【正文】 卻時間較長，宜采用較高的模具溫度，以減少塑件出現(xiàn)凹陷、減小塑件的內(nèi)應(yīng)力。 注射成型過程中的壓力 壓力可分為塑化壓力和注射壓力。注射壓力是指注射時螺桿（柱塞）頭部對塑料熔體所施加的壓力。 增加塑化壓力將提高熔體密實程度，增大熔體內(nèi)壓力，增加剪切作用從而提高熔體溫度，并使溫度分布均勻。 通常情況下，塑化壓力應(yīng)在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，一般不超過 2MPa?？梢酝ㄟ^注射機(jī)的控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié) 。 注射壓力影響注射壓力的因素可分為模具澆注系統(tǒng)及塑件的結(jié)構(gòu)：成型薄壁和長流程的塑件，采用較高注射壓力有利于充滿型腔；注射機(jī)類型：其他條件相同時，柱塞式注射機(jī)比螺桿式所需的注射壓力大些。 注射壓力對塑件質(zhì)量的影響 注射壓力過高，塑料流動性提高，但塑件易產(chǎn)生溢料、溢邊使脫模困難，易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，易變形。 注射壓力選擇范圍??14 表 注射壓力選擇范圍 塑件要求 注射壓力 /MPa 適用塑料品種 熔體粘度較低，形狀精度一般，形狀簡單，厚度較大 70～ 100 聚乙烯、聚苯乙烯等 中等粘度，精度有要求，形狀較復(fù)雜 100～ 140 聚丙烯、 ABS、聚碳酸酯等 年產(chǎn) 100 萬件塑料桶注塑模具設(shè)計 續(xù)表 粘度高，精度高，薄壁長流程且形狀復(fù)雜 140～ 180 聚砜、聚苯醚等 精密、微型 180～ 250 工程塑料 充模速率 注射壓力直接影響充模速率，一般高壓注射充模速率大，低壓注射充模速率小。 安徽建筑大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 分型面位置的確定 根據(jù)塑件情況，一套模 具中可以只有一個分型面，也可以同時設(shè)定兩個或多個分型面。 分型面的位置關(guān)系到成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀、塑件的正常成型與脫模以及模具制造成本，因此，在選擇分型面時，盡量遵守以下原則： （ 1）分型面位置應(yīng)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔，這是分型面選擇的首要原則。 若塑件有孔的同軸度要求、臺階間尺寸精度的要求，應(yīng)使塑件相關(guān)的部分全部在分型面的同一側(cè)成型，以滿足精度要求。 塑料熔體容易在分型面上產(chǎn)生飛邊，影響外觀質(zhì)量，因此，在光滑平整表面或圓弧曲面上應(yīng)盡量避免選擇分型面。 塑件在成型過程中，有一些難免的工藝缺陷，如脫模斜度、推桿及澆口痕跡等，選擇分型面時，應(yīng)從使用角度避免這些工藝缺陷影響塑件功能。 （ 6）有利于塑件脫模。但是遇到厚壁塑件或者沒有型芯時，應(yīng)將塑件型腔 設(shè)在動模一側(cè)為妥。當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型芯時，應(yīng)將較短型芯置于側(cè)抽芯方向，有利于減小抽拔距。具體的形式如圖所示 年產(chǎn) 100 萬件塑料桶注塑模具設(shè)計 圖 31分型面 型腔數(shù)量和排列方式的確定 為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計時應(yīng)確定型腔數(shù)目。 (2) 根據(jù)注 塑機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目。 (4) 根據(jù)注塑機(jī)的最大注塑量確定型腔數(shù)目。 圖 32 型腔分布 安徽建筑大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 注射機(jī)型號的確定 注射機(jī)的分類 注射機(jī)類型分類方法各異。 國產(chǎn)注射機(jī)的型號規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù) 注射量表示法用注射容量（單位 cm3）表示注射 機(jī)的規(guī)格，能直觀表達(dá)注射機(jī)成型塑件的范圍 [5]。 圖 注射機(jī) 注射機(jī)性能的基本參數(shù)有：公稱注射量、注射壓力、注射速度、鎖模力、鎖模裝置基本尺寸等。 注射量反映了機(jī)器能生產(chǎn) 塑件的最大體積。而實際注射時，流動阻力增加，加大了螺桿逆流量，再考慮安全系數(shù)，實際注射量有所降低，一般為理論注射量的 70％～ 90％。部分國產(chǎn) SZ 系列注射機(jī)的注射壓力。鎖模力用于平衡注射時型腔熔體的壓力， 保證在注射和保壓時模具不會在分型面被脹開。 （ 4）鎖模裝置的基本參數(shù) 鎖模裝置的基本參數(shù)決定了模具的安裝尺寸，也決定了所能加工塑件的平面尺寸。 年產(chǎn) 100 萬件塑料桶注塑模具設(shè)計 圖 鎖模裝置的基本參數(shù) 1動模固定板； 2動模； 3塑件； 4定 模； 5定模固定板 注射量的計算 注塑機(jī)的最大注射量是指柱塞或螺桿在作一次最大注射行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注出量。 螺桿式注射機(jī)注射其他塑料時的注射量計算 n*Vs +Vj ? sV —— 單個塑件的容積（ cm3 ） jV —— 澆注系統(tǒng)和飛邊所需要塑件的容積（ cm3 ） gV —— 注射機(jī)額定注射量（ cm3 ） n —— 模具型腔數(shù) 本制品屬于不規(guī)則實體，因此，不能通過體積公式來計算體積，必須要借助相關(guān)軟件 來實現(xiàn)體積計算。 B 0BHH01 2 3 4 5S HS(a) (b)K mSK S 安徽建筑大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 體積大小為： V=?105 ㎜ 3 =162cm3 ，對于一模多件的注射模具則要乘上制品的個數(shù)，這里是一腔一模，則 總體積為162cm3 。由于本次采用流道簡單，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積 jV =81cm3 。由于注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑料流動特性、澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和型腔的流動阻力等影響因素，熔料進(jìn)入模腔時的壓力遠(yuǎn)小于最大注射壓力。一般取值范圍為 （ 1/41/2） ,在此取為 1/3。 P? MP /K=30/（ 1/3） =90MP 年產(chǎn) 100 萬件塑料桶注塑模具設(shè)計 鎖模力的計算 鎖模力是指注射過程中注射機(jī)能夠提供的防止模具打開的 最大鎖緊力，用 F 表示 ，注射模從分型面漲開的力應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力即： )( jsm AnAPF ?? 式中 F—— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N） As 、 Aj —— 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積 （ mm2 ）。 n —— 模具型腔數(shù)，為 1。 故 30 3. j ????? VV s機(jī) 3cm ，即). （機(jī)機(jī) ???? VM ? 此處選定的注塑機(jī)注塑量為 760g,所以滿足要求。 在上面已經(jīng)計算出)(529 .8 75176 62. 530)( KNAnAPF jsm ????? 此處選定的注塑機(jī)為 2500KN，滿足要求。 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸的拉桿間距相適應(yīng)： 模具長寬＜ 拉桿面積 即 346 346＜ 760 700 故滿足要求。 （ 4）開模行 程校核 注射機(jī)的開模行程應(yīng)滿足分開模具取出塑件的需要。 H1 —— 推出距離，這里為 30mm ； 年產(chǎn) 100 萬件塑料桶注塑模具設(shè)計 H2 —— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，這里為 210mm ； 因為 S＝ 830mm H1 ＋ H2 ＋（ 5～ 10）＝ 30＋ 210＋ 10＝ 250mm 故開模行程滿足要求。 第四章 澆注 系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的組成 由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成 圖 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)的作用及設(shè)計影響因素 使塑料熔體平穩(wěn)有序地填充到型腔中，把注射壓力充分傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰的塑件。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，一般應(yīng)遵循以下基本原則： (1) 適應(yīng)塑料的成型工藝性能 了解塑料的成型工藝性能，如熔體的流動特性，溫度、剪切速度對粘度的影響，使 澆注系統(tǒng)適應(yīng)于所用塑料的成型特性要求，以保證塑件質(zhì)量。 安徽建筑大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 ② 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求沿模具軸線對稱，避免在模具的單面開設(shè)澆口，以防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 ④ 型腔排列盡可能緊湊，以減小模具外形尺寸。 (4) 有利于型腔中氣體的排出 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個角落，使型腔及澆注系統(tǒng)中的氣體有序排出，保證充填過程中不產(chǎn)生紊流，避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件成型缺陷。 (6) 保證塑件外觀質(zhì)量 應(yīng)使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件容易分離，澆口痕跡易于清除修整、無損 塑件的美觀和使用，澆口應(yīng)開設(shè)在隱蔽的地方。 主流道的設(shè)計 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具澆口套接觸處開始，到分流道為止的一段塑料熔體的流動通道。在臥式或立式注射機(jī)用模具中，主流道垂直于分型面。 主流道的材料 主流道的襯套材料采用 T8A，熱處理硬度為 53~57HRC。 主流道尺寸 (1) 主流道的長度 小型模具 L 應(yīng)盡量小于 60mm,本次設(shè)計中取 60mm 進(jìn)行設(shè)計。 圖 43 澆注系統(tǒng) 年產(chǎn) 100 萬件塑料桶注塑模具設(shè)計 第五章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式： a）整體式 整體式型腔由整塊材料加工而成的型腔。適用于形狀較為簡單的中、小型模具。它的主要優(yōu)點是便于加工。局部組合式型腔多用于型腔較深或形狀較為復(fù)雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。它的特點是，便于機(jī)加工便于拋光研磨和局部熱處理。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。 型腔的成型尺寸計算 計算公式如下： m2S1LL???????? ????? ）（ 安徽建筑大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 參數(shù)確定 S—— 成形尺寸計算中所用的材料為 PP，查參考文獻(xiàn)得 PP 的收縮率為 S＝ ～％，故取 S=； ? —— 由參考文獻(xiàn)查得修正系數(shù)為 x=； m? —— 由參考文獻(xiàn)查得模具的制造公差 m? =（ 1/6～ 1/4） ? （㎜），取 ? =8? ； L—— 塑件外形基本尺寸 型腔的工作尺寸按公式得： 。147. 05])(367. 7[. 1 ??? ?????H 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型芯是用來形成制品的內(nèi)表面。 型芯尺寸計算 計算公式如下： m2S1LL??????? ????? ）（ 參數(shù)確定 S—— 成形尺寸計算中所用的材料為 PP，查參考文獻(xiàn)得 PP 的收縮率為 S＝ ～％，故取 S=； ? —— 由參考文獻(xiàn)查得修正系數(shù)為 x=； m? —— 由參考文獻(xiàn)查得模具的制造公差 m? =（ 1/6～ 1/4） ? （㎜），取 ? =8? ； L—— 塑件外形基本尺寸 型芯的工作尺寸按公式得： 。146 .3 4])(142[0 . 1 80. 4 ??? ?????H 年產(chǎn) 100 萬件塑料桶注塑模具設(shè)計 在塑料模過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力。如果型壁厚和底版厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過 材料的許用應(yīng)力時，型腔即發(fā)生強度破壞。因此，有必要建立型腔強度和剛度的科學(xué)的計算方法。 第六章 模架的確定 標(biāo)準(zhǔn)模架 標(biāo)準(zhǔn)模架組合構(gòu)成了模具的基本骨架。在模架的基礎(chǔ)上再加工、添加成型零部件和其他功能結(jié)構(gòu)件可以構(gòu)成任何形式的注射模具 [11]。 各模板尺寸的確定 選擇 4A 型標(biāo)準(zhǔn)模架，其規(guī)格為 3 4 6 m m*3 4 6 m mL*B ? 。 （ 2）熔體充填型腔困難。 （ 4）氣體受到壓縮，溫度上升，引起周圍熔體燒灼，使塑件局部碳化和燒焦。燒灼的結(jié)果，使塑件表面產(chǎn)生焦斑，成為廢品。 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 排氣槽的開設(shè)位置： 排氣槽最好加工成彎曲狀，其截面由細(xì)到粗逐漸加大，這樣可降低塑料熔體從排氣槽溢出的動能，同時還可降低塑料熔體溢出流速，以防發(fā)生工傷事故。 ② 排氣槽最好開設(shè)在分型面上，因為在分型面上如果因設(shè)排氣槽而產(chǎn)生飛邊，易隨塑件脫出。 ④ 排氣槽最好設(shè)在靠近嵌件和塑件壁最薄處，因為這樣的部位最容易形成熔接痕，宜排 出氣體，并排出部分冷料。 ⑥ 高速注射薄壁型制品時，排氣槽設(shè)在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出而不產(chǎn)生明顯的升壓。 表 排氣槽深度 間隙排氣 在大多數(shù)情況下可利用模具分型面或模具零件間的配合間隙自然地排氣