【正文】 主流道尺寸主要決定于塑件尺寸和噴嘴尺寸，特別是塑件的肉厚。 塑件外觀質(zhì)量：根據(jù)塑件大小、形狀及技術要求，做到去除修整澆口方便，澆口痕跡無損塑件的美觀和使用。 塑料耗量要少：在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。盡可能采用平衡式布置，以變設計平衡式分流道定位圈高度小型模具810mm，大型1015mm。3. 掌握側抽芯機構設計。三、模具加熱裝置設計加熱方式：電加熱、油加熱、蒸汽加熱、過熱水加熱等四、模具冷卻系統(tǒng)設計影響模具冷卻的因素：塑料種類、塑件壁厚、模具材料、模具溫度、冷卻系統(tǒng)回路布置、冷卻液溫度和流動狀態(tài) 要減少冷卻時間，模溫應低，正確設計回路及控制冷卻液流動狀態(tài)冷卻裝置設計應考慮1） 水孔要求：冷卻回路數(shù)量盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大，一般孔徑大于8mm，孔與孔3~5d2）冷卻通道的布置應合理 冷卻水孔壁距型腔大于10mm，一般12~15mm3）對于大、中型模具，出、入水口溫度應在5℃以內(nèi)。模溫對制品模塑周期影響 冷卻系統(tǒng)占模塑周期80%，故縮短周期關鍵是縮短冷卻時間，可在保證制品質(zhì)量前提下，降低模溫，減少冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。強度計算依據(jù)：型腔所受力應不超過許用應力即σ≤[σ]剛度計算依據(jù)：保證制品精度 保證不發(fā)生溢料 即σ≤[σ] 保證制品脫模型腔側壁和底板厚度計算（1）組合式圓形型腔1）側壁厚度計算：力學模型：兩端開口，僅受均勻內(nèi)壓的厚壁圓筒；內(nèi)半徑增大，與底板產(chǎn)生間隙按剛度：內(nèi)半徑增量為 得： 按強度： 式中：δ型腔彈性變形增大值 p型腔內(nèi)塑料熔體壓力 E材料彈性模量 μ泊松比 [σ]材料許用應力2）底板厚度計算：力學模型為周邊簡支的圓板，最大變形發(fā)生在中心圓板中心變形量： 得底板厚度： 按強度：最大應力中心 （2）整體式圓形側壁厚度： 力學模型為受均布載荷的懸臂梁底板厚度：周邊固定圓板，最大應力在周邊按剛度 按強度 （3）組合式矩形型腔側壁厚度：力學模型為受均布載荷的矩形框架按剛度總變形量：長邊的最大撓度在中心：相連兩邊的拉伸量：總變形量：得側壁厚度： l1型腔長邊厚度H型腔側壁總高β考慮短邊影響系數(shù)，查表48按強度由彎曲應力與受鄰邊引起的拉伸應力 其中 得厚度 442但當長短邊壁厚不相等時 t2=nt1底板厚度計算：底板為受均布載荷的簡支梁，最大變形在中心按剛度 按強度 （4）整體式矩形型腔側壁厚度：力學模型為三邊固定，一邊自由的矩形板，最大變形在自由邊的中點，按剛度變形包括兩部分：受均布載荷而產(chǎn)生的變形和兩相鄰側壁受拉而伸長 ， 式中 側壁厚度： 按強度當H1/l1≥ 當H1/l1＜ 底板厚度： 底板為受均布載荷的矩形板按剛度 按強度 厚度 第四節(jié) 結構零件設計一、 合模導向機構設計作用：保證動、定?；蛏?、下模合模時正確定位和導向，有時承受一定側壓力形式1）導柱、導套2）錐面定位或斜面對于大型、深腔薄壁件及高精度，除導柱、導套粗定位，還用錐面或斜面作輔助定位。結構簡單便于制造三、成型零件工作尺寸計算影響塑料制品尺寸公差因素①成型零件制造誤差δz：該誤差直接影響制品尺寸公差，占制品公差1/3。成型制品螺孔—必須考慮塑料收縮率、表面粗糙度小、始端和末端按制品結構設計 型芯設計 型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，有整體式和組合式。②局部鑲嵌式：有些制品成型用凹模某部分特別容易磨損或難加工，可將此部分做成一塊，再用銷、燕尾槽、“T”形槽、圓形槽鑲入型腔內(nèi)。 3）保證制品質(zhì)量 4）有利于防止溢料 5）有利于排氣 6）便于成型零件加工 7）必須考慮注射機的技術參數(shù)二、成型零件的結構設計成型零件：模具上直接成型出塑件形狀的零件。④螺紋始端與末端應有過渡段 齒輪 常用齒輪材料：PA、POM、聚酯、聚氨酯 要求：壁厚均勻，形狀對稱；較小齒輪采用薄片式，較大齒輪采用整體輻板結構；軸與齒輪孔固定用月形配合或用定位銷；相互嚙合齒輪用相同塑料。 支撐面以塑件整個底面作支撐面，不易做到，因此采用凸邊或幾個凸起的腳為支撐 塑料制品的圓角要求塑件轉(zhuǎn)角盡可能采用圓角過渡，除塑件要求必須采用尖角外。尤其透明制品二、 塑料制品幾何形狀 制品形狀 考慮模具①在不影響使用功能前提下，避免采用側凹、側孔②當制品材料為POM|、PE、PP、PA時，可考慮用強制脫模③考慮制品強度和剛度，底、蓋、邊緣、緊固用凸耳和臺階設計④考慮成型時分型面位置，避免脫模后變形壁厚 ①壁厚應均勻，以免收縮不均 ②制品壁厚主要取決于塑料品種、制品大小及模塑工藝條件。定型方法：內(nèi)徑定徑與外徑定徑（內(nèi)壓法與真空法）管材擠出工藝條件控制五、吹塑薄膜法成型擠出與吹脹設備：擠出機及機頭、冷卻裝置、夾板、牽引輥、導向輥、卷取裝置工藝過程。 擠出方法 特點：生產(chǎn)連續(xù)、效率高、投資少、成本低、操作簡單、應用范圍廣。模壓時間太長，會產(chǎn)生過熟，導致制品強度下降，過短，則欠熟。溫度壓制時模具溫度，比熱塑性塑料模溫更重要。固化速度：快，充模不滿；慢，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)效率低。主要用于熱固性塑料成型。 冷卻時間決定于制品壁厚、塑料熱性能、結晶性能以及模具溫度。時間完成一次注射過程需要時間稱模塑周期。其作用是克服從料筒流向型腔的阻力，使熔體具有充模的速率，對熔體壓實。塑化壓力影響熔體溫度、塑化效率及成型周期。非晶，主要影響充模速率，對于粘度高如PC、PSF為防止應力開裂、凹陷、模具溫度應高（但收縮增加）。3）、模具溫度 影響充模和冷卻，故影響制品內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量。②設備 理論上柱塞式溫度高，螺桿式溫度低1020℃，但實際為了提高生產(chǎn)效率，兩者相反。 溫度1） 料筒溫度每種塑料控制溫度不同，要求在Tf—Td或Tm—Td，穩(wěn)定材料可高些，靠近Td 熱敏性要低些，靠近Tf。 制品后處理在成型過程易造成制品產(chǎn)生內(nèi)應力，通過后處理，可改善和提高制品性能及尺寸穩(wěn)定性。③倒流階段（t2t3）從柱塞或螺桿開始后退至澆口開始凍結。以快速充模為好。a. 快速充模：即高速充模，熔體通過噴嘴、澆注系統(tǒng)進入型腔產(chǎn)生大量熱，熔體溫度升高，故充模所需壓力小，高分子定向小，制品熔接強度高。根據(jù)熔體進入型腔變化情況，過程分為充模、壓實、倒流和澆口凍結后冷卻。②不易吸水如PE、PP、POM等一般不干燥 ③對于ABS、PS一般要干燥 干燥方法：①熱風循環(huán)干燥、紅外線加熱（小批量） ②負壓沸騰干燥或真空干燥（大批量）2）料筒的清洗一般塑料制品加工原則：先淺后深，先低后高，先穩(wěn)定性好。如：PVC、POM防止降解措施：加入熱穩(wěn)定劑控制成型工藝條件，如縮短高溫時間 應力開裂某些塑料在外力或溶劑作用下易產(chǎn)生開裂，如PS、PC、PSF等脆性材料防止缺陷：加入增強材料；正確設計成型工藝過程和模具；提高塑件結構工藝性 熔體破裂當一定熔體指數(shù)的塑料熔體在恒溫下通過噴嘴孔時，其流速超過一定值后，擠出物的熔體表面發(fā)生明顯的橫向凹凸不平或外形畸變以至支離或斷裂。 結晶性根據(jù)塑料是否結晶有結晶型、非結晶型 結晶型：PE、PP、PTFE、PA，為不透明或半透明非結晶型：PS、PMMA、ABS、PSF，透明結晶型塑料使用性能較好，但收縮大，易產(chǎn)生縮孔，制品內(nèi)應力大，各向異性顯著，制品易翹取、變形。 比容和壓縮比 水分和揮發(fā)物 固化特性熱固性塑料在成型過程中，樹脂發(fā)生交聯(lián)反應，分子結構構成體型。 分散體 PVC糊 樹脂加非水溶液形成的懸浮體，稱溶膠塑料或“糊”塑料，生產(chǎn)制品需經(jīng)塑型和烘熔兩過程。2. 了解塑料使用性能。 塑料模具的重要性塑料模是塑料模塑成型關鍵的工藝裝備。用于醋酸纖維素、聚乙烯醇、聚碳酸酯、氯乙烯和醋酸乙烯共聚物。流涎鑄塑：將熱塑性或熱固性塑料配成一定黏度溶液，然后以一定速度流布在連續(xù)旋轉(zhuǎn)的基材（不銹鋼）上，通過加熱以脫掉溶劑并進而使塑料固化。離心澆鑄：將液狀塑料澆入旋轉(zhuǎn)模具中，在離心力的作用下使其充滿回轉(zhuǎn)體形的模具。擠出吹塑薄膜：先擠出型坯，再通壓縮空氣，使管坯變管膜。經(jīng)加熱熔化呈流動狀態(tài)后，由柱塞或螺桿推動通過料筒前端噴嘴并注入溫度較低的閉合模具中。塑料成型工藝與模具設計設計方案第一章 塑料模塑工藝與塑料模具設計概論1. 掌握塑料成型工藝方法。一、 塑料模塑在塑料工業(yè)中的地位二、 塑料模塑成型方法及塑料模的重要性塑料模塑成型方法簡介1）注射模塑：將粒狀或粉狀塑料從注射機料斗送進加熱料筒。4）吹塑中空吹塑：先擠出型坯，再將處于塑性狀態(tài)的型坯置于模具型腔內(nèi)，借壓縮空氣壓力將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經(jīng)冷卻定型得中空塑件。嵌鑄：將各種非塑料物件包封在塑料中的一種成型方法。用于PA、PE塑料。如電影膠卷、相片膠卷。如用PVC糊制皮球、瓶罐等。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力三、模具的發(fā)展趨勢第二章 塑料1. 掌握塑料的組成、性能、用途及分類。第一節(jié) 塑料成分與特性一、塑料的主要成分（塑料由樹脂和助劑組成）樹脂、填充劑、增塑劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑二、塑料特性及用途密度小、比強度和比剛度高、化學穩(wěn)定性好、電絕緣絕熱隔聲性能、耐磨和自潤滑性好，黏結性好、成型性能好、各種防護性能；但機械強度和硬度低、耐熱和導熱性差三、 成型用物料及其配制粉料和粒料 粉料：將各種組分混合即可 粒料：需經(jīng)塑煉和造粒，制品性能更一致 溶液 主要成分為樹脂與溶劑，溶劑在加工中揮發(fā)，為流涎法生產(chǎn)的原料。其值影響模具設計、成型工藝及制品質(zhì)量；為提高流動性可增加潤滑劑，采用適當模具結構，減小型腔表面粗糙度，提高成型溫度和壓力。 吸水性*水敏性：即使含少量水分，高溫高壓下也易分解如PMMA、PA、PC等。在料溫高和長時間下會產(chǎn)生降解、分解、變色。預處理：①對于吸水性強的如PC、PA、PMMA等成型前應干燥，否則制品產(chǎn)生斑紋、銀絲和氣泡，甚至降解。1） 塑料塑化塑化將影響制品產(chǎn)量和質(zhì)量，故要求在規(guī)定時間內(nèi)達：①質(zhì)量—熔體溫度達要求且均勻 ②數(shù)量—足夠，以滿足注射影響塑化質(zhì)量因素：①原料是否干燥 ②工藝條件，料溫、螺桿轉(zhuǎn)速、預塑壓力 ③注射機類型 ④螺桿結構：L/D，螺槽深度 ⑤噴嘴2）熔體充滿型腔與冷卻定型對于該過程，合理地控制溫度、壓力、時間等工藝參數(shù)，對獲得優(yōu)良塑料制品很重要。此階段的關鍵是控制充模時間。制品使用易出現(xiàn)沿分子定向裂紋，熱穩(wěn)定性差。螺桿前移，壓力不變；螺桿不動，壓力下降。脫模時，模內(nèi)壓力不一定等于大氣壓力，兩者之差等于殘余壓力。可通過改變溫度、壓力、 螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿結構等達到。 影響因素①同一塑料 分子量越大，分子量分布越窄，溫度越高；加入玻纖GF，流動下降，溫度升高。2）、噴嘴溫度 略低于料筒最高溫度，選擇噴嘴溫度要注意防流涎與防賭塞。對于結晶與非晶不同。其大小由液壓系統(tǒng)中溢流閥調(diào)整。2） 注射壓力 柱塞或螺桿頂部對熔體施加的壓力。3） 保壓壓力等于或小于注射壓力，其作用是補縮。 保壓時間對制品準確性有影響，時間不足，熔體倒流，制品出現(xiàn)凹陷、縮孔。將粉狀、粒狀、碎狀或纖維狀塑料放入成型溫度下的模具加料腔，使其成型并固化，從而得到所需制品。要控制兩個參數(shù)機固化速度和固化程度。⑥脫模：可用手動與機動脫模⑦模具清理：用銅刀或銅刷去除殘留物，用壓縮空氣吹凈模具三、壓縮模塑工藝條件確定成型壓力 模壓時壓力機對塑件單位投影面積上的力。還與塑料種類、制品形狀及厚度、壓縮模結構、預壓和預熱、成型壓力等有關。成型過程 料自料斗進入料筒，在螺桿轉(zhuǎn)動作用下，向前輸送至加料段（松散固體向前輸送同時被壓實）、壓縮段（螺槽變淺，進一步壓實，同時加熱與摩擦作用，料溫升高，開始熔融至基本完全融化、均化段（使物料均勻、定溫、定量、定壓擠出熔體），經(jīng)成型的機頭，最好到達定型。均化段：將熔體進一步塑化，定溫、定壓、定量擠出機頭與口模 成型制品形狀三、擠出成型工藝參數(shù)控制溫度壓力擠出速率四、管材擠出工藝設備：擠出機、機頭、定型裝置、冷卻槽、牽引設備和切割設備成型 由擠出模具實現(xiàn)。塑料制品表面質(zhì)量 包括有無斑點、條紋、凹陷、氣泡、變色等，表面光澤性和粗糙度。選取原則： ①考慮脫模：內(nèi)表面大于外表面②考慮留模：外表面大于內(nèi)表面 ③脫模斜度取向：塑件內(nèi)孔，以小端為主；塑件外形，以大端為主（脫模斜度不包括在公差內(nèi)） 加強筋可保證