【正文】 產(chǎn)生的凹陷 ,縮孔 ,夾心等質量上的缺陷 .以下是 PS的壁厚推薦值 : 最小壁厚 mm小型件壁厚 mm中型件壁厚 mm大型件壁厚 mm ~ 該塑件屬于中小型件 ,從圖上看 ,塑件邊緣的壁很厚 ,達到 5MM,殼體取中型件壁厚 ,這樣使得整個塑件的壁厚是不均勻的 ,但若減小邊緣壁厚 ,則對塑件的推出不 利 ,而且有可能使電池不能安裝 . 邊緣壁厚可用來放置推桿或推板。尖角容易產(chǎn)生應力集中，在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生破裂。 （ 2）尺寸精度的組成及影響因素 ； 制品尺寸誤差構成為 ： ? =? s +? z +? c +? a （ 2— 1） 式 中 ? ——制件總的成型誤差 ； ? s ——塑料收縮率波動所引起的誤差 ； ? z ——模具成型零件制造精度所引起的誤差； ? c ——模具磨損后所引起的誤差； ? a ——模具安裝，配合間隙引起的誤差； 影響塑料制品尺寸精度的因素比較復雜，歸納有以下三個方面。 3 注塑成型的準備 注塑成型工藝簡介 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 物料從注塑機的料斗送入高溫的機筒內(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下，以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時間的保壓冷卻以后，開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。這一階段的時間越長，分子定向的程度越高。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 ”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應避免制件脫模后發(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。包括注射時間，保壓時間，冷卻時間，其他時間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質量的前提下盡量減小成型周期的各段時間，以提高生產(chǎn)率， 其中，最重要的是注射時間和冷卻時間，在實際生產(chǎn)中注射時間一般為 3~5秒，保壓時間一般為 20~120秒，冷卻時間一般為 30~120秒（這三個時間都是根據(jù)塑件的 質量來決定的，質量越大則相應的時間越長）。 表 34 注射量 與 注射時間 的關系 注射量 /CM3 125 250 500 1000 2020 4000 6000 10000 注射速率 /CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2020 注射時間 /S 1 3 5 (4)塑化能力 ； 單位時間內(nèi)所能塑化的物料量 .塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調(diào) ,若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長 ,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ,反之則會加長成型周期 . (5)鎖模力 ； 注塑機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力 ,在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開 . (6)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 .這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍 . (7)開合模速 度 ； 為使模具閉合時平穩(wěn) ,以及開模 ,推出制件時不使塑料制件損壞 ,要求模板在整個行程中的速度要合理 ,即合模時從快到慢 ,開模時由慢到快在到停 . (8)空循環(huán)時間 ； 在沒有塑化 ,注射保壓 ,冷卻 ,取出制件等動作的情況下 ,完成一次循環(huán)所需的時間 . 注塑機 （ 1） 由公稱注射量選定注射機 由注射量選定注射機 .由 PRO/E建模分析得 （材料密度取 kg dm? ???） : 總體積 V= ； 總質量 M=； 流道凝料 V’=(流道凝料的體積 (質量 )是個未知數(shù) ,根據(jù)手冊取 ()來估算 ,塑件越大則比例可以取的越小 )； 實際注射量為 :V實 == cm3 ； 實際注射質量為 M實===； 根據(jù)實際注射量應小于 , 即： ≧ V實 （ 3—1） V公 = V實 / =247。 P型 （ 3— 3） ＞ 2 1104? 30106 ＞ KN 滿足要求 。 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： Hmin ? Hm ? Hmax （ 3— 4） 170? 301? 360 滿足要求。 式中 S開 ——注塑機移模行程 280 mm； H1——推出距離 15 mm； H2——流道凝料與塑件高度 67 mm。 分型面的確定 根據(jù)分型面的選擇原則 ： （ 1） 便于塑件脫模 ； （ 2） 在開模時盡量使塑件留在動模 ； 41 分型面的位置 （ 3）外觀不遭到損壞； 分型面（ 4）有利于排氣和模具的加工方便。 查手冊選擇模仁的材料是 ,該鋼機械加工性能較好 ,經(jīng)熱處理 (淬火及回火 )后 ,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能 ,拋光性能 ,較高的強度和耐磨性 ,適于制造承受高負荷 ,高耐磨及在腐蝕介質作用下的塑料模具 ,透明塑料制品模具等 .有關參數(shù)如下 : 物理性能 。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。 （ 1） 主流道剪切速率校核 Q主 v = /T =247。 底板厚度 計算公式 ： sh ≧ （][421?EpLc） 31 （ 44） =（ 54?? ?? ） 31 = mm 1c ——由底板短邊與長邊邊長之比 12/LL 決定的系數(shù)；查表 1c =； p ——型腔壓力， p 取 30MPa ； 2L ——底版短邊長度 (mm)， 2L =180； E——模具材料的彈性模量（ MPa ）， E 取 105 ； [? ]——剛度條件，即 允許變形量 (mm)，取 [? ]=。 （ 3） 模具高度尺寸的確定 各塊板的厚度已經(jīng)標準化，所需要的只是選擇，如何選擇合理的厚度，這里有兩個尺寸需要注意： ① 凸模底板厚度和凹模底板厚度 ； 在注射成型時型腔中有很大的成型壓力，當塑件和凝料在分型面上的投 影面積很大時，若凸模底板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能確定，根據(jù) 知道，厚度滿足 46 可滿足要求，為了安全，取底板厚度為50 mm。 導柱：國家標準規(guī)定了兩種結構形式，分為帶頭導柱和有肩導柱，大型而長的導柱應開設油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導柱導向的摩擦。配合長度通常取配合直徑的 ~2 倍，其余部分可以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。 脫模力的計算 首先需要對塑件進行理想模型建模，如圖 46 所示： 其中 A 段是塑件凹槽鎖位的長度，長度為 5mm， B 段是圓弧形殼體的理想建模，長度為 10MM，原塑件的兩端斜率不一致，如圖 46所示，所以取平均值為脫模斜度。 所以脫模力為： F脫 ＝ F1 + F/1 ＝ F1 + F/1 cos? (? cos? － sin? ) ＝ 15543+15543（ ） =16662（ N） 注： A 段脫模斜度為 0176。 本設計采用的是圓形推桿， 圓形推桿的直徑由歐拉公式簡化為： d=k( nEFL 脫2 )41 （ 47） =(52 33324150 ?? ? )41 = mm d—推桿直徑；； n—推桿的數(shù)量， n 取 31（把推管當作推桿） L—推桿長度（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。需要按前面的分析求解 。 對建模進行受力分析 ，如圖 47 所示 ： F1 ——制件對型芯的包緊力（ N）； F2 、 F3 ——F1 的垂直和水平分量（ N）； 圖 46 受力建模 F3 ′——F3 的反作用力（ N）； F4 ——沿凸模表面的脫模力（ N）； F脫 ——沿制件出模方向所需的脫模力（ N）； ? ——脫模斜度； F2 = F1 cos? 。 頂出系統(tǒng)設計 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準確無誤地從模具的凹?；蛐托旧厦摮觯瓿擅摮鏊芗难b置稱為脫模機構，也稱頂出機構。 導套：導套分 為直導套和帶頭導套，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，帶頭導柱軸向固定容易。 ② 推板推出距離 ； 在分模時塑件一般是黏結在型芯上的，需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯，該塑件的高度為 18 mm左右，黏結在型芯上的尺寸約 15 mm左右，所以當推出 距離為 15 mm時就能使塑件和型芯分離。前者適用于模板尺寸為 BL≤560mm900mm；后者的模板尺寸 BL為（ 630mm630mm）～（ 1250mm2020mm）。 從以上的計算結果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。 冷料穴 冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進入 型腔而形成冷接縫，此外，開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸 圖 43 冷料穴的尺寸 宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑，冷料穴的尺寸如圖 43 所示： 澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對 塑件的質量影響很大，澆口的主要作用有兩個，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。它向型腔中的傳質，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設計及加工的復雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設計中的主要內(nèi)容之一。 型腔數(shù)目的確定 注塑模的型腔數(shù)目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔數(shù)目的確定時主要考慮以下幾個有關因素 ： （ 1） 塑件的尺寸精度 ； （ 2） 模具制造成本 ； （ 3） 注塑成型的生產(chǎn)效益 ； （ 4） 模具制造難度 。 增韌劑 ——SBS,ABS,EPR； PS 的沖擊性能很差 ,是一種十分脆的材料 ,增韌改性是必須的 。模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定，壓板固定。 噴嘴尺寸校核 在實際生產(chǎn)過程中，模具的主流道襯套始 端的球面半徑 R2 取比注射機噴嘴球面半徑 R1 大1~2 mm，主流道小端直徑 D取比注射機噴嘴直徑 d 大 ~1 mm， 如圖 所示， 以防止主流道口部積存凝料而影響脫模，所以，注射機噴嘴尺寸是標準，模具的制造以它為準則。 P型 （ 3— 2） =2 24D? 表 32 成型周期與壁厚關系 制件壁厚 /mm 成型周期 / s 制件壁厚 / mm 成型周期 / s 10 35 15 45 22 65 28 85 經(jīng)過上面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因為各個推薦值有差別，而且有的與實際注塑成型時的參數(shù)設置也不一致，結合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表 33 所示。 表 31 溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 料筒溫度 /℃ 噴