【正文】 設(shè)的位置對(duì)塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大。 側(cè)澆口尺寸計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式如下 ： b= A (～ )/30 (41) t=(～ )δ (42) 式中 b為側(cè)澆口的寬度， mm； A為塑件的外側(cè)表面積， mm2； t為側(cè)澆口的厚度， mm； δ為澆口處塑件的壁厚， mm。 2．中心澆口 當(dāng)筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心的部位有通孔時(shí)內(nèi)澆口就開設(shè)在該孔口處，同時(shí)中心設(shè)置分流錐，這種類型的澆口稱中心澆口。 11. 澆口與分流道的連接處應(yīng)采用圓弧或斜面相連，平滑過(guò)渡。 2. 澆口應(yīng)不影響塑件的使用性能。 設(shè)計(jì)的分流道如 圖 42所示： 圖 42 分流道的設(shè)計(jì) 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口 ,是連接分流道與型腔的熔體通道 。 分流道的布置形式分平衡式和非平衡 式兩種 [6]： 平衡式布置 平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。 由于主澆道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，容易損壞，所以，一般不將主澆道直接開在模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)在一個(gè)主澆道襯套中。 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)到噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔 體的流動(dòng)通道 ,是熔體最先流經(jīng)模具的部分 ， 它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響 ,因此必須使熔體的溫度降和壓力損失最小 [1]。 對(duì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求是 : （ 1)對(duì)模腔的填充迅速有序 。應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件設(shè)計(jì)的整體凸模如 圖 34所示： 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 34 凸模示意圖 鑲件是成型制品表面孔的成型零 件。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以用三維軟件直接設(shè)計(jì)生成凹模，它的具體形狀結(jié)構(gòu)如 圖 33所示 。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按結(jié)構(gòu)不同可分為 整體式和 組合式兩種 結(jié)構(gòu)形式。 在本模具是設(shè)計(jì)中，并不需要另開設(shè)排氣槽，利用分型面和型芯 、 型腔鑲件分型面之間 的間隙、 以及頂桿與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。 (3) 利用排氣塞排氣 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，而其附近又沒(méi)有活動(dòng)型芯或推桿，可以在型腔深處鑲?cè)肱艢馊?，排氣塞可以用燒結(jié)金屬塊制成。 在本模具設(shè)計(jì)中 。 表 22 PP的注射工藝參數(shù) 注射機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 30～ 60 料筒溫度 /℃ 前段 180～ 200 噴嘴形式 直通式 中段 200～ 220 噴嘴溫度 /℃ 170～ 190 后段 160～ 170 模具溫度 /℃ 40～ 80 注射壓力 /MPa 70～ 120 保壓力 /MPa 50～ 60 注射時(shí)間 /s 0～ 5 保壓時(shí)間 /s 20～ 60 冷卻時(shí)間 /s 15～ 50 成型時(shí)間 /s 40～ 120 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 3 模具的設(shè)計(jì) 確定型腔數(shù)及塑件 排列方式 為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性 、 保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 首先 確定型 腔數(shù)目。定向拉伸后的聚丙烯可制作鉸鏈，其具有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng) 度，如用聚丙烯注射成型的一體鉸鏈，經(jīng)過(guò) 7 107 次開閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。 IT6 8mm ～ R1 % 塑件材料的選取及分析 塑料成型原料的選取應(yīng)該綜合考慮多方面因素，應(yīng)充分了解制品的 用途、特性、設(shè)計(jì)參數(shù)及要求，在滿足以上要求后，并考慮使用塑料的成本 、 成型加工的難易程度等要求。壓縮成型是塑件盛開方法中較早采用的一種 方法。 (1) 注射模 注射模又稱為注塑模。模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。 目前塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。 塑料工業(yè)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 早在 19 世紀(jì)以前，人們就已經(jīng)利用瀝青、松香、琥珀、蟲膠等天然樹脂。在一定溫度和壓力下，塑料具有可塑性，可以利用模具將其成型為具有一定幾何形狀和尺寸精度的塑料制件。 1920 年又一種人工合成塑料 氨基塑料 (苯胺甲醛塑料 )誕生了。塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一種類型?？傊?，模具具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型面復(fù)雜、精度要求高、使用的材料硬 度高、制造周期短等特點(diǎn) ，因此 傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今的要求 ， 與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，計(jì)算機(jī)輔助工程（ CAE）技術(shù)無(wú)論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量 方面，還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面，都具有極大的優(yōu)越性 。 (2) 壓注模 又稱傳遞模。 除了上述介紹的幾類常用的塑料成型模具外，還有泡沫塑料成型模 、 氣動(dòng)成型模 、澆鑄成型模 、 滾塑成型模 、 壓延成型模以及聚四氟乙烯冷壓成型模等 [56]。 下面將對(duì) PP 加以介紹 [14]： 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 1．基本特性 聚丙烯無(wú)味，無(wú)毒，無(wú)色。聚丙烯的高頻絕緣性能好，而且由于其不吸水，絕緣性能不受濕度的影響。 由于此塑件體積小，如果采用單型腔模具，雖然可以保證制品的質(zhì)量，但不適合大批量生產(chǎn) [1]。如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷，另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問(wèn)題。 (3) 應(yīng)設(shè)在主分型面凹模一側(cè)：①便于加工和修整。 成型零部件 的 設(shè)計(jì) 構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱成型零部件。 組合式凹模結(jié)構(gòu) 是指型腔是由兩個(gè)以上的零部件組合而成的。 如果按結(jié)構(gòu)來(lái)分主型芯可以分為 整體結(jié)構(gòu)的凸模 、 整 體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模和鑲拼組合結(jié)構(gòu)的凸模。 所以： L 模具 =[ (1+%)(3/4) ]+ =+ 對(duì)于塑件高度最大 H=，因?yàn)? H 模具 =[H 塑料 （ 1+k） 2/3Δ] + δ (32) 公式中 H 塑料 —— 塑件高度方向的最大尺寸。 （ 4)盡可能消耗較少的塑料 。 主流道的小端直徑應(yīng)比 注射機(jī)噴嘴孔徑 大 ～ 1mm， 由于小端的前面是球面，其深度為 3～ 5mm，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且帖合， 本次設(shè)計(jì)的主流道小端直徑為 。 澆口套一般采用碳素工具鋼如廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 T8A、 T10A 等材料制造，熱處理淬火硬度 53～ 57 HRC， 設(shè)計(jì)澆口襯套如 圖 41 所 示： 圖 41 澆口襯套示意圖 分流道的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)多型腔或者多澆口的單型腔的澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置分流道。為了使各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，各個(gè)型腔的澆口尺寸必定不相同。限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，通過(guò)截面積的突然變化，使分流道送來(lái)的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。 5. 盡量縮短流程，減少變向，以降低壓力損失。 1．直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口，它屬于非限制性型澆口，這種形式的澆口截面 大，去除澆口較困難，去除后會(huì)留有較大的澆口痕跡，影響塑件的外 觀。 3．側(cè)澆口 側(cè)澆口國(guó) 外又稱標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛，多用于底部有大孔廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 的圓筒形或殼形塑件。選擇澆口的位置時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特征和成型的質(zhì)量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模體內(nèi)的流動(dòng) 狀態(tài)、成型的工藝條件，綜合進(jìn)行考慮。 如圖 43所示。模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對(duì)塑料熔全的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響。絕大多數(shù)塑料的熱導(dǎo)率 和熱擴(kuò)散率都很低，但可通過(guò)加入添加劑、改性劑加以改善。 5. 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位，塑件易產(chǎn)生熔接痕的地方，廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 本身的溫度就比較低，如果在該處再設(shè)置冷卻水道，就會(huì)更加促使熔接痕的產(chǎn)生。正是由于這種原因，在考慮塑件 在模具中的位置和分型面的選擇時(shí)，應(yīng)盡量能使模具分型后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，這就要求 動(dòng)模部分所設(shè)置的型芯被塑件包 絡(luò)的側(cè)面積之和要比定模部分的多。 6. 推桿位置選擇應(yīng)注意，當(dāng)塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻 ，塑件推出平穩(wěn)和不變形。 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位最簡(jiǎn)單最常用的方法是在推桿固定板上同時(shí)安裝上復(fù)位桿， 復(fù)位桿為圓形截面，每副模具一般設(shè)置四根復(fù)位桿，其位置應(yīng)對(duì)稱設(shè)在推桿固定板的四周，以便推出機(jī)構(gòu)在合模時(shí)能平衡復(fù)位。其設(shè) 在本模具設(shè) 計(jì)當(dāng)中，采用了彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)，將彈簧直接套在復(fù)位 桿上，利用彈簧力使推桿復(fù)位 ,設(shè)計(jì) 效果如 圖 72 所示 。 注射機(jī)主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)及機(jī)架等組成。 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 注射最大量的校核 塑件的質(zhì)量或者體積必須與所選擇的注射成型機(jī)的最大注射量相 適應(yīng)。 注射壓力的校核 塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、 注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑件形狀和澆注系統(tǒng)的壓力損失等因此決定的。 其中 H1 =12mm H2 =52mm Hm =185mm 代入上式得 H1 ＋ H2 ＋ Hm＋ (5～ 10)=12＋ 52＋ 185＋ 10＝ 259＜ S＝ 305mm 因此 符合要求。 模具的厚度必須滿足以下條件： Hmin＜ Hm＜ Hmax (85） 式中 Hm —— 模具的實(shí)際厚度為， Hm＝ 185mm； Hmax—— 注射機(jī)的最大模具厚度， Hmax＝ 300mm； Hmin—— 注射機(jī)的最小模具厚度， Hmin＝ 170mm。 模具裝配圖如圖 91所示。