【文章內容簡介】 并不太復雜，外輪廓線由直線和斜線面組成。 圖（ 31） 塑件的結構設計 （ 1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內外表面應具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大 小與制品形狀、壁厚及收縮率有關。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷 第 14 頁 共 34 頁 或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費原材料。通常塑件的脫模斜度約取 ～ ? ，根據文獻，塑件材料 PP 的型腔脫模斜度為35/ ～ 1? 30/ ，型芯脫模斜度為 30/～ 1? 。 （ 2）、 塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結構要素，是設計塑件時必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對于注射成型生產具有極為重要的影響，它與注射充模時的熔體流動、固化定型時的冷卻速度和時間、塑件的成型質量、塑件的原材料以及生產效率和生產成本密切相關。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應盡量小。因為壁厚太大不僅會使原材料消耗增大，生產成本提高，更重要的是會延緩塑件在模內的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配 的準確性。選擇壁厚時應力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1～ 4mm ，最常用的數值為 2～ 3mm 。該產品外殼壁厚不均勻，周邊和底部壁厚均為 1mm 。殼內凸出部件的壁厚均為 23mm 。 （ 3）、塑件的圓角 為防止塑件轉角處的應力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應位置模具和塑件的力學角度，需要在塑件 的轉角處和內部聯接處采用圓角過度。在無特殊要求時，塑件的各連接角處均有半徑不小于 ～ 1mm 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的 倍，內圓角半徑應是壁厚的 倍。 該產品表面圓角半徑為 2mm 。 （ 4）、孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當孔太復雜時，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產成本提高，困此在塑件上設計孔時，應盡量采用簡單孔型。由于型芯對熔體有分流作用，所以在孔成 型時周圍易產生熔接痕，導致孔的強度降低，故設計孔時孔時孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應增加壁厚，以保證塑件的強 第 15 頁 共 34 頁 度和剛度。本設計中孔都在側面或邊緣，能采用型芯直接加工成型，然后側滑出后脫模。 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格，在一定的設備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應將制品的結構設計的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。 該塑件的材料為 PP，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影響模具結構的設計和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設計得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關等級確定精度等級。 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點來保證外，主要是取決于模具型腔 表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra ～ m? 之間，模腔表壁的表面粗糙度應為塑件的 1/2，即 Ra ～ m? 。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應隨時給以拋光復原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內部要高許多，為 m? ，內部為 m? 。外部接手柄區(qū)域粗糙度加大，主要是為了裝配牢固和 方便。 塑件的體積和質量 用 UG NX 軟件對該按扭套進行三維實體造型，然后用分析模塊對其進行質量 第 16 頁 共 34 頁 特性分析，輸入材料密度（ PP 的密度為 3/cmg ），即可以得出該外殼的體積為 3cm ，質量為 克。 第 17 頁 共 34 頁 4 注射成型工藝方案及模具結構的分析和確定 注射成型工藝過程分析 根據塑件的結構、材料及質量，確定其成型工藝過程為： 第一步：為使注射過程順利和保證產品質量，應對所用的 設備和塑料作好以下準備工作。 （ 1）、成型前對原材料的預處理 根據注射成型對物料的要求，檢驗物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標，對原材料進行適當的預熱干燥， PP 材料吸水率極低，成型前一般不必進行干燥處理。如有需要，可在 70 ～ 80 ℃下干燥2～ 4 h。 （ 2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機之前，或者在生產中需要改變產品、更換原料、調換顏色或發(fā)現塑料中有分解現象時，都需要對注射機（主要是料筒）進行清洗或拆換。 柱塞式注射機料筒的清洗常比螺桿式注射機困難，因為柱塞 式料筒內的存料量較大而不易對其轉動，清洗時必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 （ 3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設計。在和產上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對 PP 材料，可選用硬脂酸鋅，因為此脫模劑除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。 第 18 頁 共 34 頁 第二步 : 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、 穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實際上是塑化成型與冷卻兩個過程。 第三步：制件的后處理 注射制件經脫?；驒C械加工后，常需要進行適當的后處理，目的是為了消除存在的內應力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調濕處理。該塑料制件材料為 PP，就采用退火處理 1～ 3小時。 澆口種類的確定 注射模的澆注系統是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個部分。澆注系統設計的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及 冷料穴組成。其中澆口的選擇與設計恰當與否直接關系到制品能否完好的成型。 由于本設計中 排水件 外表面質量要求較高，不允許出現澆口痕跡，所以選用點澆口形式。點澆口前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增大塑料熔體的剪切速率并產生較大的剪切熱，從而導致熔體表面粘度下降，流動性增加，有利于型腔的充填，因而對于薄壁塑件以及諸如聚乙烯、聚丙烯等表面變化敏感的塑料成型有利，但不利于成型流動性差及熱敏性塑料，也不利于成型平薄易變行及形狀復雜的塑件。 點澆口可以有效提高生產效率，縮短成型周期，節(jié)約成型材料和塑件去澆口清理等工作 ，尤其是對有型腔的產品。 型腔數目的確定 因為本設計中采用點澆口，且塑件的薄壁適合，一次注塑可以一個，兩個， 第 19 頁 共 34 頁 或者 4 個一起，但這個產品兩側面有臺階，所以需要兩邊抽芯設計，考慮到產品形狀復雜，加工和調試都比較困難，因此建議選擇一模出一件，方便可靠，而且提高塑件成功概率，并從經濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產成本和提高生產效率。 注射機的選擇和校核 由于采用一模一腔，需要至少注射量為 3cm ，再根據工藝參數（主要是注射壓力），綜合考慮各種 因素， 考慮到兩種注射機的優(yōu)、缺點，最終選用臥式注射機。根據每一生產周期的注射量的計算值，可初步選用 SZY— 300 臥式注射機（上海第一塑料機械廠）， 注塑機型號為 : SZY— 300 臥式注射機 注塑機參數如下 : 注射機最大注射量 / 3cm :320 螺桿直徑 50mm 注塑機壓力 /MPa:700 鎖模力 /kN:1500 模最大厚度 /mm:655 注塑機拉桿間距 /mm:560 490 注塑機定位孔尺寸 /mm: ? 50 噴嘴球半徑 /mm:SR12 噴嘴前端孔徑 /mm: ? 4 注射量的校核 模具設計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的 80%以內。校核公式為： 第 20 頁 共 34 頁 mmnm %8021 ?? 式中 n 型腔數量 1m 單個塑件的體積（ 3cm ） 2m 澆注系統所需塑料的體積（ 3cm ） 本設計中： 1?n ?1m 3cm 2m = 3cm ?m 320 3cm nm1+m2=1 +=≤ 80% 320 注射量符合要求 塑件在分