【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。所以本次設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口，適用于表觀粘度對(duì)剪切速率敏感的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體。在開模時(shí)容易實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)塑料件與澆口凝料的自動(dòng)拉斷，減少人工操作，使四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17塑料注射成型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度提高。 點(diǎn)澆口的具體尺寸如圖 3—3所示： 圖 3—3 點(diǎn)澆口的尺寸此次設(shè)計(jì)的點(diǎn)澆口的具體尺寸為：點(diǎn)澆口的圓柱孔長(zhǎng)度為 ，直徑 。mL2?1d?點(diǎn)澆道橫截面校核：圓形 430svqR?????= = 式中 ——塑件體積,由前面第一章可查得為 ；3cm——充模注射時(shí)間,由 CAE分析可得為 ；t s則有：剪切速率 ?????????符合要求流動(dòng)距離比的校核：查資料得低壓高密度聚乙烯（HDPE）的流動(dòng)距離比為 。140~ （3—2）0????itL= 140~????符合要求。 型腔數(shù)的確定依據(jù)計(jì)算結(jié)果，初步選用 XSZ30型注射機(jī)。該注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格為： 公稱注射容量（ ） 30 最大注射面積（ ） 903cm2cm第 3章 確定成型設(shè)備 181 最大注射壓力（ ） 119 允許最小模厚（ ） 60MPam 噴嘴孔徑（ ） 4 允許最大模厚（ ） 180m 鎖模力（ ） 25 柱塞直徑（ ） 28KN其它具體技術(shù)規(guī)范參照表 3—3選取。(一) 型腔數(shù)的確定 選用臥式注塑機(jī)，注塑方向和合模方向一致，呈水平排列。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低，容易操作和加料，機(jī)床因重心較低而比較穩(wěn)定；成型后頂出的塑料可利用重力作用自動(dòng)落下，利于自動(dòng)化操作。缺點(diǎn)是模具的安裝和安放嵌件比較麻煩，機(jī)器的占地面積較大。 根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積，選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)。由于未限定設(shè)備，須考慮以下因素：Ⅰ、按注塑機(jī)的最大注塑量求型腔數(shù)：=()/sognV??Ⅱ、按注塑機(jī)的鎖模力確定型腔數(shù)： （3—3）0()/nFA?????i澆 （ ） 式中 ——單位投影面積所需的鎖模力， ，其值等于注射機(jī)最大鎖?? MPa模力與最大成型面積之比；——澆注系統(tǒng)及飛邊在分型面上的投影面積， ；A澆 2m——單個(gè)制品在分型面上的投影面積， ；i 2澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積： = = = = 2A1r?29???每一個(gè)塑件在分型面上的投影面積 = ?= = =??由注塑機(jī)技術(shù)規(guī)格可知，注塑機(jī)的最大鎖模力 = N，最大成型面積 ,則F40390Acm?有 43(2510)/()PMPa?????將以上所算得結(jié)果代入式（3—3）中得：四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19 46463()/()246/? ????????Ⅲ、按注塑機(jī)的塑化能力求型腔數(shù)： （3—4）i[(/3)]/mjnKMT?式中 ——注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，K=；K——注塑機(jī)的公稱塑化量，g/h；M——模具澆注系統(tǒng)中凝料質(zhì)量，g；jm——單個(gè)制品的質(zhì)量，g；i ——注塑周期， ；Ts 由前邊的計(jì)算可知， = ， = 。由表 2—2知 ；jmgig45Ts?=33(095/)4/Mckgh??6/代入式（2—3）中，求得 [(.85/0)1.]/???綜上結(jié)果，最終確定型腔數(shù)為 。n?（二）型腔壓力計(jì)算設(shè) HDPE 的加工溫度 ，由表 3—1 非牛頓指數(shù) ，由表 3—2 查找粘度系數(shù)240TC?n。澆注系統(tǒng)中各段的剪切速率 如下：主流道 =5 ；分流道 =5 ；K? ??s??180。301SR??180。210S點(diǎn)澆口 = ；其他形式澆口 =5 ～5 。G??510SG180。351表 3—1 HDPE 的非牛頓指數(shù) 值n代號(hào) HDPE 7006A 非牛頓指數(shù) 值溫度( )C?生產(chǎn)廠家齊魯石化公司 220 240 260= ～?? = ～ = ～?? 第 3章 確定成型設(shè)備 201表 3—2 HDPE 的粘度系數(shù) 值K?代號(hào)HDPE 7006A 粘度系數(shù) ??410溫度（ ）C?生產(chǎn)廠家齊魯石化公司 220 240 260= ～?? = ～ = ～?? ① 求塑料熔體流經(jīng)注塑機(jī)噴嘴產(chǎn)生的壓力降螺桿頭與噴嘴入口區(qū)間熔體發(fā)生剪切流動(dòng)所引起的壓降： （3—5）39。 342()[]3)nnnENSSkQLPR????:式中： ——螺桿頭與噴嘴入口區(qū)間（截圓錐通道）熔體發(fā)生剪切流動(dòng)所引起E的壓降（略去拉伸流動(dòng)壓降） ， 。MPa ——塑料熔體的非牛頓指數(shù)，根據(jù) 值的范圍選擇；由于主流道中熔體n??的 = ，查表 3—1得 =；??3150S??n ——注射機(jī)柱塞半徑（ ） ；由注塑機(jī)技術(shù)規(guī)格查得 = 。SRcmSRcm ——注射機(jī)噴嘴內(nèi)半徑（ ） ；由注塑機(jī)技術(shù)規(guī)格查得 = 。N N ——熔體剪切粘度系數(shù)；由于主流道中熔體的 = ，查表 3—239。K??3150??得 = ；39。 ? ——熔體體積流量（ ） ；由上一章的分析可以知道體積流量 =。 3c ——熔體流道長(zhǎng)度（ ） ； =25LcLc將數(shù)值帶入式（3—5） ，則有 () (428)(8)EP????????四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21= =?M塑料熔體流經(jīng)注塑機(jī)噴嘴孔時(shí)產(chǎn)生的壓力降： （3—6）314239。()nnNNKQLR????: 式中： ——熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴時(shí)產(chǎn)生的壓降， （ ） ；NP? MPa 其余符號(hào)意義同上；由表 3—1和表 3—2查得 =， = ；nK??410將以上數(shù)據(jù)代入方程式（3—6）得 () .???????:故塑料熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴的壓力降為： （3—7）PEN?式中 ——塑料熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴的壓力降（ ） ；P Ma將 、 的值代入式（3—7）中求得E?()Ma??② 求塑料熔體流經(jīng)主流道引起的壓降 圓錐形的主流道，則有： （3—8）39。 32112()4() )3nnSSkQLPR?????:式中 ——熔體流經(jīng)主流道及其分支與轉(zhuǎn)向所產(chǎn)生的壓降， ；S MPa ——主流道分支及其改向的當(dāng)量長(zhǎng)度， ；L cm ——熔體流道大端半徑， ；1Rc ——熔體流道小端半徑， ；2 其余符號(hào)意義同上。由主流道的設(shè)計(jì)可以知道 =0， = ， = ，由表 3—1和表 3—2可SL1Rcm2c以查得 =， = ，將這些數(shù)值代入式（3—8）得nK??40 SP??. () (.5)()??????= ?第 3章 確定成型設(shè)備 221③ 熔體流經(jīng)澆口的壓降 （3—9）31239。4()nnGGKQLPR????:式中 ——熔體流經(jīng)澆口的壓降， ；GP?Ma ——點(diǎn)澆口的澆口長(zhǎng)度， ；Lcm ——點(diǎn)澆口的半徑， ；R點(diǎn)澆口的尺寸由點(diǎn)澆口的設(shè)計(jì)可以知道 = ， = ， = ，由表GLGRcmGQc3—1和表 3—2查得 ， ，將數(shù)值代入式（3—9）得：??? .. () PaM??????:所以塑料熔體流經(jīng)澆注系統(tǒng)的壓力降為 （3—10）qSGP??式中 ——塑料熔體流經(jīng)澆注系統(tǒng)的壓力降， ；qP?Pa將 、 的值代入式（3—10）中求得SG=?④ 求型腔壓力 （3—11）()CPq???式中 ——型腔壓力， ；CPa ——注射壓力， ；查表 3—1得 =119 a由以上算出的結(jié)果可以得到 19(.72)????⑤ 校核鎖模力 脹模力=投影面積 ，即 250????但按照聚乙烯的加工特性，并結(jié)合該制件的輪廓較簡(jiǎn)單，故將型腔壓力調(diào)至 3540即可，為此，將該機(jī)的注射壓力調(diào)至 75 ，仍能滿足工藝要求。此時(shí)有：MPa Pa35 故滿足 HDPE的注射要求。75()????225 故符合鎖模要求。?N選用臥式注塑機(jī)，其注塑柱塞或螺桿與模板的合模運(yùn)動(dòng)均沿水平方向裝設(shè)，并多數(shù)在一條直線上（或相互平行） 。這類注塑機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低，容易操作和加料，機(jī)床因重心較低而比較穩(wěn)定；成型后頂出的塑料可利用重力作用自動(dòng)落下，利于自動(dòng)化操作。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23缺點(diǎn)是模具的安裝和安放嵌件比較麻煩，機(jī)器的占地面積較大，根據(jù)前面的論述和計(jì)算最終選擇的注塑機(jī)型號(hào)為 XSZ30的臥式注塑機(jī)。該注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表 31所示：表 33 XSZ30 型注射機(jī)的技術(shù)參數(shù) [2]型 號(hào) 單位 XSZ30 型 號(hào) 單位 XSZ30螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 標(biāo)稱注射量 3cm60注射時(shí)間 s0～5 螺桿直徑 mm 28注射方式 柱塞式 注射壓力 MPa 119合模力 KN 250 模具定位孔尺寸 mm ??最大成型面積 2cm90 噴嘴球半徑 mm 12模板最大行程 mm 160 噴嘴孔直徑 mm 2模具最大厚度 mm 180 中心孔徑 mm 模具最小厚度 mm 60 孔徑 mm 0?模板尺寸 mm 2805?頂出兩側(cè) 孔距 mm 170 注塑機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核（1） 最大注射量的校核最大注射量和制品的重量和體積有直接關(guān)系，兩者必須相適應(yīng)，不然會(huì)影響制品的產(chǎn)量和質(zhì)量。若最大注射量小于制品的重量，就會(huì)造成制品的形狀不完整或內(nèi)部組織松散、制品強(qiáng)度下降等缺陷；而注射量過大，注射機(jī)利用率降低，浪費(fèi)電能，而且可能導(dǎo)致塑料分解。因此，為了保證正常的注射成型，注射機(jī)的最大注射量應(yīng)稍大于制品的重量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊） 。通常注射機(jī)的實(shí)際注射量最好在注射機(jī)的最大注射量的 以內(nèi)。80%當(dāng)注射機(jī)最大注射量以容積標(biāo)定時(shí)，按下式校核： （3—12）01KVni????澆 式中 ——注射機(jī)的最大注射量， ；0V3cm第 3章 確定成型設(shè)備 241——制品的體積（包括制品、澆注系統(tǒng)及飛邊在內(nèi)） ，V 3cm——澆道及澆口和飛邊體積， ；澆 3cm——一個(gè)制品的體積， 。i 3——型腔數(shù)； ——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取 =。KK因塑料的體積與壓縮比有關(guān)，所以所需塑料體積為： VK?壓料式中 ——壓縮比，由表 3—2 可以查得 =~；壓 壓 ——塑件的體積，V料 cm由上述計(jì)算可以得知，塑件和流道凝料體積之和為 = 。gv3cm則有 / = / = =sov??%故選擇此類注塑機(jī)即保證塑件質(zhì)量又充分發(fā)揮設(shè)備能力。（2） 注射壓力的校核 所選用的注射機(jī)的注射壓力必須大于成型塑件所需的注射壓力，成型所需的注射壓力與塑件品種、塑件的形狀及尺寸、注射機(jī)類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關(guān)。注射壓力校核的目的是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足塑件成型的需要。為此，注射機(jī)的最大注射壓力應(yīng)稍大于塑件成型所需要的注射壓力即 （3—13）0P? 式中 ——注射機(jī)最大注射壓力， ；0Pa ——塑件成型時(shí)所需要的注射壓力， 。 由表 2—1可以得知所選塑料 HDPE的成型所需注射壓力 為 60100 ，注射機(jī)的PMa最大注射壓力可以由表 3—1可以查出 為 119 ，故有0PMa ?根據(jù)上面的描述可以得知該注塑機(jī)滿足本次注射要求。（3） 鎖模力的校核鎖模力又稱合模力，是指注射機(jī)的合模裝置對(duì)模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)在型腔內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)很大的力，力圖使模具沿分型面漲開，其值等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上總投影面積乘以型腔內(nèi)塑料壓力