【正文】 高都可以在不同程度上降低熔體的粘度，可以使熔體產(chǎn)生“剪切變稀”現(xiàn)象。如果熔體粘度對溫度的依賴性越強(qiáng)，粘度隨溫度的上升而下降得越快，這種塑料屬于熱敏性塑料。粘度對剪切速率的依賴性越強(qiáng)，粘度隨剪切速率的提高而迅速降低，這種塑料屬于剪敏性塑料。這就涉及到溫度、壓力、時(shí)間及分子結(jié)構(gòu)、分子量大小及其分布對這些要素的影響。附表 21 :常見塑料的成型收縮率塑料名稱收縮率(%)塑料名稱收縮率(%)HDPE~()*POM~()*LDPE~()*PA6~PP~()*PA66~GPPS~()*SPVC~()*HIPS~()*TPU~()*ABS~()*PMMA~()*PC~()*PBT~()*注：帶 “ * ” 的參數(shù)為本公司推薦值。%~%，%~%。b. 收縮性熱塑性塑料由熔融態(tài)到凝固態(tài)，都要發(fā)生不同程度的體積收縮。對于高分子聚合物來講，在通常的注塑成型條件下，它們的流動行為大都不服從牛頓流動定律，屬于非牛頓流體，它們流動剪切應(yīng)力與剪切速率的比值稱為表觀粘度。反映流動性的指標(biāo)通常有熔融指數(shù)(MFR)和表觀粘度。所以，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)塑料的流動性來設(shè)計(jì)合理的流道系統(tǒng)尺寸，一方面可避免流道系統(tǒng)尺寸太大而浪費(fèi)材料，同時(shí)也延長注塑成型周期，另一方面避免流道系統(tǒng)尺寸太小而導(dǎo)致充填、保壓困難。一般來說，對于結(jié)晶形塑料，當(dāng)加工溫度高于其熔點(diǎn)時(shí)，其流動性較好，能很快的充滿型腔，它所需要的注射壓力也可以較小。當(dāng)然，也有例外情況，比如ABS屬于無定形塑料，卻不透明。而無定形塑料，由常溫下的固態(tài)加溫直至軟化最后到粘流態(tài)，中間沒有明顯的熔點(diǎn)。反之，就叫無定形塑料，或叫非結(jié)晶形塑料。所謂結(jié)晶，就是聚合物由熔融態(tài)分子的無次序狀態(tài)到凝固態(tài)有規(guī)則地進(jìn)行重排的性質(zhì)。這類塑料在一定塑化溫度及適當(dāng)壓力下成型過程比較簡單，其塑料制品具有不同的物理性能和機(jī)械性能。熱塑性塑料在受熱條件下軟化熔融，冷卻后定型，并可多次反復(fù)而始終具有可塑性，加工時(shí)所起的是物理變化。這種材料的特點(diǎn)是質(zhì)地堅(jiān)硬，耐熱性好，尺寸比較穩(wěn)定，不溶于溶劑。按加熱時(shí)的工藝性能，塑料又可以分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類。其機(jī)械性能、電氣性能、對化學(xué)環(huán)境的耐受性、對高溫、低溫的耐受性等方面都具有較優(yōu)越的特點(diǎn)，在工程技術(shù)上甚至能取代某些金屬或其它材料。通用塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、改性聚苯乙烯(例如：SAN、HIPS)、聚氯乙烯(PVC)等，這些是日常使用最廣泛的材料，性能要求不高，成本低。 塑料的分類我們常說的塑料，是對所有塑料品種的統(tǒng)稱，它的應(yīng)用很廣泛，因此，分類方法也各有不同。第二章 常用塑料的性能和注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)、功能的介紹　 塑料的分類 　 熱塑性塑料的分類和相關(guān)概念 　 聚乙烯 　 聚丙烯 聚苯乙烯 　 ABS　 聚碳酸酯 　 聚甲醛　 常用注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)和電動注塑機(jī)預(yù)頂功能介紹 　在注塑模具的設(shè)計(jì)過程中，模具材料的選擇、流道系統(tǒng)的布置、冷卻方案和頂出方案的設(shè)計(jì)，都和塑料本身的性質(zhì)密切相關(guān)。. 產(chǎn)品介紹. 教育玩具產(chǎn)品塑膠件以安全性為特點(diǎn),能觸摸部分都為圓角，要經(jīng)受一定的摔機(jī)試驗(yàn)，在強(qiáng)度上也有較高的要求，雕刻件占了一定比例，外表面多為拋光面。其中工程師近30人，年產(chǎn)約400套模具。應(yīng)用了PRO/E、SPACEE、MOLDFLOW等軟件。在模具制造與設(shè)計(jì)中, 采用了CAD/CAM/CAE的技術(shù)，并裝備了一批先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備。在此對編寫指引以及為編寫此指引給予幫助的同事表達(dá)衷心的感謝。序第一章 前言 產(chǎn)品介紹 模具設(shè)計(jì)與制造流程圖第二章 常用塑料的性能和注射機(jī)有關(guān)參數(shù)、功能的介紹 塑料分類 塑性塑料的分類及相關(guān)基本概念 熱塑性材料的分類 相關(guān)的基本概念 聚乙烯 基本性能 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意 聚丙烯 PP性能上的主要優(yōu)點(diǎn) PP性能的主要缺點(diǎn) 模具設(shè)計(jì) 聚苯乙烯 PS性能的主要優(yōu)點(diǎn) PS性能的主要缺點(diǎn) PS的改性 模具設(shè)計(jì) ABS 主要優(yōu)點(diǎn) 主要缺點(diǎn) ABS的改性 模具設(shè)計(jì) 聚碳酸酯 PC優(yōu)良的綜合性能 PC的主要缺點(diǎn) 模具設(shè)計(jì) 聚甲醛 主要優(yōu)點(diǎn) 主要缺點(diǎn) 模具設(shè)計(jì) 模具和注塑機(jī)的關(guān)系 FANUC機(jī)型的預(yù)頂出功能第三章 膠件結(jié)構(gòu) 注塑工藝對膠件結(jié)構(gòu)的要求 壁厚 (筋)骨位 澆口 模具對膠件結(jié)構(gòu)的要求 脫模斜度 擦、碰面 行位、斜頂 分模面 尖、薄鋼位 膠件出模 產(chǎn)品裝配對膠件的結(jié)構(gòu)要求 裝配干涉分析 裝配間隙 柱位、扣位連接 表面要求 文字、圖案和浮雕 膠件外形 表面紋理附錄1 客戶資料的轉(zhuǎn)換與處理 資料處理 文件轉(zhuǎn)換 IGS文件的處理第四章 模具報(bào)價(jià) 模具類型 二板模(大水口模) 三板模(細(xì)水口模) 報(bào)價(jià)圖的繪制及訂料 繪制報(bào)價(jià)圖 訂料 模具材料選用第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 膠件排位 分模面的確定 分模面選擇原則 分模面注意事項(xiàng)及要求 模具強(qiáng)度 強(qiáng)度校核 提高整體強(qiáng)度 加強(qiáng)組件強(qiáng)度 成型零件設(shè)計(jì) 膠料的成形收縮率 脫模斜度 成形零件的工藝性 常用結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì) 定位圈 唧咀 緊固螺釘 頂針 司筒 密封圈 拉料桿 垃圾釘 彈簧 定距拉板 視圖格式 圖紙編號 基準(zhǔn)角標(biāo)識 圖紙輸出要求第六章 物料清單“BOM”及文件管理 物料清單“BOM”的編制 物料清單“BOM”的基本格式 物料清單“BOM”的要求 物料清單“BOM”的流程 文件管理第七章 行位設(shè)計(jì) 常用行位機(jī)構(gòu)類型 行位設(shè)計(jì)要求 前模行位機(jī)構(gòu) 后模行位機(jī)構(gòu) 內(nèi)行位機(jī)構(gòu) 哈呋模 斜頂、擺桿機(jī)構(gòu) 液壓(氣壓)行位機(jī)構(gòu)第八章 脫模機(jī)構(gòu) 頂針、扁頂針脫模 頂針、扁頂針配合間隙 頂針固定 司筒脫模 司筒配合要求 大司筒針固定 推板脫模 機(jī)構(gòu)要點(diǎn) 推板機(jī)構(gòu)示例 推塊脫模 機(jī)構(gòu)要點(diǎn) 推塊機(jī)構(gòu)示例 二次脫模 先復(fù)位機(jī)構(gòu)第九章 澆注系統(tǒng)、流道脫落機(jī)構(gòu)及排氣 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 流道設(shè)計(jì) 澆口設(shè)計(jì) 流動平衡分析應(yīng)用Moldflow軟件分析澆注平衡(另見CAE應(yīng)用章節(jié)) 流道脫落機(jī)構(gòu) 排氣第十章 模溫控制“O”型密封圈的密封結(jié)構(gòu)第十一章 雕刻模具 制作流程 雕刻模具設(shè)計(jì) 雕刻模加工放樣雕刻、模具雕刻、電極雕刻及PL面Fit模方法第十二章 雙色模具 ARBURG 520C注射機(jī) 設(shè)備技術(shù)規(guī)格 回轉(zhuǎn)板尺寸 設(shè)備頂出結(jié)構(gòu) 模具結(jié)構(gòu) 一般結(jié)構(gòu) 注意要點(diǎn) 后模冷卻方式 模具示例第十三章 無流道凝料模具 無流道凝料模具的基本形式 熱唧咀模具結(jié)構(gòu)示例 熱流道模具結(jié)構(gòu)示例 唧咀、熱流道模具的注意事項(xiàng) 熱唧咀的選用 其它配件的選用第十四章 模具CAE應(yīng)用 CAE分析簡介 流動平衡 冷卻控制 收縮158 / 158序《工模部模具設(shè)計(jì)指引》是我們多年來在模具設(shè)計(jì)與制造中的心得體會。該指引也可作為模具設(shè)計(jì)新同事的培訓(xùn)教材，使他們能在最短時(shí)間內(nèi)熟悉業(yè)務(wù)而達(dá)到我們的要求.希望工模部的全體員工繼續(xù)把自己在工作中的成功經(jīng)驗(yàn)不斷地充實(shí)到此指引中，讓我們共享成功的經(jīng)驗(yàn)，避免重犯過去的錯(cuò)誤。工模部模具設(shè)計(jì)指引編寫小組第一章 前言. 工模部簡介VTPL工模部建于1988年，以生產(chǎn)塑膠硅膠模為主。其中有高速切削加工中心、石墨電極加工中心、慢走絲線切割、NC火花機(jī)、三坐標(biāo)測量儀等。工模部目前有四個(gè)模具生產(chǎn)組，其功能包括了模具CAD/CAM、EDM與裝配，除此還有模具工程組與技術(shù)支援組、模具維修組，共有員工140余人。工模部以教育玩具與電話二大產(chǎn)品的塑膠模為主。. 電話產(chǎn)品外觀以電火花紋為主，注塑條件為高溫、高壓，故對模具有較高強(qiáng)度要求。盡管塑料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，系統(tǒng)地掌握其性能也比較困難，然而，對于一般的模具設(shè)計(jì)工程師來說，對塑料特性作一些基本的了解和認(rèn)識，比如：流動性、機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能及成型工藝等等，將有很大的幫助。按用途大體可以分為通用塑料和工程塑料兩大類。工程塑料指一些具有機(jī)械零件或工程結(jié)構(gòu)材料等工業(yè)品質(zhì)的塑料。常見的有ABS、聚酰胺(簡稱PA，俗稱尼龍)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、有機(jī)玻璃(PMMA)、聚酯樹脂(如PET、PBT)等等，前四種發(fā)展最快，為國際上公認(rèn)的四大工程塑料。熱固性塑料在受熱后分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成網(wǎng)狀或體型而固化成型，變硬后即使加熱也不能使它再軟化。常見的有酚醛樹脂(PF)、環(huán)氧樹脂(EP)、不飽和聚酯(UP)等等。常見的有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)及其改性品種、ABS、尼龍(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、有機(jī)玻璃(PMMA)等等。 熱塑性塑料的分類及相關(guān)基本概念我們現(xiàn)在接觸的都是熱塑性塑料，熱塑性塑料可分為兩大類：結(jié)晶形塑料和無定形塑料。具有這種性質(zhì)的塑料就叫結(jié)晶形塑料。結(jié)晶形材料具有比較明顯的熔點(diǎn)，當(dāng)加工溫度進(jìn)入熔點(diǎn)后即出現(xiàn)粘流態(tài)，聚合物粘度迅速下降，發(fā)生不可逆的塑性形變。作為判別結(jié)晶形塑料和無定形塑料方法，一般來說，不透明的或半透明的是結(jié)晶形塑料，例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、聚酰胺、聚酯等，透明的是無定形塑料，例如聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)(PMMA)、聚砜等。 相關(guān)的基本概念a. 流動性不同形態(tài)的熱塑性塑料具有不同的工藝性能、收縮性能及物理、機(jī)械性能等。而無定形塑料的流動性較差，因此，注入型腔的速度較慢，它所需要的注射壓力也要較大。當(dāng)然，也有例外，比如，聚苯乙烯雖然是無定形塑料，但它的流動性卻很好。MFR是指在熔體流動速率儀中，在一定的溫度和負(fù)載下，熔體每10min從標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管中流出的質(zhì)量，它的單位是g/10min。表觀粘度在一定溫度下并不是一個(gè)常數(shù)，可隨剪切應(yīng)力、剪切速率而變化，甚至有些還隨時(shí)間而變化。而結(jié)晶形塑料一般比無定形塑料表現(xiàn)出更大的收縮率和收縮范圍，且更容易受成型工藝的影響。對于結(jié)晶形塑料，還應(yīng)考慮其后收縮，因?yàn)樗鼈兠撃Ｒ院笤谑覝叵逻€可以后結(jié)晶而繼續(xù)收縮，后收縮量隨制品厚度和環(huán)境溫度而定，越厚后收縮越大。c. 流變性高聚物的流變性是指加工過程中，應(yīng)力、形變、形變速率與粘度之間的關(guān)系。根據(jù)塑料的流變性，塑料又可分為剪敏性材料和熱敏性材料。常見的剪敏性塑料有ABS、PS、PE、PP、POM等等。常見的熱敏性塑料PC、PA、PMMA等等。所以，在設(shè)計(jì)流道系統(tǒng)時(shí)，并不是流道尺寸越大，壓力降就越小，適當(dāng)小的流道尺寸可以提高熔體的剪切速率來降低粘度，進(jìn)一步減少壓力降，這種效果對剪敏性材料來得明顯些。所以，小澆口的采用對于剪敏性塑料往往是成功的。d. 取向效應(yīng)影響制品性能的因素還有塑料熔體在流動過程中的取向效應(yīng)。取向效應(yīng)會使制品的整體性受到削弱，表現(xiàn)為各個(gè)的方向的物理機(jī)械性能的不一致，也可能導(dǎo)致各個(gè)方向收縮不均勻，從而可能導(dǎo)致制品翹曲變形?？刂迫∠虻臈l件有以下因素：(1) 熔體溫度和模具溫度的下降會加強(qiáng)取向效應(yīng)；(2) 注射壓力增加可提高剪切速率和剪切應(yīng)力而加強(qiáng)取向效應(yīng)；(3) 制品厚度越薄，取向效應(yīng)越強(qiáng)；(4) 較大的澆口尺寸將加強(qiáng)取向效應(yīng)。如拉伸薄膜、鉸鏈等。 注射用料為乳白色顆粒。聚乙烯比較容易燃燒，燃燒時(shí)散發(fā)出石蠟燃燒味道，火焰上端黃色、下端藍(lán)色，熔融滴落，離火后能繼續(xù)燃燒。 HDPE和LDPE的基本性能HDPE(低壓高密度聚乙烯，俗稱硬性軟膠)分子結(jié)構(gòu)中支鏈較少，~，結(jié)晶度80%~90%。缺點(diǎn)主要有：耐驟冷驟熱性較差，機(jī)械強(qiáng)度不高，熱變形溫度低。LDPE(高壓低密度聚乙烯，俗稱軟膠)分子結(jié)構(gòu)之間有較多的支鏈，~,結(jié)晶度55%~65%。 大量用作擠塑包裝薄膜、薄片、包裝容器、電線電纜包皮和軟性注塑、擠塑件。2. 聚乙烯為剪敏性材料，粘度受剪切速率的影響更明顯。4. 由於聚乙烯是結(jié)晶型聚合物，它的結(jié)晶均勻程度直接影響到製品密度的分布。 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：1).聚乙烯分子有取向現(xiàn)象，這將導(dǎo)致取向方向的收縮率大于垂直方向的收縮率而引起的翹曲、扭曲變形，以及對制品性能產(chǎn)生的影響。2).聚乙烯質(zhì)地柔軟光滑，易脫模，對于側(cè)壁帶淺凹槽的制品，可采取強(qiáng)行脫模的方式進(jìn)行脫模。 [ CH2 CH ] n CH3 聚丙烯聚丙烯(Polypropylene,簡稱PP，俗稱百折軟膠)由丙烯聚合而成，分子式為： 屬于結(jié)晶形高聚物，有著質(zhì)輕、無毒、無味的特點(diǎn)，而且還具有耐腐蝕、耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)。 聚丙烯容易燃燒，火焰上端呈黃色，下端藍(lán)色，冒少量黑煙并熔融滴落，離火后能繼續(xù)燃燒，散發(fā)出石油味。共聚的聚丙烯制品其耐沖擊性比均聚聚丙烯有所改善。其制品可在100℃下煮沸消毒，適于制成餐具、水壺等及需要進(jìn)行高溫滅菌處理的醫(yī)療器械。　　3).屈服強(qiáng)度高，有很高的彎曲疲勞壽命。4).密度較小，為目前已知的塑料中密度最小的品種之一。表 22：常見塑料密度范圍塑料名稱密度范圍塑料名稱密度范圍HDPE~POM~LDPE~PA6~PP~PA66GPPS~SPVC~HIPS~TPUABS~PMMA~PCPBT~ PP 性能的主要缺點(diǎn)：，成型收縮率比無定形聚合物如PS、ABS、PC等大?！　。灰俗魇芰C(jī)械構(gòu)件。　　　　。 模具設(shè)計(jì)：1).成型收縮率大，選擇澆口位置時(shí)應(yīng)滿足熔體以較平衡的流動秩