【文章內(nèi)容簡介】 拉伸強(qiáng)度 66~72 —— 18 /MPa 彎曲強(qiáng)度/MPa 110 95~113 —— 斷 裂 伸 長 率/% 2 80~100 —— 落 球 沖 擊 強(qiáng)度 J/m 16 422 —— 洛氏硬度（ M） 115 82 101 氧 指 數(shù)（ OI） 熱 變 形 溫 度/℃ 85 134 100 維 卡 軟 化 點(diǎn)/℃ 105 153 120 馬 丁 耐 熱 溫度 /℃ —— 112 —— 體 積 電 阻 率/ ? cm 1017 ~10 1917 1016 10 14 ~1015 吸水率 % 透光度 /% 88~92 93 93 霧度 % 3 折射率 19 價 格 （ 元 /噸） 1150~1230 33000~41000 19500~20700 和 機(jī) 械 加 工 一 樣 要 考 慮 到 加 工 工 藝 問 題 ， 模 具 成 型 也 要 考 慮到 材 料 的 注 塑 特 性 ， 在 各 特 點(diǎn) 都 相 差 無 幾 的 情 況 下 ， 好 的 成 型 特 性是 選 擇 材 料 的 主 要 標(biāo) 準(zhǔn) ， 以 下 是 三 種 材 料 的 性 能 和 成 型 特 性 比 較 ，如表 2 所 示 。 表 2 材 料 的 性 能 和 成 型 特 性 比 較 塑料 品種 性 能 特 點(diǎn) 成 型 特 點(diǎn) 模具設(shè)計 注意事項 使用 溫 度 主要用途 聚苯乙烯 （PS） 透明性好，電性能好，抗拉強(qiáng)度高，耐磨性好，質(zhì)脆，抗沖擊 強(qiáng) 度差，化學(xué)穩(wěn)定性教好 成型性能好，成型前可不干燥，但注射時應(yīng)防止溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 ， 易 開 裂 因流動 性 好 ，適宜用點(diǎn)澆口 ，但 因 熱膨 脹 大 ，塑件中 不宜有嵌件 —30℃ ~80℃ 裝飾制品，儀表殼，絕緣零件，容器 ，泡 沫塑 料 ，日用品等 20 有機(jī)玻璃（ PMMA） 透光率最好，質(zhì) 輕 堅韌，電氣絕緣性好/ 但表面硬 度 不高，質(zhì)脆易開裂，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但不耐無機(jī)酸，易溶于有機(jī)溶劑 流 動 性差，易產(chǎn) 生流 痕 ，縮 孔 ，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射時速度不能太高 合理設(shè)計澆注系 統(tǒng) ，便 于充 型 ，脫 模斜度盡可能 大 ，嚴(yán) 格控制料溫與 模 溫 ，以防分解 收縮率取℅ 〈80℃ 透明制品，如窗玻璃 ，光 學(xué)鏡 片 ，燈罩等 聚碳酸酯（ PC） 透光率較高，介電性能好，吸水性小，力學(xué) 性 能好，抗沖耐 寒 性好，熔融溫度高，黏性大，成型前需干燥，易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至裂盡可能使用直接 澆 口 ，減小流動阻力 ，塑 料 要干 燥 ，不 宜采用金屬 〈 130℃ 脆化溫度為— 100在機(jī)械上做齒輪，凸 輪 ，蝸輪 ，滑 輪等 ，電 機(jī)電子產(chǎn)21 擊，抗蠕變性能突出，但耐磨性差，不耐堿，酮，酯 紋，質(zhì)硬，易損模具，使 用 性 能 好 嵌 件 ，脫 模斜度〉 2? ℃ 品零件，光學(xué)零件等 以上的性能分析對比中看出 ,在透光度方面三種材料相差不大，成 型 特 性 上 以 聚 碳 酸 酯 最 好， 所以 最終選定 PC為塑件材料 。 塑 料 制 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 是 指 塑 件 結(jié) 構(gòu) 對 成 型 工 藝 方 法 的 適 應(yīng) 性 .在 塑 料 生 產(chǎn) 過 程 中 ,一 方 面 成 型 會 對 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) ,形狀 ,尺 寸 精 度 等諸 方 面 提 出 要 求 ,以 便 降 低 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 復(fù) 雜 程 度 和 制 造 難 度 ,保證生產(chǎn) 出 價 廉 物 美 的 產(chǎn) 品 。另 一 方 面 ,模 具 設(shè) 計 者 通 過 對 給 定 塑 件 的 結(jié) 構(gòu)工藝性進(jìn)行分析 ,弄清塑件生產(chǎn) 的難點(diǎn) ,為模具設(shè)計和制造提供依據(jù) 。 該塑件為比較高端水平的產(chǎn)品。表面形狀要求完整光滑。此塑件的 特 點(diǎn) 是 有 兩 個 和 電 池 連 接 的 接 觸 頭 ， 所 以 在 設(shè) 計 模 具 時 要 用 到 內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。 塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接處，一般采用圓角連 接 ， 有 特 殊 要 求 時 才 采 用 尖 角 結(jié) 構(gòu) 。 尖 角 容 易 產(chǎn) 生 應(yīng) 力 集 中 ， 在受 力 或 受 沖 擊 載 荷 時 會 發(fā) 生 破 裂 。 圓 角 不 僅 有 利 于 物 料 充 模 ， 同 時也 有 利 于 融 料 在 模 具 型 腔 內(nèi) 的 流 動 和 塑 件 的 脫 模 。 塑 件 的 尺 寸 精 度 及 表 面 質(zhì) 量 22 （ 1）尺寸精度的選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首 要 標(biāo) 準(zhǔn) ， 然 而 ， 在 滿 足 塑 件 使 用 要 求 的 前 提 下 ， 設(shè) 計 時 總是盡量將 其 尺 寸 精 度 放 低 一 些 ， 以 便 降 低 模 具 的 加 工 難 度 和 制 造 成 本 。 對塑 件 的 精 度 要 求 ， 要 具 體 分 析 ， 根 據(jù) 裝 配 情 況 來 確 定 尺 寸 公 差 ， 該塑件是 比較高端的產(chǎn)品 ，所以精度要求 比較高。 （ 2） 尺 寸 精 度 的 組 成 及 影 響 因 素 ； 制 品 尺 寸 誤 差 構(gòu) 成 為 ： ?= ? s + ? z + ? c + ? a 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(fù)雜，歸納有以下三個方面。 1） 模具 —— 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。 2） 塑料材料 —— 主要是收縮率的影響，收縮 率大的尺寸精度誤 差 就 大 。 3） 成型工藝 —— 成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從 而 影 響 尺 寸 精 度 。 注塑機(jī)的選擇 注塑機(jī)簡介 1956年 制 造 出 世 界 上 第 一 臺 往 復(fù) 螺 桿 式 注 塑 機(jī) ,這 是 注 塑 成 型23 工 藝 技 術(shù) 的 一 大 突 破 ,目 前 注 塑 機(jī) 加 工 的 塑 料 量 是 塑 料 產(chǎn) 量 的 30%。注 塑 機(jī) 的 產(chǎn) 量 占 整 個 塑 料 機(jī) 械 產(chǎn) 量 的 50%.成 為 塑 料 成 型 設(shè) 備 制 造 業(yè)中 增 長 最 快 ,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一 。 注 塑 機(jī) 的 分 類 方 式 很 多 ,目 前 尚 未 形 成 完 全 統(tǒng) 一 標(biāo) 準(zhǔn) 的 分 類 方法 。 常 用 的 說 法 有 : （ 1）按設(shè)備外形特征分類 :臥式 ,立式 ,直角式 ,多工位注塑機(jī)； （ 2） 按 加 工 能 力 分類 :超 小 型 ,小型 ,中型 ,大 型 和 超 大 型 注 塑機(jī)。 此 外 還 有 按 用 途 分 類 和 按 合 模 裝 置 的 特 征 分 類 ,但 日 常 生 活 中用 的 較 少 。 注 塑 機(jī) 基 本 參 數(shù) 注 塑 機(jī) 的 主 要 參 數(shù) 有 公 稱 注 射 量 ,注 射 壓 力 ,注 射 速 度 ,塑 化 能力 ,鎖 模 力 ,合 模 裝 置 的 基 本 尺 寸 ,開 合 模 速 度 ,空 循 環(huán) 時 間 等 .這些參 數(shù) 是 設(shè) 計 ,制造 ,購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù) 。 (1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下 ,注射螺桿或柱塞做一次 最 大 注 射 行 程 時 ,注 射 裝 置 所 能 達(dá) 到 的 最 大 注 射 量 ,反映了注塑機(jī)的 加 工 能 力 。 (2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴 ,澆道和型腔時的流動阻力 ,螺桿 (或柱 塞 )對 熔 料 必 須 施 加 足 夠 的 壓 力 ,我們將這種壓力稱為注射壓力 。 (3)注射速率；為了使熔料及時充滿型腔 ,除了必須有足夠的注射壓力外 ,熔料還必須有一定的流動速率 ,描述這一參數(shù)的為注射速24 率 或 注 射 時 間 或 注 射 速 度 。 (4)塑 化 能 力 ；單 位 時 間 內(nèi) 所 能 塑 化 的 物 料 量 .塑化能力應(yīng)與注塑 機(jī) 的 整 個 成 型 周 期 配 合 協(xié) 調(diào) ,若 塑 化 能 力 高 而 機(jī) 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(jī)的合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力 ,在 此 力 的 作 用 下 模 具 不 應(yīng) 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(jī) 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 。 選定注射機(jī) （ 1） 由公稱注射量選定注射機(jī) 由注射量選定注射機(jī) .由 PRO/E建 模 分 析 得（ 材 料 密 度 取 ） : 經(jīng)過 pro/e計算可估 算得： 總體積 V=30cm3 ； 所以 總 質(zhì) 量 M=36g； 選 擇 注 塑 機(jī) 為 ： xsz30。 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 總體設(shè)計 25 設(shè) 計 方 案 擬 定 ， 我 將 確 定 以 下 內(nèi) 容 ： （ 1） 首 先 確 定 分 型 面 。 （ 2） 確 定 型 腔 數(shù) 和 排 列 形 式 以 及 型 腔 ， 型 芯 的 結(jié) 構(gòu) 。 （ 3） 澆 口 位 置 ， 脫 澆 道 結(jié) 構(gòu) 的 確 定 和 排 氣 系 統(tǒng) 的 確 定 。 （ 4） 冷 卻 系 統(tǒng) 的 選 定 。 （ 5） 導(dǎo) 向 ， 定 位 結(jié) 構(gòu) 的 確 定 。 （ 6） 推 出 結(jié) 構(gòu) 和 復(fù) 位 結(jié) 構(gòu) 的 選 定 。 PDA 塑 料 模 具 設(shè) 計 1 分 型 面 位 置 的 確 定 如 何 確 定 分 型 面 ， 需 要 考 慮 的 因 素 比 較 復(fù) 雜 。 由 于 分 型 面 受 到塑 件 在 模 具 中 的 成 型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度 、 嵌 件 位 置 形 狀 以 及 推 出 方 法 、 模 具 的 制 造 、 排 氣 、 操 作 工 藝 等多 種 因 素 的 影 響 ， 因 此 在 選 擇 分 型 面 時 應(yīng) 綜 合 分 析 比 較 ， 從 幾 種 方案 中 優(yōu) 選 出 較 為 合 理 的 方 案 。 選 擇 分 型 面 時 一 般 應(yīng) 遵 循 以 下 幾 項 原則： 1)分 型 面 應(yīng) 選 在 塑 件 外 形 最 大 輪 廓 處 。 2)便 于 塑 件 順 利 脫 模 ， 盡 量 使 塑 件 開 模 時 留 在 動 模 一 邊 。 3)保 證 塑 件 的 精 度 要 求 。 4)滿 足 塑 件 的 外 觀 質(zhì) 量 要 求 。 5)便 于 模 具 加 工 制 造 。 6)對 成 型 面 積 的 影 響 。 7)對 排 氣 效 果 的 影 響 。 26 8)對 側(cè) 向 抽 芯 的 影 響 。 其中最重要的是第 5）和 第 2）、第 8）點(diǎn) 。為 了 便 于 模 具 加 工 制造 ， 應(yīng) 盡 是 選 擇 平 直 分 型面工易于加工的分型面。我設(shè)計的分型面如圖 1 所 示 。 圖（ 1） 左 邊 有 個 滑 塊 分 型 ， 右 邊 有 斜 桿 分 型 。 因 為 分 型 面 的 選 擇 應(yīng) 盡 可 能使 塑 件 在 開 模 后 留 在 后 模 一 邊 ， 所 以 這 樣 有 助 于 后 模 設(shè) 置 的 推 出 機(jī)構(gòu)動作。 2 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(guān) 因 素 ： （ 1） 塑件的尺寸精度 ； （ 2） 模 具 制 造 成 本 ； （ 3