【文章內(nèi)容簡介】 外壁圓角半徑可為壁厚的 倍。這次設計要求該塑件的內(nèi)外圓弧半徑結(jié)合實際情況來設計，根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)力狀況以及條件設備，此塑件的內(nèi)外過渡圓弧是小半徑為 ，適合注塑制品的結(jié)構(gòu)和工藝要求。 材料的選擇 選擇塑件的材料依據(jù)是它的使用性能要求及工作環(huán)境，以及生產(chǎn)商提供的材料性能數(shù)據(jù)；對于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說，其考慮的主要是材料的力學性能，如屈服應力，彈性變形，表面硬度，彎曲強度，耐腐蝕性等。該塑件對材料的要求首先必須是密封性能好，而后是成型難易和經(jīng)濟性問題，模具成型也要考慮到材料的注射特性，好的成型特性是選擇材料的主要標準，該塑件在尺寸上要求比較高，且在長期的使用過程中需要較高的強度和硬度，而且從經(jīng)濟性上講，在保證塑料制品的功能和性能的同時還應考慮到加工生產(chǎn)、成本。綜合上述各方面的考慮和甄選以及結(jié)合工廠的實際情況，選用收縮率較小、綜合性能優(yōu)良、在工程技術(shù)中應用廣泛的塑料 LDPE（低密度聚乙烯） 。 材料簡介LDPE 中文名：低密度聚乙烯英文名：Low density polyethylene 化學性質(zhì) 聚乙烯抗多種有機溶劑，抗多種酸堿腐蝕，但是不抗氧化性酸，在氧化性環(huán)境中聚乙烯會被氧化。 物理性質(zhì) 聚乙烯在薄膜狀態(tài)下可以被認為是透明的，但是在塊狀存在的時候由于其內(nèi)部存在大量的晶體，會發(fā)生強烈的光散射而不透明。聚乙烯結(jié)晶的程度受到其枝鏈的個數(shù)的影響，枝鏈越多，越難以結(jié)晶。聚乙烯的晶體融化溫度也受到枝鏈個數(shù)的影響，分布于從 90℃到 130℃的范圍，枝鏈越多融化溫度越低。聚乙烯單晶通?？梢酝ㄟ^把高密度聚乙烯在 130℃以上的環(huán)境中溶于二甲苯中制8備。（LDPE） 低密度聚乙烯是高壓下乙烯自由基聚合而獲得的熱塑性塑料。無毒、無味、呈乳白色。密度為 ～,有一定的機械強度,具有良好的耐沖擊性、柔軟性及透明性，但和其他的大型塑料構(gòu)件相比強度、剛度較差，表面硬度差。聚乙烯的絕緣性能優(yōu)異，在常溫下聚乙烯不會溶于任何一種已知的溶劑，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸以及各種濃度的堿、鹽溶液。聚乙稀有高度的耐水性，長期與水接觸其性能可保持不變。適合做飲料、低腐蝕性液體的瓶蓋。其透水氣性能較差，而透氧氣、二氧化碳以及許多有機物質(zhì)蒸氣的性能好。在熱、光、氧氣等作用下會產(chǎn)生變脆和老化。一般使用溫度約在 80℃左右。耐寒，在60℃時仍有較好的力學性能，70℃時仍有一定的柔軟性。 成型特性 成型前應對物料的外觀色澤、顆粒情況，有無雜質(zhì)的進行檢驗，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標。低密度聚乙烯屬于結(jié)晶形塑料,吸濕性小, 熔體粘度小，成型前可不預熱，成型時不易分解，流動性極好, 溢邊值為 左右,流動性對壓力變化敏感，加熱時間長則易發(fā)生分解。收縮率較大，方向性明顯，易發(fā)生變形、翹曲，結(jié)晶度及模具冷卻條件對收縮率有較大影響，應控制模溫。冷卻速度快,必須得到充分冷卻,設計模具時要設冷料穴和冷卻系統(tǒng)宜用高壓注射，料溫要均勻，填充速度應快，保壓要均勻。不宜采用直接澆口注射，否則會增加內(nèi)應力，使收縮不均勻和方向性明顯。應注意選擇澆口位置。LDPE 的注射工藝參數(shù)如表 31 所示。表 31 制品成型工藝參數(shù)初步確定特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容9注射機類型 柱塞式 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 58噴嘴形式 直通式 模具溫度 3045噴嘴溫度(℃) 150~170oC 后段溫度(℃) 140～160中段溫度(℃) 前段溫度(℃) 170～210注射壓力 60~100Mpa 保壓力 40~50MPaMPa注射時間 s 0~4s 保壓時間 s 15~60s 冷卻時間 s 15~60s 其他時間 s 3成型周期 s 40~140s 成型收縮(%) 干燥溫度(℃) 60～80 干燥時間(℃) 1～3綜合性能：壓縮比： ~ 抗拉屈服強度: 22~40 MPa熱變形溫度： 48℃ 壓縮強度： 225 疲勞強度： 10 拉伸彈性模量： ~ MPa彎曲彈性模量： ~ 彎曲強度： 25~40MPa 脆化溫度： 70℃ 10 第三章 模具結(jié)構(gòu)設計 模具設計過程中分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)，應根據(jù)分型面選擇的原則來確定模具的分型面。 （1）塑件脫出方便：盡量使塑件滯留在動模一側(cè)，模具的脫模機構(gòu)在動模一側(cè)，一般將主型芯裝在動模一側(cè)，使塑件的包緊在主型芯上，型腔可以設在定模一側(cè)。 （2）模具結(jié)構(gòu)簡單，使模具容易切削加工，從簡化模具加工來考慮，對要求抽芯的塑件，應盡量避免在定模部分抽芯。（3）其他必須型腔排氣順利，確保塑件質(zhì)量，無損塑件外觀，設備利用合理以及塑件的成型要求來選擇分型面。 該塑件為瓶蓋，表面無特殊的要求，由于制件有側(cè)向抽心的點連接,因此制件需要側(cè)向內(nèi)抽芯機構(gòu)，分型比較復雜，可采用滑塊側(cè)向分型，故分型面選擇11如下圖所示： 圖 31 分型面的選擇 型腔的排布設計 多型腔有模板上的排列形式通常有圓形、H 形、直線型及復合型等，在設計時應遵循以下原則。（1）盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。（2）型腔布置與澆口開高部位應力求對稱，以便停止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。（3）盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。 本次設計的模具型腔采用對稱平衡的排布,如圖 32 所示。 12圖 32 型腔的排布 脫模機構(gòu)的設計 脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模斜度的增加而減小。由于影響脫模力大小的因素很多，如推出機構(gòu)本身運動時的摩擦阻力、塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工藝條件的波動等等，因此要考慮到所有因素的影響較困難,因此上面計算出的結(jié)果只是一個近似值，實際的脫模力應比計算出來的要大才合理。脫模機構(gòu)應遵行以下設計原則： （1）塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。 （2）由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點盡量靠近型芯，同時推出力應施于塑件剛性和強度最大的部位以保證塑件不因推出而變形損壞。 （3）結(jié)構(gòu)簡單、動作合理可靠、合模時能正確復位，便于制造和維護。 常用的推出方式有推桿推出、推板推出、氣壓推出，其中推桿脫模機構(gòu)最為常用，采用推桿脫模機構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護帶來方便。13第 4 章 注塑機型號的選擇 注塑成型工藝簡介注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機的料斗送入高溫的機筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時間的保壓冷卻以后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個階段的工作。 圖41 注塑成型壓力—時間 曲線（1）物料準備 成型前應對物料的外觀色澤、顆粒情況、有無雜質(zhì)等進行檢驗，并測試其熱穩(wěn)定性、流動性和收縮率等指標。對于吸濕性強的塑料，應根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進行適當?shù)念A熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對模具進行適當?shù)念A熱，以避免收縮應力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。（2）注塑過程 塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達到流動狀態(tài)后，進入模腔內(nèi)的流動可分為注射、保壓、倒流和冷卻四個階段，注塑過程可以用如圖所示41所示。圖中t 0代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時刻；當模腔充滿熔體（ t=t1）時，熔體壓力迅速上升，達到最大值P 0。從時間t 1到t 2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。14這一階段的時間越長，分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束（時間從t2到t 3） ，由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進行到澆口處熔體凝結(jié)時為止。其中，塑料凝結(jié)時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。（3）制件后處理 由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動非常復雜，再加上流動前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導致制件內(nèi)產(chǎn)生相應的結(jié)晶、取向和收縮應力，脫模后除引起時效變形外，還會使制件的力學性能，光學性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴重時會開裂。故有的塑件需要進行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應力，此外，退火還可以對制件進行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的10~20℃至熱變形溫度以下10~ 20℃之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件。調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點為121℃，加熱溫度為100～121℃） ，保溫時間與制件厚度有關，通常取2～9小時。 估算塑件的體積和質(zhì)量塑件的工作條件對精度要求較高，根據(jù) LDPE 的性能可選擇其塑件的精度等級為 6 級精度。外徑: 32mm 壁厚: 1mm內(nèi)徑: 30mm 壁厚: 1mm由體積計算公式可計算得塑件的近似體積得:V 塑 = SxH?=查得 LDPE(低密度聚乙烯)密度約為: 由公式 代入數(shù)3/??vw??據(jù)可得塑件的質(zhì)量為：W 塑 =V 塑 r 塑 =(g)。 選擇注射機根據(jù)所選擇的參數(shù)，初步估算澆注系統(tǒng):15體積: V 澆 =8~9cm3。其質(zhì)量約為：W 澆 =V 澆 r 塑 =~。S=(nW 塑 + W 澆 ) /=1718g。可以初步選項注射機型號為： XSZ60XSZ60 注射機的技術(shù)規(guī)格如下:型號： XSZ60額定注射量(cm 3)： 60螺桿直徑(mm)： 38注射壓力 (MPa)： 122注射行程（