【正文】 鑄成型模 、 滾塑成型模 、 壓延成型模以及聚四氟乙烯冷壓成型模等 [56]。 圖 21 塑件圖 制品要求表面光潔度比較高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕，也正是由于對外表的嚴(yán)格要求，以及使產(chǎn)品容易脫模 ， 降低制造時(shí)的廢品率，因此設(shè)置了塑件的脫模斜度為 1176。 表 21 打印機(jī)支架的工藝參數(shù) 材料 脫模斜度 尺寸精度 壁厚 圓角 (mm) 收縮率 PP 1176。根據(jù)分析可知此塑件要求有較強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度、具有較強(qiáng)的抗?jié)裥阅?，以及抗腐蝕性能。 下面將對 PP 加以介紹 [14]： 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 1．基本特性 聚丙烯無味，無毒，無色。密度為 ～ ㎝ 3。聚丙烯的屈服強(qiáng)度，抗拉，抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好。聚丙烯的熔點(diǎn)為 164～ 170℃，其耐熱性好，能在 100℃以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。聚丙烯的高頻絕緣性能好，而且由于其不吸水，絕緣性能不受濕度的影響。 2．主要用途 聚丙烯可用于制作各種機(jī)械零件如法蘭、汽車零件和自行車零件；可作水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層；可制造蓋和本 體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。 4． PP 的注射工藝參數(shù) PP 的注射工藝參數(shù)如表 22所示。與多型腔模具相比較 ，單型腔模具具有塑料制件的形狀和尺寸一致性好 、成型的工藝條件 容易控制、模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點(diǎn)。 由于此塑件體積小，如果采用單型腔模具，雖然可以保證制品的質(zhì)量，但不適合大批量生產(chǎn) [1]。 模具的型腔排列方式如 圖31所示： 圖 31 模具的型腔排列方式 分型面的設(shè)計(jì) 為了便于將塑件從密閉的模腔內(nèi)取出，也為了便于安放嵌件或取出澆注系統(tǒng)，必須將模具分成兩個(gè)或幾個(gè) 部分，通常將分開模具能取出塑件的面稱為分型面，另外，以分型面為界，模具又可分成兩大部分即動(dòng)模與定模部分，而其他的面則被稱作分離面或分模面，注射模只有一個(gè)分型面。 常見的分型面有水平分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面 [23]。由于制品的結(jié)構(gòu)比較特殊，分型面應(yīng)選在 制品的最大外形尺寸處， 因?yàn)檫@樣有利于 排氣，使注射出來的塑件不會(huì)產(chǎn)生氣孔， 并且要有利于型芯 、型腔鑲件的安裝。如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷，另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問題。 注射模通常以如下三種方式排氣： (1) 利用配合間隙排氣 對于簡單型腔的小型模具，可以利用推桿、活動(dòng)型芯、活動(dòng)鑲件以及雙支點(diǎn)固定的型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。 (2) 在分型面上開設(shè)排氣槽 分型面上開設(shè)排氣槽是注射模排氣的主要形式。 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 排氣系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)一般如下： (1) 保證迅速、有序、通暢，排氣速度應(yīng)與注射速度相適應(yīng)。 (3) 應(yīng)設(shè)在主分型面凹模一側(cè)：①便于加工和修整。 (4) 盡量設(shè)在塑件較厚的部位。 (7) 其深度與塑料流動(dòng)性及注射 壓力、溫度有關(guān)。 由于這些間隙是客觀存在的，并不需要 加工的，故叫自然排氣。 成型零部件 的 設(shè)計(jì) 構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱成型零部件。 設(shè)計(jì)塑模的成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件的塑料性能 、 使用要求 、 幾何結(jié)構(gòu)，并結(jié)合分型面和澆口位置的選擇 、 脫模方式和排氣位置的考慮來確定型腔的總體結(jié)構(gòu)。 成型零部件決定了塑件的幾何形狀和尺寸，通常包括：凹模 、 型芯 、 鑲塊 、 成型桿和成型環(huán)等 [1]。 整體式凹模結(jié)構(gòu) 整體式凹模結(jié)構(gòu)是在整塊金屬模板上加工而成的，其特點(diǎn)是牢固 、 不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。 組合式凹模結(jié)構(gòu) 是指型腔是由兩個(gè)以上的零部件組合而成的。 以上幾種凹模方式相比較而言，整體式凹模的特點(diǎn)是牢固 、 不宜變形 、 不會(huì)在塑件上產(chǎn)生接線痕跡。 所以本設(shè)計(jì)采用整體嵌入式凹模，由于塑件表面有通孔形狀，固需要在凹模上鑲嵌鑲件使其成型。 圖 33 凹模設(shè)計(jì)示意圖 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型塑件內(nèi)表面的零件稱凸模或型芯，其主要有：主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺紋型環(huán)等。 如果按結(jié)構(gòu)來分主型芯可以分為 整體結(jié)構(gòu)的凸模 、 整 體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模和鑲拼組合結(jié)構(gòu)的凸模。 整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模，其結(jié)構(gòu)節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，便于制造加工。 本次設(shè)計(jì)的塑件的結(jié)構(gòu)并不是很復(fù)雜，所以選擇整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模最為合適。此課 題 應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件設(shè)計(jì)的鑲 件 零件 如圖 35 與 36所示 。 所以： L 模具 =[ (1+%)(3/4) ]+ =+ 對于塑件高度最大 H=，因?yàn)? H 模具 =[H 塑料 （ 1+k） 2/3Δ] + δ (32) 公式中 H 塑料 —— 塑件高度方向的最大尺寸。 64來計(jì)算，根據(jù)公式 ： 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 l 模具 =[l 塑件 (1+K)+(3/4)Δ] + δ (33) 所以有： l 模具 = [ (1+%)+(3/4) ] +=+ 對于塑件 H=，根據(jù)公 式 ： h 模具 =[h 塑料 （ 1+k） +2/3Δ] + δ (34) 所以： H 模具 =[ （ 1+%） +2/3 ]+ =+ 由于在此設(shè)計(jì)當(dāng)中，塑件的其他尺寸并沒有精度要求 ,則模具型腔可直接按制品有關(guān)尺寸加工制作 。 它 的作用是將塑料熔體順利地充滿型腔的各個(gè)部位，并在充填保壓過程中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制品。 （ 2)可同時(shí)充滿各個(gè)型腔 。 （ 4)盡可能消耗較少的塑料 。 （ 7)不會(huì)使冷料進(jìn)入型腔 。 澆注系統(tǒng)的基本組成是四部分：主流道，分流道，澆口，冷料穴 [12,56]。 主流道 按照外觀形狀大體可以分為：垂直式主流道 、 傾斜式主流道和弧形主流道。 主流道的小端直徑應(yīng)比 注射機(jī)噴嘴孔徑 大 ～ 1mm， 由于小端的前面是球面，其深度為 3～ 5mm，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且帖合， 本次設(shè)計(jì)的主流道小端直徑為 。主流道錐度一般為 2～ 4176。 ，且流道的表面粗糙度不大于 m 。這樣即可以使易損壞的主澆道部分單獨(dú)選用優(yōu)質(zhì)鋼材，延長模具使用壽命和損壞后便于更換或修磨，也可以避免在模板上直接開主澆道且需穿過多個(gè)模板時(shí)，拼接縫處產(chǎn)生鉆料，主澆道凝料無法拔出。 澆口套一般采用碳素工具鋼如廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 T8A、 T10A 等材料制造，熱處理淬火硬度 53～ 57 HRC， 設(shè)計(jì)澆口襯套如 圖 41 所 示： 圖 41 澆口襯套示意圖 分流道的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)多型腔或者多澆口的單型腔的澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。 分流道開設(shè)在動(dòng)定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè)，其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積小，在溫度較高的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料。為了使各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，各個(gè)型腔的澆口尺寸必定不相同。 梯形及 U 型截面 它們的截面 分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式。 在本設(shè)計(jì)中，分流道采用平衡式布置，截面為圓形，且截面半徑為 2mm。 澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否 ,直接關(guān)系到塑件能否被完好地高質(zhì)量 地注射成型。限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，通過截面積的突然變化，使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。 澆口設(shè)計(jì)要 注意以下幾個(gè)方面 ： 1. 選擇在不影響塑件外觀的部位。 3. 應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)現(xiàn)象。 5. 盡量縮短流程，減少變向，以降低壓力損失。 7. 盡量避免熔接痕。 10. 應(yīng)便于清除凝料，如盤形，輪輻或爪形，潛伏式。 12. 初始值應(yīng)取較 小，為 試模時(shí)必要的修正留有余地。 1．直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口，它屬于非限制性型澆口，這種形式的澆口截面 大，去除澆口較困難，去除后會(huì)留有較大的澆口痕跡，影響塑件的外 觀。另外，這種形式的澆口只適于單型腔模具。這樣的澆口形式，使塑件和澆注力均勻。中心澆口實(shí)際上是直接澆口的一種特殊形式，它具有直接澆口的一系列的優(yōu)點(diǎn)，而克服了直接澆品易產(chǎn)生的縮孔等缺陷。 3．側(cè)澆口 側(cè)澆口國 外又稱標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，因此它是應(yīng)用較廣泛的一種澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。這種澆口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射壓力損失較大，對深型腔塑件排氣不利。 4． 輪幅式澆口 輪幅式澆口是在環(huán)形澆口的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，由原來的圓周 進(jìn)料改為數(shù)小段圓弧進(jìn)料，澆口尺寸與側(cè)澆口類似。這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛，多用于底部有大孔廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 的圓筒形或殼形塑件。 除了這些之處，還有環(huán)形澆口、爪牙澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口等，不同的澆口形式對塑料熔體的充填特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響，各種塑料因其性能的差異而對不同形式的澆口會(huì)有不同的適應(yīng)性，設(shè)計(jì)模具時(shí)可參考 表 41所列部分塑料所適應(yīng)的澆口形式 [8]。 且 b= t= 。 因此，合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。選擇澆口的位置時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特征和成型的質(zhì)量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模體內(nèi)的流動(dòng) 狀態(tài)、成型的工藝條件，綜合進(jìn)行考慮。 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 2． 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 小的澆口如果正對著一個(gè)寬度和厚度較大的型腔，則熔體經(jīng) 過澆口時(shí)，由于受到很高