【正文】 模腔中的壓力借助塑料傳遞至模壁表面，有撐開模具的趨勢，因此需要適當?shù)逆i模力進行鎖模。 在保壓階段，由于壓力相當高，塑料呈現(xiàn)部分可壓縮特性。在保壓過程中 ，由于模腔中已經(jīng)填滿塑料，背壓較高。 完整的注射過程以及注射前后制品的成型圖如下 ： 45 注射成型工藝過程及材料的循環(huán)利用 注射過程中的對簡單流程的要求與設計 塑化 塑化 是指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達到流動狀態(tài)并具有良好的可塑性的全過程。 加工前將設備進行預熱，以提高成型過程的熱傳遞，加工時間，物料的塑化受熱均勻程度。保壓過程中注塑機的噴嘴不斷向型腔補料，以填充由于制件收縮而空出的容積。 注塑時間要遠 遠低于冷卻時間，大約為冷卻時間的 1/10～ 1/15，這個規(guī)律可以作為預測塑件全部成型時間的依據(jù)。 影響熔體填充壓力的因素很多，概括起來有 3類：（ 1）材料因素，如塑料的類型、粘度等；（ 2）結構性因素，如澆注系統(tǒng)的類型、數(shù)目和位置，模具的型腔形狀以及制品的厚度等；（ 3）成型的工藝要素 。液壓缸的壓力通過注塑機螺桿傳遞到塑料熔體上，塑料熔體在壓力的推動下，經(jīng)注塑機的噴嘴進入模具的豎流道（對于部分模具來說也是主流道）、主流道、分流道，并經(jīng)澆口進入模具型腔，這個過程即為注塑過程，或者稱之為填充過程。模具溫度對塑件內(nèi)在性能和 43 表現(xiàn)質(zhì)量影響很大，對于表面要求較高的膠件，模溫要求較高。 （ 3）模具溫度 有些塑膠料由于結晶化溫度高，結晶速度慢，需要較高模溫，有些由于控制尺寸和變形，或者脫模的需要，要較高的溫度或較低溫度，如 PC 一般要求 60℃以上，而 PPS 為了達到較好的外觀和改善流動性，模溫有時需要 160℃以上，因而模具溫度對改善產(chǎn)品的外觀、變形、尺寸、膠模等方面有不可低估的作用。 本設計中根據(jù)原材料聚丙烯的性能要求，選擇料筒溫度 T=210280 (2)噴嘴溫度 噴嘴溫度通常略低于料筒溫度最高溫度，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)現(xiàn)“流延現(xiàn)象”。為了便于控制，射料缸分了區(qū)，但不是所有都設定為相同溫度。 （ 1）料筒溫度的確定 熔料溫度是很重要的，所用的射料缸溫度只是指導性的。 加工前將設備進行預熱，以提高成型過程的熱傳遞，加工時間，物料的塑化受熱均勻程度。 噴嘴孔直徑 設計的該模具主流道的直徑為： mm4 注塑機的噴嘴孔直徑為： mm3 滿足注塑機噴嘴孔的直徑 ? 模具主流道的直徑，該注塑機滿足要求。 根據(jù)下列公式計算注塑機的注射量的最小值 mjs VVnVV ??? 式中： V — 一個成型周期 內(nèi)所需注射塑料的體積（ 3cm ）； n — 型腔數(shù)目； sV — 單個塑件的體積（ 3cm ）； 37 jV — 澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所占塑料的體積（ 3cm ）； mV — 注塑機的額定注射量（ 3cm ）； cmVs ? 1?n 332 cmmmV j ?????????? ? mVcmV 0 2 1 5 8 6 3 ????? cmVm ? 根據(jù)求得的 mV 初選注射機，以下為注射機的基本參數(shù)： 注塑機的型號為： PD60– A1 注塑機的技術參數(shù) ： 射膠裝置：螺桿直徑 mm20 螺桿長徑比 18 射膠重量 射膠容量 射膠壓力 33630 cmkg 射膠行程 mm130 最高射出率 sec40 3cm 螺桿轉(zhuǎn)速 mpr ..2150? 38 電熱功率 KW5 鎖模裝置：拉桿內(nèi)距 mm301320? 鎖模力 ton60 容模厚度 mm320200? 開模行程 mm265 頂針行程 mm60 頂針頂出力 其他： 油系統(tǒng)最高壓力 2150 cmkg 電動馬達功率 重量 外形尺寸長寬高 ?? 油箱容積 L130 39 圖 222 注塑機機頭圖 工藝確定 注射容量 3702 cmV ? cmV m ??? 滿足 VVm ? ，該注塑機的注射容量能滿足制品成型的需要。 成型周期短，能一次成型外形尺寸復雜，精確的制品 對成型塑件的適應性強，生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)自動化。 在制備粉料之前必須對以上所用的原材料和各助劑進行原料的預處理（包 36 括干燥，雜質(zhì)的去除和預熱等） 粉料的制備，將聚合物、增塑劑 =穩(wěn)定劑等依次加入混合設備（密煉機）中，在制定的溫度下混合，制備粉料。本次采用有機多環(huán)化合物特殊光學色料。 穩(wěn)定劑：凡是在成型加工和使用期間為有助于材料性能保持原始值或接近原始值而在塑料配方中加入的物質(zhì)稱穩(wěn)定劑。故在選擇澆口，表面粗糙度時須注意。 塑件的工藝分析 塑件的使用性能 該塑件為樂扣水杯手拎帶制品，制品表面并不復雜，其外表只需光潔，無明顯澆口熔接痕。 除此之外，聚丙烯（ PP）無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯 ,可在 100℃左右使用。 PP 結晶度 ,吸濕性小 ,易發(fā)生融體破裂 ,長期與熱金屬接觸易分解；流動性好 ,但收縮范圍及收縮值大 ,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形；冷卻速度快 ,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應緩慢散熱 ,并注意控制成型溫度；料溫低溫高壓時容易取向 ,模具溫度低于50 度時 ,塑件不光滑 ,易產(chǎn)生熔接不良 ,流痕 ,90 度以上易發(fā)生翹曲變形；塑料壁 34 厚須均勻 ,避免缺膠 ,尖角 ,以防應力集中。 PP 有良好的耐應力開裂性，有很高的彎曲疲勞壽命， 俗稱“百折膠”。密度小，是最輕的通用塑料。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。因此，我們選用 PP 作為杯蓋、杯體以及 33 杯柄的材料。 根據(jù)制品的使用性能和制品要求，選擇原材料原則如下： 無味、無毒，耐熱性好、耐候性較好、耐磨，光澤度好，并且透明要好、杯體、杯蓋：抗沖擊強度要高；有螺紋結構，尺寸穩(wěn)定性好，手拎帶：拉伸強度高， 32 抗疲勞性良好。 實用性好，使用方便。為了適應高的生產(chǎn)速度以及商標一次到位固定住，快速干燥是 很有必要的。這種方法對紙商標特別有效，并能快速操作。 熱轉(zhuǎn)印商標 熱轉(zhuǎn)印商標可以認為是貼商標和印商標之間的一種交叉方式。 擠吹薄膜的生產(chǎn)工藝流程是 :原輔材料開包驗收 — 配方造粒 — 擠出機料斗上料 — 擠出機口模擠出 — 吹脹膜泡 — 風環(huán)冷卻 — 人字架 —— 夾膜輥牽引 — 電暈處理 — 卷取。但成本較 PET很低，且能滿足制品的使用要求，故包裝薄膜原材料選為 LDPE。這是因為除了平面形狀外，在 其他形狀上印刷都是較復雜，費用也高。由于本次采用中心澆口流道短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 倍來估算，故一次注入模具型腔溶料的總體積為 V總 =V（ 1+） ==^3 由于澆注系統(tǒng)體積與質(zhì)量都不是很大，所以可先初選注塑機型號。 （ 4）多模注射機 是一種多工位操作的特殊注射機 注射機型號標準表示法要有注射量、合模力、注射量與合模力同時表示等三種方法，本制品采用臥式注射機。立式注射及的優(yōu)點是占地面積小、模具拆裝方便、安放嵌件便利。 （ 1）臥式注射機 臥式注射機是使用最廣泛的注射成型設備，它的注射裝置和合模裝置的軸線呈一線并水平排列。 生產(chǎn)工藝配套設備的選擇 注塑模是安裝在注射機上使用的工藝裝備，因此設計注射模時應該詳細了解注射機的技術規(guī)范，才 能設計出符合要求的模具。 型坯成型 型坯形成是指通過擠出成型得到半熔融狀態(tài)的塑料管坯 (型坯 )。 配方設計 21 抗老化劑配方： 配方質(zhì)量份數(shù)組成： PP 100 抗氧劑 1010 抗氧劑 DSTP 脫 氧劑 穩(wěn) 定劑 77D 紫外線吸收劑 BAD 紫外線吸收劑 327 生產(chǎn)方法選擇與工藝過程設計（繪出工藝過程方框圖和工藝流程圖） 生產(chǎn)方法 對于杯體加工，主要采用注塑和吹塑相結合的加工方法 (注射吹塑 )。壁厚均一的原則主要從工藝角度以及由工藝導致的質(zhì)量方面的問題而提出來的，均勻的壁厚可使制件在成型過程中，熔體流動性均衡，冷卻均衡。 此設計中的塑料水杯，為圓臺型，高度為 152mm ，水杯外表面為平滑的曲面。 ⑤與 PE有相似之處，由于非極性的緣故，制品涂飾和粘結需要表面處理。 ②低溫耐沖壓性差，抗蠕變性和耐磨性也不佳。常見的酸、堿等有機溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。脆化溫度為 35℃，在低于 35℃會發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。 性能與特點 聚丙烯的結晶度高，結構規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學性能。以下是對該材料的具體分析。 根據(jù)計算得出一次注入模具型腔的塑料總體積 V 總 =^3, 并結合式 V公 =V 總 /，則有： V 總 /=^3。根據(jù)以上的計算，考慮到模具的閉合高度所以選定公稱注射量為 500cm^3,注射機型號為 XSZY500 注射機，其主要參數(shù)見下表。 計算塑件的體積和質(zhì)量，確定注塑機型號 杯蓋 該產(chǎn)品為聚丙烯，其密度為 ^3~^3，收縮率為 1%~%，計算其平均密度為 ^3.。 ，脫模斜度宜取小值。 一般脫模斜度的取值范圍是 30′ ~1176。另外，同一塑件的壁厚應盡量保持均勻一致，以避免造成收縮不一致而 導致變形或開裂。 瓶蓋生產(chǎn)流程圖： 注射原料 儲料罐 嵌件 預熱 裝配 12 模具的選擇 在杯蓋的設計上，其模具主要分為杯蓋和杯蓋扣兩個部分，所以模具也應設計兩套模具。模腔內(nèi)壓力迅速下降，模內(nèi)塑料在這一階段內(nèi)主要是繼續(xù)進行冷卻，以便制品在脫模時具有足夠的剛度而不致發(fā)生扭曲變形。此外，由于塑料還在流動，而且溫度又在不斷下降，定向分子容易被凍結，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。后面的塑料就需要在較高的壓力下才能進入塑模。在進入模腔之前應達到規(guī)定的成型溫度并能在規(guī)定的時間內(nèi)提供足夠數(shù)量的熔融塑料，熔料各點溫度應均勻一致，不發(fā)生或極少發(fā)生熱分解以保證生產(chǎn)的連續(xù)進行。充滿塑模的的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻（熱塑性塑料）或加熱（熱固性塑料）固化后既可保持注塑模型腔所賦予的形樣。后收縮總量的 90%約在制品脫模后六小時內(nèi)完成，剩余的 10%約發(fā)生在隨后的 10天內(nèi)，所以，制品在脫模 24小時后基本可以定型。生產(chǎn)上常采用的模溫，約為 7090℃，這不僅有利于結晶，又有利于大分子的松弛，減少分子的定向作用，并可降低內(nèi)應力。因此，在注射充模時，通過提高注射壓力或注射速度來增大熔體的流動性比通過提高溫度更有利。注射用的聚丙烯的熔融指數(shù)為29g/10min,熔體流動性較好，在柱塞式或螺桿式注射機中都能順利成型。常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟、硅油等， 8 無論使用哪種脫模劑都應適量，過少起不到應有的效果；過少或涂抹不均則會影響制件外觀及強度、對透明制件更為明顯，用量多時會出現(xiàn)毛斑或渾濁現(xiàn)象[1]。為了節(jié)省時間和原料，換料清洗應采取正確的操作步驟，掌握塑料的熱穩(wěn)定性、成型溫度范圍和各種塑料之間的相容性等技術資料。所以在模塑前應對原料進行干燥。本設計選用的 2羥基二苯甲酮的衍生物、 2,6二特丁基 4甲酚（ 264酚）﹑雙酚 C。常用的潤滑劑有脂肪酸及其皂類、脂肪酸酯類、脂肪醇類 和酰胺類、石蠟、低相對分子質(zhì)量聚乙烯、合成蠟、丙烯酸酯類及某些有機硅化合物。 增強劑是加入聚合物中使其機械性能得到提高的纖維類材料，常用的增強物有玻璃、石棉、金屬、劍麻、棉花或合成纖維所制成的纖絲、粗紗和織物等。其配方中主要包括以下填充劑、增強劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑等。就助劑而言，要求其與樹脂及其他助劑的相容性好、自身穩(wěn)定性高、能充分滿足制品的成型與使用要求。 （ 1）樹脂 5 樹脂分天然樹脂（如松香、纖維、蟲膠、瀝青等）和合成樹脂，塑料中的樹脂一般都是合成樹脂。 化學穩(wěn)定性：聚丙烯的化學穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對其它各種化學試劑都比較穩(wěn)定。但在室溫和低溫下，由于本身的分子結構規(guī)整度高，所以沖擊強度較差。以下是對該材料的具體分析。 1 北 方 民 族 大 學 課程設計報告 課程名稱