【正文】 注塑整個過程的工藝，設(shè)備，模具等，都要作出大量工作，以保證塑件的表面質(zhì)量良好，從而達(dá)到使用的要求。 塑料的選用常用塑料可分為：熱塑性塑料和熱固性塑料兩種。熱塑性塑料的合成樹脂都是線型或支鏈型高聚物，因而受熱變軟，甚至成為可流動的穩(wěn)定粘稠液體，在此狀態(tài)時具有可塑性，可塑成一定形狀的塑件，冷卻后保持既得的形狀，如再加熱又可變軟塑制成另一形狀，如此可以反復(fù)進(jìn)行多次使用。節(jié)省原料又可減小污染，因此選用熱塑性塑料?？紤]到該塑件是應(yīng)用于汽車的速度表，要有一定的硬度和剛性，綜合考慮各種塑料的綜合性能，選用尼龍66塑料。尼龍66樹脂：1．名 稱：聚己內(nèi)酰胺 俗名尼龍662．結(jié)構(gòu)式：[NH（CH2）6CO] n3．分子量：15000～220004．性能如表21所示 表21 尼龍66性能序號指 標(biāo) 名 稱指 標(biāo)型號Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型1外 觀乳白色均勻顆粒3相對密度(20℃)～4熔 點(℃)250～2605顆 粒 度 (N/g)≥406燃燒性HB7熱變形溫度(，℃)60～708成型收縮率(%)1～29體積電阻()101310體積電阻(Ω)101311相對粘度～～≥12拉伸強(qiáng)度≥60≥65≥7013靜彎曲強(qiáng)度( MPa)≥80≥90≥10014缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2)≥7≥8≥95．性 能：本產(chǎn)品為半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物。具有優(yōu)良的耐磨性，自潤滑性，機(jī)械強(qiáng)度較高。耐酸、堿以及鹵代烷、烴類、酯類和酮類溶劑，易溶于極性溶劑如苯酚、甲酸、硫酸等。6．成型工藝：尼龍66較易受熱氧化而發(fā)黃，采用真空干燥，避免高溫氧化分解，也有利于除去微量水分。干燥溫度（85177。5）℃，干燥時間5～8小時。注射成型溫度240～290℃，注射壓力60～220MPa，模具溫度為20～90℃。 塑件結(jié)構(gòu) 形狀塑件的幾何形狀應(yīng)盡可能保證有利于成型的原則，即在開模取出時，盡可能不采用復(fù)雜的瓣合分型與側(cè)抽芯。因此，塑件的內(nèi)外表面形狀要盡量避免旁側(cè)凹陷部分,由于本設(shè)計是設(shè)計速度表主動齒輪,所以避免不了旁側(cè)凹陷部分。 脫模斜度由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，會使塑件緊緊包住模具型芯或型腔中的凸起部分，為了便于從塑件中抽出型芯或型腔中取出塑件，防止脫模時拉傷或擦傷塑件，因此塑件內(nèi)外表面沿脫模方向應(yīng)具有足夠的脫模斜度，設(shè)計速度表主動齒輪為五個的蝸桿，所以它有足夠的脫模斜度。 壁厚塑件厚度要盡可能均勻,否則會因硬化或冷卻速度不同而引起收縮率不一致,結(jié)果在塑件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,致使塑件產(chǎn)生翹曲、縮孔、裂紋，甚至開裂等缺陷，主動齒輪壁厚均勻，所以做模具時有一定的好處，不易出現(xiàn)以上情況。 圓角 帶有尖角的塑件，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響塑件強(qiáng)度；同時還會出現(xiàn)凹痕或氣泡，影響塑件外觀質(zhì)量。為此，塑件除了使用上要求必須采用尖角之處外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓弧過渡。這樣，不僅避免了應(yīng)力集中，提高了強(qiáng)度，而且還增加了塑件的美觀，有利于塑件充模時的流動，經(jīng)過對速度表的觀察，無尖角存在，有利于設(shè)計。 尺寸及精度速度表主動齒輪參數(shù)為齒數(shù)5，螺旋方向右旋，，,，螺旋角83186。27180。5。件精度為5級。速度表主動齒輪的結(jié)構(gòu)圖21所示。 圖21 速度表主動齒輪 注射模具概述 選材45鋼最適合來制造模具。這種模具實用且不昂貴，其費用所占比例小，通過表面調(diào)質(zhì)，模具可以具有一定的強(qiáng)度和耐磨性，同時形成柔韌、可延展的芯部結(jié)構(gòu)。堅硬的表面為模具提供了耐磨損性，而其韌性芯部可以承受振動以及交變載荷。成型方法：通用注射模具。通用成型模具是指成型熱塑性塑料最常用的注射模，它是最基本的一種注射模。注射模可分為動模和定模兩大部分。加工熱塑性塑料時，模具是冷的，塑化裝置是熱的，塑化裝置和模具之間的溫差大于100℃。塑料注射過程中應(yīng)注意的共同問題：由于對塑料制品的表面質(zhì)量要求很高，不能有任何斑紋、氣孔等缺陷，因而在整個注塑過程對原料、設(shè)備、模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計，都要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。 尼龍是無定形塑性材料，流動性好等，因此充模能力可以滿足塑件的成型要求。但會到其他方面因素的影響，所以應(yīng)注意以下幾項。 原料的準(zhǔn)備與干燥 由于粒料尼龍較易吸濕，使成型塑件表面出現(xiàn)汽泡、銀絲等缺陷，因此在儲存、運輸、加料過程中，必須注意密封，盡量避免尼龍粒料吸收水分。加熱前一定要干燥，并在注塑時，加料必須使用干燥料斗。還要注意一點的是干燥過程中，輸入的空氣最好應(yīng)經(jīng)過濾、除濕，以便保證不會污染原料。 機(jī)筒、螺桿及其附件的清潔為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷處存有舊料或雜質(zhì)，特別熱穩(wěn)定性差的樹脂存在，因此在使用前、停機(jī)后都應(yīng)用螺桿清洗劑清洗干凈各件，使其不得粘有雜質(zhì)，當(dāng)臨時停機(jī)時，為防止原料在高溫下 停留時間長，引起解降，應(yīng)將干燥機(jī)和機(jī)筒溫度降低。 在模具設(shè)計上應(yīng)注意的問題為了防止出現(xiàn)塑料流動不暢，或冷卻不均造成塑料成型不良，產(chǎn)生表面缺陷和變質(zhì)， 一般在模具設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾點：，脫模斜度要足夠大。圓滑過渡，防止有尖角。流道盡可能寬大、粗短，且應(yīng)根據(jù)收縮冷凝過程設(shè)置澆口位置，必要時應(yīng)加冷料井。，粗糙度低（）。槽必須足夠，以及時排出空氣和熔體中的氣 體。 注塑工藝方面應(yīng)注意的問題(包括注塑機(jī)的要求）為了減少內(nèi)應(yīng)力和表面質(zhì)量缺陷，在注塑工藝方面應(yīng)注意以下幾方面的問題：、帶單獨溫控射嘴的注塑機(jī)。，宜用較高注射溫度。：一般較高，以克服熔料粘度大的缺陷，但壓力太高會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造成脫模因難和變形。：在滿足充模的情況下， 一般宜低，最好能采用慢—快—慢多級注射。：在滿足產(chǎn)品充模，不產(chǎn)生凹陷、氣泡的情況下；宜盡量短，以盡量減低熔料在機(jī)筒停留時間。：在滿足塑化質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量低，防止產(chǎn)生解降的可能。：制品的冷卻好壞，對質(zhì)量影響極大，所以模溫一定要能精確控制其過程，有可能的話，模溫宜高一些好。 其他方面的問題由于為要防上表面質(zhì)量惡化，一般注塑時盡量少用脫模劑；當(dāng)用回用料時不得大于 20％。 通用注射模具設(shè)計注射?？煞譃閯幽：投纱蟛糠?，注射時動模與定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)，開模時動模和定模分離，取出塑件。定模安裝在注射機(jī)固定模板上，而動模則安裝在注射機(jī)的移動模板上。注射模的總體功能結(jié)構(gòu)分為：成型部分——作為塑件的幾何邊界，包容塑件，完成塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸等的成型。澆注系統(tǒng)——將注射機(jī)噴嘴過來的熔融塑料過渡到型腔中，起了輸送管道的作用。排氣系統(tǒng)——充模時，排除熔料進(jìn)入后模腔中多余的氣體或料流末端冷料等。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)——控制模具的溫度，使熔融塑料在充滿模腔后迅速可靠定型。對于不同的塑料和塑件，溫度調(diào)節(jié)的方法不一樣，在本例中，不設(shè)計該系統(tǒng)，詳細(xì)情況見溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計部分。脫模機(jī)構(gòu)——把模腔中定型后的塑件從模具中脫分并取出的部件。模體（模架）——是整個模具的主骨架，通過它將模具的各個部分有機(jī)地結(jié)合在一起，并在使用時，通過它與注射機(jī)聯(lián)系在一起。第3章 注射機(jī)的確定和型腔設(shè)計 注射機(jī)型號的確定一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號的注射機(jī)。中等型號的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我們不必過多的考慮注射機(jī)型號。具體到這套模具，采用注射機(jī)型號為中型的SZ160/80和規(guī)格以及各參數(shù)如附錄C。 最大注射量的校核按下式校核：KVoV=+V澆 （31） 式中： Vo為注射成型機(jī)最大注射量 （cm）。V為塑料制品的體積（包括制品、澆道凝料和飛邊）（cm3）。Vi為一個塑料制品的體積（cm3）。V澆為澆道澆道凝料和飛邊體積（cm3）。n 為型腔數(shù)。K為利用系數(shù)，K=。利用上式得 163= 4π(R22R12)H+4L1L2＋1/3SH=101即 130＞101所以，注射成型機(jī)的注射量合適。 鎖模力的校核用式：FoP模A分100 （32）式中：Fo 為注射成型機(jī)的公稱鎖模力(N)。 P模為模內(nèi)壓力(型腔內(nèi)熔休壓力)(MPa)。 P模=25～40 MPa。A分為塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面是的投影面積之和( cm3)。 Fo=800NP模A分100=3082100=246N即鎖模力的校核合適。 型腔的設(shè)計 分型面位置的確定如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則： 件質(zhì)量考慮。選擇分型面時，應(yīng)考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。由于本塑件相對高度較小，而且有自身斜度，所以可以底面為分型面。分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位以及塑件外觀的要求，而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工。 技術(shù)規(guī)格考慮即盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。當(dāng)塑件在分型面上的投影面積接近于注射機(jī)的最大注射面積時，有產(chǎn)生溢料的可能。模具的分型面尺寸在保證一定的型腔不溢料邊距的情況下，應(yīng)盡可能減小分型面接觸面積，從而可以增加分型面的接觸應(yīng)力，防止溢料，并簡化分型面的加工。在該模具中，動模的高度約為168mm，定模的高度約調(diào)52mm,.模具的閉合高度為220mm，脫模時，分型面需要打開6mm才能離開凹模，接著繼續(xù)開模約74mm才能讓出塑件及澆注系統(tǒng)脫模時需要占用的空間。這樣要求注射機(jī)在開模結(jié)束后動、定模板之間的最小間距為80mm，附錄B中注射機(jī)的移模行程為260mm，滿足要求，因此可以該塑件的前端面為分型面。 模具結(jié)構(gòu)考慮。為便于塑件脫模，應(yīng)使塑件在開模時盡可能留于動模部分（因為塑件的頂出機(jī)構(gòu)通常都設(shè)在動模部分）。因為主動速度表采用手動脫模，塑件成型后必然留在型芯上，因此型腔可設(shè)在動模上，開模后即可手動脫模。如型腔設(shè)在動模上，則使手動脫模不便。，為了有利于氣體的排出，分型面盡可能與料流的末端重合，即底座底面。，盡量減少分型面數(shù)目，盡量采用平直分型面。，盡量使塑件開模時留在動模一邊。綜上所述，由于速度表主動齒輪外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求較高，且裝配精度要求高，但結(jié)構(gòu)相對簡單，模具將會采用一個分模面。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。如圖31所示，采用A－A 這樣一個平直的分型面，模具澆道和速度表主動齒輪無齒部分在定模上設(shè)計，齒形部分全在動模上設(shè)計，這樣大大簡化了動模的設(shè)計加工。圖31分型面確定圖 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目的確定可以有多種原則：。型腔的數(shù)量為“一出四”即一模四腔，已考慮了本產(chǎn)品的生產(chǎn)批量（大批量生產(chǎn)）和注射機(jī)型號。因此我們設(shè)計的模具為多型腔的模具?？紤]到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計，模具的型腔排列方式如下圖32所示。圖32 型腔確定圖在本例中，我們采用第一種方法來確定型腔數(shù)目： （33）式中 為型腔數(shù)為注射機(jī)公稱注射量的利用系數(shù),～,。為注射機(jī)的質(zhì)量公稱注射量，(g)。為澆注系統(tǒng)及飛邊等的塑料質(zhì)量，(g)。為單個型腔中的塑件質(zhì)量，(g)。在本設(shè)計中由于所選的注射成型機(jī)的最大注射量比所需的大出很多，所以確定型腔數(shù)為四是可以的了。 動模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計動模是成型塑件外形的主要部分。整體方式強(qiáng)度、剛度好，結(jié)構(gòu)簡單。而鑲拼式動模的剛性不如整體式動模，且易在塑件表面留下鑲拼線痕跡，而且模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于該塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，隨然采用鑲拼組合方式的動模會使模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但采用這方式可以使型腔容易加工，所以采用鑲拼組合方式的動模模具的模具結(jié)構(gòu)，使模具型腔的加工簡化. 動模型腔結(jié)構(gòu)如圖33所示。圖33動模型腔結(jié)構(gòu)圖 成型工作尺寸計算利用公式 (3—4)式中： 為型腔內(nèi)形（內(nèi)徑）尺寸，(mm)。 為塑件外徑基本尺寸，(mm)。 s為塑件公差， s= (mm)。 為塑料平均收縮率，已知為2%。 為綜合修正系數(shù)，一般情況，=1/2。 為模具成型尺寸設(shè)計公差，一般=(1/8～1/4)s =～ mm為例，得 == 同理，型腔的其它內(nèi)形部分也應(yīng)用式（3—4）計算。公式 （3—5）式中，為型腔深度尺寸，(mm)。 為塑件高度基本尺寸，(mm)。其它各項同上，下同。以塑件的基本高度尺寸20mm為例，得 H=(20+202％1/20) =同理，型腔的其它深度尺寸也應(yīng)用式（3—5）計算。第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道，其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。 主流道設(shè)計 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸的部位起，到分流道為止的這一段。熔融塑料首先經(jīng)過主流道，主流