【正文】 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~4mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，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 任務(wù)書中塑件 已表 注公差，未注公差 取 MT5，可查參考書。 （ 3）脫模斜度 POM的成型性能良好，成型時(shí)收縮大，易變形翹曲 。 由給出的技術(shù)要求中知脫模斜度為 30’~10，這里取 10 （ 4）塑件尺寸如圖 所示。 圖 塑件尺寸 POM塑料的性能分析 (1) 使用性能：綜合力學(xué)性能突出，比強(qiáng)度、比剛度接近金屬，可代替鋼、鋁、鑄鐵等制造多種結(jié)構(gòu)零件及電子產(chǎn)品中的許多結(jié)構(gòu)零件。 (2) 成型性能：成型收縮率大，流動(dòng)性中等，熔融凝固速度快，注射時(shí)速度要快。 (3) 吸濕性：結(jié)晶性材料，不易吸收水分，原料一般不干燥或短時(shí)間干燥。（ 1000C,1—2h） 性能指標(biāo)：聚甲醛的收縮率很大，需盡量延長保壓時(shí)間來補(bǔ)縮改善縮水現(xiàn)象。 詳細(xì) 的 聚甲醛 性能指標(biāo)見表 。 2 表 聚甲醛 的性能指標(biāo) 密度 ρ (kg/dm3) 拉伸強(qiáng)度 /MPa 69 吸水率 ~ 拉伸彈性模量 /MPa *103 收縮率 S ％ ~ 抗彎強(qiáng)度/MPa 104 熔點(diǎn) /0C 180~200 抗壓強(qiáng)度 /MPa 63 POM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 聚 甲醛 的色澤 、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，聚 甲醛 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 160170；中段 170180；后段 180190。 （ 3）模具溫度 (t/℃ )： 80120。 （ 4）注射壓力（ p/Mpa）： 56140。 （ 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 2060；總周期40120。 3 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 通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析 ，分型面的選擇如圖所示 2 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 如 圖 方案 1。 4 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 兩 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 兩 腔，故流道采用對稱 直線 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 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 兩 腔，對稱直線 對稱 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。 5 塑件體積： V 塑 塑件質(zhì)量： m 塑 =ρ V 塑 = = 式中， ρ 可 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 2個(gè)塑件體積之和）為 V 總 = 塑 = 2 = 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 125cm3，注射劑型號 XSZY125 臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)參見表 6 表 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量/cm3 125 拉桿間距 /mm 260*360 螺桿柱塞直徑 /mm 42 模板最大行程/mm 300 注射壓力/MPa 150 最大模具厚度/mm 300 塑化能力 /g/s 168 最小模具厚度/mm 200 螺桿轉(zhuǎn)速/r/min 10~140 噴嘴球直徑/mm 12 合模力 /KN 900 噴嘴直徑 /mm 4 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— 1 可知 ， POM 所需注射壓力為100MPa~120MPa，這里取 p0=110Mpa， 該注射機(jī)的公稱注射壓力 p 公 =150MPa，注射壓力安全系數(shù) k1 這里取 ~,這里取 k1=。 k1 p0= 110=143Mpap 公 ， 所以，注射劑注射壓力合格。 （ 2）鎖模力校核 ①塑件在分型面上的投影面積 A 塑 =70 90+2 π 72= ②澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A 澆 ，即澆道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A 澆 數(shù)值，可以按照多型腔模具的統(tǒng)計(jì)分析來確定。 A 澆 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 A 塑 的 ~ 倍。由于本設(shè)計(jì)的流道簡單，分流道相對簡單，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小些。這里取 A 澆 = 塑 。 ③塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積，則 A 總 =n(A 澆 + A 塑 )=2 A 塑 = ④模具型腔內(nèi)的脹型力 F 脹 ， 則 F 脹 =A 總 p 模 = 35= 式中， p 模 是型腔的憑平均計(jì)算壓力值。 p 模 是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的 20%~40%，大致范圍為 30MPa~60MPa。 對于黏度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。 POM 屬中等黏度的塑料且塑件有精度要求，故 p 模 取 35MPa。 由表 可知該注射機(jī)的公稱鎖模力 900kN 鎖模力安全系數(shù)為 k2=~， 這里取 7 k2=，則取 k2F 脹 = F 脹 = = F 鎖 =900KN 所以注射機(jī)鎖模力滿足要求。 對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn) 行選擇。 8 第 3 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于建模中心塑料熔體的入口處，它將注射劑噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為橢圓形。以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔