【正文】 同的模具溫度。 部分塑料樹脂與之相適應(yīng)的模具溫度可參見 表 61[8]。 表 61 部分樹脂及其相適應(yīng)的模具溫度 樹脂名稱 成型溫度 模具溫度 樹脂名稱 成型溫度 模具 溫度 LDPE 190～ 240 20～ 60 PS 170～ 280 20～ 70 HDPE 210～ 270 20～ 60 AS 220～ 280 40～ 80 PP 200～ 270 20～ 60 ABS 200～ 270 40～ 80 PA6 230～ 290 40～ 60 PMMA 170～ 270 20～ 90 PA66 280～ 300 40～ 80 硬 PVC 190～ 215 20～ 60 PA610 230～ 290 36～ 60 軟 PVC 170～ 190 20～ 40 POM 180～ 220 60～ 120 PC 250～ 290 90～ 110 設(shè)置溫度調(diào)節(jié)裝置后，有時(shí)會(huì)給注射生產(chǎn)帶來一些問題，例如，采用冷水調(diào)節(jié)模溫時(shí)，大氣中水分易凝聚在模具型腔的表壁，影響塑件表面質(zhì)量，而采用回執(zhí)措施后，模內(nèi)一些間隙配合的零件可能由于膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，這些問題在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以注意。 冷卻時(shí)間計(jì)算 塑料的熱性能，對(duì)冷卻時(shí)間有重大影響。絕大多數(shù)塑料的熱導(dǎo)率 和熱擴(kuò)散率都很低，但可通過加入添加劑、改性劑加以改善。根據(jù)表 62可以確定冷卻時(shí)間（表 62廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 見《塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)》 231頁 表 ） 表 62 塑件壁厚與冷卻時(shí)間的關(guān)系 制件厚度（ mm） 冷卻時(shí)間 `? （ s） ABS PA HDPE LDPE PP PS PVC 根據(jù)上表可查的，本塑件材料為 PP，壁厚為 ，故冷卻時(shí)間為 8s。 冷卻回路的設(shè) 計(jì)要點(diǎn) 設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實(shí)現(xiàn)均一的快速冷卻，則會(huì)使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)品變形或開裂，所以應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、壁厚及塑料的品種，設(shè)計(jì)與制造出能實(shí)現(xiàn) 均一、高效的冷卻回路，設(shè)計(jì)的基本原則如下 [2]： 1. 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。 2. 冷卻水道離模具型腔表面的距離 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水道到型腔表面最好距離相當(dāng)，但當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，厚處冷卻水道到型腔表面的距離則應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小些，一般水道孔邊至型腔表面距離為 10～ 15mm。 3. 水道出入口的布置 水道出入口的布置應(yīng)該注意兩個(gè)問題，即澆口處加強(qiáng)冷卻和冷卻水道的出入口溫差應(yīng)盡量小。塑料熔體充填表型腔時(shí)，澆口附近溫度 最高，距澆口越遠(yuǎn)，溫度就越低，因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，其辦法就是冷卻水道的入口處要設(shè)置在澆口附近。 4. 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置 對(duì)于收縮率大的塑料，冷卻水道應(yīng)盡量沿著塑料收縮的方向設(shè)置。 5. 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位，塑件易產(chǎn)生熔接痕的地方，廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 本身的溫度就比較低，如果在該處再設(shè)置冷卻水道，就會(huì)更加促使熔接痕的產(chǎn)生。 在本設(shè)計(jì)中，在動(dòng)模與定模板上都設(shè)有水道，布置如 圖 61 所示： 圖 61 水道布置圖 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 7 推出機(jī)構(gòu) 的 設(shè)計(jì) 注射成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上頂桿或液壓缸完成的。 推出機(jī)構(gòu)的組成與分類 推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向三大部件組成，按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源可分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)和液壓與氣動(dòng)推出機(jī)械等。手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)是指模具開模后，由人工操作的推出機(jī)構(gòu)推出塑件，它可分為模內(nèi)手工推出和模外手工推出兩種。模內(nèi)手工推出機(jī)構(gòu)常用于塑件滯留在定模一側(cè)的情況；機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)是依靠注射機(jī)的開模動(dòng)作驅(qū)動(dòng)動(dòng)模具上的推出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)塑件自動(dòng)脫模；液壓和 氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)是指設(shè)置在注射機(jī)上的專用液壓或氣動(dòng)裝置，將塑件通過模具上的推出機(jī)構(gòu)推出模外或?qū)⑺芗党瞿Ｍ狻? 推出機(jī)構(gòu)按照模具的結(jié)構(gòu)特征可分為一次推出機(jī)構(gòu)、定模推出機(jī)構(gòu)、二次推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)推出機(jī)構(gòu)、帶螺紋的推出機(jī)構(gòu)等等 [2]。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留于動(dòng)模一側(cè)，由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過注射機(jī)的動(dòng)模一側(cè)的頂桿或液壓缸來驅(qū)動(dòng)的，所以在一般情況下，模具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正是由于這種原因，在考慮塑件 在模具中的位置和分型面的選擇時(shí)，應(yīng)盡量能使模具分型后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，這就要求 動(dòng)模部分所設(shè)置的型芯被塑件包 絡(luò)的側(cè)面積之和要比定模部分的多。 1. 塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞 為了使塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行塑件對(duì)模具包緊力和粘附力大小的分析與計(jì)算，合理地選擇推出的方式、推出的位置、推出零件的數(shù)量和推出面積等。 2. 不損壞塑件的外觀質(zhì)量 對(duì)于外觀質(zhì)量要求較高的塑件，塑件的外部表面盡量不選作推出位置，即推出塑件的位置盡量設(shè)在塑件內(nèi)部。對(duì)于塑件內(nèi)外表面均不允許存在推出痕跡時(shí)，應(yīng)改變推出機(jī)構(gòu)的形式或設(shè)置專為推出使用的工藝塑料塊，在推出后再將工藝塑料塊與 塑件分離。 3. 合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，在斜導(dǎo)柱和斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯及其他特殊情況下，還應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的先復(fù)位問題等。 4. 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)在推出與復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠、靈活、制造容易。 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 5. 推桿的位置應(yīng)選擇在模阻力最大的地方。有些塑件在型芯或型腔內(nèi)有較深且脫模斜度較小的凸起，因收縮應(yīng)力的原因會(huì)產(chǎn)生較大的脫模阻力，在該處就必須設(shè)置推桿 。 6. 推桿位置選擇應(yīng)注意，當(dāng)塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻 ，塑件推出平穩(wěn)和不變形。 7. 推桿位置選擇時(shí)應(yīng)注意塑件本身的強(qiáng)度和剛度，尤其 是薄壁塑件，應(yīng)盡量可能地選擇在壁厚和凸緣等處，否則很容易使塑件變形甚至損壞。 8. 推桿位置的選擇還應(yīng)考慮推桿本身的剛性。當(dāng)細(xì)長推桿受到較大的脫模力時(shí)，推桿就會(huì)失穩(wěn)變形。 在本模具 設(shè)計(jì) 當(dāng)中， 通過 具體分析后，采用了頂桿推出機(jī)構(gòu)脫模，因?yàn)橥茥U制造簡(jiǎn)單，更換方便，滑動(dòng)阻力小，脫模效果好，設(shè)置的位置自由度大，且容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。整個(gè)脫模過程包括開模具、推出、取件、閉模、推出機(jī)構(gòu)復(fù)位等過程。 在此模具設(shè)計(jì)中 ,頂桿的形狀和位置如下圖 71所示 : 圖 71 頂桿的形狀位置圖 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位 推出機(jī)構(gòu)在注射模工作時(shí)，每開合模一次，就往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次 ，除了推桿和復(fù)位桿與模 板的滑動(dòng)配合以外，其余部分均處于浮動(dòng)狀態(tài)。推出機(jī)構(gòu)在開模推出塑 件后，為了 下一次的注射成型，還必須使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位最簡(jiǎn)單最常用的方法是在推桿固定板上同時(shí)安裝上復(fù)位桿， 復(fù)位桿為圓形截面，每副模具一般設(shè)置四根復(fù)位桿，其位置應(yīng)對(duì)稱設(shè)在推桿固定板的四周，以便推出機(jī)構(gòu)在合模時(shí)能平衡復(fù)位。 另一種推出機(jī)構(gòu)復(fù)位裝置為彈簧復(fù)位。彈簧復(fù)位是利用 壓縮彈簧的回復(fù)力使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，其復(fù)位先于合模動(dòng)作完成。在活動(dòng)鑲件后端設(shè)置推桿時(shí)，為了在合模前安放活動(dòng)鑲件，常采用彈簧先復(fù)位。彈簧設(shè)置在推桿固定板與支承板之間，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止推出后推桿固定板把彈簧壓死，或者彈簧已被壓死而推出還未到位。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意，彈簧應(yīng)對(duì)稱安裝在推桿固定板的四周，一般為四個(gè)，常常安裝在復(fù)位桿上，也可將簧柱對(duì)稱地設(shè)置在推桿固定板上，此外，還可設(shè)置在推板導(dǎo)柱上 [6]。 在此模具設(shè)計(jì)中，采用了彈簧推 出機(jī)構(gòu)復(fù)位。彈簧復(fù)位方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是必須注意彈力要足夠，一旦彈簧失效，要及時(shí)更換。其設(shè) 在本模具設(shè) 計(jì)當(dāng)中，采用了彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)，將彈簧直接套在復(fù)位 桿上，利用彈簧力使推桿復(fù)位 ,設(shè)計(jì) 效果如 圖 72 所示 。 圖 72 復(fù)位結(jié)構(gòu)示意圖 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 8 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)的選擇 注射機(jī) 是生產(chǎn)熱塑性塑料制件的主要設(shè)備，近年來在成型熱固性塑料塑件中也得到應(yīng)用。按其外形注射機(jī)可分為立式、臥式和角式三種，應(yīng)用較多的是臥式注射機(jī)。 各種注射機(jī)盡管外形不同，但基本上都是由合模鎖模系統(tǒng)與注射系統(tǒng)組成。在工作時(shí)，模具安裝在移動(dòng)模板及固定模板上，由合模系統(tǒng)合模并將模具鎖緊，注射系統(tǒng)將塑 料原料送到料筒中加熱到塑化溫度，將熔融的塑料注入模具。注射機(jī)充有電加熱和水冷卻系統(tǒng)以調(diào)節(jié)模具溫度。塑料在模具中成型后冷卻到一定溫度時(shí)開模，并由推出機(jī)構(gòu)將塑件推出。較先進(jìn)的注射機(jī)用計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。 注射機(jī)主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)及機(jī)架等組成。設(shè)計(jì)注射模時(shí) 應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，方能設(shè)計(jì)出符合要求的模具 [2,9]。 用 Pro/Engineer 軟件計(jì)算出塑件的體積為 310 mm3。質(zhì)量為 。 根據(jù)塑件的體積與 質(zhì)量， 查《 注塑模 設(shè)計(jì)與和產(chǎn)應(yīng)用 》一書中 附錄 E 部分國產(chǎn)注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，最終選定注射機(jī)型號(hào)為： SZ100/80， 是浙江塑料機(jī)械廠生產(chǎn)的產(chǎn)品。 其參數(shù)如表 所示： 表 SZ100/80的參數(shù) 項(xiàng)目 項(xiàng)目 結(jié)構(gòu)形式 臥 理論注射容量 100 ㎝ 3 螺桿直徑 35mm 注射壓力 170 MPa 注射速率 95g/s 噴嘴口孔徑 2mm 螺桿轉(zhuǎn)速 0～ 200r/min 鎖模力 800KN 拉桿內(nèi)間距 320 320 移模行程 305mm 最大 模具厚度 300mm 最小模具厚度 170mm 鎖模形式 噴嘴球半徑 SR10 注射機(jī)的校核 因?yàn)樗x的注射機(jī)必須能夠正常工作，且符合所設(shè)計(jì)的模具的要求，因此必須校核此注射機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)。 如果所選 的注射機(jī)不符合，則需要重新選擇。因此對(duì)于注射機(jī)的容量等需要校核 [2]。