【正文】 穿線盒注塑模 _課程設(shè)計(jì)說明書 1 第 1章 塑料成型工藝性分析 塑件的分析 （ 1）外形尺寸 如圖 所示，該塑件壁厚為 3mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長(zhǎng)，塑件材料為熱塑性塑料，流動(dòng)性較好，適合于注射成型。 （ 2）精度等級(jí) 任務(wù)書中塑件未注公差，已說明未注公差為 MT5，可查參考書。 （ 3）脫模斜度 PP 的成型性能良好，化學(xué)穩(wěn)定性較好，成型時(shí)收縮大，易變形翹曲。參考文獻(xiàn) [1]表 210 選擇塑件上的型芯與凹模的統(tǒng)一脫模斜度為 1176。 （ 4）塑件尺寸如圖 所示。 圖 塑件尺寸 PP塑料的性能分析 聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為 等規(guī)聚丙烯 無規(guī)聚丙烯 和 間規(guī)聚丙烯 三種。 1）成型特性 穿線盒注塑模 _課程設(shè)計(jì)說明書 2 （ 1）物理性能： PP 為無毒、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，是目前所有塑料中最最輕的品種之一，對(duì)水特別穩(wěn)定，在水中 14h 的吸水率僅為 %。分子量約 8~15 萬之間，成型性好。但因收縮率大，原壁制品易凹陷，制品表面光澤好，易于著色。 （ 2）力學(xué)性能： PP 的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其強(qiáng)度和硬度、彈性都比高密度 PE(HDPE)高。突出特點(diǎn)是抗彎曲疲勞性（ 7 10^7）次開閉的折選彎曲而無損壞痕跡，干摩擦系數(shù)與尼龍相似，但在油潤(rùn)滑下不如 尼龍。 （ 3）熱性能： PP 具有良好的 耐熱性，熔點(diǎn)在 164~170℃，制品能在 100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌。在不受外力的作用下， 150℃也不變形。脆化為 35℃，在低于 35℃會(huì)發(fā)生脆化，耐熱性不如 PE。 2）成型工藝 注塑機(jī)選用：對(duì)注塑機(jī)的選用沒有特殊要求。由于 PP 具有高結(jié)晶性，需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機(jī)。鎖模力一般按 3800t/㎡來確定，注射量20%85%即可。 干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。 熔化溫度： PP 的熔點(diǎn)為 160175℃，分解溫度為 350℃，但在注射加工時(shí)溫度設(shè) 定不能超過 275℃。熔融段溫度最好在 240℃。 模具溫度：模具溫度 5090℃，對(duì)于尺寸要求較高的用高模溫，型芯溫度比型腔溫度低 5℃以上。 注射壓力：采用較高注射壓力（ 15001800bar）和保壓壓力（約為注射壓力的 80%）。大概在全行程的 95%時(shí)轉(zhuǎn)保壓，用較長(zhǎng)的保壓時(shí)間。 注射速度：為減少內(nèi)應(yīng)力及變形，應(yīng)選擇高速注射，但有些等級(jí)的 PP 和模具不適用（出現(xiàn)氣泡、氣紋）。如刻有花紋的表面出現(xiàn)由澆口擴(kuò)散的明暗相間條紋，則要用低速注射和較高模溫。 流道和澆口：流道直徑 47mm，針形澆口長(zhǎng)度 ，直徑 可小至 。邊形澆口長(zhǎng)度越短越好，約為 ，深度為壁厚的一半，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內(nèi)的熔流長(zhǎng)度逐肯增加。模具必須有良好的排氣性，排氣孔深 ，厚 ，要避免收縮痕，就要用大而圓的注口及圓形流道，加強(qiáng)筋的厚度要?。ɡ缡潜诤竦?5060%）。均聚 PP 制造的產(chǎn)品，厚度不能超過 3mm，否則會(huì)有氣泡（厚壁制品只能用共聚 PP）。 熔膠背壓：可用 5bar 熔膠背壓，色粉料的背壓可適當(dāng)調(diào)高。 制品的后處理：為防止后結(jié)晶產(chǎn)生的收縮變形，制品一般需經(jīng)熱水浸泡處理。 詳細(xì)的純聚丙 烯性能指標(biāo)見表 。 穿線盒注塑模 _課程設(shè)計(jì)說明書 3 表 聚丙烯的性能指標(biāo) 密度ρ (kg/dm3) ~ 抗拉屈服強(qiáng)度 b? （ MPa） 56~67 比體 v(dm3/kg1) ~ 拉伸彈性模量 E1 103MPa ~ 收縮率 S(％ ) ~ 拉彎強(qiáng)度 ??（ MPa） 熱變形溫 t(℃ ) 102~115 硬度（ HB） R95~105 熔點(diǎn) t(℃ ) 170~176 體積電 阻 數(shù)v? （ cm? ） 1016 PP的注射成型過程及工藝參數(shù) 1）注射成型過程 （ 1）成型前的準(zhǔn)備 對(duì)聚丙烯的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，聚丙烯成型前須進(jìn)行干燥，處理溫度為 80 度到 100 度，干燥時(shí)間 12 小時(shí)。 （ 2）注射過程 塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具的型腔成型，其過程可分為沖模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。 （ 3）塑件的后處理（退火） 。退火處理的方法為紅外線燈、烘箱，處理溫度為 70度，處理時(shí)間是 24 小時(shí)。 2）注射工藝參數(shù) （ 1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為 48r/min。 （ 2）料筒溫度 (t/℃ )：前段 160180；中段 180200；后段 200220。 （ 3）模具溫度 (t/℃ )： 8090。 （ 4）注射壓力（ p/Mpa）： 70100。 （ 5） 成型時(shí)間（σ /s）：注射時(shí)間 2060；高壓時(shí)間 03；冷卻時(shí)間 2090；總周期50穿線盒注塑模 _課程設(shè)計(jì)說明書 4 第 2 章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī) 分型面位置的確定 通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的 分析，分型面的選擇有圖 與圖 所示的兩種方案 圖 方案 1 圖 方案 2 分型面應(yīng)選在利于開模取出塑件的平面即選擇圖 的方案 2。 型腔數(shù)目和排位方式的確定 （ 1）型腔數(shù)量的確定 由于該塑件的精度要求不高，塑件的尺寸較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。 同時(shí)，考慮到塑件的尺寸、模具結(jié)構(gòu)的尺寸的關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本的費(fèi)用等因素，初步定為一模四腔結(jié)構(gòu)形式。 （ 2）型腔排列的形式的確定 由于該模具選擇的是一模四腔，故流道采用 H 形對(duì)稱排列，使型腔進(jìn)料平衡，如圖 所示。 （ 3）模具結(jié)構(gòu)形式的初步確定 穿線盒注塑模 _課程設(shè)計(jì)說明書 5 圖 型腔數(shù)量的排列布置 由以上分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模四腔，對(duì)稱 H 型直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)初選推件板推出或推桿推出方式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對(duì)稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口，且開設(shè)在分型面上。因此，定模部分 不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分需要添加型芯固定板、支撐板或者推件板。由上綜合分析可確定采用大水口（或者帶推件板）的單分型面注射模。 1）注射量的計(jì)算 通過 Pro/E 建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖 所示。 塑件體積： V 塑 塑件質(zhì)量： m 塑 =ρ V 塑 = = 式中，可根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]表 96 取 2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件提及的 倍 ~1 倍來估 算。由于本次設(shè)計(jì)采用流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積 倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 4 個(gè)塑件體積之和）為 穿線盒注塑模 _課程設(shè)計(jì)說明書 6 V 總 = 塑 = 4 = 圖 體積分析 3) 選擇注射機(jī) 根據(jù)以上計(jì)算得出在一次過程中注入模具型腔的總體積為 V 總 =，由參考文獻(xiàn) [1]式 (418)V 公 =V 總 /=。根據(jù)以上的計(jì)算，初步選擇公稱 注射量 300cm3，注射劑型號(hào) XZY300 臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)參見表 表 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量 125cm3 拉桿內(nèi)向距 260? 360mm 螺桿塞直徑 42mm 移模行程 300mm 注射壓力 150MPa 最大模具厚度 300mm 注射速率 100g/s 最小模具厚度 200mm 塑化能力 螺桿轉(zhuǎn)速 0~220r/min 定位孔直徑 100mm 鎖模力 9 510N? 噴嘴球半徑 12mm 噴嘴孔直徑 4）注射劑的相關(guān)參數(shù)的校核 （ 1）注射壓力校核 參考文獻(xiàn) [1]表 4—