【文章內(nèi)容簡介】 80℃以上，時間 2小時以上，具體應按供應商資料進行。 再生料使用比例一般不超過 2030%。但要視產(chǎn)品的種類和最終用途而定，有時可達 100%。 塑機的選用 POM 除了要求螺桿無滯料區(qū)外，對注塑機沒有特別要求，一般注塑即可。 模具及澆口設計 常見模具溫度控制為 8090℃，流道直 徑有 36mm，澆口長度為 ，澆口大小要視膠壁厚度而定，圓形澆口直徑至少應制品厚度的 倍，長方形澆口的寬度通常是厚度的 2倍或以上，深度為壁厚的 倍，脫模斜度 40′ 1176。 30′之間。 排氣系統(tǒng) POMH 厚度 寬 3mm POMK 厚度 寬 3mm 熔膠溫度 可用空射法量度 POMH 可設為 215℃ （ 190℃ 230℃） POMK 可設為 205℃ （ 190℃ 210℃） 注射速度 常見為中速偏快，過慢易產(chǎn)生波紋，過快 易產(chǎn)生射紋和剪切過熱。 背壓 越低越好，一般不超過 200bar 滯留時間 如設備沒有熔膠滯留點 POMH 可在 215℃滯留 35 分鐘 POMK 可在 205℃滯留 20 分鐘不會有嚴重的分解 在注塑溫度下熔體不能在機筒內(nèi)滯留超過 20 分鐘。 POMK在 240℃下可滯留 7 分鐘。如果停機，機筒溫度可降到 150℃，如要長期停機就必須清理機筒子，關閉加熱器。 停機 清理機筒必須用 PE或 PP，關閉電熱，把螺桿推在前位。料筒和螺桿必須保持清潔。雜質(zhì)或污垢會改變 POM 的過熱穩(wěn)定性（尤其是 POMH）。所以當用完含鹵聚合物或其他酸性聚合物后，應用 PE 清理干凈后才能打 POM 料，否則會發(fā)生爆炸。若作用不當?shù)念伭?、潤滑劑或?GF尼龍的物料，會導致塑料降質(zhì)。 后處理 對于非常溫使用的制件且質(zhì)量要求較高，須進行熱處理。 退火處理效果，可將制品放入濃度為 30%的鹽酸溶液中浸 30 分鐘檢查，然后用肉眼觀察判斷是否有殘余應力的裂紋產(chǎn)生。 第三章 塑件相關計算及注射機的選擇 塑件的厚度檢測 從塑件的壁厚上來看，壁厚均勻， 綜合其材料性能，只要注意控制成型溫度及冷卻速度 ，零件的成型并不困難（如果條件允許，也可考慮修改其結(jié)構形式使壁厚趨向均勻）。 塑件投影面積的計算 單個注塑件投影面積 S= 178。=490mm2 塑件體積與質(zhì)量的計算 體積及質(zhì)量的計算也利用 PRO/ENGINEER 的分析模塊自動計算獲得（塑件密度由第一章中原材料分析中可查得：ρ =），如下圖 32 所示 圖 32 塑件體積與質(zhì)量的計算 單個塑件的分析結(jié)果如下： 體積 ≈ cm3 密度 = g/cm3 質(zhì)量 = 1 g 注塑機概況 注射成型機（簡稱注射機或注塑機）是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設備。 圖 33 注塑機 注射成型是通過注塑機和模具來實現(xiàn)的。 注塑機的 分類 注塑機的類型有 :立式、臥式、全電式，但是無論那種注塑機，其基本功能有兩個： （ 1）加熱塑料，使其達到熔化狀態(tài)； （ 2）對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。 注塑機的選擇 1）注射量的計算 塑件體積為： V 塑 = cm3 塑件質(zhì)量： M 塑 =ρ V 塑 =1g 公式中， ρ 可根據(jù)參考文獻取 g/cm3 2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前不能去定準確的數(shù)值，但是可根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的 倍到 1倍來估算。由于本次設計采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 ，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 4個塑件體積之和）為 ： V 總 = V 塑 = 2 = 3cm 3) 選擇注射機 根據(jù)以上 的計算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料的總體積為 3cm ，由參考文獻 V 公 = V 總 /= 3cm /= 3cm 。 一般而言，從事注塑行業(yè)多年的客戶多半有能力自行判斷并選擇合適的注塑機來生產(chǎn)。但是在某些狀況下，客戶可能需要廠商的協(xié)助才能決定采用哪一個規(guī)格的注塑機，甚至客戶可能只有產(chǎn)品的樣品或構想，然后詢問廠商的機器是否能生產(chǎn)，或是哪一種機型比較適合。 此外，某 些特殊產(chǎn)品可能需要搭配特殊裝置如蓄壓器、閉回路、射出壓縮等，才能更有效率地生產(chǎn)。由此可見，如何決定合適的注塑機來生產(chǎn)，是一個極為重要的問題。 通常影響射出機選擇的重要因素包括模具、產(chǎn)品、塑料、成型要求等， 通過以上各種因素和考慮到經(jīng)濟效益的問題我選取了 SZ100/60 型注射機。 SZ100/60 型注射機，主要參數(shù)如下表： 表 31 SZ100/60型注射機參數(shù) 項目 SZ100/60 結(jié)構形式 立 理論注射容量 /cm3 100 螺桿（柱塞）直徑 /mm 35 注射壓力 /Mpa 150 鎖模力 /KN 600 拉桿內(nèi)間距 /mm 440 340 移模行程 /mm 260 最大模具厚度 /mm 300 最小模具厚度 /mm 10 噴嘴球半徑 /mm 12 噴嘴口孔徑 /mm Ф 4 第四章 擬定型腔布局 型腔 所謂型腔（ cavity）指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過凸凹相反而己。 注射成形是先閉模以形成空腔，而后進料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔 —— 型腔。其凹入的部分稱為凹模（ cavity），凸出的部分稱為型 芯（ core）。 一般來說，精度要求高的小型塑件和大中型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構，對 于精度要求不高的小型塑件，形狀簡單，又大批量生產(chǎn)時，則采用多型腔模具可使生產(chǎn)率提高。 型腔數(shù)量確定以后，便進行型腔的排布。型腔的排布 及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設計、澆注系統(tǒng)的設計的平衡以及溫度系統(tǒng)的設計。以上這些問題又與分型面及澆口的位置選擇有關，所以在設計過程中，要進行必要的調(diào)整，以達到比較完善的設計。在確定了型腔的數(shù)目后就要確定型腔的排布方式。 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目的確定主要有以下幾種因素：型腔數(shù)目的決定與下 列條件有關。 （ 1）塑件尺寸精度 :型腔數(shù)越多時，精度也相對地降低， 2 級超精密注塑件，只能一模一腔，當尺寸數(shù)目少時，可以一模二腔。 4 級的精密級塑件，最多一模四腔。 （ 2）模具制造成本 :多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡單的倍數(shù)比。從塑件成本中所占的模具費比例看，多腔模比單腔模具低。 （ 3）注塑成形的生產(chǎn)效益 :多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟效益高。但是多腔模所使用的注射機大，每一注射循環(huán)期長而維持費較高，所以要從最經(jīng)濟的條件上考慮一模的腔數(shù)。 （ 4）制造難度 :多腔模的制造難度比單腔模大，當其中某一腔先 損壞時，應立即停機維修，影響生產(chǎn)。 （ 5）注射機的選用 :不同型號的注射機對應的鎖模力和注射壓力以及注射量都對型腔數(shù)量的確定有著很大的影響。 本設計主要根據(jù)以下幾個方面進行型腔的選擇： 既要保證最佳的生產(chǎn)經(jīng)濟性，技術上又要充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量，也就是應保證塑 料件最佳的技術經(jīng)濟性。 （ 1）料制作的批量和交貨周期方面：該塑件是中批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，交貨周期要短，使用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件。 （ 2） 根據(jù)塑件的精度：每增加一個型腔，塑件的尺寸精度要降低 4%，一腔一模時聚碳酸酯（ POM）的尺寸公差為 %，對于 高精度最多采用一模四腔。 （ 3）根據(jù)塑件的結(jié)構特點：本產(chǎn)品為簡單圓筒，為了制造方便同時又盡可能的提高 生產(chǎn)率，可以采用一模 4 腔。 所以綜合以上各因素 采用一模 2 腔的最佳形式 ，既滿足塑件要求，又 具有最佳的經(jīng)濟性 。 在確定了型腔數(shù)目之后，就要進行型腔的排列方式設計。 本塑件在注射時采用了一模 2 腔的形式，即模具需要 2 個型腔?，F(xiàn)有下圖的排列方式： 圖 41 塑件的型腔布局 圖示 2個型腔采用直線排列，采用該形式可以大大簡化模具的設計和加工的難度。 其尺寸計算將在后面的設 計中完成。 第五章 分型面設計 用以取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面，分型面是決定模具結(jié)構形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構和模具的制造工藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填性及制品的脫模，分型面的位置也影響著成型零部件的結(jié)構形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設密切相關。因此，分型面的選擇是注射模設計中的一個關鍵內(nèi)容。 如何確定分型面位置，需要考慮的因素比較多。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件工藝性、精度、推出方法、模具制造、排 氣等因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較。注射模有一個分型面或多個分型面，分型面的位置，一般垂直于開模方向，分型面的形狀有平面和曲面等。 分型面的確定主要應考慮以下幾點： （ 1）在安排制件在型腔中的方位時，在與開模相垂直的方向上盡量避免側(cè)凹或側(cè)孔。 （ 2）一般分型面是與注射機開模方向垂直的平面，但分型面也有傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工困難，但型腔制造和制品脫模較易。有合模對中錐面的分型面，自然也是曲面。 （ 3）分型面的位置除了應開設在制件中斷面輪廓最大的地方才能使制件順利地從型腔中脫出外，還應考慮以下幾種因素： ①因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不要選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 ②從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動模邊，當制件的壁厚較大但內(nèi)孔較小時，則對型芯的包緊力很小，常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。這時可將型芯和凹模的主要部分都設在動模邊，利用頂管脫模，當制件的孔內(nèi)有管件（無螺紋連接）的金屬嵌中時，則不會對型芯產(chǎn)生包緊力。 根據(jù)本塑件的結(jié)構特點，為了方便塑件澆注后脫模、排氣、塑件的外觀質(zhì)量 等要求，分型面的位置選擇如下圖 51 所示： 另外分型面設計成下圖所示還考慮到冷卻系統(tǒng)的布置，從而達到簡化模具的效果！ 圖 51 分型面 第六章 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機的噴嘴射出后，到進入模具型腔以前所流動的一段路徑的總稱，主要應包括主流道、分流道、進料口、冷料穴等幾部分。在設計澆注系統(tǒng)時，應考慮塑料成型特性、塑件大小及形狀、型腔數(shù)、注射機安裝板大小等因素。 在澆注系統(tǒng)設計之前，我們首先要選定進料口位置，為選擇合適的進料口位置，所以在這里我用 UG 中的 Plastic Adviser 分析模塊對塑件進行了模流分析（溫度和壓力采用默認值）。在這里我只寫出分析的結(jié)論：由分析結(jié)果不難看出，最佳的進料口位置應為塑件的中間部位并且采用 3 個入澆點。 主流道設計 主流道為與注射機噴嘴連接的部分，一般為圓錐，錐度為α＝ 2176。～ 6176。，對于粘度較大的熔體也可考慮稍微增大錐角，此處的主流道錐角：α＝ 2176。 主流道直徑的決定，主要取決于主流道內(nèi)熔體的剪切速率。但在具體設計時，一般根據(jù)經(jīng)驗選取一合適的值做為主流道小端直徑 d，一般應大于機床噴嘴直徑 ～ 1mm左右，通常取 d=3～ 6mm，查 《實用模具技術手冊》表 15－ 9，當材料為 POM 時，選取d=，故主流道各部分直徑如下圖所示（其中流道的長度需根據(jù)模板厚度確定如表61）： 表 61 主流道部分尺寸 符號 名稱 尺寸 D 主流道小端直徑 注射機噴嘴直徑 +（ ） = SR 主流道球面半徑 噴嘴球面半徑 +（ 12） =16 H 球面配合高度 35 取 3 A 主流道錐角 2176。 6176。 取 4176。 L 主流道長度 由板厚決定 D 主流道大端直徑 d+2Ltg2? 最后 設計的主流道的結(jié)構如圖 61 所示： 圖 61 主流道 分流道的設計原則即應使熔體較快地沖滿整個型腔，流動阻力小，熔體溫降小，并且能將熔體均衡地分配到各個型腔。 常見的分流道截面形狀有圓形、半圓形、 U 形、梯形、矩形等具體參數(shù)如圖 62，其中：圓形截面分流道比表面積最小，熱量不容易散失，流動阻力最小，但它需要同時開設在兩塊模板上，要保證兩半圓完全吻合，制造較困難；半圓形截面分流道較容易加工，熱量損失和阻力也不大，是最常用的形式。綜合各方面因素考慮，此處分流道截面為半圓形形式。 圖 62 分流道截面形狀 進料口也稱澆口，進料口的形式也有很多種，此處采用的是點進料口的形式。 （ 1）點澆口應用范圍十分廣泛，它的優(yōu)點主要有： ①可以顯著提高熔體的剪切速率，使熔體黏度大為降低，有利于充模。 ②熔體經(jīng)過點澆口時因高速摩擦生熱，溫度升高，黏度再次下降，使熔體的流動性更好。 ③有利于澆口與制品的自動分離，便于實現(xiàn)制品生產(chǎn)過程的自動化。 ④澆口痕跡小容易修整。 ⑤在多型腔模中容易實現(xiàn)各個型腔的平衡進