【正文】 射到模具型腔，產(chǎn)生流動(dòng)變形，獲得型腔形狀，保壓冷卻后頂出成塑料產(chǎn)品。 既然是鏈狀結(jié)構(gòu)，那塑料的在加工時(shí)收縮的方向也是跟聚合物的分子鏈在應(yīng)力作用下取向性及冷卻收縮有關(guān)，在流動(dòng)方向上的收縮要比其垂直方向上的收縮多。通常書上提供的收縮率范圍較廣，在實(shí)際應(yīng)用中所考慮的是產(chǎn)品的壁厚、結(jié)構(gòu)及確定注塑時(shí)溫度壓力的大小和取向性。 塑料注塑模具基本分為靜模和動(dòng)模。澆口套一般為標(biāo)準(zhǔn)件，除非特殊原因，不建議取消。有些特殊模具澆口套可用鉆出來(lái)或用錐度線割割成。動(dòng)模的結(jié)構(gòu)一般為動(dòng)模板、動(dòng)?？堪濉⒚撃C(jī)構(gòu)以及模腳和裝機(jī)固定板。還有導(dǎo)柱、冷卻水孔、流道等也是不可少的模具的基本結(jié)構(gòu)。 當(dāng)為一產(chǎn)品設(shè)計(jì)模具時(shí)，首先要設(shè)定模具的基本結(jié)構(gòu)尺寸以備料，來(lái)加快模具制造的速度?，F(xiàn)在的模具基本上要進(jìn)行熱處理，加高模具的硬度，提高模具使用壽命。現(xiàn)在的普通精密模具的模板一般用Cr1Cr12Mov和一些專業(yè)模具鋼,Cr12等硬度不能太高，在HRC60度時(shí)經(jīng)常開裂，模板的常用硬度一般為HRC55度左右。如果材料為3Cr2W8v，制造后再氮化處理表面硬度，硬度應(yīng)為HRC58以上，氮化層應(yīng)越厚越好。在沒有任何阻擋的情況下很容易產(chǎn)生蛇型流。溢流處可以用頂桿，不要在模板上留有溢流飛邊，才不至于影響模具壽命。但必須要有一定的強(qiáng)度和剛度，而且要有較長(zhǎng)的壽命，能夠耐用。此外，由于是日常生活用品，外形設(shè)計(jì)要符合人們的視覺習(xí)慣，要有較美的外形。 本章小結(jié)明確設(shè)計(jì)意圖思路，對(duì)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行開展。近年來(lái)，注塑成型還已成功地用來(lái)成型某些熱固性塑料制品。它的特點(diǎn)是成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制品，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，所以應(yīng)用廣泛。 注射成型工藝 注塑成型工藝過程注塑成型工藝過程是注塑成型工藝制訂的中心環(huán)節(jié)，它包括：成型前的準(zhǔn)備，注塑過程和制品的后處理。2）嵌件的預(yù)熱 為了滿足裝配和使用的強(qiáng)度要求，塑料制品內(nèi)常需要嵌入金屬嵌件。為克服上述問題可對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以減少熔料和嵌件的溫度差，使熔料收縮比較均勻，減少嵌件周圍的內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于螺旋式注射機(jī)的料筒通常采用直接換料清洗。目前已經(jīng)研制出一種新的塑料清洗劑，適用于成型溫度范圍在180～280186。4）脫模劑的選用 塑料制品的脫模，主要依賴于合理的工藝條件和正確的模具設(shè)計(jì)。常用的脫模劑有三種：硬脂酸鋅、液體石蠟（白油）和硅油。2．注塑過程注塑過程包括加料、塑化、注塑、保壓、冷卻和脫模等步驟。塑化是指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并具有良好的可塑性的全過程。為達(dá)到上述要求，應(yīng)視塑料的特性，正確選擇工藝參數(shù)和注塑機(jī)類型。流動(dòng)與冷卻定型：這是只用柱塞和螺桿推動(dòng)塑化后的塑料熔體諸如并充滿塑料模型腔，熔體在壓力下的冷卻和凝固定型，直至塑料制品脫模的全過程。素來(lái)哦熔體進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)情況可分為充模、壓實(shí)、倒流和叫澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)階段。3．制品的后處理由于塑料的塑化不均勻或在型腔內(nèi)冷卻不均勻，常會(huì)使塑料制品的收縮不均勻，形成一定的內(nèi)應(yīng)力。為了消除內(nèi)應(yīng)力長(zhǎng)須對(duì)塑料進(jìn)行后處理。 注塑成型工藝參數(shù)的選擇注射成型的主要工藝參數(shù)是溫度、壓力、時(shí)間。料筒溫度的分布，一般從料斗一側(cè)（后端）起至噴嘴（前端）止，是逐步升高的，以達(dá)到均勻塑化的目的。噴嘴溫度通常略低于料筒最高溫度的，這是為了防止塑料在直通式噴嘴上可能發(fā)生的“流涎”現(xiàn)象。模具溫度對(duì)塑料熔體在型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑料制品的內(nèi)在性能與表面質(zhì)量影響很大。對(duì)于非結(jié)晶性塑料，在熔料注入型腔后，隨著溫度的不斷降低而固化，但不發(fā)生相的轉(zhuǎn)變，模具溫度主要影響熔料的粘度，也就是影響充模的能力和冷卻時(shí)間，如充模順利，采用低模溫是可取的，這樣可以縮短冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)率。一般來(lái)說模具溫度較高，冷卻速度小，為結(jié)晶充分進(jìn)行創(chuàng)造了條件，因而得到塑料制品的結(jié)晶度高，硬度大剛度大，耐磨性能較好，但成型周期長(zhǎng)收縮率較大，制品發(fā)脆；模具溫度較低，冷卻速度大，結(jié)晶不充分對(duì)某些塑料還會(huì)出現(xiàn)后期結(jié)晶過程，使塑料制品后收縮率增大。壓力：注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力。在滿足塑料制品的前提下，塑化壓力低一點(diǎn)為好，通常不超過2Mpa。注射壓力的大小與塑料品種、注射機(jī)類型、塑料制品和模具結(jié)構(gòu)及其他工藝參數(shù)有關(guān)。在滿足塑料制品成型前提下，一般應(yīng)盡量采用低的注射壓力。在整個(gè)成型周期中，注射時(shí)間和冷卻時(shí)間是基本組成部分，注射時(shí)間和冷卻時(shí)間的多少對(duì)塑料制品的質(zhì)量有決定性影響。.冷卻時(shí)間主要決定于塑料制品的壁厚、模具溫度、塑料的熱性能和結(jié)晶性能冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)以保證塑料制品脫模時(shí)不引起變形為原則，一般為30～120s。 塑料制品的設(shè)計(jì)塑料制品的設(shè)計(jì)不僅要滿足使用要求，而且要符合塑料的成型工藝特點(diǎn)，并且盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。塑料制品的設(shè)計(jì)必須考慮以下幾個(gè)因素：1．塑料的性能 塑料制品的設(shè)計(jì)與塑料的物理力學(xué)性能和工藝性能有密切關(guān)系。3．模具結(jié)構(gòu)和制造工藝性 塑料制品的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化和制造。 塑料制品的尺寸精度影響塑料制品尺寸精度的因素很多，其主要因素是材料收縮和模具的制造誤差。2．成型條件 塑料制品的成型溫度、壓力、時(shí)間等成型條件都直接影響成型收縮。4．模具 1）主流道尺寸大時(shí)收縮小，主流道小時(shí)收縮大。3）分型面的選擇：它決定了飛邊產(chǎn)生的位置，飛邊使垂直于分型面的制品尺寸產(chǎn)生誤差。5．成型后的條件1）測(cè)量誤差：由于測(cè)量工具、測(cè)量方法、測(cè)量溫度等造成的誤差。成型收縮：塑料制品在冷卻定型后，其尺寸要縮小，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須把塑料制品收縮量補(bǔ)給到模具成型零件的相應(yīng)尺寸中去，這樣才能制造出符合設(shè)計(jì)圖樣要求的塑料制品。收縮率的計(jì)算公式如下： ……………….（21）式中S—收縮率（%）；A—模具型腔在室溫下的尺寸；B—塑料制品在室溫下的尺寸。表面缺陷必須避免，表面光澤性和表面粗糙度視塑料制品的使用要求而定。 本章小結(jié)塑件分析，通過設(shè)計(jì)成型工藝過程和成型參數(shù)已達(dá)到產(chǎn)品要求第3章 塑料注射模具設(shè)計(jì) 塑料零件的技術(shù)要求塑料制件設(shè)計(jì)視塑料成型方法和塑料品種性能不同而有所差異。塑料制件主要是根據(jù)使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于塑料有其特殊的物理機(jī)械性能，因此設(shè)計(jì)塑料件是必須充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn)，避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)，在滿足使用要求的前提下，塑料件形狀應(yīng)進(jìn)可能地作到簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，符合成型工藝特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)塑料件是必須考慮以下幾個(gè)方面的因素：1)塑料的物理性能，如強(qiáng)度、剛性、韌性、彈性、吸水性及對(duì)應(yīng)力的敏感性。3)塑料形狀應(yīng)有利于沖模流動(dòng)、排氣、補(bǔ)償，同時(shí)能適應(yīng)高效冷卻硬化（熱塑性塑料制品）或快速受熱熱固化（熱固性塑料制品）。5)模具零件的形狀及其制造工藝以上前三條主要啊是塑料性能的特點(diǎn)，后兩條主要是考慮模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，塑料設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括塑料件的材料、形狀、尺寸、壁厚、精度、表面光潔度、圓角等。2．注射成型機(jī)基本工藝參數(shù)的校核注射成型機(jī)基本工藝參數(shù)的校核包括：1）最大注射量的校核。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范。從模具設(shè)計(jì)角度出發(fā)，首先應(yīng)了解的技術(shù)規(guī)范有：注塑機(jī)的最大注射量、最大注射應(yīng)力、最大鎖模力、最大成型面積、模具的最大和最小厚度、最大開模行程，以及機(jī)床模板安裝模具的螺釘孔（或T形槽）的位置和尺寸。注射機(jī)注塑塑料時(shí)，油路系統(tǒng)提供最大壓力下所獲得的注射壓力稱為最大注射壓力。3）鎖模力高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力，此脹模力的大小為塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔內(nèi)壓力的乘積。P(MP) (31)式中：　Pc——型（模）腔壓力，MPa； P ——注射壓力，MPa；　　　 K ——壓力損耗系數(shù)。　　　　　　Pc＝70＝　MPa則注射機(jī)的鎖模力： T＞KPcA (32)式中：　T——注射機(jī)額定鎖模力，KN；A——塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積㎜2；K——安全系數(shù)，～。首先要對(duì)塑料制品所采用的塑料品種，制品的幾何形狀、尺寸使用的機(jī)床設(shè)備，注塑時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷及填充條件等作全面分析。 主流道設(shè)計(jì)1. 澆口套進(jìn)料口直徑 D＝4＋（～1）㎜ (33)式中:　d——注塑機(jī)噴嘴直徑。所以　　　　R＝21＋1＝21㎜3. 冷料井設(shè)計(jì)冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。冷料井的直徑宜大于主流道大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。圓形和正方形截面流道的比表面積最小，塑料熔體的溫度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。在本文的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)成U形截面。在此設(shè)計(jì)中，取分流道的半徑R＝8㎜，H= 。其主要作用是：，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動(dòng)性能，有利于充型。澆口可分為直澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、護(hù)耳式澆口等，在此設(shè)計(jì)中選用點(diǎn)澆口。為此，必須控制成型工藝，合理選擇注射材料，并根據(jù)產(chǎn)品要求控制模具成型尺寸精度及表面質(zhì)量。模具在制造過程中，必須能承受巨大的注射壓力進(jìn)而可靠地完成重復(fù)動(dòng)作，同時(shí)使模具的工作壽命盡可能的高，補(bǔ)償一次性的巨額投資。幾乎所有的注射模具都是金屬材料（主要是剛材料）制造，其原因是該材料價(jià)格低廉，易于購(gòu)買。注射模具通常有幾個(gè)部分組裝而成，這些部件在模具內(nèi)有自己的獨(dú)特功能，這些部件在選材和熱處理方面有各自的要求，我們主要討論選材方面。此外，由于制件的形狀、大小、精度和批量各不相同，因此模具中同類的零件也應(yīng)該根據(jù)具體情況選材。其熱處理方法為調(diào)質(zhì)淬火，切HRC43～HRC48。中心有一定的韌性。澆口套材料：T8A 熱處理方法：淬火加低溫回火 HRC≥554． 頂出的材料及要求主要性能要求：一定的強(qiáng)度及耐磨性頂料桿材料：45 鋼 熱處理方法：端部淬火 HRC≥555． 拉料桿的材料及要求 主要性能要求：一定的強(qiáng)度及耐磨性 拉料桿的材料：T10A。 材料：45鋼 熱處理方法：調(diào)質(zhì)處理。由于凹、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹模、凸模模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。根據(jù)本文的設(shè)計(jì)零件的形狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用整體式凹、凸模。其優(yōu)點(diǎn)是加工成本低。2．模具分型面注射模具一般由動(dòng)模和定模兩部分組成，其動(dòng)模和定模的接觸表面即模具分型面。在選擇分型面一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：1）塑料制品的形狀、尺寸和壁厚。3）澆注系統(tǒng)的布局。5）排氣及脫模。模具分型面可能垂直于合模方向，有可以傾斜于合模方向或平行于合模方向。 成型零件工作尺寸的計(jì)算1．成型收縮率影響收縮率的因素很多，在確定收縮率時(shí)主要根據(jù)塑件品種、塑件形狀、及壁厚來(lái)考慮。 型腔35`~1176。3．成型零件尺寸計(jì)算成型零件尺寸是指成型零件上直接用于成型塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型芯高度尺寸，型腔深度尺寸和中心距尺寸等。成型零件的尺寸計(jì)算如下：1） 型腔有關(guān)尺寸的計(jì)算徑向尺寸 取= =[30(1+)－]=㎜深度尺寸 =[(1+)－]=肋徑向尺寸 =[18(1+)－]=㎜ =[5(1+)－]=㎜深度尺寸 =[15(1+)－]= =[9(1+)－]=徑向尺寸 =[50(1+)－]=㎜ =[40(1+)－]=㎜ =[213(1+)－]=219㎜ =[125(1+)－]=㎜型芯的有關(guān)工作尺寸：=[18（1+）+]=㎜=[22（1+）+]=23㎜=[10（1+）+]=㎜ =[18(1+)+]=㎜ =[45(1+)+]=㎜ =[85(1+)+]=㎜ =[18(1+)+]=㎜八角型芯位置： =35（1+）177。㎜圓形型芯位置： =（1+）177。㎜ 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1．抽芯機(jī)構(gòu)分類：抽芯機(jī)構(gòu)可分為：機(jī)動(dòng)抽芯 、手動(dòng)抽芯 、液壓抽芯等。 H=80所以： S=80tan20176。 p單位面積包緊力，一般取8~12MPa； μ摩擦系數(shù)，~； α脫模斜度（176。[σ]彎——彎曲許用應(yīng)力，對(duì)于碳鋼可取140MPa。32/140）1/3=㎜由于要同時(shí)考慮剛度和強(qiáng)度，為安全保險(xiǎn)起見?。? d=20㎜ 圖 342) 斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)L總=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=D/2tanα+H2/cosα+d/2tanα+s/sinα+(5～10)=15+50/cos20176。+35/cos20176。+176。如壁厚不夠則表現(xiàn)為剛度不足，即產(chǎn)生過大的彈性變形，也可表現(xiàn)為強(qiáng)度不夠，即型腔發(fā)生塑型變形甚至破壞。線性帶輪的模具設(shè)計(jì)屬于小尺寸型腔因此按強(qiáng)度計(jì)算凹模壁厚及底板厚度。本設(shè)計(jì)采用整體式凹模，它系由一整塊金屬加工而成，其特點(diǎn)是牢固，不易變形。根據(jù)