电源盒注射模具设计(3)

果塑件结构复杂，即使脱模高度仅几毫米，也必须认真设计脱模斜度。

①斜度作用： 便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度?，在模具上称为脱模斜度。

②脱模斜度选取:取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取30′～1°30′。

塑件脱模斜度的选取应遵循以下原则：

1 塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值，反之取偏小值。 2 塑件结构比较复杂，脱模阻力就比较大，应选用较大的脱模斜度。

3 当塑件高度不大（一般小于2mm）时，可以不设斜度；对型芯长或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常为了便于脱模，在满足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可将斜度值取大些。

4 一般情况下，塑件外表面的斜度取值可比内表面的小些，有时也根据塑件的预留位置（留于凹模或凸模上）来确定制件内外表面的斜度。

5 热固性塑料的收缩率一般较热塑性塑料的小一些，故脱模斜度也相应取小一些。

6 一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。综合以上的原则，由于塑件高度不是很大，收缩率一般，本设计中采用30′的脱模斜度。

表面粗糙度分析 塑料制件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等痴点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低1~2级，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般为1.6~0.2um，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度值不断加大，应随时给以抛光复原。非配合表面和隐蔽面可取较大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度与塑料的品种有关。一般，型腔表面粗糙度要求达到0.2~0.4mm。

2.2塑件材料的分析

PE，是聚乙烯的简写，是由乙烯聚合而成的的聚合物，作为塑料使用时，其平均相对分子质量要在1万以上。根据聚合物条件不同，实际平均相对分子质量可从1万到几百万不等。生成的PE乙烯单体大部分是由石油裂解得到

聚乙烯是树脂中分子结构最简单的一种，它原料来源丰富，价格较低，具有优异的电绝缘性和化学稳定性，易于成型加工，并且品种较多，可满足不同性能要求，因此它从问世以来发展很快，是目前产量最大的树脂品种，用途极广泛

2.3PE塑料主要的性能指标：

PE材料的性能特点:质软,机械性能差,表面硬度低,化学稳定性好,但不耐强氧化剂,耐水性好

PE的成型特点:成型前不可预热,收缩大,易变形,冷却时间长,成型效率不高,塑件有浅侧凹可强制脱模

PE材料在模具设计时应注意的事项:浇注系统应尽快保证充型,须设冷却系统,使用温度一般为<800C

PE材料的品种多，根据塑件的要求及特点，我们选用低密度聚乙烯来作为注塑材料

PE材料的品种很多，在此低密度聚乙烯（LDPE）作为塑件的注塑材料。LDPE是在高温和特别高的压力下通过典型的自由基聚合过程得到的。早在20世纪40年代初，LDPE已用于电线包覆，是PE家族中最早出现的产品。LDPE综合了许多优良的性能，如透明性、封合性、易于加工，是当今聚合物工业中应用最广泛的材料之一。

LDPE通常可采用管式和釜式反应器两种生产工艺制备，聚合时压力为（150～350）Mpa，聚合温度在150～260℃之间，并加入适量的引发剂。

与其他工艺过程得到的线性PE不同，高压自由基聚合历程易发生链转移，得到的聚合物存在大量的支链结构，这种结构使LDPE具有透明、柔顺，易于挤出等特定性能。通过控制平均相对分子质量（MW）、结晶度和相对分子质量分布（MWD），可以是LDPE树脂获得多种应用。

聚合物的平均相对分子质量是用组成聚合物的所有分子链的平均尺寸来表达的，为方便起见，在塑料工业中采用熔体流动速率（MFR）作为平均相对分子质量的量度，MFR的单位为g/10min，MFR的值与平均相对分子质量的大小成反比。

LDPE的结晶度与树脂中的短支链的含量有关，结晶度通常为30%～40%，结晶度的提高是LDPE的刚性、耐化学药品性、阻隔性、拉伸强度和耐热性增加。而冲击强度、撕裂强度和耐应力开裂性能降低。

2.4PE的注射成型工艺参数:

密度（g/cm3）： 0.910`~0.925 计算收缩率（%）：0.3~0.8 预热温度（℃）： 70~80

预热时间（h）： 1~2 料筒温度（℃） 前段 170~200 后段 140~160 模具温度（℃）： 35~55 注射压力（MPa）：60~100 成型时间（s）： 注射时间 15~60 高压时间 0~3

冷却时间 20~90 总周期 50~160

适应注射机类型： 柱塞式

第三章塑件成型的基本过程

注塑成型是把塑料原料（一般经过造粒、染色、添加剂等处理之后的颗粒）放入料间当中，经过加热溶化使之成为高粘度的流体-----熔体用柱塞或螺杆作为加压工具，使得熔体通过喷嘴以较高的压力（约20~85mpa），溶入模具的型腔中经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。

3.1塑化过程

现代式的注射机基本上采取螺杆式的塑化设备，塑料原粒（称为物料）自从送料斗以定容方式送入料筒，通过料筒外的点加热装置和料筒内的螺杆旋转所产生的摩擦热，使物理熔化达到一定的温度后即可注射，注射动作是由螺杆的推进来完成的。

3.2充模过程

熔体自注射机的喷嘴喷出来后，进入模具的型腔内，将型腔内的空气排出，并充满型腔，然后升到一定压力，使溶体的密度增加，充实型腔的每一个角落。

充模过程是注射成型的最主要的过程，由于塑料溶体的流动是非牛顿流动，而且粘度很大，所以在压力损耗，粘度变化，多般汇流等现象左右塑件的质量，因此充模过程的关键问题------浇注系统的设计就成为注射模具设计过程的重点，现代的设计方法已经运用了计算机辅助设计以解决浇注系统设计中疑难问题。

3.3冷却凝固过程

热塑性塑料的注射成型过程是热交换过程，即： 塑化——注射充模——固化成型 加热——理论上绝热——散热

热交换效果的好坏决定了塑件的质量，模具设计时，散热交换也要充分考虑，在现代设计方法中也采用了计算机辅助设计来解决问题。

3.4脱模过程

塑件在型腔内固化后，必须采取机械的方式把它从型腔内取出，这个动作由脱模机构来完成。不合理的脱模机构对塑件的质量影响很大，但塑件的几何形状是千变万化的，必须采用最有效和最好的脱模方式。因此，脱模机构的设计也是注射模具设计的一个主要环节，由于标准化的推广，许多标准化的脱模机构零部件也有商品供应。

由3.1至3.4形成了一个循环，就完成了一次成型乃至很多塑件

第四章注塑设备的选择

4.1估算塑件体积质量

建模，三维零件设计

利用UG软件。进行三维实体建模，并可直接通过软件进行测量

所以v=14cm3 因为PE的密度为0.925g /cm3 该产品m=0.925×14=13g。

4.2 选择注塑机

根据《模具设计与制造简明手册》表2-40选择注射机XS-ZY-125螺杆式注射机，其参数如下：

额定注射量：125cm 螺杆直径：?42mm 注射压力：150Mpa 锁模力：900KN

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