【正文】 .一個(gè)成功配方的產(chǎn)生是 多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與應(yīng)用高新技術(shù)的結(jié)局 .塑料是以高分子聚合物為主要成分 ,加入一定量添加劑而組成的一種混合物 ,添加劑是由一系列為改變塑料的某些性能而添加的混合物 ,通常為填充劑 ,增塑劑 ,穩(wěn)定劑 ,潤(rùn)滑劑 ,著色劑等 .根據(jù) PS的特性及使用性能要求 ,配方中應(yīng)含有以下添加劑 . 填充劑 —— 玻璃微珠； PS成型后易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 ,添加玻璃微珠使塑料的流動(dòng)性好 ,殘余內(nèi)應(yīng)力分布均勻 ,使光的漫反射率為 80%~88%。 光穩(wěn)定劑 —— 氧化鋅；塑料制品在日 光或強(qiáng)熒光下，由于吸收紫外光的能量，引發(fā)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀或內(nèi)在性能變壞，這一過(guò)程稱為光氧化或光老化。 著色劑 —— 粉紅色；在塑料制品中，需要著色的大約占 80%左右，著色的目的有 1：增加制品美感，以吸引消費(fèi)者的購(gòu)買欲望 2：提高產(chǎn)品的耐候性，主要是通過(guò)著色劑防紫外線功能而實(shí)現(xiàn)的。塑料抗菌改性是在樹(shù)脂中加入抗菌劑，其逸出塑料表面后，可將沾在塑料表面的細(xì)菌殺死或抑制細(xì)菌的繁殖，保持自身的清潔狀態(tài)。 圖 41 分型面的位置 結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) ,分型面確定在塑件的最大投影面積上 .如圖 41所示。 根據(jù)小批量生產(chǎn)要求，本模具采用一模一腔，塑件型腔位置設(shè)在模具偏中心處。 現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ,所以在模具材料的選擇時(shí)主要是根據(jù)制品 的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料 .如何合理的選擇模具鋼 ,是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件 ,如果選材不當(dāng)，則所有的精密加工所投入的工時(shí) ,設(shè)備費(fèi)用將浪費(fèi)。 從工藝性能考慮 :要熱加工工藝好 ,加工溫度范圍寬 ,冷加工性能如切削 ,銑削 ,拋光等加工性能好 ,此外還要考慮淬透性和淬硬性 ,熱處理變形和氧化脫碳等性能 .另外從經(jīng)濟(jì)考慮 ,要求材料來(lái)源廣 ,價(jià)格低。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。因此確定采用潛伏式澆口。 。 分流道是主流道與澆口之 間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。 表 41流道斷面尺寸推薦值 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm ABS， AS 聚乙烯 尼龍類 聚甲醛 丙烯酸 抗沖擊丙烯酸 醋酸纖維素 聚丙烯 異質(zhì)同晶體 ~ ~ ~ ~10 8~10 8~ 5~10 5~10 8~10 聚苯乙烯 軟聚氯乙 烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 熱塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 離子聚合物 聚苯硫醚 ~10 ~10 ~16 ~ ~ ~10 ~10 ~10 ~13 分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形， U形和六角形。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為 8mm。澆口的類型有很多，有點(diǎn)澆口，側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定，該模具采用潛伏式澆口，其有以下特性 : ① 形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證； ② 試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改； ③ 能相對(duì)獨(dú) 立地控制填充速度及封閉時(shí)間； ④ 對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。3 = n塑料系數(shù) PS料取 ； t塑件在澆口位置處的壁厚，該設(shè)計(jì)取殼體中間壁厚 t=3 mm。 ③ 定模座板厚 25mm，支承板厚 32mm，墊塊厚 80mm,動(dòng)模板厚 25 mm。前者適用于模板尺寸為B179。900mm ；后者的模板尺寸 B179。630mm ）～（ 1250mm179。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國(guó)的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架。250 mm 。 改選 XSZY125型，最大裝模高度 Hmax=300mm，最小裝模高度 Hmin=200mm H總 =237mm介于二者之間，滿足模具厚度安裝要求 圖 43 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對(duì)于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有： (1) 合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱布置，或不等直徑對(duì)稱布置。 (3) 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用 H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取 H7/k6。 (4) 導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨?，設(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則： (1) 塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。 (3) 結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)。在對(duì)脫模機(jī)構(gòu)做說(shuō)明之前，需要對(duì)脫模力做個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算。= 2， Qb=179。 由式（ — 5） [3]知， Qc=[2（ l+b） EεhKf]/(1+u+Kλ)cosβ 式中 E— 塑料的拉伸彈性模量（ Mpa），查表 (— 1) [3]，取 179。 由式（ — 7） [3] 知， Kλ= 2λ2/ （ cosβ+2λcosβ ） 式中 λ — 比例系數(shù)， λ=rcp/t。 rcp— 型芯的平均半徑（ mm）， (對(duì)于矩形型芯， rcp=(l+b)/∏=(54+21)/ π= mm)。()2/[cos6+2179。cos6]= Qc=[2（ l+b） EεhKf]/(1+u+Kλ)cosβ Qc=[2(54+21)179。 103179。15179。cos6]=4782N 則 Qe=+4782= 推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單、最常用的一種形式，具有制造簡(jiǎn)單、更換方便、推出效果好等特點(diǎn)。 推桿的截面形狀；可分為圓形，方形或橢圓形等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡(jiǎn)化為： d= k (L2Qe/ nE)1/4 （ 47） =(1292 )1/4= d— 推桿直徑； n— 推桿的數(shù)量， n取 6 L— 推桿長(zhǎng)度（參考模架尺寸，估取 L=129mm）； E— 推桿材料的彈性模量，取 E=179。 但為了安全起見(jiàn)，再對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核，強(qiáng)度校核公式為： d≥(4Qe/nπ?壓 )1/2= (4X )1/2= （ 48） 滿足強(qiáng)度要求。 ② 推桿的固定形式：推桿的固定形式有多種，但最常用的是推桿在固定板中的形式，此外還有螺釘緊固等形式。 ⑤ 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位：脫模機(jī)構(gòu)完成塑件的頂出后，為進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)必須回復(fù)到初始位置，目前常用的復(fù)位形式主要有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位。推出時(shí)彈簧被壓縮，而合模時(shí)彈簧的回力就將推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。 成型零件工作尺寸計(jì)算方法一般有兩種： 一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和磨損量進(jìn)行計(jì)算；前一種方法簡(jiǎn)便，但不適合精密塑件的模具設(shè)計(jì)，后一種復(fù)雜，但能較好的保證尺寸精度。 表 42 成型零件的尺寸計(jì)算 已知條件：平均收縮率 Scp=；模具的制造公差取 δz=Δ/4 尺寸分類 塑件尺寸 計(jì)算公式 成型零件尺寸 型腔徑向尺寸 (Lm)0+δz =[(1+S)Ls1/2Δ] 0+δz + + + 型腔深度 (Hm)+δz 0=[(1+S)Hs1/2Δ] 0+δz + 型芯尺寸 + (Lm)0δz =[(1S)Lmin+1/2Δ] 0δz + + + + + 80+ 100+ 87177。 33177。 在塑料熔體填充注射模腔過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑 料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料 順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時(shí)，還會(huì)因?yàn)闅怏w被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。PS料推薦的排氣槽深度為 。熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小，特別是不采用鑲拼結(jié)構(gòu)的深型腔，在開(kāi)模時(shí)空氣無(wú)法進(jìn)入型腔與制件之間，使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚，因此，必須引入引氣系統(tǒng)。推桿外徑為 4mm,所以計(jì)算 Φ4 H8/f7 。 孔、軸的上、下偏差為： 基準(zhǔn)孔 H8 EI=0； ES=EI+IT8=0+18=18μm 基準(zhǔn)軸 f7 es=－ 10。相比排氣槽的深度 ，似乎推桿能更好的排氣，這也說(shuō)明了，增加推桿和鑲件等可以有利于型腔的排氣 圖 45 公差帶圖 在注塑成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。流動(dòng)性差的塑料如 PC， POM等，要求模具溫度高，溫度過(guò)低會(huì)影響塑料的流動(dòng)，增大流動(dòng)剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲 ，注不滿等缺陷。對(duì)于高熔點(diǎn)，流動(dòng)性差的塑料，流動(dòng)距離長(zhǎng)的制件，為了防止填充不足，有時(shí)也在水管中通入溫水把模具加熱。 1）采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收縮率； 2）模溫均勻，冷卻時(shí)間短，注射速度快可以減少塑件的變形 3）對(duì)塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工 質(zhì)量外就是模具溫度，提高模溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)； 溫度對(duì)塑件質(zhì)量的影響有相互矛盾的地方，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)材料特性和使用要求偏重于主要要求。 ： ① 設(shè)計(jì)原則 1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； 2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越好； 3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻水管中心距 B大約為 ~，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為 ~。 4）澆口處加強(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳； 5）應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過(guò) 5℃ 6）冷卻水的開(kāi)設(shè)方向以不影響操作為好，對(duì)于矩形模具，通常沿寬度方向開(kāi)設(shè)水孔。 ② 冷卻時(shí)間的確定 在對(duì)冷卻系統(tǒng)做計(jì)算之前，需要對(duì)某些數(shù)據(jù)取值，以便對(duì)以后的計(jì)算作出估算；根據(jù)前面的資料，取閉模時(shí)間 3S，開(kāi)模時(shí)間 3S，頂出時(shí)間 2S，冷卻時(shí)間 ，保壓時(shí)間 10S，總周期為 40S。 （ 3+2179。 冷卻時(shí)間，依塑料種類，塑件壁厚而異，一般用下式計(jì)算： t冷 =S2 ln[8(TsTM)/π 2(TETM)] /π 2α （ 417） =32ln[8X(21050)/(6050)]/ = 式中 S— 塑件平均壁厚， S取 3mm； α 塑料熱擴(kuò)散系數(shù) (mm2/s) α = ； Ts成型溫度 200~250℃ Ts 取 210； TE脫模 溫度 60~100℃ T E取 60； TM模具溫度 40~60℃ T M取 50。為什么最終的成型周期取 ，那是因?yàn)樵趯?shí)際注塑過(guò)程中， Ts， TE， TM等因素不可能像我們所設(shè)計(jì)的那么理想，所以，從實(shí)際出發(fā)，取經(jīng)驗(yàn)值會(huì)更好些。179。179。10 3 Cs— 塑料的比熱容 (KJ/KG178。 ④ 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 （ 1）每次需要的注射量（ KG） 由前面的計(jì)算得每次需要的注射量為（ Kg）： G=179。10 3 = （ 6）型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（ KJ/h） Q 總 = n G Qs=179。 Ts=224+60=284℃ 這顯然超出了表所給的取值范圍，但如果不這樣取值則顯得自相矛盾。831= KJ/h qV=Q 凹 /ρC 1(T 出 T 進(jìn) )X60 =179。10 3 J/KG ℃ ； T 出 — 水管出口溫度， T 出 取 25℃ ； T 進(jìn) — 水管 入口溫度， T 進(jìn) 取 20℃ 。10 3 m3/min D— 冷卻水管直徑，取 d=8 mm 從表查得的資料表明，管徑為 8的冷卻水管所對(duì)應(yīng)的最低流速為 m/s時(shí)才能達(dá)到湍流狀態(tài)，但是由于體積流量 qV沒(méi)有在表的取值范圍內(nèi)，所以造成了 V 平均 偏小，如果要達(dá)到湍流狀態(tài)，可以增大體積流量和減小冷卻水管直徑，但是，冷卻 的目的就是為了讓制品快速冷卻，提高生產(chǎn)率，同時(shí)改變制品的力學(xué)性能，為了達(dá)到湍流而增大體積流量是沒(méi)有意義的，因?yàn)?V 平均 在較小，既層流時(shí)就可以達(dá)到冷卻效果。 4 銑 銑六面至尺寸 ，對(duì)角尺 5 平磨 磨六面至 250X200X45 保證上下平面與四平面互相垂直，垂直度為 鉗 (1)劃線：確定螺孔、導(dǎo)柱孔、銷釘孔 (2)作導(dǎo)柱孔預(yù)孔 20 型芯加工工藝過(guò)程、 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 棒料 2 熱處理 調(diào)質(zhì) HB230270 3 加工內(nèi)腔 用電火花加工型腔內(nèi)腔圓弧面至 R82，深度至所需。其次介紹了注塑件的一般設(shè)計(jì)原則，對(duì)塑件的特征如倒圓角、等做了說(shuō)明，從實(shí)際來(lái)看，幾乎所有的注塑件都遵循這些原則