【導(dǎo)讀】1什么是合成樹脂?為什么塑料能得到日益廣泛的應(yīng)用?化學(xué)方法人工制取的各種樹脂。塑料是以高分子聚合物為主要成分。品的某階段可流動成型的材料。塑料具有特殊的物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性能，以及優(yōu)良的成型加工性能。熱固性塑料是受熱后軟化或熔融，但是一旦固化成型后就不會再軟化。結(jié)在一起，受熱后具有可塑性。熱固性塑料分子也具有鏈狀或樹枝狀的結(jié)構(gòu)，但在。3試述熱塑性塑料的狀態(tài)與加工的關(guān)系?銑、刨、鉆等機(jī)械加工；處于高彈態(tài)塑料，彈性模量顯著減小，形變能力大大增強(qiáng)。擠出和吹塑成型等。之間呈直線關(guān)系。常符合這種關(guān)系的流體稱為牛頓流體。凡是滿足假塑性流體的流行為的指數(shù)函數(shù)的流體是假塑性流體。流體本身所固有的性質(zhì)，其大小表征牛頓流體抵抗力引起流動變形的能力。征的非牛頓流體在外力作用下抵抗變形的能力。稱之為流動系數(shù)；n-與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù)，稱為流動指數(shù)。注射成型所用的剪切速率。著改變，從而無法保證制品的成型質(zhì)量。

　　

【正文】 零部件的平均尺寸 2M cp P cp P cp P cpL L L L??? ? ? ? ?，其中 ? 為塑件的收縮率 型腔的徑向尺寸 ()mM Mcp mLL ?? ??? 型芯的徑向尺寸 ()mM Mcp mLL ?? ??? 型腔的高度尺寸 ()mM McpHH ??? 型芯 的高度尺寸 ()mM McpHH ??? 小孔的中心距 2mM McpLL ??? 那么，按照以上的公式計算得出塑模的成型零部件尺寸如下表： 所求尺寸 制造偏差 偏差 ? 極限尺寸 塑件平均尺寸 成型件平均尺寸 最終尺寸 型腔的長度 96 ? 26 型腔的寬度 58 ? 型腔的高度 64 ? 型芯的長度 + 92 ? 型芯的寬度 + 54 ? 型芯的高度 + 62 ? 小孔中心距 ? 45 ? 8．有一用 ABS 塑料成型的制件、其尺寸如圖所示，模具成型零件工作尺才的制造精度按 IT9 級 GB/T1800 一 1998 選取，磨損量取 ，按極限尺寸計算凹模和凸模的成型尺寸。 解： （ 1）型腔直徑的計算 m ax[]1mPMsLL ?? ???? ? ，其中 PL 為塑件的平均尺寸， ? 為偏差， maxs? 為塑件的最大收縮率 那么， 0 . 0 8 7 0 . 0 8 71 2 0 0 .4 0[ ] 1 2 0 .2 41 0 .0 0 7ML ?????? 模具的磨損量取 ，校核塑件可能出現(xiàn)的最大尺寸 m i n( ) (1 )M m w s PLL? ? ?? ? ? ? （ ++）（ ）＝ 120? ，故滿足要求。 27 （ 2）型 腔深度的計算 m in[]1mPmMsHH ??? ??? ? ，其中 PH 為塑件的平均尺寸， m? 為加工偏差， mins? 為塑件的最大收縮率 那么， 0 . 0 6 2 0 . 0 6 24 8 0 .0 6 2[ ] 4 8 .2 81 0 .0 0 7ML ?????? 模具的磨損量取 ，校核塑件的最小高度 m a x(1 )M s PHH?? ? ? ? （ 1－ ） +＝ 48， 故滿足要求。 （ 3）型芯直徑的計算 min[]1 mPMsLL ?? ???? ? ，其中 PL 為塑件的平均尺寸， ? 為偏差， mins? 為塑件的最小收縮率 那么，0 . 0 8 7 0 . 0 8 71 1 4 0 .3 6[ ] 1 1 5 .1 71 0 .0 0 7ML ?????? 模具的磨損量取 ，校核塑件可能出現(xiàn)的最大尺寸 m a x( ) (1 )M m w s PLL? ? ?? ? ? ? （ － － ）（ 1－ ）＝ 114? ，故滿足要求。 （ 4）型芯高度的計算 m ax[]1 mPmMsHH ??? ??? ? ，其中 PH 為塑件的平均尺寸， m? 為加工偏差， maxs? 為塑件的最大收縮率 那么， 0 . 0 6 2 0 . 0 6 24 5 0 .0 6 2[ ] 4 5 .3 81 0 .0 0 7MH ?????? 模具的磨損量取 ，校核塑件的最小高度 m in(1 )M s PHH?? ? ? ? （ 1－ ）－ ＝ 45，故滿足要求。 9．有一殼形塑件，所用模具結(jié)構(gòu)如圖所示，選用 HDPE 塑料成型，型腔壓力取 40MPa，模具材料選 45 鋼，其許用應(yīng)力 [? ]=160 MPa，其余尺寸見圖。計算定模型腔側(cè)壁厚度 S 及型芯墊板厚度 H。 28 解： （ 1）側(cè)壁厚度的計算 按強(qiáng)度校核 型腔受內(nèi)壓時最大的彎應(yīng)力： 221 1 2 2m a x 2() []2a p L L L LAS??? ? ? ???? 其中 a 為型腔 側(cè)壁受力部分高度， A 為型腔側(cè)壁高度， 1L 為長邊的尺寸， 2L 為短邊的尺寸， p 為型腔內(nèi)的壓力， S 為側(cè)壁厚度。此題中 a＝ A，那么，側(cè)壁的厚度應(yīng)為 22 221 1 2 2() 4 0 ( 1 2 0 1 2 0 6 5 6 5 ) 1 7 . 2 32 [ ] 2 1 6 0a p L L L LS m mA ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ??? （ 2）底板厚度的計算 按強(qiáng)度校核，參考《塑料成型模具》公式 3558，底板厚度應(yīng)最小為 223 3 6 5 4 0 1 2 0 4 2 . 0 14 [ ] 4 9 9 . 4 6 1 6 0b p LS m mB ?? ? ? ? ?? ? ??? 10．注射成型時排氣不良會產(chǎn)生哪此后果？可采用的排氣措施有哪些 ? 29 答： 排氣是注射模設(shè)計中不可忽視的一個問題。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠＃瑫r氣體壓縮所產(chǎn)生的熱旦可能使塑料燒焦。在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更加嚴(yán)格。 可采用的排氣方式有： （ 1）用分型面排氣 （ 2）用型芯與模板配合間隙排氣 （ 3）利用頂桿運(yùn)動間隙排氣 （ 4）用側(cè)型芯運(yùn)動間隙排氣 （ 5）開設(shè)排氣 槽，當(dāng)以上措施仍不足以滿足快速、完全排氣時，應(yīng)在模具適當(dāng)部位開設(shè)排氣槽或排氣孔 第八章 注射模的導(dǎo)向與脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 1．為什么注射模中要設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)？導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有幾種形式？各有何特點？ 答：導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間的準(zhǔn)確對合，起定位和定向作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔之間的配合來保證模具的對合精度；錐面定位機(jī)構(gòu)多用于大型、深腔和精度要求高的塑件，特別是薄壁偏置不對稱的殼體，它的最大的特點式配合間隙為零，可提高定位精度。 2．怎 樣保證注射模合模的方向性？ 答：為了避免安裝方位錯誤，可將導(dǎo)柱做成兩大兩小，一大兩小或?qū)е睆较嗟?，但其中一根位置錯開 310mm。 3．采用錐面定位時，能否不要導(dǎo)向柱？ 答：不能不需要導(dǎo)柱，導(dǎo)柱首先將動定模初步導(dǎo)正，錐面只起定位作用。 4．注射模具中為何要設(shè)置脫模機(jī)構(gòu)，其設(shè)計原則是什么 ? 答：脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)置就是為了使塑件在注射成型后從凸模或凹模上脫出。其設(shè)計原則有： （ 1）保證塑件不因頂出而變形損壞及影響外觀。 （ 2）為使推出機(jī)構(gòu)簡單、可靠，開模時應(yīng)使塑件留于動模，以利用注射機(jī)移動部分的頂出桿或液壓缸的 活塞推出塑件 （ 3）推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動要準(zhǔn)確、靈活、可靠，無卡死與干涉現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性。 30 5．影響脫模力的因素有哪些？如何計算脫模力？ 答： （ 1）影響脫模力的因素有： a) 由收縮包緊力造成的制品與型芯的摩擦阻力，該值應(yīng)由實驗確定。 b) 出大氣壓力造成的阻力。 c) 由塑件的粘附力造成的脫模阻力。 d) 推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動摩擦阻力。 （ 2）脫模力的計算 a) 厚壁制件 制件為圓環(huán)形斷面是所需的脫模力 制件為矩環(huán)形斷面是所需的脫模力 b) 薄壁制件 制件為圓環(huán)形斷面是所需的脫模力 制件為矩環(huán)形斷面是所需的脫模力 式中， 1K －無量綱系數(shù)，其值隨 ? 與 ? 而異，其值可參考《塑料成型加工與模具》表 82 2K －無量綱系數(shù)，其值隨 f 與 ? 而異，其值可參考《塑料成型加工與模具》表 83 1? －圓環(huán)形制品的壁厚， mm 2? －矩形環(huán)制件的平均壁厚， mm a， b－矩形型芯的斷面尺寸， mm S－塑料平均成型收縮率 E－塑料的彈性模量， MPa L－制件對型芯的包容長度， mm f－制件與型芯之間的摩擦系數(shù) ? －模具型芯的脫模斜度 31 ? －塑料的泊松比 A －盲孔制品型芯在垂直于脫模方向上的投影面積 2mm 6．簡單脫模機(jī)構(gòu)有幾種？每 種結(jié)構(gòu)的特點及適用情況如何？ 答：簡單的脫模機(jī)構(gòu)有推桿脫模機(jī)構(gòu)，推管脫模機(jī)構(gòu)，推板脫模機(jī)構(gòu)，氣動脫模機(jī)構(gòu)，活動鑲塊或凹模推出的脫模機(jī)構(gòu)，氣動脫模機(jī)構(gòu)，以及多種脫模方式的聯(lián)合機(jī)構(gòu)。 （ 1）推桿脫模機(jī)構(gòu)，它是一種最常用的脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出部件、推出導(dǎo)向部件和復(fù)位部件等所組成。推桿加工簡單、安裝方便、維修容易、使用壽命長、脫模效果好。 （ 2）推管脫模機(jī)構(gòu)，推管適用于環(huán)形、簡形塑件或塑件帶孔部分的推出，由于推管以環(huán)形周邊接觸塑件。推頂塑件力量均勻，塑件不易變形，也不會留下明顯的推出痕跡。 （ 3）推板脫模機(jī)構(gòu)，其特 點是在塑件表面不留推出痕跡，同時塑件受力均勻，推出乎穩(wěn)，且推 出力大，結(jié)構(gòu)較推管脫模機(jī)構(gòu)簡率，適用于薄壁容器、殼形塑件及外表面不允許留有推出痕跡的塑件。 （ 4）活動鑲塊或凹模推出的脫模機(jī)構(gòu)，某些塑件因結(jié)構(gòu)和材料等關(guān)系，不適宜采用上述的脫模機(jī)構(gòu)，則可利用成型鑲件或型腔帶出塑件，使之脫模。 （ 5）氣動脫模機(jī)構(gòu)，用于深腔塑件及軟性塑件脫模的氣壓脫模機(jī)構(gòu)，加工簡單，但必須設(shè)置氣路和氣門等。 （ 6）多種脫模方式的聯(lián)合機(jī)構(gòu)，對于某些深腔殼體、薄壁塑件以及帶有局部環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復(fù)雜塑件，采用單一的脫模方式，不 能保證塑件順利脫出，需采用兩種以上的多元件聯(lián)合推出。 7．推桿脫模機(jī)構(gòu)由哪幾部分組成，各部分的作用如何 ? 答：推桿脫模機(jī)構(gòu)主要由推出部件、推出導(dǎo)向部件和復(fù)位部件等所組成。 （ 1）推出部件，推出部件由推桿、推桿固定板、椎板和擋銷等組成。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。推桿固定板和推板起固定推桿及傳遞注射機(jī)頂出液壓缸推力的作用。擋銷起調(diào)節(jié)推桿位置和便于消除雜物的作用。 （ 2）導(dǎo)向部件，為使推出過程平穩(wěn)，推出零件不致彎曲和卡死，推出機(jī)構(gòu)中設(shè)有導(dǎo)柱和導(dǎo)套，起推出導(dǎo)向作用。 （ 3）復(fù)位部件，其作用是使完成推出任 務(wù)的推出零部件回復(fù)到初站位置。 8．復(fù)位桿起什么作用？在哪些情況下可以不設(shè)置復(fù)位桿 ? 答：復(fù)位桿有先行復(fù)位的功能，當(dāng)不需要在模具完全閉合之前完成復(fù)位動作時可以不設(shè)置復(fù)位桿。 9．為何要采用二次脫模機(jī)構(gòu)。 答：當(dāng)塑件形狀特殊或生產(chǎn)自動化的需要，在一次脫模動作后，塑件仍難以從型腔 32 中取出或不能自動脫落時，必須增加一次脫模動作，才能使塑件脫模。有時為避免一次脫模使塑件受力過大，也采用二次脫模，以保證塑件質(zhì)量。 10．順序脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)用于哪些情況，與雙脫模機(jī)構(gòu)和二次脫模機(jī)構(gòu)有哪些區(qū)別 ? 答：當(dāng)有時塑件形狀特殊而不一定留 在動模，或因為某種特殊需要，模具分型時必須先使定模分型，然后再使動模分型，必須考慮在定模上設(shè)置順序脫模機(jī)構(gòu)。順序脫模機(jī)構(gòu)中必須有反裝導(dǎo)柱，施力機(jī)構(gòu)和限位機(jī)構(gòu)。 11．螺紋塑件的脫模方式有哪幾種，各有何優(yōu)缺點？ 答：螺紋塑件的脫模方式有非旋轉(zhuǎn)脫出和旋轉(zhuǎn)脫出兩類。 非旋轉(zhuǎn)脫模又分為強(qiáng)制推出、采用分瓣式可漲縮型芯的方式推出、用內(nèi)側(cè)抽芯成型非連續(xù)的分段式螺紋。其中強(qiáng)制推出這種形式的模具結(jié)構(gòu)簡單，但精度不高，對于矩形或是接近矩形的螺牙在強(qiáng)制脫出時會使螺牙剪斷，對于標(biāo)準(zhǔn)的三角牙螺紋由于牙尖很薄，強(qiáng)制脫出容易變形或刮傷； 而采用分瓣式可漲縮型芯的方式推出，組合型芯是一種批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件，但是結(jié)構(gòu)必須配合推件板使用，且內(nèi)表面會留下少許拼合線痕跡。 旋轉(zhuǎn)脫出的螺紋可獲得較高的成型精度，但是用手動旋出時，效率較低，而用機(jī)械式模內(nèi)旋出，機(jī)構(gòu)則比較復(fù)雜。 12．成型一個 HDPE 杯，已知杯上端外徑為 120 mm，高 120 mm，脫模斜度為 3 度，壁厚為 2mm 需多大的脫模力才能將塑件脫出？ 解：塑件為圓環(huán)形斷面的薄壁件，其所需的脫模力為 1222 c o s ( ta n ) 0 .1( 1 )2 3 .1 4 2 9 0 0 0 .0 2 1 2 0 c o s 3 ( 0 .1 1 ta n 3 ) 0 .1 3 .1 4 1 2 0 7 0 3 8 .2 31 0 .3 8E S L fFAKN? ? ? ??????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 其中，式中的各參數(shù)參照練習(xí)題 5。 13．若上題中 ，脫模機(jī)構(gòu)如圖所示，推件板材料為 45 鋼，推桿材料為 T8 鋼，推桿作用在推件板上所形成幾何半徑 R 為 160mm。試確定推件板厚度和推桿直徑。 33 解：（ 1）推件板厚度的計算 參考《塑料成型工藝與模具》公式 87 1 / 3 1 / 33 30 . 0 0 5 1 7 0 3 8 . 2 3 1 6 0( ) ( ) 0 . 5 3 0 8[ ] 2 0 0 1 0 0 . 1 9 2C F Rt m mE ? ??? ? ? 其中 3C 為系數(shù)，參考《塑料成型工藝與模具》表 83，取 ； F 為脫模力； R為推桿作用在推件板上所形成幾何半徑； E 為鋼的彈性模量； [? ]為推件 板中心所允許的最大變形量，取推出方向尺寸的公差的 1/10。 （ 2）推桿直徑的計算 參考《塑料成型