【文章內(nèi)容簡介】 良好的塑件質(zhì)量有直接的關(guān)系。 (1) 注塑是在封閉的模腔中進(jìn)行的 塑件是在封閉的模腔中成型的 ,成型時是將一受熱熔化的塑料的熔體在壓力作用下，通過細(xì)小的澆道注入已經(jīng)閉合的模具腔體。在封閉模腔中成型塑件。為減小從模腔中脫出時的阻力，要求塑件帶有適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?，也要求模具兩部分的接觸面 (即分型面 )應(yīng)相對與所成型的塑件 ,安排在適當(dāng)?shù)奈恢?.在封閉的型腔中成型塑件 ,要求在模具總體結(jié)構(gòu)中帶有合理的 ,可保證塑件順利脫出的脫模機(jī)構(gòu)或抽芯機(jī)構(gòu)等 ,也要求設(shè)計出可以充分排除型腔內(nèi)原有的空氣和塑件中低分子揮發(fā) 物的排氣系統(tǒng) . (2) 注塑過程受多種工藝參數(shù)的影響 從注塑機(jī)方面看 ,有對料桶溫度、注射壓力、注射時間和保壓時間等參數(shù)的控制。螺桿式注塑機(jī)又有對螺桿轉(zhuǎn)速和塑化壓力的控制，螺桿結(jié)構(gòu)形式的選用等。無論螺桿式注塑機(jī)或柱塞式注塑機(jī)都有對注塑量的控制，注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)一端又有對鎖模力的控制等。 從模具方面看，有模具溫度及其分布，澆注系統(tǒng)的參數(shù)，如：澆口的類型，澆口的位置，澆口面積的大小，分流道斷面形狀和大小，排氣槽的開設(shè)情況等，對塑件質(zhì)量都有重大的影響。脫模機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)的合理性和可靠性也與塑件質(zhì)量密切相關(guān)。 第二章工藝分析 第二章工藝分析 第二章工藝分析 第二章工藝分析 另外，塑件本身的機(jī)構(gòu)也對塑件質(zhì)量有影響。 第二章工藝分析 第二章工藝分析 第二章工藝分析 11 另外，塑 件本身的機(jī)構(gòu)也對塑件質(zhì)量有影響。 成型過程有熱交換作用并伴隨著相變和聚集態(tài)變化 塑料注塑過程中，塑料在注入模腔前，先由顆粒狀或粉末狀的固體態(tài)加熱到熔融的粘流態(tài)，而注入模具后，則是從粘流態(tài)冷卻凝固為具有能保持住模腔形狀的固體態(tài)，因此在進(jìn)入模腔前后都存在著熱交換作用。熔體冷卻凝固變?yōu)楣腆w狀態(tài)過程中，聚合物從粘流態(tài)變?yōu)楦邚棏B(tài)再變?yōu)椴ＡB(tài)，結(jié)晶型塑件從熔融態(tài)結(jié)晶為晶態(tài)。熔體高速進(jìn)入型腔時受到剪切作用，分子鏈沿流動方向取向。剪切作用停止后，未冷卻凝固的取向分子鏈亦可由于熱運(yùn)動解取向。因此，熔體與模具的熱交換情況，即熔 體的冷卻速率，冷卻速率的分布情況對上述聚集態(tài)變化具有決定性影響。冷卻速率緩慢可造成結(jié)晶型塑料充分結(jié)晶，可獲得結(jié)晶速度高、晶粒粗大的塑件或取向度低的塑件。冷卻速率增快則可獲得結(jié)晶度低、晶粒細(xì)小的塑件或保留較高取向度的塑件。兩種情況下所得到的塑件力學(xué)性能、光學(xué)性能、收縮率大小等都會有明顯差別。塑件各不同部位冷卻速率的分布情況對于收縮率的均勻性內(nèi)應(yīng)力的形成和大小，塑件的尺寸和形狀穩(wěn)定性等則有重要的影響。 廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 洗潔精瓶內(nèi)蓋注塑模設(shè)計 12 第三章 確定型腔數(shù)目 模具中的型腔數(shù)目的確定是一項終合項目。首先應(yīng)考慮注塑機(jī)的各項規(guī)格和工作性能，以及考 慮制品的精度要求，模具制造的費(fèi)用。 從塑件產(chǎn)量考慮，對試制或小批量塑件宜取單型腔或少型腔，大批量時宜取多型腔。 由于本制品精度要求不高，且屬于大批量生產(chǎn)，但尺寸較小 ,綜合考慮初步確定一模八腔。 圖 型芯 第四章注塑模的選擇 按照實體圖的尺寸估算 13 第四章 注塑機(jī)的選擇 塑件的質(zhì)量計算 按照實體圖的尺寸估算 制品體積 V 塑 = 制品質(zhì)量 W 塑 =? V== 澆注系統(tǒng)體積 V 澆 = 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 W 澆 == W總 = 4+= 注塑機(jī)的選型 為了保證正常生產(chǎn)和獲得良好的塑件。在模具設(shè)計時應(yīng)選擇合適的注塑機(jī)。一般應(yīng)考慮下列幾個問題： 額定注塑量 國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)均用塑料的容量（ cm179。） 表示一次注射量。因聚丙烯塑料比重是 近似 1。因此以 PP 料為基準(zhǔn)來確定注塑機(jī)的額定注射量。由于習(xí)慣對注塑機(jī)的注射量也可采用克 量來表示。 (1)以容量計算： 件注 VV ? (41) 式中 V注 — 注射機(jī)的最大注射容量（ cm179。） V件 — 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（ cm179。） — 為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不超過注射機(jī)容量的 80％ （ 2） 以克量計算： GC? (42) 式中 C— 注塑機(jī)最大注塑克量（ g） G— 成形塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（ cm179。） 廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 洗潔精瓶內(nèi)蓋注塑模設(shè)計 14 — 為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不超過注射機(jī)容量的 80％ 額定鎖模力 選用注塑機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具的分型面要分開而產(chǎn)生溢料。注射時產(chǎn)生的型腔壓力，對柱塞式注塑機(jī)因注射壓力損失較大，所以型腔壓力約為注射壓力的 40～ 70％ ；而有預(yù)塑 裝置的注塑機(jī)及螺桿式注塑機(jī)壓力損失較小，所以型腔壓力較大。另外對不同流動性的塑料、噴嘴和模具的結(jié)構(gòu)形式，其壓力損失也不一樣。一般熔料經(jīng)噴嘴時其注射壓力達(dá) 600～ 800kg/cm178。,經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時型腔壓力一般為 250～ 500kg/cm178。. 鎖模力和成形面積的關(guān)系由下式確定 : 1000/APP ?? 腔鎖 (43) 式中 鎖P — 鎖模力（ T） 腔P — 型腔壓力，一般為 400～ 500 kg/cm178。 A— 澆道、進(jìn)料口和塑件的投影面積 代入數(shù)據(jù)得 鎖P 24 8 0 4 1 .5?? ? ?（ 4 ）/1000 即 鎖P ? （ T） 額定注塑壓力 只考慮注塑機(jī)的最大注射量，最大成型面積和鎖模力來確定注塑機(jī)還不夠的，有些塑件由于形狀及塑料品種因素，需要很高的注射壓力才能順利成型，為此選用注塑機(jī)注塑壓力 必須大于成型所需注射壓力。即： 注P 成P? (44) 式中 注P — 選用的注射機(jī)的 最大注射壓力（ kg/cm178。） 成P — 成型時需要的注射壓力（ kg/cm178。） 成型需要的注射壓力一般很難確定，因它與塑料品種、塑件形狀尺寸、注射成型條件、注塑機(jī)的種類、噴嘴及模具澆注系統(tǒng)都有關(guān)。一般注塑壓力常在 700～ 1500 kg/cm178。范圍內(nèi)選取。 第四章注塑模的選擇 第四章注塑機(jī)的選擇 模具設(shè)計時，需要考慮機(jī)床動模板的行程和可調(diào)節(jié)的模具閉合高度，這直接影響到裝模及脫模。 第四章注塑機(jī)的選擇 第四章注塑機(jī)的選擇 第四章注塑機(jī)的選擇 15 ．注塑機(jī)的形式和模具的關(guān)系 模具設(shè)計時，需要考慮機(jī)床動模板的行程和可調(diào)節(jié)的模具閉合高度，這直接影響到裝模及脫模。 注塑機(jī)的閉合高度與模具的關(guān)系 模具厚度與注射機(jī)的閉合高度必須滿足以 下兩個公式的關(guān)系 小H 大HH?? (45) 大H = 小H S? (46) 式中 H — 模具厚度（ mm） 小H — 機(jī)床最小閉合高度（ mm） 大H — 機(jī)床最大閉合高度（ mm） S — 螺桿可調(diào)長度 模具厚度 H =281mm （ 1） 臥式或立式注塑機(jī)的開模行程與模具關(guān)系必須滿足公式： 1HS? 2H? 5? ～ 10 (47) 式中 S — 開摸行程（ mm） 1H — 脫模距離（ mm） 2H — 塑件高度 (mm) 5 ～ 10— 為保證取出塑件而增設(shè)的余量（ mm） (3)點(diǎn)狀進(jìn)料口模具與開模行程的關(guān)系必須滿足公式： 1HS? 2H? a? 5? ～ 10 (48) 式中 S — 開摸行程（ mm） 1H — 脫模距離（ mm） 2H — 塑件高度 (mm) 5 ～ 10— 為保證取出塑件而增設(shè)的余量（ mm） a —— 頂模板與澆口套分離距離（取出澆口的長度）。對階梯形塑件，不需 要全部頂出型芯，但必須考慮脫模后型芯是否防礙取出塑件（ mm）。 以公式 (29)計算 S≥ 綜合注射量、鎖模力、注射壓力、注塑機(jī)的閉合高度和開模行程，可選注塑機(jī) 廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 洗潔精瓶內(nèi)蓋注塑模設(shè)計 16 XSZY125，參數(shù)如下： 表 注塑機(jī)的工藝參數(shù) 注射機(jī)的工藝參數(shù)表 XSZY125 額定注射量： 125cm３ 螺桿直徑： 42mm 注射壓力： 120M Pa 注射行程： 115 mm 合模力： 900KN 最大成型面積： 320cm2 最大開模行程： 300mm 模具最大厚度： 300mm 模具最小厚度： 200mm 第五章澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的選擇是注塑模具設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié) .設(shè)計前首先要對塑料制品所采 用的塑料品種 ,制品的幾何形狀、尺寸使用的機(jī)床設(shè)備、注射時可能產(chǎn)生的缺陷及填充條件作全面的分析。同時模具的分型面選擇與澆注系統(tǒng)也密切相關(guān)。 17 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的選擇是注塑模具設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié) .設(shè)計前首先要對塑料制品所采用的塑料品種 ,制品的幾何形狀、尺寸使用的機(jī)床設(shè)備、注射時可能產(chǎn)生的缺陷及填充條件作全面的分析。同時模具的分型面選擇與澆注系統(tǒng)也密切相關(guān)。 設(shè)計澆注系統(tǒng)基本要點(diǎn)如下： （ 1）設(shè)計澆注系統(tǒng)時，流道應(yīng)盡量減少彎折，表面粗 糙度為 ～ m? 。 （ 2）設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)應(yīng)按型布局設(shè)計，盡量與模具中心線對稱。 （ 3） 塑料制品投影面積較大時，在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)避免在模具的單面開設(shè)澆口，否則會造成注射時壓力不均勻。 （ 4）設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)考慮去除澆口方便，修正澆口時在塑料在制品上不留痕跡，以保證塑料制品外觀。 （ 5）一模多件時，應(yīng)防止將大小相差懸殊的塑 料制品放在同一付模具內(nèi)。 （ 6）在設(shè)計主流道時，避免熔融的塑料直接沖擊小直徑型芯及嵌件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷。 （ 7）在滿足塑料成型和排氣良好的前提下，要選取最短的流程，這樣可縮短填充時間。 （ 8）能順利地引導(dǎo)熔融的塑料填充各個部位，并在填充過程中不致產(chǎn)生塑料渦流、紊亂現(xiàn)象，使型腔內(nèi)的氣體順利排除模外。 （ 9）在成批塑料制品生產(chǎn)時，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，要縮短冷卻時間及成型周期。 （ 10）因主澆道處有收縮現(xiàn)象，若塑料制品在這個部位要求精度較高時，主流道應(yīng)留有加工余量或修正余量。 廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 洗潔精瓶內(nèi)蓋注塑模設(shè)計 18 主流道設(shè)計 主流道的作用 主流道是連接注塑機(jī)料筒噴嘴和注塑模具的橋梁，也是熔融的塑料進(jìn)入模具型腔時最先經(jīng)過的地方。主流道的大小和塑料進(jìn)入型腔的速度及充模時間長短有著密切的關(guān)系。若主澆道太大，其主流道塑料體積增大，回收冷料多，冷卻時間增長，使包藏的空氣增多，如果排氣不良，易在塑料制品內(nèi)造成汽泡或組織松散等缺陷，影響塑料制品質(zhì)量，同時也造成進(jìn)料時形成旋渦及冷卻不足，主流道外脫模困難；若主流道太小，則塑料在流動過程中的冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，粘度提高，流動性降低，注射壓力增大，易造成塑料制品成型困難。 ．主流道（澆口套）設(shè)計基本要點(diǎn) 澆口套的內(nèi)孔呈圓錐形，錐度為 2186?！?6186。若錐度過大會造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進(jìn)時易混進(jìn)空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過小，會使阻力增大，熱量損耗大，表面粘度上升，造成注射困難。 澆口套進(jìn)口的直徑應(yīng)比注塑機(jī)噴嘴直徑大 1～ 2mm。若 等于或小于注塑機(jī)噴嘴直徑，在注射成型時會造成死角，并積存塑料，注塑壓力下降，塑料冷凝后脫模困難。 （ 3）澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應(yīng)設(shè)計成圓角 r ，一般為 ～ 3mm. 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