【文章內容簡介】 芯的直徑不同，避免因為兩條型芯軸心稍有偏差而引起塑件出現(xiàn)倒扣現(xiàn)象，相接的兩個端面必須磨平。3）可采用一端固定，另一端導向支撐的雙支點型芯來成型。盲孔注射成型時，孔深不超過孔徑的4倍；壓縮成型時，孔的深度應淺些，垂直于壓縮方向的孔一般不超過孔徑的2倍。盲孔只能用一端固定的型芯來成型，所以很容易被熔融的塑料使其彎曲變形，形成盲孔出現(xiàn)橢圓的形狀（如圖315），所以型芯不能過長，其深度應比通孔淺。圖315 盲孔的設計要點(a) 標準設計 (b)底壁厚小于1／6D成型后變形異型孔采用拼合的方法來成型，加工大多采用電火花、線切割等特種加工方法來加工。3．10 螺紋設計螺紋成型方法：采用螺紋型芯或螺紋型環(huán)在成型之后將塑件旋下；外螺紋采用瓣合模方法；要求不高的軟塑件成型內螺紋時，可強制脫模。注意事項螺紋直徑D不宜過小，外直徑D1≥4mm，內直徑D2≥2mm，精度不超過3級。螺距P≤。螺紋最外圈和最里圈應留有臺階。圖319 塑件內、外螺紋的正確形狀同一螺紋型芯或型環(huán)上有前后兩端螺紋時，應使兩段螺紋旋向相同，螺距相等，否則無法將塑件從螺紋型芯或型環(huán)上旋下來。當螺距不等或旋向不同時，就需要采用兩段型芯或型環(huán)組合在一起的形式，成型后分段旋下。 圖320 兩段同軸齒輪螺紋的成型3．11 齒輪設計齒輪各部分尺寸關系：（1） 最小輪緣寬度t1應為齒高t的3倍；（2） 輻板厚度H1應不大于輪緣厚度H；（3） 輪轂厚度H2應不小于輪緣厚度H；（4） ；（5） 輪轂厚度H2應相當于軸徑D。圖321 齒輪各部尺寸3．12 嵌件設計金屬嵌件的設計原則：（1） 嵌件應牢固地固定在塑件中，嵌件表面設計應有適當?shù)耐拱紶?；?） 模具內嵌件應定位可靠，嵌件的高度不超過其定位部分直徑的2倍；（3） 選用與塑料線膨脹系數(shù)相近的金屬嵌件，內應力值可以降低；（4） 嵌件周圍的塑料層應有足夠的厚度；（5） 嵌件不應帶尖角，以減少應力集中；（6） 若誠型前將嵌件放入模具，為了使塑料將嵌件包合得好，必須先對嵌件進行預熱，再放入模具，這樣可以降低塑件的內應力和收縮現(xiàn)象；（7） 成型后放入嵌件，可分為熱式和冷式。熱式法，先將嵌件加熱到塑膠部件的熔化溫度，然后迅速的將嵌件壓入特別預留的孔中冷卻定型；冷式法，用超聲波焊接方法將嵌件壓入。 圖322 塑較部件成型后嵌入情況3．13 文字、符號及標記采用 “凹坑凸字”。 mm， mm， mm為宜。 mm，標記的脫模斜度可大于10176。第四章 注射成型原理及工藝特性4．1 注射成型原理注射成型原理注射成型又稱注射模塑或注塑成型。其原理是將粒狀或粉狀的塑料原料加入到注射機的料筒中，經過加熱熔融成粘流態(tài)，在柱塞或螺桿的推動下，以一定的流速注射入閉合的模具型腔中，充分硬化定型后從模內脫出成型的塑件。幾乎所有的熱塑性塑料（除氟塑料外）及部分熱固性塑料皆可經注射成型而獲得各種形狀的塑料制品，其應用覆蓋了國民經濟各個領域。 注射成形特點及應用 1）成型周期短，能一次成型形狀復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件；2）適應性強；3）生產效率高；4）設備價格高，不適于單件及小批量生產。4．2 注射成型工藝 成型前的準備 （1）原材料的檢驗與預處理 （2）料筒的清洗 （3）加料 （4）嵌件的預熱與安放。 注射過程 1）加料 將粒狀或粉狀塑料加入注射機料斗，由柱塞或螺桿帶入料筒進行加熱。2) 塑化 成型塑料在注射機料筒內經過加熱、壓實、混料作用后，由松散的粉狀顆?；蛄畹墓虘B(tài)轉變成連續(xù)的具有可塑性的熔體的過程。3）充模 將塑化好的塑料熔體在柱塞或螺桿的推擠下，經注射機噴嘴及模具澆注系統(tǒng)而注入模具型腔并充滿型腔，這一階段稱為充模。 4）保壓 保壓是自熔體充滿模具型腔起到柱塞或螺桿開始回退止的這一階段的施壓過程。其目的除了防止模內熔體倒流外，更重要的是確保模內熔體冷卻收縮時繼續(xù)保持施壓狀態(tài)以得到有效的熔料補充，確保所得制品形狀完整而致密。 5）倒流 壓力解除后，熔料的壓力會高于澆口處的壓力，若澆口未凍結，熔料就會發(fā)生倒流現(xiàn)象。6）澆口凍結后的冷卻 澆注系統(tǒng)塑料凍結后，退回塑料或螺桿，卸除壓力，通入冷卻水、油等冷卻介質，對模具進行進一步冷卻。7）脫模 塑件冷卻到一定為溫度即可開模，利用推出機構將塑件推出模外。塑件的后處理 1）退火處理 將塑件放在定溫的加熱介質（熱水、熱油等）保溫一段時間的熱處理過程。退火溫度一般在塑件使用溫度以上10－20℃至熱變形溫度以下10－20℃之間。2）調濕處理 調試處理時將剛脫模的塑件放在熱水中，以隔絕空氣，防止對塑料制件的氧化，加快吸濕平衡速度的一種后處理方法。調濕介質一般為沸水或醋酸鉀熔液（沸點為121℃），加熱溫度為100－121℃。 注射成型工藝的參數(shù) 溫度 在注射成型過程中，需要控制的溫度主要有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。 （1） 料筒溫度Tt 塑件料筒的溫度應控制在粘流態(tài)溫度θf和熱分解溫度θd之間。料筒溫度過高，時間過長，會使塑料的熱氧化降解量增加，特別使熱敏性材料，在生產時應嚴格控制料筒最高溫度和塑料在料筒內停留的時間。對于平均相對分子質量高、分布較窄的塑料，因其熔融溫度偏高，故應提高料筒溫度；玻璃纖維增強的熱塑性塑料，隨其含量的增加，熔體的流動性降低，因此應相應地提高料筒溫度；薄壁窄型腔的塑料，熔體注入時的阻力較大，冷卻較快，應提高料筒溫度；形狀復雜帶有嵌件的塑料，因其流程曲折或較長，應選擇高料溫。（2）噴嘴溫度Tz 噴嘴溫度一般應略低于料筒最高溫度。 噴嘴溫度過低會造成熔料的早凝而將噴嘴堵死，或由于早凝料注入模腔中影響塑件的質量。料筒和噴嘴的溫度與注射壓力有關，當注射壓力較低時，為保證塑料流動，應選用較高的料筒溫度；料筒溫度偏低，選用較高的注射壓力。（3）模具溫度Tm 模具溫度通常由冷卻介質（常用水）的溫度與流量來控制，也有靠熔體注入模具自然升溫與自然散熱達到平衡而保持一定的模溫。模具溫度應保持一定，溫度不可高于玻璃化溫度θg 。熔融粘度較低或中等的無定型塑料（聚苯乙烯等），模具溫度常偏低；熔融粘度高的塑料（聚碳酸酯等），采取較高的模溫。模具溫度影響塑件的結晶度和結晶構型，模具溫度高，冷卻速率小，但結晶速率可能大。模溫高有利于分子的松弛過程，分子取向效應小，但周期較長。模溫較低時，冷卻速率大，此過程熔體的流動與結晶同時進行。壓力 注射成型工藝過程中的壓力，包括塑化壓力和注射壓力。 （1）塑化壓力 塑化壓力又稱背壓，是指螺桿式注射機在預塑物料時，螺桿頭部熔料在螺桿轉動后退時所受到的壓力。該壓力的大小可通過注射機液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調整。 增加塑化壓力可提高熔體的溫度，并使熔體的溫度均勻、色料的混合均勻并排出熔體中的氣體。但增加塑化壓力會降低塑化速率、延長成型周期，還可能導致塑料的降解。所以，通常情況下，塑化壓力應在保證塑件質量的前提下越低越好，通常不超過6 MPa。（2） 注射壓力 注射壓力指柱塞或螺桿頭部軸向移動時其頭部對塑料熔體所施加的壓力。壓力一般為40130 MPa。注射壓力能克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動阻力，給予熔體一定的充型速率以及對熔體進行壓實等。塑料和模具澆注系統(tǒng)及型腔之間的摩擦系數(shù)和熔融粘度越大時，注射壓力應越高。塑件的壁厚影響注射速度，注射速度影響注射壓力，故要求注射速度較低的厚壁的塑件應采用較低的注射壓力進行注射。 時間（成型周期） 完成一次注射成型過程所需的時間稱為成型周期。 為了提高生產率，在生產中保證質量的前提下，應盡量縮短成型周期中各階段的相關時間。一般情況下，充模時間為3～5s；保壓時間（型腔內塑料的壓實時間）為20～25s（特厚塑件可達5～10min）；冷卻時間取決于塑件的厚度、塑料的熱性能以及模具溫度，一般情況下為30～120s。（四）、注射成型新工藝1．氣體(水)輔助注射成型 1）管狀、棒狀制品如手柄、掛鉤、椅子扶手、淋浴噴頭等；2）大型平板制件如汽車儀表板、內飾件格柵、商用機器的外軍及拋物線形衛(wèi)星天線等；3）厚、薄壁一體的復雜結構制品如電視機、計算機、打印機外殼及內部支撐和外部裝飾件等； 模具滑動注射成型是由日本制鋼所開發(fā)的一種兩步注射成型法，主要用于中空制品的制造。 適于生產形狀復雜、中空和不宜機械加工的復合材料制品。網球拍手柄、汽車水泵、水泵推進輪、離心熱水泵、航天器油泵等。 適于生產小批量精密塑料件。 廣泛用于成型塑料光學透鏡。 7.推拉注射成型 提高材料的拉伸強度（420％）和彎曲彈性模量（270％）。 該種成型在材料的耐溶劑、透明性方面有突出優(yōu)點。 可以提供緩沖、隔音、隔熱等優(yōu)良性能的塑料制件。第五章 注射?；窘Y構與注射機教學目的：了解注射模具的分類，掌握注射模具的典型結構、掌握注射機工藝參數(shù)的校核教學重點：注射模具的典型結構、注射機工藝參數(shù)的校核教學難點：注射模具的典型結構、注射機工藝參數(shù)的校核教學課時：4學時教學內容：5．1　注射模具的分類及結構組成5． 注射模具的分類1）按成型塑料的材料熱塑性塑料注射模具和熱固性塑料注射模具；2）按注射機的類型臥式、立式、角式注射機用的模具；3）按其采用的流道形式普通流道注射模具和熱流道注射模具；3）按注射模總體結構特征單分型面注射模具、雙分型面注射模具、斜導柱側項分型與抽芯注射模具、帶有活動鑲件的注射模具、定模帶有推出裝置的注射模具、自動卸螺紋注射模具等。5．1. 2 注射模具的結構組成 圖41 注射模的結構(1) 成型零部件 如動模板定模板2和凸模7等組成。(2) 澆注系統(tǒng) 它包括主流道、分流道、澆口及冷料槽。(3) 合模導向機構 如導柱8和導套9。(4) 側向分型與側向抽芯機構 當蘇間的側向有凹凸性狀的孔或凸臺時，必須先把成型塑件側向凹凸形狀的瓣合模塊或側向型芯從塑件上脫開或抽出，塑件方能順利脫模。(5) 推出機構 如推板1推桿固定板1拉料桿1推板導柱1推板導套1推桿18和復位桿19等組成。(6) 溫度調節(jié)系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)如冷卻水道3，加熱系統(tǒng)則在模具內部或四周安裝加熱元件。(7) 排氣系統(tǒng) 為了將型腔中的空氣及注射成型過程中塑料本身揮發(fā)出來的氣體排出模外，必須開設排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)通常是在分型面上有目的地開設幾條排氣溝槽。(8) 支撐零部件 用來安裝固定或支撐成型零部件的均稱為支撐零部件。5．2 注射模具的典型結構5．2．1 單分型面注射模 整個模具中只在動模與定模之間具有一個分型面的注射模叫單分型面注射?；螂p板式注射模（動模板和定模板）。如圖41所示。工作原理合模時，注射機開合模系統(tǒng)帶動動模向定模方向移動，在分型面處與定模對合。動模和定模對合后，定模板上的凹模與固定在動模板上的凸模組合成與塑件形狀和尺寸一致的封閉型腔，型腔在注射成型過程中被注射機合模系統(tǒng)所提供的鎖模力鎖緊，以防止它在塑料熔體充填型腔時被所產生的壓力漲開。注射機從噴嘴中注射處的塑料熔體經由開設在定模上的主澆道進入模具，再由分澆道及澆口進入型腔，待熔體充滿型腔并經過保壓、補縮和冷卻定型后開模。開模時，注射機開合模系統(tǒng)帶動動模后退，這時動定模兩部分從分型面處分開，塑件包在凸模上隨動模一起后退，拉料桿將主澆道凝料從主流道襯套中拉出，當動模退到一定位置時，安裝在動模內的推出機構在注射機頂出裝置的作用下，使推桿和拉料桿分別將塑件及凝料從凸模和冷料穴中推出，塑件與澆注系統(tǒng)凝料一起從模具中落下，完成一次注射過程。2 、設計注意事項1）分流道的設計 分型面上的分流道既可開設在動模一側或定模一側，也可開設在動、定模分型面的兩側，視塑件的具體形狀而定。2）推出機構的設計 推出機構一般設置在動模一側，所以應盡量使塑件在分型后留在動模一側，以便于推出。3）拉料桿的設計 為了讓主流道凝料在分型時留在動模一側，動模一側必須設有拉料桿。拉料桿通常設置成“Z”字形，它通常固定在推桿固定板上。4）復位桿設計 可以采用彈簧復位或復位桿復位，常用的是復位桿復位。5．2．2 雙分型面注射模 圖42 臥式雙分型面注射模 1―動模座； 2―墊板； 3―凸模； 4―推件板； 5―導柱； 6―限位釘； 7―彈簧； 8―定距拉板； 9―主流道襯套； 10―定模底板； 11―中間板； 12―導柱； 13―凸模固定板； 14―推桿； 15―推桿固定板； 16―推板雙分型面注射模具有兩個分型面，如圖所示。 A－A為第一分型面，分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出；B－B為第二分型面，分型后塑件由此脫出。分析可知，因為雙分型面注射模增設了一個中間板，整體結構比單分型面復雜，模具制造成本較高，且需要較大的開模行程，因此，雙分型面注射模多用于采用點澆口的單型腔或多型腔注射成型生產中，而對大型制品或流動性差的塑料成型則比較少用。 開模時，開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移，由于彈簧7對中間板施壓，迫使中間板與定模板首先在A處分型，并隨動模一起向后移動，主澆道凝料隨之拉出。當中間板向后移動到一定距離時，安裝在定模板上的定距拉板擋住裝在中間板上的限位銷，中間板停止移動。動模繼續(xù)后移，B分型面分型。因塑件包緊在凸模上，這時澆注系統(tǒng)凝料就在澆口處自行拉斷，然后在A分型面之間自行脫落或由人工取出。動模繼續(xù)后移至注射機的頂桿接觸推板時，推出機構開始工作，推出機構在推桿的推動下將塑件從凸模上推出，塑件由B