为未标注公差的为自由尺寸，可按MT5查取有关尺寸公差。

下表所列为塑件主要尺寸的公差要求。

（2）塑件的表面质量分析该塑件要去外观光洁、色彩艳丽，不允许有成形斑点和熔接痕，塑件表面粗糙度Ra为1.6μm,表面无特殊要求。

（3）塑件的结构工艺性分析①从图纸上看，该塑件的外形为四方壳，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。

②由于该塑件无侧孔和内凸，所以不用考虑侧向分型抽芯装置。

③为使塑件顺利脱模，可在塑件内部处增设1°～2综上所述，该塑件可采用注射成型加工。

3.塑件的生产批量该塑件的生产类型是大批量生产，因此在模具设计中要提高塑件的生产率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。

4.初选注射机（1）计算塑件体积和重量V=13.5 mm³塑件的质量计算：查有关手册，取聚苯乙烯的密度为ρ=1.03g/cm³,所以塑件的质量为M=V×ρ=13.5×1.03 g/cm³=13.91g。

（2）确定型腔数量由于塑件的内孔有尺寸精度要求，不宜采用太多型腔数目，而该塑件的生产批量为大批量生产，为尽量提高生存率，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。

（3）确定注射成型的工艺参数根据该塑件的结构特点和ABS的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见下表：ABS为非结晶型塑料，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽量可能降低模温，以缩短冷却时间，所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在60～80℃。

（5）确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，因此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为：W=2w+w废料=2×13.91+13.91×20%=430.59g。

根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑件品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选SZY-300型螺杆式注射机。

记录下SZY-300型柱塞式注射机的主要技术参数，见下表：序号主要技术参数项目参数数值1 最大注射量/cm³3202 注射压力/MPa 77.53 锁模力/kN 15004 动、定模模板最大安装尺寸/（mm×mm）620x5205 最大模具厚度/mm 3556 最小模具厚度/mm 2857 最大开模行程/mm 3408 喷嘴前端球面半径/mm 129 喷嘴孔直径/mm 410 定位圈直径/mm 125不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。

该塑件为外壳，外形表面质量要求较高。

在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量、便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔内的气体、分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处，如图所示。

2.浇注系统的设计浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。

考虑到塑件的外观要求较高，以及一模两腔的布置、ABS对剪切速率较为敏感等因素，浇口采用分便加工修整、凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用单分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制在合理的范围内。

浇注系统的设计如图所示。

（1）主流道和定位圈的设计主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，采用优质钢材制作，并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如图所示：查资料得到SZY-300型注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端球面半径SRο=12mm，喷嘴孔直径d=4mm，定位圈直径为Φ125mm。

为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道与喷嘴的关系为：SR=SRο+(1～2),d=dο+0.5。

因此，取主流道球面半径SR=14mm（取标准值）主流道的小端直径d=4.5mm。

为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度为2°～4°，计算其大端直径约为Φ10 mm；为避免模内的高压塑料产生过大，取D=25 mm;同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计R2的圆弧过渡；为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计得比模板厚度短0.02 mm；浇口套外圆盘轴肩转角半径R宜大一些，取R=3 mm，以免淬火开裂和应力集中。

主流道的长度L一般控制在60mm之内，可取L=57mm。

定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得SZY-300型柱塞式注射机的定位圈直径为Φ125 mm，一般定位圈高出定模座板表面5～mm.由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，所以设计者应尽量采用推荐尺寸的浇口套和定位圈。

（2）分流道的设计本塑件采用U形断面的分流道，在一块模板上，切削加工容易实现，且比表面积4.8～9.5 mm，取Φ6mm，据此，该模具的分流道设计如图所示：根据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如图所示的点浇口。

从塑件的底侧中部进料，去除凝料时不会在塑件的外壁留下浇口痕迹，不影响塑件的外观。

lι=2.0～3.0 mm,取lι=2mm;l=(0.4～0.6)+b/2,取l=2.5 mm;浇口深度t=0.5～2.0 mm,取t=1.0 mm;浇口宽度b=(0.4～0.6)A½ /30 mm,取b=4 mm.(4)冷料穴的设计采用带Z形头拉料杆的冷料穴，如图所示，将其设置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼起开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧，稍做侧向移动便可取出凝料的作用。

该塑件结构简单又是采用一模两腔的形式，故采用分型面排气。

三、模具设计方案论证1.型腔布置对于一模多件的模具型腔布置，模具结构紧凑、模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均衡、取件方便。

本模具采用一模两腔，2.成型零件的结构确定成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响塑件的质量。

该塑件的材料为ABS工程材料，对表面粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理一般使其具备50～55HRC的硬度。

（1）型腔设计采用整体嵌入式凹模，放在定模板一侧，主要是从节省优质模具钢材料、方便热处理、方便日后的更换维修等方面考虑。

（2）型芯设计型芯结构设计也应用组合式，可节省贵重模具钢，减少加工工作量。

成型塑件内壁的大型芯装在动模板上。

3.导向定位机构设计由于塑件基本对称且无单向侧压力，所以采用直导柱导向便可满足合模导向及闭模后的定位。

导柱要比主型芯高出6～8 mm。

4.推出机构设计根据矩形外壳的形状特点，其推出机构可采用推杆推出。

其中推件板推出结构可靠、顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但制造困难，成本高；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件内部型腔留下顶出痕迹，但不影响塑件外观，所以采用推杆推出机构。

5.冷却系统设计该模具的凹模冷却是在定模板上开出冷却水道，采用冷却水进行循环冷却型腔；在型芯上开设两个孔，孔内插上纵向隔板，与开在动模支撑板上的横向管路形成循环冷却回路。

冷却通路的设计，设计如图所示：四、主要零部件的设计计算1.成型零件的成型尺寸寸公差要求，模具制造公差取δz =1/4Δ，2.模具型腔壁厚的确定塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚度，本模具的凹模采用的是整体嵌入式，因此采用经验数据法查表9-26，依据短边长度b=44mm查参考手册得该型腔侧壁厚厚度S为30mm和型腔底板厚度T为8.7mm。

3.推出机构的设计采用推管推出机构，由于该塑件的脱模力不是太大，推管的布置空间足够，所以无须用繁琐的计算方法确定推管的尺寸大小，可以根据经验选取d=4 mm的国际推管，注意保证推出距离略大于型芯的突出长度2～3mm，即推出距离大于17 mm。

4.标准模架的确定综合考虑本塑件采用一模两腔平衡布置、侧浇口一次分型结构、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷却水道的布置等多项因素，估算型腔模板的概略尺寸，查表8-7选取标准模板的尺寸为300x300mmx30mm，选用：A30x30-30x70x80(GB/T12555-2006)。

五、成型设备的校核计算1.锁模力的校核锁模力是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。

注射机锁模力的校核关系为 F≥kpA式中F---注射机锁模力，查参考设计手册得SZY-300型柱塞式注射机k---压力损耗系数，一般取1.1～1.2，取1.1；P---型腔内熔体的压力，本塑件P=30Mpa；A---塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和，本模具A=1.4X10-2计算得 kpA=1.1×30×106×1.4×10-2=462000N=462KN<F=1500KN故注射机的锁模力足够，满足锁模要求。

2.安装尺寸的校核本模具采用的型号为A2020-30x70x80(GB/T12555-2006) 的标准模架，模具的外形尺寸为300 mm×300 mm，模具闭合高度H=170mm. 查资料得SZY-300型注射机动、定模模板最大安装尺寸为520 mm×620mm，允许模具的最小厚度Hmin=265mm,最大厚度Hmax=355mm，即模具的外形尺寸不超过注射机动、定模模板最大安装尺寸，模具闭合高度满足Hmin≤H≤Hmax的安装条件，故该模具满足SZY-300型螺杆式注射机的安装要求。

3.推出机构校核各种型号注射剂推出机构的设置情况及推出距离等各不相同，设计模具时，必须了解注射剂推出杆的直径，推出形式，最大推出距离及双推中心杆距等，以确保模具推出机构与注射机的推出机构相适应。

4.开模行程的校核注射机的开模行程是有限的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，本模具为单分型面注射模具，SZY-300型螺杆式注射机的最大开模行程与模厚无关，校核关系为S>H1+H2+(5～10)试中S---注射机的最大开模行程，查参考设计手册得XS-Z-60型柱塞式注射机的开模行程S=340mm；H1---塑件脱模所需的推出距离，该塑件的脱模推出距离为50mm H2---塑件的高度（不包括浇注系统高度），该塑件的高度为236.5mm；计算得H1+H2+(5～10)=50+36.5+10=96.5<S=340mm 以上分析证明，SZY-300型螺杆式注射机能满足要求，故可以采用。