【正文】 主流道設(shè)計成整體，材料為 T8，熱處理要求淬火為 5357HRC。 主流道設(shè)計 主流道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時也改善料流的速度，因為要和注射機相配，所以其尺寸與注射機有關(guān)。它向型腔中的傳料，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計及加工的復(fù)雜程度。 圖 51 模架類型 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 注射模的澆注系統(tǒng)是指從注流道的開始端到型腔之間的熔體流動通道。整個模仁的高度為 145mm?？紤]到塑料杯底部凸臺只有少量膠位，高度僅為 2mm，從節(jié)省成本考慮，邊界從產(chǎn)品底部算起，忽略凸臺，前模仁的高度為 110mm。 模仁高度（厚度）尺寸的確定（Z 方向尺寸的確定）表 模仁高度尺寸參照產(chǎn)品尺寸（mm） 產(chǎn)品最高位置到前模仁(型腔)頂面的距離 h1（mm）產(chǎn)品最低位置到后模仁(型芯)底面的距離 h2（mm）小件產(chǎn)品（＜80mm）25～30大件產(chǎn)品（≥80mm）35～50 h2= h1＋(5～10)且 h2≥20注：模仁高度（厚度）尺寸（Z 方向尺寸） ，最好取整數(shù)＋，以保證 A 板和 B 板的開框深度為整數(shù)。 產(chǎn)品邊到模仁邊的距離（X、Y 方向尺寸的確定）表 產(chǎn)品邊到模仁邊距離產(chǎn)品尺寸（mm） 產(chǎn)品邊到模仁邊的距離（mm）小件產(chǎn)品（＜80mm） 25～30大件產(chǎn)品（≥80mm） 35～50注：模仁尺寸（X、Y 方向尺寸）必須取整數(shù)，且最好是 10 的倍數(shù)；從表格可知，此塑料杯屬于小件產(chǎn)品，故取產(chǎn)品到默認邊的距離為 30mm。?分腔 Ap?16 第五章 模具設(shè)計 模架的選擇模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)，對于模具而言，在保證足夠強度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好。 最大注射量校核澆注系統(tǒng)體積之和為 *4+8~9=18~19 cm3，而注射機額定注射量為60cm3，明顯滿足要求。S=(nW 塑 + W 澆 ) /=1718g。 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。 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。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)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。（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(fù)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(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時效變形外，還會使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴重時會開裂。倒流一直進行到澆口處熔體凝結(jié)時為止。14這一階段的時間越長，分子定向的程度越高。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。（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41 注塑成型壓力—時間 曲線（1）物料準備 成型前應(yīng)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。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。 （3）結(jié)構(gòu)簡單、動作合理可靠、合模時能正確復(fù)位，便于制造和維護。脫模機構(gòu)應(yīng)遵行以下設(shè)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。 12圖 32 型腔的排布 脫模機構(gòu)的設(shè)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。（3）盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。（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。（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(shè)備利用合理以及塑件的成型要求來選擇分型面。 （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(shè)在定模一側(cè)。LDPE 的注射工藝參數(shù)如表 31 所示。不宜采用直接澆口注射，否則會增加內(nèi)應(yīng)力，使收縮不均勻和方向性明顯。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(yīng)控制模溫。 成型特性 成型前應(yīng)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。一般使用溫度約在 80℃左右。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。聚乙稀有高度的耐水性，長期與水接觸其性能可保持不變。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。（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。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。 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。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(yīng)用廣泛的塑料 LDPE（低密度聚乙烯） 。 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(xué)性能，如屈服應(yīng)力，彈性變形，表面硬度，彎曲強度，耐腐蝕性等。采用圓弧過渡可增加塑件的美觀程度和增加塑件的強度，根據(jù)應(yīng)力集中系數(shù)和圓角半徑的關(guān)系可得，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的 1/3 以上，通常塑件內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚的一半，而外壁圓角半徑可為壁厚的 倍。因此，該塑件的壁厚均為 1mm，在其最小壁厚范圍內(nèi)，塑件符合注塑的模具成型的厚度要求。 圖 21 塑件圖 壁厚分析 各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁，根據(jù)使用要求具有一定的厚度，以保證其力學(xué)強度。6第二章 塑件結(jié)構(gòu)分析 瓶蓋的成型分析 此次塑件是帶內(nèi)螺紋的塑料瓶蓋，整個塑件呈現(xiàn)半開狀的圓筒形，該構(gòu)件表面形狀和整體結(jié)構(gòu)較為簡單，經(jīng)過對大量的飲料瓶蓋的統(tǒng)計檢驗，整個瓶蓋的外部輪廓高達 12mm，外徑 32mm，壁厚 1mm，作為對表面粗糙度要求不太高的塑件，而且較為實用性零件對其尺寸公差沒有太嚴格的要求。 結(jié)論　 先進制造技術(shù)對注塑模具制造產(chǎn)生了重大的影響，反過來，注塑成型新技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也對制造技術(shù)不斷提出了新的要求。它包括兩個層面：一是通過企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，完成模具報價、人員的安排、制品原始數(shù)據(jù)、模具加工工藝、質(zhì)量檢測、試模具與交付等任務(wù)；二是通過企業(yè)外部的互聯(lián)網(wǎng)完成企業(yè)與用戶、與外協(xié)企業(yè)之間的信息交換，這種制造方式必須通過動態(tài)聯(lián)盟（Virtual Organization）這種新的生產(chǎn)模式來實現(xiàn)的。與注塑模具制造活動有關(guān)的信息包5括產(chǎn)品的信息和制造信息。近年來迅速發(fā)展起來的激光表面強化技術(shù)、物理氣相沉淀技術(shù)（PVD） 、化學(xué)氣相沉淀技術(shù)（CVD） 、熱噴涂技術(shù)等新的表面技術(shù)，而傳統(tǒng)的表面技術(shù)（如熱擴散、電鍍）也有很大的完善與發(fā)展，如電鍍技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到復(fù)合電鍍技術(shù)。主要是發(fā)展易加工、拋光性好的材料，預(yù)硬易切削鋼（一般 28~35HRC 之間)、耐蝕鋼、硬質(zhì)合金鋼以及時效硬化型鋼、冷擠壓成型鋼。③型腔的粗加工、半精加工和精加工一般采用球頭銑刀，其直徑應(yīng)小于模具型腔曲面的最小曲率半徑；而模具零件的平面的粗、精加工則可采用帶轉(zhuǎn)位刀片的端銑刀?！　∧＞叩母咚偾邢髦袑Ω咚偾邢鳈C床有下列技術(shù)要求：①主軸轉(zhuǎn)速高，功率大；②機床的剛度好；③主軸轉(zhuǎn)動和工作臺直線運動都要有極高的加速度。高速成切削加工在發(fā)達國家的模具制造業(yè)中已經(jīng)處于主流地位，據(jù)統(tǒng)計，目前有 85%左右的模具電火花形加工工序已被高速加工所取代。在某注塑模的高速銑削中，材料硬度為 56~58HRC，原來采用電火花加工（EDM） ，每個零件需時 90min，采用直徑為 12mm 球頭銑刀，主軸轉(zhuǎn)速 1500r/ min、工作臺進給 1500r/ min 進行高速加工，加工每個零件只需 5min，工效提高了 18 倍。4 高速切削技術(shù)（High Speed Machining）的應(yīng)用。直接從 CAD 模型生產(chǎn)的模具被認為是一種可以減少新產(chǎn)品成本和開發(fā)周期的重要的方法，近些年來，這種將CAD 技術(shù)、快速成型（RP）和快速工模具制造（RT）等高新技術(shù)相結(jié)合，已經(jīng)對傳統(tǒng)的注塑模具的制造產(chǎn)生了重大的沖擊。為了實現(xiàn)標準化，需要解決三項關(guān)鍵技術(shù)：一是統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和文件傳輸格式；二是充分利用和開發(fā) Inter 和 Intra,實現(xiàn)信息的集成和數(shù)據(jù)資源的共享；三是解決生產(chǎn)的組織、協(xié)調(diào)和專業(yè)分工，確定各個部門和層次的項目分解和利益分配的基準和算法。　 基于并行工程的注塑模具快速制造這種生產(chǎn)方式。 （3）模具快速制造技術(shù)。 （2）先進的技術(shù)支持條件。目前慢走絲線切割和電火花放電加工精度可達到177。當前模具制造的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為以下五個方面： （1）從一般的機加工方法，發(fā)展至采用光機電相結(jié)合的數(shù)控電火花成形、數(shù)控電火花線切割以及各種特殊加工相結(jié)合，例如電鑄成形、粉末冶金成形、精密鑄造成形、激光加工等。模具生產(chǎn)批量小，一般屬于單件的生產(chǎn)，但是模具需要很多的標準件，大到模架，小到頂針，這些不能也不可能只由一個廠家3單獨完成，且制造工藝復(fù)雜，普通設(shè)備和數(shù)控設(shè)備使用極不均衡。這樣就造成了產(chǎn)品的設(shè)計、模具設(shè)計制造和制品的生產(chǎn)異地進行的情況。 ⑷異地設(shè)計、異地制造。對于注塑件而言，大多是與其它零部件配套組成完整的產(chǎn)品，而且在很多的情況下都是在其它部件已經(jīng)完成，急切等待注塑件的配套上市。高精度注塑模具在結(jié)構(gòu)上多數(shù)采用鑲拼或全拼結(jié)構(gòu)，這要求模具零部件的加工精度、互換性均大為提高。精密注塑模要用剛度大的模架，增加模板的厚度，增加支承柱或錐形定位元件以防止模具受壓力后產(chǎn)生變形，有時內(nèi)壓可以達到100MPa。激光盤記錄面的粗糙度要達到鏡面加工的水平的 ~，這就要求模具的表面粗糙度達到 以下。