【正文】 在一般情況下，主流道不直接開設(shè)在定模板上，而是制造成。 主流道部分在成型過程中，其小端入口與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料 熔體 要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料的要求較高因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換 的主流道襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理。主流道的大小和塑料進(jìn)入型腔的速度及充模時間 長短有著密切關(guān)系。對熱敏性塑料尤為重要。 652134河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 澆注系統(tǒng)設(shè)計因制品的質(zhì)量要求，塑件品種，使用設(shè)備，成型工藝條件及用戶對模具的要求等不同而變化，但要確保在合理的成型工藝條件下，獲得令人滿意的表觀質(zhì)量和物理力學(xué)性能的制品，澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循以下基本要求： 澆道設(shè)計 根據(jù)模具型腔數(shù)目的要求，選擇合理的澆道形式盡量采用平衡式澆注系統(tǒng)熔料流經(jīng)澆注系統(tǒng)時，應(yīng)使熔料溫度下降盡可能?。蝗哿贤ㄟ^澆注系統(tǒng)，壓力損失應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)；盡可能在同一時間內(nèi)充滿各個型腔；盡量減少澆注系統(tǒng)的容積；保證熔 料的前鋒冷料不進(jìn)入型腔內(nèi)。普通澆注系統(tǒng)由主澆道、 分澆道、澆口和冷料穴四部分組成如圖 41 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)設(shè)計是否合理 ， 直接影響到制品的表觀質(zhì)量 ， 行為尺寸 精度，制品物理力學(xué)性能，充模難易程度以及熔料在充模 時 的流動狀態(tài)。 e、考慮容易進(jìn)行維修的拼鑲。 c、分割成難以變形的拼鑲件。 拼鑲結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點 a、根據(jù)裝配的形狀與功能的拼鑲。 拼鑲結(jié)構(gòu)的缺點： （ 1）零件數(shù)量增多 a、分割的拼鑲件越多制造成本越高 b、各拼鑲件加工精度必須匹配，即必須提高各拼鑲件的平均加工精度 c、分解、組合的維修作業(yè)比較困難。 e、容易設(shè)置排氣槽，便于制品成型。 b、由于拼鑲件基本上能采用機(jī)械加工，提高了生產(chǎn)效率。 c、可以選擇耐腐蝕性好的鋼材， d、可以對應(yīng)不同部位拼鑲件的使用要求設(shè)定熱處理條件，給予不同的強(qiáng)度或韌性，如易變形部位發(fā)拼鑲件硬度高一些，薄弱易斷裂處的拼鑲件韌性好一些。要達(dá)到鏡面效果除了剛才的材質(zhì)因素外，還要便于進(jìn)行拋光作用，拼鑲結(jié)構(gòu)可以滿 足這種要求。 拼鑲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點： （ 1）可以對應(yīng)需要合理選擇鋼材。 b、根據(jù)本單位的加工能力或為了利于加工而采用部分拼鑲結(jié)構(gòu)。 葉片成型設(shè)計 由于葉片是空間曲面如采用整體式難以加工因此三個葉片采用拼鑲結(jié)構(gòu)。 ，拐角處難以加工成角形。 整體結(jié)構(gòu)的缺點如下： 。 。 。 。整體結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點： 的剛性好 。輪轂型心設(shè)計成整體式結(jié)構(gòu)。 型芯設(shè)計 根據(jù)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)特點 ， 沒有涉及到成型桿，螺紋型等結(jié)構(gòu)。 m） D—— 257 10(16) 硬度（ M） D—— 785 80 成型收縮率（ mm/mm） D—— 955 吸水率 % D—— 570 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 3 成型零部件設(shè)計 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 構(gòu)成型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括凹模，凸模、型芯、鑲塊各種成型桿，各種成型環(huán)由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性以承受塑料的擠壓力和料 流的磨擦力和足夠的精度和表面光潔度，以保證塑料制品表面光高美觀，容易脫模，一般來說成型零年都應(yīng)進(jìn)行熱處理，使其具有HRC50以上的硬度，如成型產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料如聚氯已烯等。C） D—— 1525 110 引張強(qiáng)度（ MPa） D—— 638 71 沖擊強(qiáng)度（ KJ/m178。) D—— 792 熱變形溫度（ 186。 根據(jù)滿足使用要求以及塑模成型條件等選擇臺灣大東樹脂化工有限公司河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 生產(chǎn)的 AS 塑料。聚乙烯塑料由于脆性大，耐沖擊能力差使用中易開裂，一般不采用。 材料的確定 通過以上分析結(jié)合塑料本身的特點以及模塑成型的獨特性，如 成型熱收縮，冷卻時的變形、翹曲、實效變形，不具有金屬風(fēng)葉那樣可冷校正等等，因此，塑料風(fēng)葉的選材既要保證風(fēng)葉的使用性能和便于提高風(fēng)葉形位精度，又要便于模塑成型。注塑的高透明、抗靜電、優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，具有良好的流動性能，耐熱耐化學(xué)性、耐沖擊、高強(qiáng)度。易于成形和機(jī)械加工，與 372 有機(jī)玻璃的熔接性能好，可作雙色成形塑件，且表面可鍍鉻。這種塑料稱為高沖擊聚苯乙烯。聚苯乙烯的主要缺點是脆性大，形狀復(fù)雜的制品成型后存在較大的內(nèi)應(yīng)力時，常會在使用中自行開裂。 聚苯乙烯具有很小的吸水率，在潮濕的環(huán)境中尺寸變化很小，適用于制HHCHC n河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 造要求尺寸穩(wěn)定的制品，如儀表儀器殼體等。 聚苯乙烯具有良好的可塑流動性和較小的成型收縮率，是成型工藝最好的塑料品種之一，容易制造形狀復(fù)雜的制品。 聚苯乙烯的代號為（ PS），其分子結(jié)構(gòu)式為： 聚苯乙烯的主鏈上有結(jié)構(gòu)龐大的苯環(huán)，故柔順性差，質(zhì)地脆硬，抗沖擊性能差，敲打時發(fā)出類似金屬的響聲。 聚苯乙烯的密度為 ～ ， 比聚氯乙烯小而大于聚丙烯和聚乙烯。 缺點：是力學(xué)強(qiáng)度不高，熱變形溫度很低，故不能承受較高的載荷和不能在較高的溫度下正常工作。 特點：采用不同的聚合條件可得到不同性質(zhì)的聚合物：有高壓 PE、中壓PE、低壓 PE 三種。 通用塑料分為聚乙烯（ PE）、聚氯乙烯 (PVC)、聚苯乙烯（ PS）、聚丙烯（ PP）、 ABS 塑料等品種，多用于一般工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活之中，具有價格低等特點。 （ 5）要求要有較美麗的外觀，很好的絕緣性。 （ 3）內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜成型較困難。 塑料的缺點：強(qiáng)度，硬度較底，易老化等。 塑料的優(yōu)點：塑料的強(qiáng)度較小，有較高的比強(qiáng)度。而且成型模具型腔也有了對應(yīng)的圓角，提高了成型零件的強(qiáng)度。其采用圓角不僅降低了應(yīng)力集中系數(shù)，提高了抗沖擊、抗疲勞能力 ，而且改善了塑料熔體的流動充模性能，減少了流動阻力。 （ 6）加強(qiáng)筋： 為了確保風(fēng)扇中心嵌件與塑件外徑的同軸度在外側(cè)設(shè)計了三個加強(qiáng)筋，以防變形。再由零件設(shè)計圖紙要求可知α＝ 5。 （ 4）脫模斜度： 該塑件采用的塑料是 AS，而 AS 的成型收縮率較?。?%），而 且塑件較復(fù)雜，對型芯的包緊面積也較大，所以應(yīng)取較大的脫模斜度。 塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相關(guān)，尤以小型精密塑件為甚。本塑件所用材料為AS 塑料 ， 由此查塑料模具設(shè)計手冊可知，本塑件宜選用 5 級精度。 一般情況下，模具粗糙度低于塑件 1～ 2 個等級，故取型腔表面粗糙度為，而型芯表面粗糙度為 。 由以上塑件的特點和注射成型工藝的優(yōu)點，分析可知：該塑件適合于采用注射成型方法。 注射機(jī)的 確定 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及大小并初步估算初步選出以下注射機(jī) 注射機(jī)型號為 SZ160/1000 臥式 SZ60/450 臥式 理論注射容量 (cm3) 179 100 螺 桿（柱塞）直徑 (mm) 44 35 注射壓力 (MPa) 132 170 注射速率 (g/s) 110 95河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 塑化能力 (g/s) 40 螺桿速度 (r/min) 10~150 0~200 鎖模力 （ KN） 1000 800 拉桿間距 (mm) 360 260 320 320 移模行程 (mm) 280 305 最大模具高度 (mm) 360 300 最小模具高度 (mm) 170 170 鎖模型式 液壓 噴嘴球直徑 (mm) SR10 SR10 注射機(jī)型號為 SZ160/1000 臥式 SZ60/450 臥式 模具定位孔直徑 (mm) Ф120 Ф100 噴嘴口孔徑 (mm) 生產(chǎn)廠家 上海第一塑料機(jī)械廠 浙江塑料機(jī)械廠 注射性能分析 （ 1）注射成型工藝的可行性分析： 本塑件形狀復(fù)雜，壁厚不均，尺寸精度要求較高，而且有較高的表面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性的要求，因此對模具和設(shè)備的要求也較高。 (7)開合模速度；為使模具閉合時平穩(wěn) ， 以及開模 ， 推出制件時不使塑料制件損壞 ， 要求模板在整個行程中的速度要合理 ， 即合模時從快到慢 ， 開模時由慢到快 再到停。 (6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸 ， 拉桿空間 ， 模板間最大開距 ，動模板的行程 ， 模具最大厚度與最小厚度等 。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 表 23 注射量 與 注射時間 的關(guān)系 注射量 /CM3 125 250 500 1000 2020 4000 6000 10000 注射速率 /CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2020 注射時間 /S 1 3 5 (4)塑化能力；單位時間內(nèi)所能塑化的物料量 .塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個成型周期配合協(xié)調(diào) ， 若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時間長 ， 則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ， 反之則會加長成型周期 。 (3)注射速率；為了使熔料及時充滿型腔 ， 除了必須有足夠的注射壓力外 ，熔料還必須有一定的流動速率 ， 描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度 。 (1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下 ， 注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時 ， 注射裝置所能達(dá)到的最大注射量 ， 反映了注塑機(jī)的加工能力 。 注塑機(jī)基本參數(shù) 注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量 ， 注射壓力 ， 注射速度 ， 塑化能力 ， 鎖模力 ， 合模裝置的基本尺寸 ， 開合模速度 ， 空循環(huán)時間等 。 注塑機(jī)的分類方式很多 ， 目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法 .常用的說法有 : （ 1）按設(shè)備外形特征分類 :臥式 ， 立式 ， 直角式 ， 多工位注塑機(jī)； （ 2）按加工能力分類 :超小型 ， 小型 ， 中型 ， 大型和超大型注塑機(jī)。 注塑機(jī)的選擇 注塑機(jī)簡介 1956 年制造出世界上第一臺往復(fù)螺桿式注塑機(jī) ， 這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破 ， 目前注塑機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的 30%。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 表 22 成型周期與壁厚關(guān)系 制件壁厚 /mm 成型 周期 / s 制件壁厚 / mm 成型周期 / s 10 35 15 45 22 65 28 85 經(jīng)過上面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因為各個推薦值有差別，而且有的與實際注塑成型時的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表 23 所示。包括注射時間，保壓時間，冷卻時間，其他時間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時間和冷卻時間，在實際生產(chǎn)中注射時間一般為 3~5秒，保壓時間一般為 20~120 秒，冷卻時間一般為 30~120 秒（這三個時間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時間越長）。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，背壓的使用范圍約為~。保壓力的大小取決于模具對熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。 表 21 溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 料筒溫度 /℃ 噴嘴溫度 /℃ 模具溫度 /℃ 熱變形溫度 /℃ 后段 中段 前段 150~210 170~230 190~250 240~250 5~75 65~96 —— 2）壓力；注射成型過程中的壓力包括注 射壓力，保壓力和背壓力。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最 高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生 “流涎現(xiàn)象 ”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 須低于塑料的熱變形溫度。 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℃ ，