【文章內(nèi)容簡介】 .冷卻速度宜慢，模具設(shè)冷料穴，并有冷卻系統(tǒng) ； ，否則會發(fā)生分解，灼傷 ； ，可強行脫模 ； 破裂，不宜與有機溶劑接觸，以防開裂 。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸相符合程度，即所獲得塑件尺寸的準確度。塑件的尺寸精度與模具的制造精度，模具的磨損程度，塑件收縮率的波動及成型時工藝條件的變化，塑件成型后的時效變化和墨跡的結(jié)構(gòu)形式等有關(guān)，因此，塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。 由于該塑件的尺寸精度有要求：即 ,60,80 0 ????? ?? ，因此查閱《模具設(shè)計 與制造簡明手冊》 ]3[ 表 221 及表 223，該塑件精度等級為6 級。其主要尺寸公差標注如下： 塑件外形尺寸： mmmmmmmmmm 0 510156080 ??????? ?? ，， ； 塑件內(nèi)形尺寸： mmmmmmmmmm 57125474 ????? ?? ，， 。 計算塑件的體積和重量 計算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機及確定模具型腔數(shù)。 計算塑件的體積： V= 計算塑件 的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計手冊查得 PE 的密度為ρ =,故零件的質(zhì)量為： 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 8 M=ρ V= ； V總 =4 V= 脫模斜度大小與塑件的形狀、壁厚和收縮率有關(guān)，由表 225 可查得聚乙烯的脫模斜度 型腔 25’45’, 型芯 20’45’ 脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定；塑件內(nèi)孔，以型芯小端為準，尺寸符號圖樣要求，斜 度由擴大方向取得；塑件外形，以型腔（凹模）大端為準，尺寸符合圖樣要求，斜度由縮小方向取得，一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。當(dāng)要求開模后塑件留在型腔內(nèi)時，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于塑件外表面的脫模斜度。 塑件壁厚和圓角選擇 圖 23 塑件壁厚和圓角示意圖 模塑成型工藝 熱塑性材料的注射成形工藝過程 熱塑性材料的注射成形工藝過程如下： 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 9 （ 1）預(yù)烘干――裝入料斗 —— 預(yù)塑化 —— 注射裝置準備注射 —— 注射 —— 保壓 —— 冷卻 —— 脫模 —— 塑件送下工序 （ 2）清理嵌件、預(yù)熱；清理模具、涂脫 模劑 —— 放入嵌件 —— 合模 —— 注射 PE材料注射成形工藝參數(shù) 查閱文獻資料， PE 材料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇： 表 21 PE 材料的成型工藝參數(shù) 注射機類型 螺桿式 預(yù)熱干燥 溫度（ ℃ ） 7080 時間（ h） 1 料筒溫度 后段 140160 中段 180200 前段 180190 噴嘴溫度 150180 模具溫度 3060 注射壓力 70100 成形時間 （ s） 高壓時間 05 保壓時間 1560 冷卻時間 1560 成形時間 40140 螺桿轉(zhuǎn)速 3060 說明 料斗干燥 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 10 第三章 模塑成形設(shè)備 注射機是熱塑性塑料盒部分熱固性塑料注射成形的設(shè)備， 注射成型是通過注塑機和模具來實現(xiàn)的。 注射機的分類及成形原理 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。 注射機的成形原理： 注塑成型機的工作原理注塑機的工作原理與打針用 的注射器 相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射 入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。 注射成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料 — 熔融塑化 — 施壓注射 — 充模冷卻 — 啟模取件。取出塑件后又再閉模，進行下一個循環(huán)。 注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力，因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機的關(guān)鍵部件 。 注射機的選擇 注射模具是安裝在注射機上的，模具與注射機應(yīng)當(dāng)相適應(yīng) ，這將關(guān)系到制件的質(zhì)量，均勻性及成型周期。選擇注射機時，必須保證制品的注射量小于注射機允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，制品注射量一般不超過注射機最大注射量的80%。根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸、對塑件原材料的分析及注塑時所需要的壓力情況，參考模具設(shè)計手冊初選注射機類型為河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 XSZY125，其主要技術(shù)規(guī)格為： 表 31 XSZY125 的主要技術(shù)規(guī)格 型號 XSZY125 螺桿直徑（ mm） ?42 注射容量 (cm3 ) 125 注射壓力（ M Pa） 119 鎖模力（ kN） 900 最大注射面積（ cm2 ） 320 模具厚度（ mm） 最大 300 最小 200 模板行程（ mm） 300 噴嘴 球半徑（ mm） 12 孔半徑（ mm） ? 4 定位孔直徑（ mm） ? 100 0? 頂出 兩側(cè) 孔徑（ mm） ? 22 孔距（ mm） 230 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 12 第四章 注射模設(shè)計 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列方式、澆注系統(tǒng)設(shè)計、模具工作零件的設(shè)計、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計、推出 機構(gòu)的設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計等內(nèi)容。 分型面的設(shè)計 分型面的選擇 分型面是動定模具的分界面，即打開模具取出澆注系統(tǒng)凝料的面。分型面的位置影響著成形零件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設(shè)密切聯(lián)系。 實際的模具結(jié)構(gòu)有三種情況：型腔完全在動模一側(cè)；型腔完全在定模一側(cè)；型腔各有一部分分別在動定模中。分型面的選取不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，而且涉及到模具結(jié)構(gòu)與制造成本。一般來說，分型面的總體選擇原則是：保證塑件質(zhì)量，便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)。同時在選擇分型面時考慮以下因素：（ 1）不影 響塑件的尺寸精度和外觀；（ 2）盡量簡單，避免復(fù)雜形狀，使模具制造容易；（ 3）不妨礙脫模和抽芯；（ 4）有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置；（ 5）盡可能與料流的末端重合，有利于排氣。分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔，這是分型面選擇的首要原則。綜合考慮有兩種分型面的選擇方案。選塑件大端底平面作為分型面，如圖 a 所示。選擇這種方案，排氣順利不用開排氣槽，能順利開模，并且塑件表面沒有熔接痕，飛邊易清理。 圖 41 分型面的選擇示意圖 型腔的布置 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 13 型腔的布置包括兩方面的內(nèi)容，即模具型腔的 數(shù)目和各型腔在模具中的排列。對于試塑件或小批量塑件宜取單腔或少腔；對于大批量塑件宜取多型腔。 多型腔的布置與澆注系統(tǒng)的通道、澆口的配置密切相關(guān)。多型腔的布置若按流道的布置特點，可分為平衡式布置和非平衡式布置。平衡式布置是指主流道到各型腔的通道長度、截面形狀、尺寸都對應(yīng)相同；非平衡式布置是指分流道到各型腔澆口的長度不相等的布置形式。若按分流道的布置形狀，可分為 O 形排列（輻射形排列）、 I 形排列、 H 形排列、 X 形排列和混合形排列等多種形式。 本塑件較小，因此，在注塑時采用一模四腔，由于塑件外形對稱。綜合考慮澆注系統(tǒng) 、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素。型腔的排列方式如圖： 圖 42 型腔的布置形式 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機的噴嘴起到型腔入口為止的塑料融體的流動通道。它的作用是將塑料融體順利的充滿型腔的各個部位，并在填充及保壓過程河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 14 中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則： 能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，不產(chǎn)生渦流，又有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 在保證成型和排氣良好的前提下，選取短流程，少折彎，以減小壓力損失，縮短填充時間。 盡量避免熔融塑料正面沖 擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯位移或變形及金屬嵌件偏移。 澆口料易清楚，整修方便，無損塑件的外觀和使用。 澆注系統(tǒng)流程較長或需要開設(shè)兩個以上澆口時，由于澆注系統(tǒng)的不均勻收縮導(dǎo)致塑件翹曲變形，應(yīng)設(shè)法予以防止。 在一模多腔時，應(yīng)使各腔同步連續(xù)充澆，以保證各個塑件的一致性。 合理設(shè)計冷料穴、溢料槽，使冷料不直接進入型腔及減少毛邊的負作用。 在保證塑件質(zhì)量良好的前提下，澆注系統(tǒng)的斷面和長度應(yīng)盡量取小值，以減少對塑料的占用量，從而減少回收料。 主流道的設(shè)計 主流道與注射機噴嘴在同一軸線上。在臥式或立 式注射機用模具中，主流道垂直于分型面。 根據(jù)設(shè)計手冊查的 XSZY125 型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑： d0 =?4mm； 噴嘴前端球面半徑： R0 =12mm。 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： R=R0 +（ 1~2） mm。 d=d0 + mm 取主流道球面半徑 R=13mm； 取主流道小端直徑 d=。 為了便于將凝料從主流道中順利拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角α為2? ~6? ，取α =4? 。 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 15 將主流道設(shè)計成圓錐形，查表得主流道大端直徑 D=?8mm。為了使熔料順利進入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半徑 r=1mm 的圓弧過渡。主流道襯套設(shè)計時應(yīng)注意一下事項：對于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計成一個整體，但在多數(shù)情況下均勻分開設(shè)計；主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如 T8A 等），熱處理后硬度為 53~57HRC；襯套的長度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會造成溢料，而且會壓壞模具；襯套與定模之間的配合采用 H7/m6。 圖 43 主流道形狀及其與注射機噴嘴的關(guān)系 分流道的設(shè)計 分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過渡和轉(zhuǎn)向。在單型腔模具中可設(shè)置分流道，在多型腔模具中均設(shè)置分流道，要求滿足熔融料流壓力損失小，散熱量小，容積最小。 分流道的形狀尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注塑速率、分流道的長度等因素來確定。分流道的截面尺寸應(yīng)適合產(chǎn)品的重量或投影面積。流道的直徑過大，不僅浪費材料，而且冷卻時間增長，造成成本上的浪費；流道直徑過小，材料的流動阻力大，易造成充填不足，或者必須增加 注塑壓力才能充填。本塑件的形狀簡單，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列的方式可知分河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 16 流道的長度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為圓形截面分流道，且熔體的熱量散發(fā)和流動阻力都不大，因此常用。塑件投影面積 A= 44= ，查表 811， ,由于投影面積小于 100cm2 ，所以分流道直徑取 d=4mm。分流道長度一般 830mm，本 設(shè)計中分流道長度取 25mm。 圖 44 分流道直徑 澆口設(shè)計 澆口是指連接分流道和型腔的進料通道，它是澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小且長度最短的部分。澆口的作用表現(xiàn)為：塑料熔體通過澆口時剪切速率增高，粘度降低，有利于充型；同時熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高、粘度降低，從而提高了塑料的流動性，有利于充型；另外在注射過程中，塑料充型后在澆口處及時凝固，防止熔