【導(dǎo)讀】注塑成型是塑件生產(chǎn)最常用的方法之一。本設(shè)計(jì)通過(guò)注塑模具產(chǎn)品，利用實(shí)。體模型測(cè)量產(chǎn)品的尺寸，對(duì)實(shí)體進(jìn)行建模，并對(duì)塑件的材料和塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過(guò)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而得到對(duì)實(shí)際生產(chǎn)來(lái)說(shuō)最合理的澆注位置。力等，可確定注塑模具的合理性。該模具采用普通澆注系統(tǒng)，由于采用一模兩腔的注射結(jié)構(gòu)，必須設(shè)置分流道，用點(diǎn)澆口形式從零件端部進(jìn)料。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。

　　

【正文】 齒輪具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和剛性，優(yōu)良的耐磨性、自潤(rùn)滑性、耐疲勞性及耐熱性稍低于 PA66，但是，它的吸水率低，具有較好的尺寸穩(wěn)定性，濕度波動(dòng)大，無(wú)潤(rùn)滑或少潤(rùn)滑的條件下 使用。除制造齒輪外，還可用來(lái)制作軸承、軸瓦、凸輪、滑塊、滑輪等耐磨件。 尼龍的注射成型工藝參數(shù) 密度（ g/ cm3）： ～ ； 吸水率 (%)(24h)： %～ % 收縮率（ %）： ～ ； 熱變性溫度 /℃ ： 80 拉伸強(qiáng)度 (MPa)： 65； 彎曲強(qiáng)度 (MPa)： 98； 彈性模量 (MPa)： ? ； 沖擊強(qiáng)度：無(wú)缺口，不斷； 適用注塑機(jī)類型：螺桿式、柱塞式均可。 塑件的成型工藝 塑料的種類很多，其成型的方法 也很多，有注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型、氣動(dòng)與液壓成型、泡沫塑料的成型等。其中前四種方法最為常用。本塑件的成型采用注射成型。 注射成型又稱為注射模塑，是熱塑性塑料制件的一種主要成型方法，除個(gè)別熱塑性塑料外，幾乎所有熱塑性塑料都可用此方法成型。近年來(lái)，注射成型已成功的用來(lái)成型某些熱固性塑件。 注射成型所用的設(shè)備是注塑機(jī)。目前注塑機(jī)的種類很多，但普遍采用的是柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)。 注射成型的原理 注射成型的原理是將顆粒狀態(tài)或粉狀塑料從注塑機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔融塑化成為粘 流態(tài)熔體，在注射劑柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)噴嘴注入模具型腔，經(jīng)一定時(shí)間的保壓冷卻定型后可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開(kāi)模分型獲得成型塑件，這樣就完成了一次工作循環(huán)。如圖 所示。 [2] 6 圖 注射成型工作循環(huán) 注射成型的工藝過(guò)程 注射成型工業(yè)過(guò)程包括：成型前的準(zhǔn)備、注射成型過(guò)程以及塑件的后處理三個(gè)階段。 a. 成型前的準(zhǔn)備 為確保注射過(guò)程順利進(jìn)行和保證質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用設(shè)備和塑料進(jìn)行一下準(zhǔn)備工作： (1) 成型前對(duì)原料的預(yù)處理 根據(jù)各種塑料的特性及供料狀況，一般在成型前對(duì)原料 進(jìn)行外觀和工藝性能檢驗(yàn)。如果來(lái)料為粉料，則有時(shí)還需進(jìn)行捏合、塑煉、造料等操作。 (2) 料筒的清洗 在注射成型前，如果料筒內(nèi)殘余塑料與將要使用的塑料不一致以及需要調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)料筒進(jìn)行清洗或更換。 (3) 螺桿式注 nbm射機(jī)通常是直接換料清洗 為節(jié)省時(shí)間和原料，換料清洗應(yīng)根據(jù)塑料的熱穩(wěn)定性成型溫度范圍及各種塑料之間的相容性的因素采用正確的清洗步驟。當(dāng)新料的成型溫度高預(yù)料筒內(nèi)存料的成型溫度時(shí)，先將料筒溫度升至新料的最低成型溫度，然后加入新料，并連續(xù) “對(duì)空注射 ”，直至全部存料清洗完畢 ，在調(diào)整料筒溫度進(jìn)行正常生產(chǎn)。當(dāng)新料成型溫度比存料成型溫度低，則先將料筒溫度升高到存料最好的流動(dòng)溫度后切斷電源，用新料在降溫下進(jìn)行清洗。當(dāng)新料與存料成型溫度相近時(shí)，則不必變更溫度，直接清洗即可。 (4) 脫模劑的使用 脫模劑是使塑件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。常用的脫模劑有硬脂酸鋅液體石蠟和硅油等。 b. 注射成型過(guò)程 注射過(guò)程是塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芗闹饕A段。它包括加料、塑化、加壓、注射、保壓、冷卻定型和脫模等步驟。 (1) 加料 由注射劑料斗落入一定量的塑料，以保證操作穩(wěn)定、塑料塑化均 7 勻，最終 獲得良好的塑件。通常其加料量由注射機(jī)裝置來(lái)控制。 (2) 塑化 塑化是指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到熔融流動(dòng)狀態(tài)，并具有良好的塑性的全過(guò)程。 (3) 加壓注射 注射機(jī)用柱塞或螺桿推動(dòng)具有流動(dòng)性和溫度均勻的塑料熔體，從料筒中經(jīng)過(guò)噴嘴、澆注系統(tǒng)直至注入模腔。 (4) 保壓 保壓是自注射結(jié)束到柱塞或螺桿開(kāi)始后移的這段過(guò)程，即壓實(shí)工序。保壓的目的一方面是防止注射壓力解除后，如果澆口尚未凍結(jié)，發(fā)生型腔中熔料通過(guò)澆口流向澆注系統(tǒng)，導(dǎo)致熔體倒流；另一方面則是當(dāng)型腔內(nèi)熔體冷卻收縮時(shí)，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的柱塞或螺桿可迫使?jié)部诟浇娜?料不斷補(bǔ)充進(jìn)模具中，使型腔中塑料能成型出形狀完整而致密的塑件。 (5) 冷卻定型 當(dāng)澆注系統(tǒng)的塑料已經(jīng)冷卻凝固，繼續(xù)保壓已不再需要，此時(shí)可退回柱塞或螺桿，同時(shí)通入冷卻水或空氣等冷卻介質(zhì)，對(duì)模具進(jìn)一步冷卻，這一階段稱冷卻定型。 (6) 脫模 塑件冷卻到一定溫度即可開(kāi)模，在推出機(jī)構(gòu)的作用下將塑件推出模外。 C. 塑料的后處理 塑件經(jīng)注射成型后，除去澆口凝料，修飾澆口處余料及飛邊毛刺外，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚恚枰愿纳坪吞岣咚芗男阅?，塑件的后處理主要指退火和調(diào)濕處理。 (1) 退火處理 退火處理是使塑件在定溫的 加熱液體介質(zhì)（如熱水甘油和液體石蠟）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間，然后緩慢冷卻的過(guò)程。其目的在于減少由于塑件在料筒塑化不均勻或在型腔內(nèi)冷卻速度不一致，而形成內(nèi)應(yīng)力，這在生產(chǎn)厚壁或帶有金屬鑲件得塑件時(shí)尤為重要。 (2) 調(diào)濕處理 將剛脫模的塑件放在熱水中進(jìn)行處理，以隔絕空氣，防止塑件氧化而變色，同時(shí)，加快達(dá)到吸濕平衡的一種處理方法。 注射成型工藝參數(shù) 對(duì)于一定的塑件，當(dāng)選擇了適當(dāng)?shù)乃芰掀贩N、成型方法及設(shè)備，設(shè)計(jì)了合理的成型工藝過(guò)程及模具結(jié)構(gòu)之后，在生產(chǎn)中，工藝條件（參數(shù)）的選擇及控制就是保證成型順 利進(jìn)行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵。注射成型最主要的工藝參數(shù)是塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力，以及相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。 a. 溫度 注射成型過(guò)程需控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度等。前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動(dòng)；而后一種溫度主要影響塑料的充模和冷卻定型。 b. 壓力 注塑成型過(guò)程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力。它們關(guān)系到塑化和成型的質(zhì)量。 8 c. 時(shí)間 (成型周期 ) 完成一次注射成型所需要的時(shí)間，稱為成型周期。它是決定注射成型生產(chǎn)率及塑件質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素。 注塑模的機(jī)構(gòu)組成 注射模具包括動(dòng)模和定模兩部 分，動(dòng)模安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，定模安裝在注射機(jī)的固定模板上。注射時(shí)動(dòng)模與定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)，開(kāi)模時(shí)動(dòng)模與定模分離，以便取出塑料制品。 根據(jù)模具中各個(gè)部件所起的作用，可將模具分為以下幾個(gè)基本組成部分： a. 成型零部件 主要用來(lái)決定制品的幾何形狀和尺寸，如凸模決定制品的內(nèi)形，而凹模決定制品的外形，通常由凸模、凹模、型芯和成形桿、鑲塊等構(gòu)成。 b. 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大部份或模具中其它零部件（如凸模和凹模）之間的準(zhǔn)確對(duì)和，以保證制品形狀和尺寸的精確度，并避免模具中各種零件發(fā)生碰 撞和干涉。 c. 澆注系統(tǒng) 是將注射機(jī)射出的塑料熔體引向閉合模腔的通道，對(duì)熔體充模時(shí)的流動(dòng)特性以及注射成型質(zhì)量都具有重要影響。由主澆道、分流道、澆口及冷料穴等組成。 d. 頂出機(jī)構(gòu) 在開(kāi)模過(guò)程中，將塑件從模腔的型芯上頂出脫落機(jī)構(gòu)，有頂桿、固定板、導(dǎo)向零件等組成。 e. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 凸模和凹模上開(kāi)有加熱及冷卻孔，從安放加熱元件和通冷卻介質(zhì)起到調(diào)節(jié)模具溫度，使模具保持工藝要求溫度下進(jìn)行正常生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率等。 f. 排氣系統(tǒng) 注射模中設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)是為了在塑料熔體充模過(guò)程中排除模腔中的空氣和塑料本身?yè)]發(fā)出的各 種氣體，以避免他們?cè)斐扇毕荨Ｅ艢饨Y(jié)構(gòu)即可以是排氣槽，也可以是模腔附近的一些配合間隙。 g. 支承零部件 這類零部件在注射模中用來(lái)安裝固定或支承成型零部件等上述七種功能結(jié)構(gòu)，將支承零部件組裝在一起，可以構(gòu)成模具的基本骨架。 方案論證 此次設(shè)計(jì)的塑料模具的塑件圖如圖 所示 。 9 a、導(dǎo)管二維圖 b、導(dǎo)管三維圖 圖 導(dǎo)管 方案一：采用單分型面，直澆道，側(cè)澆口，一模兩腔。 采用側(cè)澆口，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 方案二：采用雙分型面，直澆道 ，點(diǎn)澆口，一模兩腔。 澆口采用點(diǎn)澆口，點(diǎn)澆口尺寸小，冷凝快，成型周期快，點(diǎn)澆口塑件一般不需要修正工序，因而省去了修正工序，生產(chǎn)率高。而且點(diǎn)澆口在塑件上留下的痕跡小，使塑件表面質(zhì)量得到了提高。 方案一：采用單分型面 ,側(cè)澆口，雖然模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是塑件容易產(chǎn)生變形或者破壞。同時(shí)采用直接澆口，需要專門去除澆注系統(tǒng)產(chǎn)生的凝料。 10 方案二采用雙分型面，點(diǎn)澆口，可以自動(dòng)去除澆注系統(tǒng)中的凝料，大大提高生產(chǎn)效率。經(jīng)過(guò)以上兩種方案綜合比較，決定采用第二種方案，其模具結(jié)構(gòu)草圖如圖 所示。 圖 導(dǎo)管的模具結(jié)構(gòu)草圖