【正文】 氣體與水結(jié)合的產(chǎn)物）；燃燒時(shí)，膠料發(fā)軟，同時(shí)，發(fā)出刺激性的氣味，似鹽酸。優(yōu)點(diǎn)：酸堿，不耐有機(jī)容劑，電絕緣性優(yōu)良；有耐火自息性能，這對家電材料相當(dāng)重要，也比較耐磨，能消聲減振；硬質(zhì)的PVC：表面硬度，拉伸強(qiáng)度，剛性等機(jī)械強(qiáng)度都高于PE，接近于ABS，可以做工程材料。軟質(zhì)的PVC，相當(dāng)柔軟，有橡膠彈性，耐折迭。缺點(diǎn)：硬質(zhì)的PVC，會(huì)低溫變脆；軟質(zhì)的PVC，會(huì)低溫變硬。加工過程中，對熱敏感，熱穩(wěn)定性差，受熱時(shí)，引起不同的降解；對硬質(zhì)PVC，對應(yīng)變敏感，變形后不能完全復(fù)原；對軟質(zhì)PVC，還有增塑劑外遷之敝（增塑劑外遷，引起材料變硬）；因?yàn)樵诩庸み^程中，多多少少會(huì)少量分解HCL氣體，它會(huì)對設(shè)備和模具形成較大的腐蝕，因此，要注意防腐。用途：用于擠出包裝薄膜，農(nóng)業(yè)薄膜，管道，門窗，板材；用于注塑低檔日用品及外殼，非承載荷構(gòu)件，電線，電纜，插頭，減振墊；用于擠出吹塑容器，中空制品，瓶子。注塑性能：PVC為無定形高聚物，沒有明顯的熔點(diǎn)，一般加熱到120℃～145℃就能熔化，但150℃以下就能分解出HCL氣體；180℃就大量的分解成HCL氣體；因此，需加入大量的熱穩(wěn)定劑才能注塑，注塑溫度的可調(diào)區(qū)間較小。注塑時(shí)，一般使用溫度為140℃～160℃；有時(shí)也可以達(dá)到190℃，但時(shí)間不能超過20分鐘，否則會(huì)大量分解。因?yàn)槁入x子的存在，它會(huì)輕微吸水，生產(chǎn)時(shí)，需哄干；烘干溫度在75℃～90℃之間，～；聚氯乙烯的熔體粘度大，流長比小，薄壁制品可能缺膠，因此，澆口和流道相對較大。收縮率為4‰；。3 注塑機(jī)及選用（1）臥式注塑機(jī)：臥式注塑機(jī)是最常用的類型。其特點(diǎn)是注射總成的中心線與合?？偝傻闹行木€同心或一致，并平行于安裝地面。它的優(yōu)點(diǎn)是重心低、工作平穩(wěn)、模具安裝、操作及維修均較方便，模具開檔大，占用空間高度??；但占地面積大，大、中、小型機(jī)均有廣泛應(yīng)用。（2）立式注塑機(jī)：其特點(diǎn)是合模裝置與注射裝置的軸線呈一線排列而且與地面垂直。具有占地面積小，模具裝拆方便，嵌件安裝容易，自料斗落入物料能較均勻地進(jìn)行塑化，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及多臺(tái)機(jī)自動(dòng)線管理等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是頂出制品不易自動(dòng)脫落，常需人工或其它方法取出，不易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作和大型制品注射；機(jī)身高，加料、維修不便。（3）角式注塑機(jī)：注射裝置和合模裝置的軸線互成垂直排列。根據(jù)注射總成中心線與安裝基面的相對位置有臥立式、立臥式、平臥式之分：①臥立式，注射總成線與基面平行，而合?？偝芍行木€與基面垂直；②立臥式，注射總成中心線與基面垂直，而合?？偝芍行木€與基面平行。角式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是兼?zhèn)溆信P式與立式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于開設(shè)側(cè)澆口非對稱幾何形狀制品的模具。塑料在料筒內(nèi)受到料筒壁和分流梭兩方面?zhèn)鱽淼臒崃慷芑扇廴跔顟B(tài)。由于塑料的導(dǎo)熱性很差，如果塑料層太厚，則它的外層熔融塑化時(shí)，內(nèi)層尚未塑化，若要使塑料的內(nèi)層也熔融塑化，塑料的外層就會(huì)因受熱時(shí)間過長而分解。因此，注塞式結(jié)構(gòu)不宜用于加工流動(dòng)性差、熱敏性強(qiáng)的塑料?？墒惯M(jìn)入料筒內(nèi)的塑料顆粒有一個(gè)預(yù)先塑化的過程，注射機(jī)內(nèi)的注射注塞用螺桿代替。螺桿除作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，還可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)入料筒的塑料，一方面在料筒的傳熱及螺桿與塑料之間的剪切摩擦發(fā)熱的加熱下逐步熔融塑化，另一方面被螺桿不斷推向料筒前端。當(dāng)靠近噴嘴處的塑料熔體達(dá)到一次注射量時(shí)，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下向前推動(dòng)，將熔體注入模具形腔中去。聚氯乙烯是流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性都很差的塑料，因此不宜選用注塞式注射機(jī)。再根據(jù)給定塑料件的大小，初步設(shè)計(jì)一模多腔的注射模所需的注射量要大于150cm，且模具形狀不大，所以適合選用臥式注射機(jī)。立式注射成形機(jī)和直角式注射成形機(jī)的結(jié)構(gòu)為注塞式結(jié)構(gòu)，而臥式注射成形機(jī)的結(jié)構(gòu)多為螺桿式，因此，此塑件應(yīng)選用臥式且為螺桿式的注射機(jī)進(jìn)行成形加工。根據(jù)技術(shù)規(guī)格的不同，此類注射機(jī)分有多種型號(hào)。由聚氯乙烯的成型條件工藝參數(shù)和注塑機(jī)型號(hào)參見《塑料成型工藝及模具簡明手冊》表3表313和表31318，選型號(hào)為XSZY250的注射機(jī)。4 模具設(shè)計(jì)為了提高模具的成形效率，把模具設(shè)計(jì)成有多個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)，使得一次注射成形多個(gè)相同的塑料皮帶輪。而XSZY250注射機(jī)的最大注射量為250 cm、最大成形面積為550 cm，這勢必會(huì)限制模具的型腔數(shù)。而且，此塑件成形模具必須帶有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，型腔越多，模具所需的零部件就越多，不僅會(huì)沒有與之匹配的模架而且提高模具的制造難度及加工成本。另外，型腔越多，成形出的制品精度也就越低。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度降低4%，因此型腔數(shù)也不宜過大。綜合考慮，初步確定為一模兩腔的結(jié)構(gòu)。圖1 圖2由于XSZY250注射機(jī)為臥式注射機(jī)，模具也應(yīng)該設(shè)計(jì)成臥式的，因此模具在水平方向上實(shí)現(xiàn)合開模動(dòng)作。而側(cè)向抽芯運(yùn)動(dòng)方向既可鉛垂（圖1），也可水平（圖2），但對兩者進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，前者上下兩個(gè)側(cè)型芯的自重會(huì)影響各自的抽芯力，導(dǎo)致兩個(gè)側(cè)型芯所用抽芯力的大小不同，破壞兩個(gè)斜導(dǎo)柱的受力平衡。而且在開模后，上下兩個(gè)側(cè)型芯所需的限位形式也會(huì)有所不同，從而增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。若采用后者結(jié)構(gòu)，上述缺點(diǎn)就會(huì)全被消除，因此應(yīng)該選用圖2所示的水平抽芯結(jié)構(gòu)。側(cè)向型芯位置確定后，為了使斜導(dǎo)柱的安裝位置不與分流道的開設(shè)位置發(fā)生干涉，最好將兩個(gè)型腔上下設(shè)置，即一個(gè)型腔設(shè)置在整個(gè)模具的上半部分，另一個(gè)型腔設(shè)置在下半部分，形成一上一下的位置結(jié)構(gòu)（圖3）。 圖3澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴出來后，到達(dá)型腔之前在模具中所流經(jīng)的通道，其作用是將熔融狀態(tài)的塑料從噴嘴處平穩(wěn)的引入模具型腔，并在熔體填充和固化定形的過程中將注射壓力和保壓力傳遞到塑料制品各部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料模具。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。此次設(shè)計(jì)的模具，其澆注系統(tǒng)為普通流道澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對注射成型效率和制件質(zhì)量有直接影響，是獲得優(yōu)質(zhì)塑料制品的關(guān)鍵。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處起到分流道為止的一段料流通道，負(fù)責(zé)將塑料熔體從噴嘴引入模具。當(dāng)模具閉合后，注射機(jī)噴嘴壓緊模具澆口套，并封緊注射機(jī)與模具之間的間隙，熔體材料直接從料筒流入主流道。此次設(shè)計(jì)的模具在臥式注射機(jī)上使用，主流道應(yīng)垂直于分型面。為了使冷凝料能從主流道中順利拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形。錐角α約為2176。～4176。，由于HPVC為流動(dòng)性能較差的材料，錐角α應(yīng)取大值，以降低熔體在流道中流動(dòng)阻力，因此取α=3176。，見圖4?！?，取Ra=。注射機(jī)噴嘴應(yīng)與主流道對中，為了補(bǔ)償對中誤差并解決冷凝料的脫模問題，～1mm。主流道進(jìn)口直徑d=d0+(～1) (mm) 圖4式中 d0為注射機(jī)噴嘴直徑，d0=3mm，因此，d=3+= （mm）。 主流道進(jìn)口端與噴嘴頭部應(yīng)為球面接觸，在澆口套上銑出一淺的球形定位槽，將噴嘴的球形頭壓在澆口套凹槽內(nèi)。通常主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑R比噴嘴球面半徑R0大1～2mm，凹下深度約為3～5mm。主流道進(jìn)口端球面半徑R=R0+（1～2） （mm） 式中R0為噴嘴球面半徑，得R0=18mm，因此,R=18+2=20 (mm)。在保證制品成形的條件下，主流道的長度應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失及廢料，但由于主流道的長度由與定模座板的厚度及澆口套的安裝位置有關(guān)，必須結(jié)合澆口套的設(shè)計(jì)一同對其進(jìn)行確定，因此主流道長度待定，接下去先設(shè)計(jì)澆口套。由于注射成形時(shí)，注射機(jī)對模具施加的壓力很大，主要作用于澆口套上，且主流道在與高溫塑料熔體和注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以一般不將主流道直接開設(shè)在定模上，而是將它單獨(dú)開在一個(gè)澆口套中，通常在淬火后嵌入模具，這樣在損壞時(shí)便于更換或修磨。常用的澆口套有A、B兩類，此模具選用圖5所示的A型澆口套，B型是為了防止?jié)部谔自谌垠w反壓力作用下退出定模設(shè)計(jì)的，這里不再贅述。圖5所示的澆口套嵌入定模座板之后，再由定位圈壓住其大端面，也能起到抵抗熔體反壓力的作用。澆口套的材料選用45鋼，要求熱處理后硬度達(dá)到43～48HRC。其尺寸應(yīng)根據(jù)XSZY250注射機(jī)配套的定位圈尺寸及定模座板的厚度進(jìn)行確定，澆口套與定模座板之間的配合采用H7/m6。澆口套與定位圈之間的配合采用H9/f9各尺寸見圖5。 圖5分流道是主流道與澆口之間的料流通道，是塑料熔體由主流道流入型腔的過渡段，負(fù)責(zé)將熔體的流向進(jìn)行平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，在多型腔模中起著將熔體向各個(gè)型腔分配的作用。對于單型腔模，可不設(shè)置分流道，而此次設(shè)計(jì)的模具設(shè)有兩個(gè)型腔，有必要開設(shè)分流道，且開設(shè)在定模座板與中間板之間，并在中間板上進(jìn)行加工。分流道其截面形狀及尺寸主要取決于制品的大小、模具結(jié)構(gòu)以及所加工的塑料種類。根據(jù)此塑料零件、材料及加工難易程度，確定分流道截面為半圓形截面，其尺寸依據(jù)推薦值及主流道直徑大小定為如圖6所示尺寸。分流道的表面粗糙度不宜太小，以防將冷凝料帶入型腔。這樣可增大對外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，減小流速，并與中心熔體之間具有一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有合適的切變速率和剪切熱。 圖6在容易修磨情況下，分流道的長度應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失及廢料，因此兩個(gè)型腔之間的間距也盡量小。根據(jù)型腔的大小，兩個(gè)型腔的距離定為105mm，圖7所示，總長為45mm。澆口是分流道與型腔之間長度非常短，截面又很狹窄的一段料流通道。澆口截面狹窄，可使經(jīng)過分流道之后壓力和溫度都已有所下降的塑料熔體，產(chǎn)生加速度和較大的剪切熱，保證熔體充模時(shí)具有較快的流動(dòng)速度和較好的流動(dòng)性。又因其長度短，所以澆口內(nèi)可容納的塑料熔體體積很小，故很容易冷卻固化，從而有助于防止保壓力不足或保壓時(shí)間過短而引起的倒流現(xiàn)象。而且，澆口內(nèi)冷卻固化的塑料熔體（廢料）強(qiáng)度很低，非常容易斷裂，故使制品與廢料分離，并便于制品脫模。澆口的長度和截面尺寸一般均可在試模過程中適當(dāng)調(diào)整。特別是調(diào)整其截面尺寸時(shí)，截面高度的變化對澆口的容積及澆口凍結(jié)時(shí)間影響很大；另外，截面積的變化對塑料熔體內(nèi)的 圖7切變速率影響很大，而切變速率又與熔體表面黏度有關(guān)，所以改變澆口截面尺寸或截面積的大小，可以控制澆口凍結(jié)時(shí)間，以及熔體充模時(shí)的流動(dòng)性能。澆口的形式很多，參考《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊》給出的澆口形式，根據(jù)塑料種類、塑料制品的形狀及分模落料形式，應(yīng)選側(cè)澆口，如圖8所示。圖8冷料穴是用來收集料流前鋒的冷料，常設(shè)在主流道或分流道末端。注射模閉合后，其內(nèi)部零部件將組合成一個(gè)能容納塑料的閉合空腔，即所說的型腔，它將接受由注射機(jī)注射出來的塑料熔體，并使它們在其內(nèi)部固化成形為塑料制品。構(gòu)成型腔的所有零部件統(tǒng)稱為成形零部件。由于塑料零件外形有凹陷部分，對應(yīng)成形模上必須有凸起部分，為便于加工起見，不把成形模設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，而是采用嵌入式的成形模，即用型芯嵌入固定板中形成型腔結(jié)構(gòu)。另外，與其它結(jié)構(gòu)件不同，成形零部件采用的是更為優(yōu)質(zhì)的材料，出于材料費(fèi)用考慮，也應(yīng)設(shè)計(jì)成嵌入式的。成形零部件在注射成形過程中直接與塑料熔體接觸，需要承受溫度、壓力及塑料熔體的沖擊和摩擦，長期工作之后，容易發(fā)生磨損、變形和斷裂，因此成形零部件必須采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作。而聚氯乙烯又跟別的塑料不同，熱分解后會(huì)產(chǎn)生帶有腐蝕性的氯化氫氣體，因此成形零部件必須要選用耐腐蝕材料，可選用3Cr2W8進(jìn)行調(diào)質(zhì)滲氮處理。成形零部件工作尺寸的確定必須考慮塑料的成形收縮、成形零部件的制造偏差及成形零部件的磨損等各方面因素。而且，由塑料零件圖給出，零件上由模具型腔成形的部位，其最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值；有型芯成形的部位，其最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值。參見《塑料成型工藝及模具簡明手冊》的規(guī)定，型腔的最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值。由《塑料成型工藝及模具簡明手冊》中給出的公式。（1）型腔徑向尺寸計(jì)算式中為型腔徑向基本尺寸，且為最小尺寸，其公差為,取為Δ/3，為塑料制品的基本尺寸，且為最大尺寸，其公差Δ，為塑料的平均收縮率，這里材料是HPVC，因此=（+）/2=%。（2）型腔深度尺寸計(jì)算 式中為型腔深度基本尺寸，且為最小尺寸，其公差為，取為Δ/3，為塑料制品高度基本尺寸，且為最大尺寸，其公差為Δ。（3）型芯徑向尺寸計(jì)算式中為型芯徑向基本尺寸，且為最大尺寸，其公差為,取為Δ/3，為塑料制品的基本尺寸，且為最小尺寸，其公差Δ。（4）型芯高度尺寸式中為型芯高度基本尺寸，且為最大尺寸，其公差為，取為Δ/3，為塑料制品深度基本尺寸，且為最小尺寸，其公差為Δ。（5）中心距尺寸 式中為中心距基本尺寸，是平均尺寸，其公差為，取為Δ/3，為塑料制品中心距的基本尺寸，也為平均尺寸，其公差為Δ。 因?yàn)榇怂芗袀?cè)凹部分，所以成形結(jié)構(gòu)中必須帶有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)分型時(shí)自動(dòng)抽芯，把其設(shè)計(jì)成機(jī)動(dòng)式的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。機(jī)動(dòng)式側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)利用注射機(jī)的開模運(yùn)動(dòng)，并對其方向進(jìn)行變換后，可將模具側(cè)向分型或把側(cè)型芯從制品中抽出。此次設(shè)計(jì)采用斜導(dǎo)柱式抽芯機(jī)構(gòu)。抽芯距是指側(cè)型芯從成形位置抽到不妨礙制品取出位置時(shí)，側(cè)型芯在抽拔方向所移動(dòng)的距離。抽芯距通常比側(cè)孔或側(cè)凹的深度大2～3mm。如圖9所示，采用二等分滑塊合模，其抽芯距必須保證瓣合模塊完全退到骨架臺(tái)肩之外才能將制品脫模， 圖9即必須抽出S1的距離再加上2～3mm，制品才能脫出，故抽芯距為 式中 S為最小抽芯距，單位為mm；R為骨架最大半徑，單位為mm；r為骨架最小半徑，單位為mm。所以將側(cè)型芯從制品中抽出所需的力叫抽芯力。影響抽芯力的因素很多，它與側(cè)型芯成形部分的表面積大小及其幾