【正文】 6。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3 注塑模的設(shè)計(jì) 注射模與注射機(jī)的關(guān)系 注射模具是安裝在注射機(jī)上使用的。溫度、注塑壓力、時(shí)間是其最關(guān)鍵的工藝參數(shù)。注塑成型它的周期短，能成型復(fù)雜的、尺寸精確的制件。注射方向的收縮率大于垂直方 向的收縮率，易產(chǎn)生變形，并使塑件澆口周圍部位的脆性增加；聚乙烯收縮率的絕對(duì)值較大，成型收縮率也較大，易產(chǎn)生縮孔；冷卻速度慢，必須充分冷卻，且冷卻速度要均勻；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹時(shí)可強(qiáng)行脫模。 聚乙烯在熱、光、氧氣的作用下會(huì)產(chǎn)生老化和變脆。聚乙烯有一定的機(jī)械強(qiáng)度，但和其他塑料相比其機(jī)械強(qiáng)度低，表面硬度差。圖 11 工件簡(jiǎn)圖 塑件工藝分析 . PE 材質(zhì)簡(jiǎn)介 據(jù)《注塑制品與注塑模具設(shè)計(jì)》（化學(xué)工業(yè)出版社 付宏生 劉京華 主編 2020 年辦版）介紹。謹(jǐn)表示感謝！ 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 1 塑件的工藝性分析 產(chǎn)品技術(shù)要求 (1) 使用性能 此為酒瓶?jī)?nèi)蓋，對(duì)于表面粗糙度的要求不高，但也不能有粗糙感。針對(duì)酒瓶?jī)?nèi)蓋的具體結(jié)構(gòu)，通過此次設(shè)計(jì)，使我對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)識(shí)。近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、長(zhǎng)壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。一個(gè)國(guó)家模具生產(chǎn)能力的強(qiáng)弱、水平的高低，直接影響著許多工業(yè)部門的新產(chǎn)品更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。塑料制品的造型和精度直接于模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在 1989 年 3 月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。因此，模具工業(yè)以成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)之一。在驚嘆時(shí)光飛逝的同時(shí)，我們也面臨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的來臨。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為專科三年的學(xué)業(yè)安排，是對(duì)大 學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的一場(chǎng)大檢測(cè)， 是對(duì)大學(xué)三年專業(yè)知識(shí)的一次全面總結(jié)，也是在參加工作前對(duì)理論知識(shí)的進(jìn)一步加強(qiáng)和鞏固，并進(jìn)行的一次全面實(shí)踐 ，對(duì)模具設(shè)計(jì)的全過程的學(xué)習(xí)。 隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也 日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞。 塑料以成為在鋼鐵、木材、水泥之后的第四代工業(yè)基礎(chǔ)材料，越來 越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。有人說，模具是現(xiàn)代工業(yè)之母。 塑料制品生產(chǎn)中先 進(jìn)合理的成型工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的重要因素。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動(dòng)下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具 型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，拓寬了視野，豐富了知識(shí)，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。 (2) 外觀 平整，光滑，不能有制造缺陷，如氣泡、凹陷、燒焦、疤痕、銀紋等。聚乙烯無味，無毒、呈乳白色。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 聚 乙烯的絕緣性能優(yōu)異，常溫下聚乙烯不溶于任何一種已知的溶劑，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸以及各種濃度的堿、鹽溶液。一般高壓聚乙烯的使用溫度約在 80℃左右，低壓聚乙烯為 100℃左右。 材料收縮率 據(jù)《塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》（宋于恒 主編 航空工業(yè)出版社 1994） 表 2－ 1聚乙烯（ PE） %～ %。它的成型工藝過程包括如下：成型前的準(zhǔn)備，注塑過程，塑件后處理。 注塑模包括：成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷 卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支承零部件。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過程外，還應(yīng)對(duì)所選用注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解，以保證設(shè)計(jì)的模具與使用的注射機(jī)相適應(yīng)。 β =60176。 V 澆 =2 V 圓臺(tái) + V 小圓柱 =2 += mm179。 滿足 nm1+m2≤ 80%mp，所以能保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)的最大注射范圍內(nèi)。 P是塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力，其大小一般約為注射機(jī)的 80%左右。噴嘴尺寸的查表得它的球面半徑為SR12,則 R2=SR+， 這樣有利于主流道的凝料脫出。選擇好的注射機(jī)是得到高質(zhì)量塑件的重要前提，因此這個(gè)步驟是必不可少的。由于是一模四腔，應(yīng)該使型腔的每一處都有足夠的壓力，同時(shí)保證塑件充滿型腔每一處，所以，采用短形對(duì)稱布置。 (4) 應(yīng)保證塑件的精度要求。 . 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 經(jīng)分析計(jì)算，此塑件采用普通流道系統(tǒng)，由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成。 (3) 有利于型腔中的氣體排出。 . 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注塑機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑件熔體的流通通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的 影響。 . 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間的通道。 . 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動(dòng)特性，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。一般要滿足以下原則： (1) 考慮分子定向的影響。 (5) 盡量縮短流動(dòng)距離。這就要對(duì)澆注系統(tǒng)的平衡。非平衡式即上述的參數(shù)不相等。 Lg 澆口的長(zhǎng)度。上式的式子它沒有考慮到分流道轉(zhuǎn)彎部分阻力的影響，以及模具濕度不均勻的影響。其步驟如下： (1) 首先將各澆口的長(zhǎng)度和厚度加工成對(duì)應(yīng)相等的尺寸。 . 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PE 材料在熔化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時(shí)及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣，如果在型腔中不及時(shí)排除干凈，可以會(huì)在塑件上形 成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。 (3) 利用排氣守排氣。成型零件它直接與高溫、高壓的塑料流接觸，因此成型零件要求具有較高的強(qiáng)度、剛度和耐磨性能。型腔的材料選 Cr12MoV,淬火處理，并中溫回火，使其達(dá)到硬度達(dá)到 55HRC 以上。 . 型腔的工作尺寸計(jì)算 所謂成型零件工作尺寸是指直接用來構(gòu)成塑件型面的尺寸。 型腔的深度尺寸計(jì)算： Hx1= [(1+Scp)Hs2/3 △ ]+δ z （ ） =[ 2/3]+ =+ HX1=Hx2=Hx3=Hx4 其中 HM 為型腔的深度尺寸， Hd 為制品高度最大尺寸， Hg為制品高度公稱尺寸，△的系數(shù)取 2/3。該芯采用鑲嵌式，它結(jié)構(gòu)牢固，它固定在動(dòng)模固定板上。 型芯的尺寸計(jì)算： 型芯的徑向尺寸： Lm1=〔 (1+scp)Ls+3/4△ )〕 δ z （ ） d1=〔 (1+scp)Ls+3/4△ )〕 δ z =〔 (1+) + 〕 = d2=〔 (1+scp)Ls+3/4△ )〕 δ z =〔 (1+) + 〕 = d1= d2= d3= d4 其上面字母所表示的意義和型腔的字母是一樣的。 (2) 成型收縮率波動(dòng)影響： %100?? ?M SML LLs? （ ） 其 中， s? — 塑件成型收縮率； LM — 模具成型尺寸； LS — 塑件對(duì)應(yīng)尺寸。但實(shí)際上對(duì)于聚烯烴 (如像 PP)、尼龍等塑料來說對(duì)模具的磨損是很小的，對(duì)小型塑件來說，成型零件磨損量對(duì)塑件的總誤差有一定的影響，而對(duì)于大的塑件來說影響很小。畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 因此還要計(jì)算側(cè)壁和底板的厚度。 （ ） =6㎜ H 型腔板的高度，經(jīng)算得 6mm滿足要求了。 導(dǎo)柱導(dǎo)向通常是由導(dǎo)柱和導(dǎo)套的間隙配合而組成的。 . 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 技術(shù)要求包括：導(dǎo)柱的長(zhǎng)度、形狀、材料、數(shù)量及布置。其用法與導(dǎo)柱的用法一樣。圖 34 導(dǎo)柱示意圖 取導(dǎo)柱的長(zhǎng)度為 100mm,導(dǎo)柱的材料選 20 鋼 ,淬火處理到 55～ 60HRC,導(dǎo)柱的前端做成錐臺(tái)形，這樣是為了導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱固定端粗糙度 Ra 為 ，導(dǎo)向部分 Ra 為 該導(dǎo)柱的布置采用階梯導(dǎo)柱對(duì)稱分布。粗糙度為 Ra 為 ，固定采 H7/r6 配合鑲?cè)肽０?。推出零件常分為推件板、推桿、推管、成型推桿等。模外冷卻取 P 約為 ～ 107Pa,模內(nèi)冷卻約取 107Pa,由此式可以得到，當(dāng)塑件越大，對(duì)型芯的包緊面也越大，因此脫模力也越大，在模內(nèi)脫出所需的脫模力要少于模外 脫出的脫模力。 . 推桿的設(shè)計(jì) 此模具由于塑件是圓形件，各處的脫模力是一樣的，為了各處平衡，設(shè)計(jì)推桿時(shí)應(yīng)均勻布置推桿。由公式 : 直徑 d=φ (L2Q/nE)188。其中 d 是推桿直徑，φ是安全系數(shù)，通常取 ， L 是推桿長(zhǎng)度， Q是脫模阻力， E彈性模量， n是