【正文】 低粘度3060176。第八章 塑料擠出模具的設計1. 掌握擠出工藝、管材擠出機頭設計、吹膜機頭設計；2. 了解復合機頭設計、異型材擠出機頭設計、擠出機的工作原理。型腔尺寸：制品尺寸加塑料收縮率2）模具底部鑲塊夾坯口刃余料槽：為減少瓶底殘留飛邊，3）模具頸部鑲塊主要由模頸圈和剪切塊組成，剪切塊位于模頸圈之上，有助于頸部余料槽切除，減少模頸圈磨損，兩者也可做成整體式4）排七孔槽在分型面及空氣最容易儲留處應設排氣，如多面體角部，圓瓶肩部等，分型面上排氣槽寬1020mm，開設排氣孔方式：鑲嵌多孔性粉末冶金件 先鉆10mm孔，用10mm圓柱堵住5）冷卻系統(tǒng)設計對于大型模具可用箱式冷卻槽，小型模具可設冷卻水道。要注意層間的熔接質量二、吹塑成型常用材料幾乎所有熱塑性塑料都可吹塑成型。固定式壓縮模推出機構基本與注射模相同移動式壓縮模采用卸模架五、斜導柱側向分型與抽芯機構由于壓縮模塑與注射模塑過程不同，前者是先加料，再合模，后者是先合模再加料，故注射模某些結構不能用于壓縮模。②配合環(huán)（l1）作用：保證凸凹模正確定位，阻止溢料，通暢排氣③擠壓環(huán)l3作用：半溢式壓縮模中，限制凸模下行，保證做薄飛邊④儲料槽Z作用：儲存排出的余料，其形狀如下圖⑤排氣溢料槽作用：減小飛邊，保證制品質量，排除余料及氣體⑥加料腔作用：裝原材料用⑦承壓面作用：減輕擠壓環(huán)載荷，延長模具壽命調節(jié)承壓塊厚度可減少飛邊厚度凸模與凹模配合結構形式（壓縮模設計的關鍵）1）溢式壓縮模凸、凹模無配合，凸、凹模接觸面應光滑平整，但不宜太大，設計成寬35mm環(huán)形面，但這樣環(huán)形面易損，可設計成如圖：2）不溢式凸凹模配合間隙與配合高度要適當，太小則排氣困難，凸、凹模易擦傷，太大則溢料嚴重，飛邊難去除。（5）工藝參數(shù)控制精度高（時間、壓力、速度、位移） 注射量、注射壓力、注射速度、保壓壓力、背壓、螺桿轉速等采用多級反饋控制。 ②定模板和動模板之間的平行應精確 ③應采用高靈敏度、低壓試合模裝置，以保護模具 ④合模機構啟閉速度快，一般40m/min左右。脫模機構：與普通注射模設置要求相似，推出元件著力點應在加強筋或其它厚實處。 ②矩形截面，壁厚不均，將造成截面強度降低 ③板類制品，氣道一般設在制品邊緣、壁的轉角和加強筋等部位。%以內，注射壓力較準確，控制系統(tǒng)應能與氣體控制單元匹配。彩電前框常用短射，注入量95%~98%。 ②消除表面縮痕，使輪廓清晰。排氣不良：氣泡、表面凹痕、麻點及光澤降低、燒焦分型面排氣槽：h=~，b=4~6mm，或頂桿間隙排氣。螺桿內應通水冷卻。 ②沿流道板X、Y軸線方向各設置兩塊定位墊塊，在主流道襯套正下方設置墊塊。 (2)多型腔熱流道模特點：①將主、分流道集中做在熱流道板上，板上設加熱裝置； ②加熱形式：外加熱和內加熱 ③噴嘴結構：半絕熱式和絕熱式三、熱流道注射模具標準零件及選用熱流道板（集流腔板） 熱流道板安裝有主流道襯套、加熱器、二級噴嘴、熱電偶，并開設有澆注系統(tǒng)。（1）井式噴嘴絕熱流道注射模應用：只適應于短成型周期的單腔模（薄壁小制品）；不能用于POM、PVC。（熔融溫度范圍寬）。③截面尺寸計算強度校核：彎曲力作用點距斜導柱伸出部分跟部距離：得截面尺寸計算公式 圓形： 矩形： ④斜導柱長度2）滑塊與導滑槽設計①側型芯與滑塊連接②滑塊的導滑形式應保證滑塊在移動過程中平穩(wěn)，無上、下及左、右竄動和卡死現(xiàn)象，滑塊與導滑槽配合如圖③滑快定位注意：定位要準確，長度由斜導柱長度決定，并不是抽芯距決定3）楔緊塊設計斜導柱分型與抽芯結構形式①斜導柱在定模，滑塊在動模②斜導柱在動模，滑塊在定模③斜導柱和滑塊同在動模④斜導柱和滑塊同在定模定距分型拉緊機構三、斜滑塊分型與抽芯機構滑塊導滑：用于抽芯距不大，成型面積大的情況 設計時應注意：斜角α＜30176。人工去除式澆口偶而會與塑件肉厚相同，自動去除式澆口厚度一般都小于塑件肉厚的80%，以避免剪除澆口造成塑件變形。 2）流道尺寸3)流道長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置５、澆口設計　　 澆口種類　　澆口有許多類型，根據(jù)去除澆口方式方類可以區(qū)分為人工去除式澆口(manually trimmed gates)和自動去除式澆口(automatically trimmed gates)。以下三組簡單的公式可以協(xié)助決定模穴數(shù)目，應選取三組公式所獲得之最小值作為設計模穴數(shù)目。確保平衡進料：盡可能使熔體在同一時間進入各個型腔的深處及角落，分流道盡可能采用平衡布置。第一節(jié) 概述一、注塑模分類二、注塑模特點第二節(jié) 模具與注射機的關系注射模必須安裝在與其相適應的注射機上才能生產，因而設計模具時必須考慮所選的注射機的技術參數(shù)一、國產注射機的基本參數(shù)二、注射機有關工藝參數(shù)的校核最大注射量KV≥nV制品+V澆注系統(tǒng)V注射機最大注射量， K= n制品數(shù)量可以計算型腔數(shù)量：n =KV V澆注系統(tǒng)/V制品注射壓力：P0≥P（注射機最大注射壓力大于成型制品所需壓力鎖模力校核：(n A1 + A2 )pF同樣也可由鎖模力確定型腔數(shù)模具與注射機安裝模具部分相關尺寸的校核1）噴嘴尺寸R=r+(12)mm D=d+()mm2）定位圈尺寸為保證模具的主流道軸線與注射機噴嘴軸線重合，注射機模板定位孔與模具定位圈用H9/f9配合。正確選擇模溫調節(jié)方法熱固性塑料設加熱；熱塑性塑料原則上大于80℃設加熱，小于80℃設冷卻，但有時要根據(jù)實際情況分析。1）型腔和型芯徑向尺寸計算型腔徑向尺寸：已知塑料制品尺寸 ；磨損量δc，平均磨損量δc/2；平均收縮率Scp ，型腔徑向尺寸 當型腔充模后此時制品尺寸﹦型腔尺寸，即 取δc=Δ/6，δc=Δ/3，得標上制造公差；同理推導可得型腔徑向尺寸計算 2）型腔深度和型芯高度型腔深度 型芯高度 3）型芯或成型孔中心到成型面距離的計算凹模內的型芯或孔中心到側壁距離的計算型芯上的小型芯或孔的中心到側面距離的計算四、塑料模型腔側壁和底板厚度計算概述塑料模型腔在成型過程中受到熔體強大壓力作用，可能因強度不足而產生塑性變形甚至破壞，還可能因剛度不足而產生過大變形，故其側壁與底面應足夠。型芯和螺紋型環(huán)設計1）螺紋型芯按用途分：此形式即節(jié)約了模具鋼，又可減少熱處理變形，其型腔加工常用冷擠壓、電加工、電鑄、超塑性成型。③螺紋制品精度一般低于IT8級，若模具未考慮塑料收縮，~2倍。塑料制品表面質量 包括有無斑點、條紋、凹陷、氣泡、變色等，表面光澤性和粗糙度。成型過程 料自料斗進入料筒，在螺桿轉動作用下，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），經成型的機頭，最好到達定型。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。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。3） 保壓壓力等于或小于注射壓力，其作用是補縮。其大小由液壓系統(tǒng)中溢流閥調整。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?？赏ㄟ^改變溫度、壓力、 螺桿轉速、螺桿結構等達到。螺桿前移，壓力不變；螺桿不動，壓力下降。此階段的關鍵是控制充模時間。預處理：①對于吸水性強的如PC、PA、PMMA等成型前應干燥，否則制品產生斑紋、銀絲和氣泡，甚至降解。 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。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)，為流涎法生產的原料。如用PVC糊制皮球、瓶罐等。用于PA、PE塑料。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，借壓縮空氣壓力將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經冷卻定型得中空塑件。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。擠出吹塑薄膜：先擠出型坯，再通壓縮空氣，使管坯變管膜。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)旋轉的基材（不銹鋼）上，通過加熱以脫掉溶劑并進而使塑料固化。 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。 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，生產制品需經塑型和烘熔兩過程。 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，易產生縮孔，制品內應力大，各向異性顯著，制品易翹取、變形。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。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。③倒流階段（t2t3）從柱塞或螺桿開始后退至澆口開始凍結。 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。3）、模具溫度 影響充模和冷卻，故影響制品內在性能和表觀質量。塑化壓力影響熔體溫度、塑化效率及成型周期。時間完成一次注射過程需要時間稱模塑周期。主要用于熱固性塑料成型。溫度壓制時模具溫度，比熱塑性塑料模溫更重要。 擠出方法 特點：生產連續(xù)、效率高、投資少、成本低、操作簡單、應用范圍廣。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。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。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。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 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，僅受均勻內壓的厚壁圓筒；內半徑增大，與底板產生間隙按剛度：內半徑增量為 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