【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 并不太復(fù)雜，外輪廓線由直線和斜線面組成。 圖（ 31） 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會(huì)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(nèi)外表面應(yīng)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(guān)。斜度過小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷 第 14 頁(yè) 共 34 頁(yè) 或破裂，斜度過大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取 ～ ? ，根據(jù)文獻(xiàn)，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(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長(zhǎng)，另外還容易產(chǎn)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(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配 的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1～ 4mm ，最常用的數(shù)值為 2～ 3mm 。該產(chǎn)品外殼壁厚不均勻，周邊和底部壁厚均為 1mm 。殼內(nèi)凸出部件的壁厚均為 23mm 。 （ 3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件 的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無(wú)特殊要求時(shí)，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(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 倍。 該產(chǎn)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(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成 型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)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(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng) 第 15 頁(yè) 共 34 頁(yè) 度和剛度。本設(shè)計(jì)中孔都在側(cè)面或邊緣，能采用型芯直接加工成型，然后側(cè)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(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)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(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dòng)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(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。 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(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)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(yīng)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(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為 m? ，內(nèi)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(zhì)量 用 UG NX 軟件對(duì)該按扭套進(jìn)行三維實(shí)體造型，然后用分析模塊對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量 第 16 頁(yè) 共 34 頁(yè) 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(zhì)量為 克。 第 17 頁(yè) 共 34 頁(yè) 4 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 注射成型工藝過程分析 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)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(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的 設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。 （ 1）、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理 根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， PP 材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)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(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。 柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹?式料筒內(nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)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(shè)計(jì)。在和產(chǎn)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(duì) PP 材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤猓话闼芰隙伎墒褂谩? 第 18 頁(yè) 共 34 頁(yè) 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(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過程。 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應(yīng)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(diào)濕處理。該塑料制件材料為 PP，就采用退火處理 1～ 3小時(shí)。 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)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(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)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(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。 由于本設(shè)計(jì)中 排水件 外表面質(zhì)量要求較高，不允許出現(xiàn)澆口痕跡，所以選用點(diǎn)澆口形式。點(diǎn)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(chǎn)生較大的剪切熱，從而導(dǎo)致熔體表面粘度下降，流動(dòng)性增加，有利于型腔的充填，因而對(duì)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(dòng)性差及熱敏性塑料，也不利于成型平薄易變行及形狀復(fù)雜的塑件。 點(diǎn)澆口可以有效提高生產(chǎn)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(duì)有型腔的產(chǎn)品。 型腔數(shù)目的確定 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用點(diǎn)澆口，且塑件的薄壁適合，一次注塑可以一個(gè)，兩個(gè)， 第 19 頁(yè) 共 34 頁(yè) 或者 4 個(gè)一起，但這個(gè)產(chǎn)品兩側(cè)面有臺(tái)階，所以需要兩邊抽芯設(shè)計(jì)，考慮到產(chǎn)品形狀復(fù)雜，加工和調(diào)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(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。 注射機(jī)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(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種 因素， 考慮到兩種注射機(jī)的優(yōu)、缺點(diǎn)，最終選用臥式注射機(jī)。根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量的計(jì)算值，可初步選用 SZY— 300 臥式注射機(jī)（上海第一塑料機(jī)械廠）， 注塑機(jī)型號(hào)為 : SZY— 300 臥式注射機(jī) 注塑機(jī)參數(shù)如下 : 注射機(jī)最大注射量 / 3cm :320 螺桿直徑 50mm 注塑機(jī)壓力 /MPa:700 鎖模力 /kN:1500 模最大厚度 /mm:655 注塑機(jī)拉桿間距 /mm:560 490 注塑機(jī)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(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為： 第 20 頁(yè) 共 34 頁(yè) mmnm %8021 ?? 式中 n 型腔數(shù)量 1m 單個(gè)塑件的體積（ 3cm ） 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（ 3cm ） 本設(shè)計(jì)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