【正文】 干燥溫度 (℃ ) 120~135 干燥時(shí)間 (h) 2 由于 PBT 流動(dòng)性好，分子鏈柔性也較好，制品內(nèi)殘留應(yīng)力較小，通常無(wú)需后處理。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間（開(kāi)模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為 3~5 秒，保壓時(shí)間一般為 20~120 秒，冷卻時(shí)間一般為 30~120 秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來(lái)決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)）。在設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充和固化定型過(guò)程中，將型腔內(nèi)氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織嚴(yán)密，外形清晰，表面光第 14 頁(yè) 共 35 頁(yè) 潔和 尺寸穩(wěn)定的塑件。設(shè)計(jì)中采用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。 分流道一般開(kāi)設(shè)在分型面上 。查相關(guān)資料得：尺寸一般取寬 ~5mm，厚~，長(zhǎng) ~2mm。 在設(shè)計(jì)中采用鉤形（ Z 形）拉料桿，如圖 5— 3— a 所示，鉤形拉料桿固定在動(dòng)模一側(cè)的推板上。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在塑料熔體填充注射模腔過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水 蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時(shí)，還會(huì)因?yàn)闅怏w被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。 PBT 的結(jié)晶很迅速，這將導(dǎo)致因冷卻不均勻而造成彎曲變形 ， 因此要很 好地設(shè)計(jì)模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲 ，熱 量的散失一定要快而均勻。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。 (2)形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。 圖 5— 5 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo) 套 (1)形式 導(dǎo)套要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，用于簡(jiǎn)單模具或?qū)缀竺嬗袎|板的場(chǎng)合。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則：塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作 ； 由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位 ； 結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)。 但為了安全起見(jiàn)，再對(duì)其進(jìn)行 強(qiáng)度校核，強(qiáng)度校核公式為： 4 = 2 .1 8 m m[]Fd n??? 脫 壓 （ 53） []?壓 — 推桿材料的許用壓應(yīng)力 , []?壓 =150MPa。 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)中模具采用雙型腔的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材 料的價(jià)值利用率等因素，凹模采用 整體式 結(jié)構(gòu)，同時(shí)局部鑲嵌圓形鑲件，以便于凹模的加工，凹模由定模模仁 和定模圓形鑲件組成。如圖 5— 6 所示。設(shè)計(jì)塑件時(shí)，其尺寸精度選擇不僅要塑件的使用和裝配要求，而且要考慮塑件在成型過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，模具的制造公差和成型零件的磨損，是影響塑件尺寸精度的主要因素，所以 ，應(yīng)提高模具精度等級(jí)和減少磨損。型腔的平均磨損量為δ /2，在設(shè)計(jì)中，δ c 取Δ /6，δ z取Δ /3， x=1/2。計(jì)算如下表 6— 1所示。對(duì)大尺寸型腔，剛度不足是主要問(wèn)題，應(yīng)按剛度條件計(jì)算；對(duì)小尺寸型腔，強(qiáng)度不足是主要問(wèn)題，應(yīng)按強(qiáng)度條件計(jì)算?！?)]，取 kJ/(kg (4)噴嘴尺寸校核 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，模具的主流道襯套始端的球面半徑 R2 取比注射機(jī)噴嘴球面半徑 R1 大 1~2 mm，主流道小端直徑 D 取比注射機(jī)噴嘴直徑 d 大 ~1 mm，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模，所以，注射機(jī)噴嘴尺寸是標(biāo)準(zhǔn)，模具的制造以它為準(zhǔn)則。此時(shí)最大開(kāi)模行程 S開(kāi) 等于注塑機(jī)移動(dòng)、固定模板臺(tái)面之間的最大距離減去模具厚度。 (7) 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： min maxmH H H?? （ 615） 100 199 300?? 式中 mH — 所設(shè)計(jì)的模具厚度 199 mm； minH — 注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 100 mm； maxH — 注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 300 mm； 滿足要求。 V實(shí) = cm3 ； V公 ＝ 78 cm3 ； 8 .9 91 0 0 % = 1 1 .5 % 78 ? 滿足 要 求 (2)鎖模力的校核 在確定型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力： FKA P?分 型 61. 2 20 10 30 10? ? ? 式中 F 注塑機(jī)額定鎖模力： 450KN； K 安全系數(shù)，通常取 ~，取 K=；滿足要求。 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 (1) 冷卻水體積流量的計(jì)算 11 1 2()vWQq c? ? ?? ? = 3 10 / minm? （ 611） 式中 ? — 水的密度 103 KG/m3 ； 1c — 水的比熱容 103 J/ kg因此，有必要對(duì)型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其對(duì)重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)確定。 根據(jù)以上計(jì)算公式可根據(jù)塑件尺寸計(jì)算得 模具主要零件的尺寸。 型腔和型芯的徑向尺寸的計(jì)算 (1)型腔徑向 尺寸計(jì)算 綜上所述，塑件的基本尺寸 SL 是最大尺寸，其公差Δ為負(fù)偏差，如果塑件上原有的公差與此不相符，則按此規(guī)定轉(zhuǎn)換為單向負(fù)偏差，因此，塑件的平均徑向尺寸為 SL Δ/2。本設(shè)計(jì)采用平均值法。 選用標(biāo)準(zhǔn)注射模架時(shí)要遵循最小原則，即在滿足各種要求的情況下選用最小的模架。 配合間隙值以熔料不溢料為標(biāo)準(zhǔn)。 本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡(jiǎn)化為： 2LFd = k ( ) = 2 .5 5 m mnE 脫 （ 52） d— 推桿直徑 ； n— 推桿的數(shù)量， n 取 8； L— 推桿長(zhǎng)度 (參考模架尺寸，估取 L=150)； E— 推桿材料的彈性模量，取 E=105 MPa； k— 安全系數(shù)，取 k=； F脫 — 總的脫模力 。 第 20 頁(yè) 共 35 頁(yè) ③ 固定形 式及配合精度 設(shè)計(jì)中導(dǎo)套采用 H7/k6 配合鑲?cè)肽０濉? (5)配合精度 在設(shè)計(jì)中，導(dǎo)柱固定端與模板之間采用 H7/k6 的過(guò)度配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用 H7/f7 的間隙配合。 導(dǎo)柱 如圖 5— 5 所示，在設(shè)計(jì)中導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 (7)合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。因此合理的規(guī)劃與設(shè)計(jì)模具的冷卻系統(tǒng)具有重要意義。在設(shè)計(jì)中，由于凸模采用局部 鑲拼結(jié)構(gòu) ，利用分型面以及間隙排氣已經(jīng)滿足要求，不需設(shè)計(jì)排氣槽。 圖 5— 3 底部帶抓料稈的拉料方式 在設(shè)計(jì)中要充分根據(jù)增強(qiáng)聚丙烯的成型工藝特性，使增強(qiáng)塑料熔融體在流道內(nèi)流動(dòng)順暢，流動(dòng)均勻，保持良好的充模狀態(tài)，同時(shí)拉料桿在開(kāi)模時(shí)也具有保護(hù)塑件的作用，拉料桿拉出的時(shí)，也可將分流道內(nèi)成型塑料拉出，使在分流道內(nèi)成型的熔料與成型塑件分離，使塑件順利脫出，避免塑件有雜質(zhì)，影響塑件表面質(zhì)量。 冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形 成冷接縫 。 該模具采用 截面為矩形 的 普通 側(cè)澆口， 即標(biāo)準(zhǔn)澆口，開(kāi)設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進(jìn)料。 分流道設(shè)計(jì) 表 5— 1 流道斷面尺寸推薦值 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm ABS， AS 聚乙烯 尼龍類 聚甲醛 丙烯酸 抗沖擊丙烯酸 醋酸纖維素 聚丙烯 異質(zhì)同晶體 ~ ~ ~ ~10 8~10 8~ 5~10 5~10 8~10 聚苯乙烯 軟聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 熱塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 離子聚合物 聚苯硫醚 ~10 ~10 ~16 ~ ~ ~10 ~10 ~10 ~13 第 15 頁(yè) 共 35 頁(yè) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。一般對(duì)于流動(dòng)性好，塑件較小，主流道要設(shè)置得小些。一模兩腔對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率適中，適應(yīng)中等批量生產(chǎn)的需要。 由 PRO/E建模分析得： A分 =2021 2mm 。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為第 11 頁(yè) 共 35 頁(yè) ~。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生 “ 流涎現(xiàn)象 ”；第 10 頁(yè) 共 35 頁(yè) 模具溫度一般通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。這一階段的時(shí)間越長(zhǎng)，分子定向的程度越高。 4 注塑成型的準(zhǔn)備 第 9 頁(yè) 共 35 頁(yè) 注塑成型工藝簡(jiǎn)介 注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿 的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。根據(jù) GB10021996家用和類似用途單相插頭插座型式、基本參數(shù)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)，零件重要尺寸為： ? ， ? 。 本塑件具有兩個(gè)內(nèi)螺紋構(gòu)件，由于螺紋直徑 較小，無(wú)法使用硅橡膠螺紋型芯強(qiáng)制脫模。 塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強(qiáng)肋可以防止塑件的翹曲變形 ； 沿著物料流動(dòng)方向的加強(qiáng)肋還能降低充模阻力，提高融體流動(dòng)性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。塑件 壁厚 不能過(guò)小，否則熔融塑料在模具型腔中的流動(dòng)阻力加大，尤其是形狀復(fù)雜的塑件。成型性好，對(duì)模具沒(méi)有特殊要求，采用螺桿式注射機(jī)最佳，模具表面應(yīng)進(jìn)行電鍍、拋光或淬火。 30%玻璃纖維聚碳酸脂：電絕緣性優(yōu)良，沖擊韌性極好，而且耐蠕變，使用范圍寬，尺寸穩(wěn)定性好，耐候性、無(wú)毒性。 材料 的 選擇 通常 ,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作 環(huán)境及使用性能的要求 ， 以及原材料的性能數(shù)據(jù) 。 設(shè)計(jì)采用四型腔設(shè)計(jì)，由于零件具有內(nèi)螺紋，無(wú)質(zhì)量與精度要求，因此采用自攻螺紋機(jī)構(gòu)。 (1)課題調(diào)研、獲取相關(guān)的資料，包括：選用塑料的工藝分析、成型零件的計(jì)算方式、注射機(jī)參數(shù)的選擇和注射機(jī)的選用。上海交通大學(xué)將人工智能技術(shù)引入注射模 CAD 系統(tǒng)中，于 1988 年開(kāi)發(fā)出集成化注射模智能 CAD 系統(tǒng)，現(xiàn)在在工作站 UGⅡ平臺(tái)上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)智能 CAD/CAE/CAM系統(tǒng)?？梢钥闯?，在國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家，注射模 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用已非常普遍。應(yīng)用 CAD 技術(shù)進(jìn)行注塑產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，不僅可縮短注塑產(chǎn)品及其模具的設(shè)計(jì)和制造周期，同時(shí)還可增強(qiáng)計(jì)算分析能力，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，提高注塑產(chǎn)品質(zhì)量。隨著塑料產(chǎn)品在家電、電子、機(jī)械等產(chǎn)品和日常用品中的越來(lái)越廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的設(shè)計(jì)和制造的要求也越來(lái)越高。 塑料成型加工技術(shù)發(fā)展很快，塑料模具的各種結(jié)構(gòu)也在不斷地創(chuàng)新，我們?cè)趯W(xué)習(xí)成型工藝與模具設(shè)計(jì)的同時(shí)，還應(yīng)注意了解塑料模具的新技術(shù)、新工藝和新材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)，學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí) 。隨著塑料產(chǎn)品在家電、電子、機(jī)械等產(chǎn)品和日常用品中的越來(lái)越廣泛應(yīng)用 ， 對(duì)塑料模具的設(shè)計(jì)和制造的要求也越來(lái)越高。 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè) 。早在 1989 年 3 月中國(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 近年來(lái)，我們國(guó)家也十分重視模具工業(yè)的發(fā)展和模具人才的培養(yǎng) ，使我 的 模具技術(shù)及其 應(yīng)用水平很快提高。 注射成型方法能對(duì)形狀復(fù)雜 的塑料產(chǎn)品一次成型，是一種高效率、大批量的生產(chǎn)方式。 CAD 是 Computer Aided Design 的簡(jiǎn)稱，也稱做計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 本課題的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 二十多年來(lái)，國(guó)外注射模 CAD 技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。第 3 頁(yè) 共 35 頁(yè) 多年來(lái)，我國(guó)對(duì)注射模設(shè)計(jì)制造技術(shù)及其 CAD 的開(kāi)發(fā)應(yīng)用十分重視，安排了“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“塑料注射模 CAD/CAM/CAE 集成系統(tǒng)研究”?？偟膩?lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)注塑模 CAD 技術(shù)