【正文】 的模具叫擠出成型模具。 5. 中空制品吹塑成型模具 將擠出或注射出來的尚處于塑化狀態(tài)的管壯坯料，趁熱放到模具成型腔 內(nèi)，立即在管壯坯料的中心通以壓縮空氣，管坯膨脹而緊貼于模具型壁上，冷卻后即得一中空制品。此種制品成型方法所用的模具叫中空制品吹塑模具。 7 6. 真空或壓縮空氣成型模具 真空或壓縮空氣成型模具為一單獨的陰?；蜿柲?。將預(yù)先制成的塑料片周邊緊 壓在模具周邊上，加熱使其軟化，然后再在緊靠模具的一面抽真空，或在其后面充以壓縮空氣，使塑料 片緊貼到模具上，冷卻定性即得制品。此種成型方法，模具受力較小，要求不高，甚至可用非金屬材料制作。 除了上面所列舉的幾種塑料模具外，尚有泡沬塑料成型模具，玻璃纖維增強塑料成型模具等。 塑料成型模具的發(fā)展趨勢 近年來，塑料成型加工機械和成型模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命估整個模具產(chǎn)量中所占的比例越來越大。從模具設(shè)計和制造用度看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾方面： 1. 加深理論研究 在模具設(shè)計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計已由經(jīng)驗設(shè)計階段逐漸向理論計算設(shè)計方面發(fā)展。尤其是擠出機 頭的設(shè)計，這使擠出制品產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 2. 高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具機構(gòu)。如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機構(gòu)；熱流道澆注系統(tǒng)注射模具等。高速自動化的塑料成型機械配合以先進的模具，對提高生產(chǎn)效率、降低成本起了很大的作用。 3. 大型、超小型及高精度 由于塑料應(yīng)用的擴大，塑料制件已應(yīng)用到建筑、機械、電子、儀器等各工業(yè)領(lǐng)域。于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型碼具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性且易加工、熱變形小、導(dǎo) 熱性優(yōu)異的制模材料。 4. 革新模具制造工藝 為了更新產(chǎn)品花色和適應(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，除大力發(fā)展高強度、高耐磨性的材料外，同時又重新簡易制模工藝的研究。如采用低熔點有色金屬合金澆鑄或噴涂制模；經(jīng)鋁粉或鐵粉填充的環(huán)氧樹脂以及聚氨酯彈性體制模，這大大縮短了模具的制造周期，降低了成本。在模具制造工藝上，這縮短模具生產(chǎn)周期減少鉗工手工操作的工作量，在模具制造工藝上做了許多改進工作，特別異形型腔的加工，采用了各種仿形機床、光控機床、數(shù)控機床、座標機床等。這不僅大大提供了機械加工的比重，而且提高了加工精度。采用精密 鑄造、冷擠壓、電加工等新工藝技術(shù)使模具型加工發(fā)生了根本性的變革。 5. 標準化 開展模具標準化工作，使模板導(dǎo)柱等通用零件標準化、商品化，以適應(yīng)大規(guī)模 8 地成批地生產(chǎn)塑料模具。 6. 專業(yè)化 此外，以對一些特殊的研制品，研究了各種特殊結(jié)構(gòu)的模具，低發(fā)泡制品擠出機頭，多層薄膜復(fù)合機頭，雙色注射模具等。模具標準化和專業(yè)化是縮短模具制造周期，降低模具成本和重要手段。 注射模的基本組成： 1. 定模機構(gòu) 定模機構(gòu)是安裝在注射機的固定模板上的部分型腔。由定位環(huán)、主流道、 定模底板、定模板和凹模組成一體。在注射機固定不動。主流道口與 注射機的噴嘴相聯(lián)，引入熔融塑料。 2. 動模機構(gòu) 動模楓是安裝在注射機上的部分型腔。由凸模、動模板、導(dǎo)柱、動墊和模腳等組成一體，在注射機的鎖模裝置的驅(qū)動下往復(fù)運動。 隨著動模板向右一起向右運動，完成凹模與凸模閉合，即閉模。注射機料筒里的熔融塑料在高壓作用下，通過噴嘴和澆注系統(tǒng)進入模腔，獲得需要的制品。當動模板向左運動時，完成開模，借助頂出裝置實現(xiàn)制品脫模、落料。 3. 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是將熔融塑料引向閉合模腔的通道、冷料穴、分流道和澆口等組成。 4. 導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置是用保證動模和定模閉合時位置準確。它由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組 成。對于多腔注射模，其頂出機構(gòu)也設(shè)置了導(dǎo)向裝置，以免頂桿彎曲和折斷。 5. 頂出機構(gòu) 頂出機構(gòu)是實現(xiàn)制品脫模的裝置。常見有頂桿式、頂管式和推板式等。 6. 抽芯機構(gòu) 當制品上帶有側(cè)孔或側(cè)凹結(jié)構(gòu)時，在頂出機構(gòu)工作前，先要將可作側(cè)向運動的型芯從制品中抽出，該側(cè)向運動是由抽芯機構(gòu)實現(xiàn)的。由此可知，該機構(gòu)只是部分注射成型模才需要設(shè)置。 7. 冷卻和加熱裝置 加熱是為滿足注射成型工藝對模具溫度的要求；冷卻為使熔料能在模具內(nèi)冷卻定型。一般凹模中通冷卻水、熱水、熱蒸汽等。 8. 排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)是為了把型腔內(nèi)原有的空氣以及塑 料受熱過程中產(chǎn)生的氣體排出，而在模具分型面（凹、凸模相配合的接觸面又稱合模面）處開設(shè)的排氣槽。 注塑成型的基本過程 注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料筒當中，經(jīng)過加熱熔化，使之成為高粘度的流體――熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴經(jīng)較高的壓力（約為 20－ 85mpa），熔入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻，凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 注塑成型全過程分為： 9 1. 塑化過程：現(xiàn)代式的注射機基本上采用螺桿式的塑化設(shè)備，塑料原粒（稱為物料）從送料頭以 定容方式送入料筒，通過料筒外的電加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的磨擦熱，使物料熔化達到一定的溫度后即可注射。注射動作是由螺桿完成的。 2. 充模過程：熔體自噴射機的噴嘴噴出來后，進入模具的型腔內(nèi)，將型腔內(nèi)的空氣排出，并充型腔，然后升至一定壓力，使熔體的密度增加，充實型腔的每一角落。充模過程是注射成型的最主要過程，由于塑料熔體的流動是非牛頓流動，而且粘度很大，所以出現(xiàn)壓力損耗，粘度變化，多股匯流等現(xiàn)象，影響塑件的質(zhì)量。因此沖模過程的關(guān)鍵問題――澆注系統(tǒng)的設(shè)計就成為注射設(shè)計過程中的重點?，F(xiàn)代的設(shè)計方法已經(jīng)運用了計 算機輔助設(shè)計以解決系統(tǒng)中的疑難問題。 3. 冷卻凝固過程：熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即： 塑化－注射充模－固化成型 加熱－理論上絕熱－散熱 熱交換效果的優(yōu)劣決定塑件的質(zhì)量，包括外表質(zhì)量和內(nèi)存質(zhì)量。因此，模具設(shè)計時，散熱交換也要充分考慮。在現(xiàn)代的設(shè)計方法中出采用了計算機來解決問題。 4. 脫模過程：塑件在型腔內(nèi)固化后，必須彩機械的方式把它從型腔內(nèi)取出，這個動作由脫模機構(gòu)來完成。不合理的脫模機構(gòu)對塑件的質(zhì)量有很大影響，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，必有采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機構(gòu)的設(shè)計也是注射模 設(shè)計中的一個主要環(huán)節(jié)。由于標準化的推廣，許多標準化的脫模機構(gòu)零部件也有商品供應(yīng)。 由 1－ 4 形成一個循環(huán)，就完成了一次成型一個乃至數(shù)十個塑件的過程。 第二章 塑件材料的選擇 一般塑料的組成 塑料是指以有機合成樹脂為主要組成的材料，合成樹脂中加入添加劑后可獲得改性品種。塑料的組成如下： 1. 合成樹脂 2. 填料或增強材料 3. 固化劑 4. 增塑劑 5. 穩(wěn)定劑 6. 潤滑劑 7. 著色劑 8. 陰燃劑 塑料中還有一些其他的添加劑、發(fā)泡劑、溶劑和稀釋劑等。加入銀、銅等粉末可制成導(dǎo)電塑料；加入磁粉可制成導(dǎo)磁塑料等。 10 三通圓形接線盒材料的選擇 按熱性能塑料可分為熱塑料和熱固性塑料。熱塑性塑料的特點是：在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻凝固。 塑料制件的設(shè)計主要根據(jù)使用要求進行，由于塑料有著特殊的物理性能，在設(shè)計塑件時必須考慮以下幾方面的因素： 1. 塑料的物理性能，如強度，彈性，吸水性以及對應(yīng)力敏感性。 2. 塑料的成型工藝性，如流動性，填充性。 3. 塑件形狀應(yīng)有利于充模流動，排氣，補縮等。 4. 塑件成型后收縮情況及收縮率的大小。 5. 模具的總體結(jié)構(gòu)，特別是抽芯與脫出塑件的復(fù)雜程度。 6. 模具零件的形狀及其制造工藝。 考慮到三通圓形 接線盒的成型要求和使用要求，綜合以上因素，本塑件選用 PVC 為制造材料。 PVC 塑料的性能 PVC（ Poly vinyl chloride）全稱為聚氯乙烯。聚氯乙烯為無色透明、硬質(zhì)、無毒、難燃材料，電氣絕緣性耐酸性、耐堿性、耐水性都很好。又可以制造透明制品，同時價格便宜，是世界上五大通用塑料之一，廣泛用來制造化工設(shè)備、管道、電線、電纜、薄膜以及電器配件等。 又可以制造透明制品，同時價格便宜，是世界上五大通用塑料之一，廣泛用來制造化工設(shè)備、管道、電線、電纜、薄膜以及電器配件等。 其主要技術(shù)指標如下： 屈強強度（ ? b/Mpa） 35— 50 拉伸強度（ Mpa） 35— 50 斷裂伸長率（ %） 20— 40 拉伸彈性模量（ Gpa） — 彎曲強度（ Mpa） ≥ 90 彎曲彈性模量（ Gpa） — 密度（ g/cm3） — 吸水率（ %） — 摩擦系數(shù) — 熔點 (℃ ) 160— 212 計算收縮率（ %） — 比熱容（ J Kg1） 1260 熱導(dǎo)率（ W m1K 1） 體積電阻率（ ? m） ? 1011 熱變形溫度 （ ℃ ） 45Mpa 67— 82 線膨脹系數(shù)（ 105?℃ 1） — 180Mpa 54 透光率（ %） 透明 PVC 的成型條件（常用）： 塑料名稱 硬質(zhì)聚氯乙烯 （硬質(zhì)） 注射成型機類型 螺桿式 縮寫 UPVC 密度（ g/㎝ 179。） 計算收縮率 ~ 11 預(yù)熱 溫度 (?C) 70~90 4~6 時間 (h) 料筒的溫度 (?C) 后段 中段 前段 160~170 165~180 170~190 噴嘴溫度 (?C) —— 模具溫度 (?C) 30~60 注射壓力（ MPa） 80~130 成型時間 （ s） 注射時間 高壓時間 冷卻時間 總周期 15~60 0~3 15~60 40~130 第三章 塑件結(jié)構(gòu)、尺寸及精度 3 ? ? 20136? ?622 ? 395362? 531 塑料件的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)工藝性分析 塑件的幾何形狀、壁厚的均勻程度、工藝圓角、脫模斜度成形 孔的分布等都要符合工藝要求；而且尺寸精度、粗糙度等都應(yīng)合理。具體分析如下： 精度 由于本塑料件用于一般管道，屬于一般制品，故取 5 級精度 表面粗糙度 塑料件的表面粗糙度主要取決于模具的粗糙度，一般情況下，塑件的 表面粗糙 度比模具成型部分的粗糙度高 1— 2級，而 塑料件的表面粗糙度隨著模具型腔的磨損增大而增加。 一般情況下，一般結(jié)構(gòu)件（包括螺紋孔、軸）的 表面粗糙度取 Ra=. 12 壁厚 對于熱塑性塑料，塑料件易于成型，但壁厚不少于 — ，常取 4— 6mm。本制品壁厚取 。 脫模斜度 塑料件的脫模斜度根據(jù)型心長度和型腔深度定，一般型心長度及型腔越大，斜度適當縮小，一般最小斜度為 15′，通常取 。而 PVC 的脫模斜度是 50′ — 1186。本模具取 1186。. 圓角 圓角的使用是為了避免應(yīng)力集中，提高塑件的強度，改善熔體的流動情況和便于脫模。故在塑件各內(nèi)外表面的連接處都應(yīng)采用過度圓弧，這對于模具制造、提高模具強度也是必要的。一般外圓弧半徑是壁厚的 倍；內(nèi)圓弧半徑為壁厚的 倍。 第四章 塑料注射成型模 具的設(shè)計 根據(jù)塑件的實際結(jié)構(gòu)、塑件的材料、塑件的注射成型工藝以及注射機的各技術(shù)參數(shù)，現(xiàn)選用上海第一塑料機械廠生產(chǎn)的 SZ300\160 型注射機。 SZ300\160 型注射機的主要技術(shù)參數(shù)： 項目 SZ300\160 結(jié)構(gòu)形式 臥 理論注射容量（㎜ 179。） 300 螺桿（柱塞）直經(jīng) (㎜ ) 45 注射壓力（ MPa） 150 塑化能力（ g/s） 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 0－ 180 鎖模力（ KN） 1600 拉桿內(nèi)間距（㎜） 450X450 移模行程（㎜） 380 最大模具厚度（㎜ ） 450 最小模具厚度（㎜） 250 鎖模形式 雙曲軸 模具定位空直徑（㎜） Ф 125 噴嘴球半徑（㎜） SR15 噴嘴口孔徑（㎜） Ф 4 產(chǎn)生廠家 上海第一塑料機械廠 塑件質(zhì)量 : 由稱稱出本塑件的質(zhì)量為 22g 13 塑件體積 PVC 的密度為 — g/cm3，取 ? = g/cm3。則 V＝ M/ ? ＝ 22/= cm3 注射機類型的選擇 根據(jù)該產(chǎn)品 的注射形式和所需塑料用量等要求，選用臥式注射機 SZ300/160 由上海第一塑料機械廠生產(chǎn)。 該注射機的主要技術(shù)參數(shù)如 如上表。 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 注射量的校核 據(jù) [1]P155 式 83 V 件 ? 注 式中： V 件－塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ ㎝ 3 V 注－注射機的注射量（ ㎝ 3 －最大注射容量的利用系數(shù) 考慮到澆注系統(tǒng)塑料的體積大約為 30g 所以 V 件 ＝ +30＝