【正文】 ⑤ 聚乙烯的比熱容較大，盡管它的熔點并不高，塑化時仍需要消耗較多的熱能，要求塑化裝置應(yīng)有較大的加熱功率。 （ 2） PE 的主要成型特點 ① 成型性好，可用注射、擠出及吹塑等成型加工方法。低壓聚乙烯的熔點，剛性，硬度和強度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性；高壓聚乙烯的柔軟性，伸長率，沖擊強度和滲透性較好；超高分子量聚乙烯沖擊強度高，耐疲勞，耐磨。 是以乙烯為單體進行聚合而制得的聚合物，是一個由多種工藝方法生產(chǎn)的具有多種結(jié)構(gòu)和特性的系列品種。 脫模斜度分析 該塑件采用的塑料是 PE，而 PE 的成型收縮率較小（ ～ %），而且塑件不太復(fù)雜，所以應(yīng)取較合適的脫模斜度。 影響塑件精度（公差）的因素主要有：模具制造誤差及磨損，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損；塑料收縮率的波動；成型工藝條件的變化；塑件的形狀、飛邊厚度波動；脫模斜度和成型后塑件尺寸變化等。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 3 2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析 塑件圖 圖 21 塑件零件圖 產(chǎn)品名稱：水管短接頭 產(chǎn)品材料： PE 產(chǎn)品數(shù)量： 大批量 技術(shù)要求：未注公差 IT14 塑件的工藝分析 塑件的尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。 通常一個成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等，時間的長短取決于塑件的大小、形狀和厚度、模具的結(jié)構(gòu)、注射機的類型及塑料的 品種和成型工藝條件等因素。合理的模具結(jié)構(gòu)是提高塑料注射模壽命的基礎(chǔ)。當(dāng)塑件的側(cè)向有凸凹孔等結(jié)構(gòu)時，在塑料被推出之前，必須先抽拔側(cè)向的型芯（或鑲件），才能使塑件順利脫模。成型零件是構(gòu)成模具型腔部分的零件，包括內(nèi)模鑲件、型芯和側(cè)抽芯等?？梢娔＞吖I(yè)在世界各國經(jīng)濟發(fā)展中具有重要的顯著地位。優(yōu)化模具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和型件的 CAD/CAE/CAM 并使之趨于智能化，提高型件成形加工工藝和模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，提高模具制造精度與質(zhì)量，降低型件表面研磨、拋光作業(yè)量和制造周期；研究、應(yīng)用針對各種類模具型件所采用的高性能、易切削的專用材料，以提高模具使用性能；為適應(yīng)市場多樣化和新產(chǎn)品試制，應(yīng)用快速原型制造技術(shù)和快速制模技術(shù)，以快速制造成型沖模、塑料注射?；驂鸿T模等，應(yīng)當(dāng)是未來 5～ 20 年的模具生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢。沒有塑料的生產(chǎn)，就沒有塑料制品的生產(chǎn)；沒有塑料制品的生產(chǎn)，塑料就不能變成工業(yè)產(chǎn)品和生活用品。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 1 1 緒論 模具 仔 加工工業(yè)中的地位 模具產(chǎn)品的品種很多，主要以沖壓模具、塑料模具和壓鑄模具為主。塑料工業(yè)是一個快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，自 1907 年美籍比利時人列奧 所 以在這種情況下研究這一課題是具有現(xiàn)實意義的近年來，我國塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的推動下，形成了一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條。 注射模具簡介 注塑模亦稱注 射模。排氣系統(tǒng)是熔體填充時將型腔內(nèi)空氣排出模具以及開模時讓空氣及時進入型腔，避免產(chǎn)生真空的結(jié)構(gòu)。澆注系統(tǒng)是模具中熔體進入型腔之前的一條過渡通道，其作用是將 熔融的塑料由注射機射嘴引向閉合的模腔。不同結(jié)構(gòu)形式的注射模型腔和型芯，其強度、剛度以及易損壞部分的修理、更換方便與否是不同的。 目前，注射成型工藝發(fā)展很快，除了熱塑性塑料注射成型以外，一些熱固性塑料也可以成功地用于注射成型，且具有效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點；低發(fā)泡塑料注射成型提供了緩沖、隔音、隔熱等優(yōu)良性能的塑料制件；雙色和多色注射成型提供了多種顏色、美觀實用的塑料商品 。 為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的 尺寸精度設(shè)計得低一些。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 4 塑件 表面質(zhì)量分析 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低 。為保證壁厚的均勻一致，因此取塑料件的內(nèi)外表面的脫模斜度一致，這里脫模斜度取 。 聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡單的高分子，也是應(yīng)用最廣泛的高分子 材料。低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件；高壓聚乙烯適于制作薄膜等；超高 分子量聚乙烯適于制作減震，耐磨及傳動零件。 ② 吸水性小，不超過 %， 吸濕小 ， 無論采用何種成型方法，皆不需要先對顆粒進行 充分干燥 。但加熱時間不宜過長，否則易分解或燒傷。易取向和翹曲。因此模具設(shè)計中，應(yīng)注意澆口位置的選擇，防止產(chǎn)生縮孔和變形。主要用于熱固性塑料的成型，也可以用于熱塑性塑料的成型。 （ 3）注射模塑又稱注射成型法。 優(yōu)點是成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜，尺寸精度高，帶有金屬或非金屬嵌件的塑 件，對各種塑料的適應(yīng)性強，生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)全自動化等。 PE 注塑成型工藝參數(shù) PE 注射成型工藝參數(shù)如表 31 所示，試模時可根據(jù)實際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。C 后段 140～ 160 冷卻 15～ 60 中段 — 周期 40～ 140 前段 170～ 200 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 30～ 60 注射壓力 /MPa 60～ 100 后處理 方法 — 注射溫度 /186。在設(shè)計模具時，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過程外，還應(yīng)對所選用的注射機的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解，以保證設(shè)計的模具與使用的注射機相適應(yīng)。 （ 1）公稱注射量是指在對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。注射壓力的大小與流動阻力、制品的形狀、塑料的性能、塑化方式、塑化溫度、模具溫度及對制品精度要求等因素有關(guān)。 （ 4） 螺桿直徑和注射行程是指注射機的一次注射量由螺桿直徑 D 和注射行程 S 所決定，而 S 值與 D 值之間應(yīng)保持一定比例。注射功及其注射功率即作為表示機器注射能力大小的一項指標(biāo)。 （ 8）合模裝置的基本尺寸包括模板尺寸、拉桿空間、模板間最大開距、動模板的行程、模具最大厚 度與最小厚度等。 （ 10）空循環(huán)時間是在沒有塑化、注射保壓、冷卻、取出制品等動作的情況下。 初選注射機型號 根據(jù)塑件所用塑料的類型、體積和重量、塑件的生產(chǎn)批量及產(chǎn)品的特點和設(shè)計要求， 本模具 初選 螺桿式注射機額定注射量最小的型號為 XSZY125。若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。分型面的形狀有平面、斜面、階梯面和曲面。 選用雙分型面形式的缺點：增加模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。 確定分型面 綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和塑料同時充滿型腔，如圖 51 所示 圖 52 一模二件 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 13 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中由注塑機噴嘴到型腔之間的進料通道。掌握塑料的流動特性以及溫度，剪切速率對粘度的影響，以設(shè)計出合適的澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利的引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序的排出，避免充填過程中產(chǎn)生紊流或渦流，也避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。對于大型或薄壁塑料制件，塑料熔體有可能因其流動距離過長或流動阻力太大而無法充滿整個型腔。 （ 9）注射機安裝模板的大小。 澆注系統(tǒng)可以分為普通流道和熱流道澆注系統(tǒng)。通常料口不直接開在定模上，而是制成單獨的注道套（亦稱進料嘴）鑲在定模固定板上。但實際上，由于機加工原因，多采用斷面為半圓形、梯形或矩形的流道。否則將會導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生，如缺料、發(fā)脆、分解、翹曲等均與澆口設(shè)計直接相關(guān)。 注射模具澆注系統(tǒng)的作用，是使來自注射噴嘴的熔融物料迅速充滿全部型腔，并在充模過程中將壓力傳遞到型腔的各個部位以使制件均勻成型。根據(jù)設(shè)計手冊查 注射機噴嘴的有關(guān)尺寸。 為了便于拉出芯子的主要通道，設(shè)計成錐形的主要通道，與節(jié)距 1～ 3度，由轉(zhuǎn)換澆道 。 PE 分流道的直徑推薦值 4～ 10mm。 （ 4）確保耗料量??； 澆口的位置的選擇對塑件質(zhì)量有直接影響，主要以塑件形狀和要求來確定，通常應(yīng)考慮以下幾個問題： （ 1）塑料流動能量損失最小。澆口位置應(yīng)按塑件壁厚分布情況而定，一般應(yīng)設(shè)置在塑件壁厚的部位上；如有幾個厚部位，則應(yīng)布置在這些厚壁之間的一般壁厚上，使壓力能均勻傳遞到各部位；如當(dāng)加強肋能造成縮孔時，澆口應(yīng)放置在加強肋上。 （ 5）澆口的位置及大小要考慮對型芯的影響。 根據(jù)以上原則和零件的實際情況，決定選用側(cè)澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應(yīng)用廣泛的澆口形式。且開在主澆道對面的動模板 上，直徑稍大于主澆道大端直徑，便于冷料的進入。需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計計算。 （ 4）冷卻水的入口宜選在澆口附近。 （ 8）冷卻水道的大小要易于加工和清潔，一般孔徑為 8～ 10mm。間隙大小為 . 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 19 7 成型零件的設(shè)計 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具中成型零件決定塑件的幾何形狀和尺寸，成型零件包括型芯、型腔、鑲塊、成形桿和成形環(huán)等。它的結(jié)構(gòu)取決于塑件的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通?？煞譃檎w式和組合式兩大 類。 該塑件采用整體式型芯。 ② 組合式型芯 組合式型芯又分為整體裝配式和鑲件組合式。塑料制品的幾何尺寸分別稱之為凹模尺寸、型芯尺寸和中心距尺寸。一方面是設(shè)計時采用的成形收縮率與塑件生產(chǎn)時的實際收縮率之間的誤差（ δ）；另一方 面是成形過程中，成形收縮率受到注射工藝的影響，可能在其最大值和最小值之間波動，而產(chǎn)生誤差（ δ2）。一般成形零件工作尺寸制造公差值 δ3取塑件公差值 Δ的 1/3～ 1/4 或取 IT7～ IT8 級作為零件制造公差，組合式型腔或型芯的制造公差應(yīng)根據(jù)尺寸鏈來確定。 （ 4）模具安裝配合的誤差 模具的成形零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。 該產(chǎn)品材料為 PE， 通過查 設(shè)計大典 得知其密度為 ～ g/cm3，平均密度為 ，收縮率為Smax=%， Smin=%， 所以平均收縮率 Scp=（ %+%） /2=2%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取 δ3=Δ/3。 脫模力的 計算 ( c o s si n )tF Ap ? ? ??? （ 81） 式中： Ft脫模力 （ N） ； A塑件包絡(luò)型芯的面積 （ m2） ； p塑件對型芯單位面積上的包緊力一般情況下，模外冷卻的塑件 p 取107～ 107Pa；模內(nèi)冷卻的塑件， ｐ 取 107～ 107Pa； α脫模斜度忽略為 2186。=， α=2186。 推桿的設(shè)計 推桿設(shè)計的注意事項 ： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 25 （ 1） 推桿位置應(yīng)選在脫模阻力大的地方及設(shè)在塑件強度剛度較大處，以免塑件變形損壞。 推桿的材料多為 45 鋼、 T8 或 T10 碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度大于 50HRC，表面粗糙度在 ，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長適應(yīng)壽命。因此必須設(shè)有復(fù)位裝置。 限位