【正文】 烯（PE）的性能參數(shù) [1]使用性能化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 很 高 ， 能 耐 酸 堿 及 有 機(jī) 溶 劑 。 缺 點(diǎn) 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 荷成型特性、吸濕性小，溢邊值 左右，流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感，與有機(jī)溶劑接觸可發(fā)生開(kāi)裂、燒傷，因此必須充分冷卻，宜設(shè)冷料穴，模 應(yīng)有冷卻系統(tǒng)，收縮值大、方向性明顯，易變形、翹曲，結(jié)晶度及模具冷卻條件對(duì)收縮率影響大，應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分，易增大內(nèi)應(yīng)力，或產(chǎn)生收縮不勻，方向性明顯增大變形，應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置，防止產(chǎn)生縮孔、變形，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模低密度聚乙烯 高密度聚乙烯1 密度（ ）3g/cm～ ～2 比體積（ /g）～ ～物理性能3吸水率 24h長(zhǎng)時(shí)期（%） 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 814折射率（或折光系數(shù)）（%或 ） 5透光率或透明度（%）半透明 不透明6 摩擦系數(shù)( )C? 7 玻璃化溫度( )?120～125 120～ 1508熔點(diǎn)（或粘流溫度）()? 105～125 105～1379 熔融指數(shù)( )g/～ 190℃負(fù)荷,21N,10 維卡針入度（ ）C? 121～12711 馬丁耐熱（ ）?—— ——12熱變形溫（45 ）2N/cm（180 ）38～49 60～82，4813線膨脹系（ ）510/C??16～18 11～1314 計(jì)算收縮率（%） ～ ～15 比熱率 (J/kg)?2310 231016 熱導(dǎo)率 熱性能17 燃燒性 (c/in)很慢 很慢9 PE 塑料的成型條件PE塑料的成型條件見(jiàn)表 22：表 22 PE 塑料的成型條件 成型塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析（一）尺寸精度分析：注射機(jī)類(lèi)型 螺桿式密度（ ）3g/～計(jì)算收縮率（%） ～后 段 140～160中 段 180~200料筒溫度 t(℃)前 段 180～190噴嘴溫度 t（ ）C? 150~180模具溫度 t（ ） 30~60注射壓力 P（ ）aM70～100注射時(shí)間 0～ 5保壓時(shí)間 15～ 60冷卻時(shí)間 15～ 60成型時(shí)間 t( )s總 周 期 40～140螺桿轉(zhuǎn)速 n( )r/min30~60適用注塑機(jī)類(lèi)型 螺桿，柱塞均可后處理 方法 料斗干燥四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 101由于制件未注明尺寸公差，且所選材料為 HDPE，故按 SJ1372—處理，考慮到配合問(wèn)題，該產(chǎn)品精度要求最高的尺寸應(yīng)該在四側(cè)的內(nèi)凹處，一般模具的精度要比塑件精度高 2～3 級(jí)，所以取模具精度為 MT5。塑料制件的表面粗糙度 Ra值一般為 ～,模具的表面粗糙度值為塑件的 1/2,即 ～為該制品在使用的過(guò)程中只有四個(gè)側(cè)陷槽處有配合要求,而此處尺寸小,考慮到成型工藝,塑件表面有凹痕，取 Ra為 ,相應(yīng)型腔的 Ra為 考慮到表面光亮程度取 Ra為 ,相應(yīng)型腔的 Ra為 .（三）塑料制件結(jié)構(gòu)分析：11分析零件圖形可知,該零件外部有內(nèi)凹,必須采用側(cè)向分型抽芯。其次，塑件應(yīng)便于脫模，為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能地不采用復(fù)雜的瓣合模與側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，為此塑件要盡量避免側(cè)向凹陷或側(cè)孔，否則不單會(huì)提高模具成本，而且會(huì)降低生產(chǎn)效率，縮短模具壽命，增加維修率，而且還會(huì)在分型面處留下溢邊，增加塑件修整工作量。（四）斜度分析：斜度分析：為了便于塑件從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯，在設(shè)計(jì)時(shí)塑件內(nèi)外壁應(yīng)具有足夠的脫模斜度。另：⑴脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定；塑件內(nèi)孔，以型芯小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖樣要求，斜度由擴(kuò)大方向取得；塑件外形，以型腔（凹模）大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖樣要求，斜度由縮小方向取得。 ⑵當(dāng)要求開(kāi)模后塑件留在型腔內(nèi)時(shí)，則塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于塑件外表面的脫模斜度，即數(shù)值反之。塑件的壁厚首先決定于塑件的使用要求，即強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、重量、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性以及裝配等各項(xiàng)要求。所謂流程是指熔料從澆口起流向型腔各處的距離。塑件壁厚越大，則允許最大流程越長(zhǎng)。高密度聚乙烯（HDPE）的最小壁厚 ，最大壁厚 ，此次設(shè)計(jì)取 。因此綜合考慮，澆口設(shè)在頂部中心處。由于設(shè)計(jì)的是單型腔模具，不用考慮型腔的分配和排列，但是考慮到為了方便脫模，型腔設(shè)置在定模部分，位于整個(gè)定模板的中間位置。由交貨期計(jì)算型腔數(shù)：＝ （21）()chmNtn???(2)???式中： ——故障系數(shù)（以 5％計(jì)） N——副模具定貨量（件） N=300000 件 ——成型周期（s） 查表 2—2，取 =45ct cts ——從定貨到交貨時(shí)間（月） =5月0 0 ——模具制造時(shí)間（月） =2月 mt mt ——所在廠的每月工作時(shí)間（h／月） =165h13但是根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，只能選用一模一腔，這點(diǎn)在第三章中有詳細(xì)的說(shuō)明。分型面的選擇是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，因?yàn)樗艿剿芗男螤?、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、嵌件位置及其形狀、塑件在模具?nèi)的成型位置、頂出方法、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，模具排氣，模具制造及操作等各種因素的影響。通常在選擇分型面時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則：⑴.分型面應(yīng)便于塑料制品的脫模；⑵.分型面的選擇應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯；⑶.分型面的選擇應(yīng)保證塑料制品的質(zhì)量；⑷.分型面的選擇應(yīng)有利于避免溢料的產(chǎn)生；⑸.分型面的選擇應(yīng)有利于成型時(shí)排氣；另外，分型面的選擇還應(yīng)盡量便于模具加工。采用點(diǎn)澆口注射模具，可以實(shí)現(xiàn)塑料件與澆口凝料的自動(dòng)拉斷，減少人工操作，使塑料注射成型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度提高。對(duì)于單型腔的點(diǎn)澆口模具，如能利用定模的定距分型動(dòng)作來(lái)完成澆注系統(tǒng)凝料的自動(dòng)脫模，則可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，并降低模具成本。而且型腔內(nèi)的氣體壓縮產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低充模速度，影響注塑周期和產(chǎn)品質(zhì)量。 由于此次設(shè)計(jì)的是小型塑件，而且采用的是一般的注射設(shè)備，從 Pro/e 分析的效果圖可以知道，在注塑過(guò)程中氣泡和溶接縫產(chǎn)生在四個(gè)小側(cè)凹處，即在活動(dòng)滑塊的位置，所以可以利用推桿滑塊與模板間隙排氣，以消除或減少氣泡和溶接縫的產(chǎn)生。塑件厚度 t=。主流道固化時(shí)間要求：為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化.臥式或立式注塑機(jī)主流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：第 3章 確定成型設(shè)備 161⑴.主流道直徑的大小影響熔融注塑時(shí)的壓力降，流動(dòng)速度和充模時(shí)間主流道一般設(shè)計(jì)在模具的中心線上。圓錐形主流道，錐角= ；流道的表面粗糙度值 Ra= ；機(jī)械加工劃痕不得垂直?6~2 m?于脫出方向；加工腐蝕性材料還應(yīng)將流道的內(nèi)孔鍍鉻。R =12mm R =14～ 15mm2主流道小端直徑：應(yīng)比注塑機(jī)噴出孔直徑約大 ～lmm 。優(yōu)點(diǎn)在于：降低熔體的表觀粘度，流動(dòng)性增強(qiáng)，有利于充模；在注射成型過(guò)程中，保壓補(bǔ)縮階段一般都要延續(xù)到澆口處熔體凍結(jié)為止，否則模腔中熔體的便會(huì)向腔外倒流；由于小澆口容積小、凍結(jié)快，所以生產(chǎn)某些制品時(shí)，可以在小澆口凍結(jié)后無(wú)須待制品內(nèi)部全部固化，只要外部固化層具有足夠的強(qiáng)度和剛度便可以將制品脫模，從而縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率；在多模腔中可以平衡各模腔的進(jìn)料速度，有利于澆注系統(tǒng)平衡；采用小澆口不僅有利于澆注系統(tǒng)凝料與制品脫離，而且有利于制品修整。在開(kāi)模時(shí)容易實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)塑料件與澆口凝料的自動(dòng)拉斷，減少人工操作，使四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17塑料注射成型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度提高。mL2?1d?點(diǎn)澆道橫截面校核：圓形 430svqR?????= = 式中 ——塑件體積,由前面第一章可查得為 ；3cm——充模注射時(shí)間,由 CAE分析可得為 ；t s則有：剪切速率 ?????????符合要求流動(dòng)距離比的校核：查資料得低壓高密度聚乙烯（HDPE）的流動(dòng)距離比為 。 型腔數(shù)的確定依據(jù)計(jì)算結(jié)果，初步選用 XSZ30型注射機(jī)。(一) 型腔數(shù)的確定 選用臥式注塑機(jī)，注塑方向和合模方向一致，呈水平排列。缺點(diǎn)是模具的安裝和安放嵌件比較麻煩，機(jī)器的占地面積較大。由于未限定設(shè)備，須考慮以下因素：Ⅰ、按注塑機(jī)的最大注塑量求型腔數(shù)：=()/sognV??Ⅱ、按注塑機(jī)的鎖模力確定型腔數(shù)： （3—3）0()/nFA?????i澆 （ ） 式中 ——單位投影面積所需的鎖模力， ，其值等于注射機(jī)最大鎖?? MPa模力與最大成型面積之比；——澆注系統(tǒng)及飛邊在分型面上的投影面積， ；A澆 2m——單個(gè)制品在分型面上的投影面積， ；i 2澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積： = = = = 2A1r?29???每一個(gè)塑件在分型面上的投影面積 = ?= = =??由注塑機(jī)技術(shù)規(guī)格可知，注塑機(jī)的最大鎖模力 = N，最大成型面積 ,則F40390Acm?有 43(2510)/()PMPa?????將以上所算得結(jié)果代入式（3—3）中得：四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19 46463()/()246/? ????????Ⅲ、按注塑機(jī)的塑化能力求型腔數(shù)： （3—4）i[(/3)]/mjnKMT?式中 ——注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，K=；K——注塑機(jī)的公稱(chēng)塑化量，g/h；M——模具澆注系統(tǒng)中凝料質(zhì)量，g；jm——單個(gè)制品的質(zhì)量，g；i ——注塑周期， ；Ts 由前邊的計(jì)算可知， = ， = 。n?（二）型腔壓力計(jì)算設(shè) HDPE 的加工溫度 ，由表 3—1 非牛頓指數(shù) ，由表 3—2 查找粘度系數(shù)240TC?n。301SR??180。G??510SG180。 342()[]3)nnnENSSkQLPR????:式中： ——螺桿頭與噴嘴入口區(qū)間（截圓錐通道）熔體發(fā)生剪切流動(dòng)所引起E的壓降（略去拉伸流動(dòng)壓降） ， 。SRcmSRcm ——注射機(jī)噴嘴內(nèi)半徑（ ） ；由注塑機(jī)技術(shù)規(guī)格查得 = 。K??3150??得 = ；39。 3c ——熔體流道長(zhǎng)度（ ） ； =25LcLc將數(shù)值帶入式（3—5） ，則有 () (428)(8)EP????????四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21= =?M塑料熔體流經(jīng)注塑機(jī)噴嘴孔時(shí)產(chǎn)生的壓力降： （3—6）314239。 32112()4() )3nnSSkQLPR?????:式中 ——熔體流經(jīng)主流道及其分支與轉(zhuǎn)向所產(chǎn)生的壓降， ；S MPa ——主流道分支及其改向的當(dāng)量長(zhǎng)度， ；L cm ——熔體流道大端半徑， ；1Rc ——熔體流道小端半徑， ；2 其余符號(hào)意義同上。4()nnGGKQLPR????:式中 ——熔體流經(jīng)澆口的壓降， ；GP?Ma ——點(diǎn)澆口的澆口長(zhǎng)度， ；Lcm ——點(diǎn)澆口的半徑， ；R點(diǎn)澆口的尺寸由點(diǎn)澆口的設(shè)計(jì)可以知道 = ， = ， = ，由表GLGRcmGQc3—1和表 3—2查得 ， ，將數(shù)值代入式（3—9）得：??? .. () PaM??????:所以塑料熔體流經(jīng)澆注系統(tǒng)的壓力降為 （3—10）qSGP??式中 ——塑料熔體流經(jīng)澆注系統(tǒng)的壓力降， ；qP?Pa將 、 的值代入式（3—10）中求得SG=?④ 求型腔壓力 （3—11）()CPq???式中 ——型腔壓力， ；CPa ——注射壓力， ；查表 3—1得 =119 a由以上算出的結(jié)果可以得到 19(.72)????⑤ 校核鎖模力 脹模力=投影面積 ，即 250????但按照聚乙烯的加工特性，并結(jié)合該制件的輪廓較簡(jiǎn)單，故將型腔壓力調(diào)至 3540即可，為此，將該機(jī)的注射壓力調(diào)至 75 ，仍能滿(mǎn)足工藝要求。75()????225 故符合鎖模要求。這類(lèi)注塑機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低，容易操作和加料，機(jī)床因重心較低而比較穩(wěn)定；成型后頂出的塑料可利用重力作用自動(dòng)落下，利于自動(dòng)化操作。該注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表 31所示：表 33 XSZ30 型注射機(jī)的技術(shù)參數(shù) [2]型 號(hào) 單位 XSZ30 型 號(hào) 單位 XSZ30螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 標(biāo)稱(chēng)注射量 3cm60注射時(shí)