注塑模设计毕业论文(4)

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比热 1535 J/(kg¤k) 2）脱模斜度

为了便于脱模，防止脱模是拉伤塑件在设计时必须使塑件塑料封头内外表面沿脱模方向留有足够的脱模斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料收缩率。一般取30ˊ~1o30ˊ, 取斜度的方向一般内孔以小端为准，符合图样要求斜度由扩大方向取得；外形以大端为准，符合图样要求，斜度由缩小方向取得，而且脱模斜度不包括在塑料制品公差范围内，脱模斜度见下表：

表2-3常用塑料的脱模斜度

脱模斜度 型腔 型芯 塑料名称 聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、氯化聚醚 硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜 聚苯乙烯、有机玻璃、ABS、聚甲醛 热固性塑料 25′～45′ 35′～40′ 35′～1 o30′ 25′～40′ 20′～45′ 30′～40′ 30′～40′ 20′～40′ 3) 壁厚

塑料制件规定它的最小壁厚值，它随塑件大小不同而异。塑件过厚不但造成原料浪费，而且对热塑性塑料增加了冷却时间，降低了生产率，另外也影响了产品的质量，如产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。

4) 尺寸及精度

塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性。在注射成型过程中，流动性差的塑料及薄壁塑件等的尺寸不能设计的过大。大而薄的塑件在塑料尚未充满型腔时已经固化，或勉强能充满但料的前锋已不能很好的熔合而形成冷接缝影响塑件的外观和结构强度。

热塑性塑料易于成型薄壁塑件，最小壁厚达到0.25mm，但一般不宜小于0.6～0.9mm，常取2～4mm。在本设计中，壁厚取2mm左右。同时同一塑件的壁厚应尽可能一致，否则因冷却或固化的速度不同产生附加内应力，使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂等的缺陷。

5）在塑料制品设计中，制品的转角处应尽可能采用圆弧过渡。因为带有尖角的塑件，往往会在尖角处产生应力集中，在受力或受冲击振动时会发生破裂，甚

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至在脱模过程由于成型内应力而开裂，特别是塑件的内角处，理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上。这样避免应力集中，提高塑料制品的强度，改善制品成型时的塑料流动情况及脱模。此外，有了圆角，模具在淬火或使用时不致因应力集中而开裂。但是，采用圆角会使凹模型腔加工复杂化，使钳工劳动量增大。通常内壁圆角半径应是壁厚的一半，而外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍，一般圆角半径不应小于0.5mm。

6）粗糙度：塑件的外观要求越高，表面粗糙度应越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤云纹等疵点来保证外，主要取决于模具型腔表面粗糙度。一般模具粗糙度要比塑件的要求低1～2级。塑料制件表面粗糙度一般为0.8～0.2m之间。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，所以应随时给以抛光复原。透明塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明塑件则根据使用情况决定他们的表面粗糙度。

综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。

2.4 注射机的选择

2.4.1 注射机的基本参数

注塑机的主要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机的主要依据。

1)公称注塑量：指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力。

2)注射压力：为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。

3)注射速率：为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。常用的注射速率如下表所示。

表2-4 注射量与注射时间的关系

注射量/CM 3125 250 500 1000 12

2000 4000 6000 10000 中原工学院信息商务学院毕业论文（设计）

注射速率/CM/S 注射时间/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000 1 1.25 1.5

1.75 2.25 3 3.75 5 4)塑化能力：单位时间内所能塑化的物料量，塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调,若塑化能力高而机器的空循环时间长,则不能发挥塑化装置的能力,反之则会加长成型周期。

5)锁模力：注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。

6)合模装置的基本尺寸：包括模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板的行程,模具最大厚度与最小厚度等，这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。

7)开合模速度：为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,要求模板在整个行程中的速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快再到停。

8)空循环时间：在没有塑化，注射保压，冷却，取出制件等动作的情况下，完成一次循环所需的时间。 2.4.2 注射机的选择

完整的注射成型工艺过程，按其先后顺序应包括：成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。

1）成型前的准备 为使注射成型过程能顺利进行，并保证塑料制件的质量，在成型前应做一些必要的准备工作，包括：a.原料的检验和预处理，在成型前应对原料进行外观（如色泽、颗粒大小、均匀度）及工艺性能（如流动性、热稳定性、收缩性、水分含量等）的检验;b.料筒的清洗；c.嵌件的预热；d.脱模剂的选用。

2）注射过程 完整的注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模几个步骤。其流动的情况又可分为充型、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。

3）塑件的后处理 塑件在成型过程中，由于塑化不均匀或由于塑料在型腔

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中的结晶、定向以及冷却不均匀而造成塑件各部分收缩不一致，或因其他原因使塑件内部不可避免地存在一些内应力而导致在使用过程中变形或开裂。因此常需要进行适当的后处理以消除存在的内应力，改善塑件的性能和提高尺寸稳定性。其主要方法是退火和调湿处理。 2.4.3 注射成型工艺参数

在塑料成型过程中，工艺条件的选在和控制是保证成型顺利进行和塑件质量的关键因素。主要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力、和相应的各个作用时间。

温度：注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动；而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。

压力：注射模注射过程中需要控制的压力包括塑化压力、注射压力和型腔压力三种，它们直接影响塑料的塑化和塑件质量。

时间：完成一次注射成型过程所需的时间称为成型(或生产)周期，它包括以下各部分：注射时间、保压时间、冷却时间 、其他时间(含开模、脱模、喷涂脱

模剂、放嵌件等)

即：T=t注+t保压+t冷却+t其他，本设计成型周期取20s

成型周期直接影响到劳动生产率和注射机使用率，因此生产中，在保证质量的前提下，应尽量缩短成型周期中各阶段的有关时间。在整个成型周期中，以注射时间和冷却时间最重要，对塑件的质量均有决定性影响。注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压实时间，在整个注射时间内所占比例较大，一般为20-25s。冷却时间主要决定于塑件的厚度、塑料的热性能和结晶性能以及模具温度等。冷却时间的长短应以脱模时塑件不引起变形为原则。冷却时间一般在30-120s之间。冷却时间过长，不仅延长生产周期，降低生产效率，对复杂塑件还将造成脱模困难。成型周期中的其他时间则与生产过程是否连续化和自动化以及两化的程度等有关。具体的参数见表2-5，最终确定注射机型号为XS-Z-60。

表2-5注塑机的主要参数

理论注射容积(cm3） 注射压力(MPa) 60 180 14

螺杆直径(mm) 注射速率(g/s) 5 70 中原工学院信息商务学院毕业论文（设计）

塑化能力(g/s) 锁模力(kN) 移模行程(mm) 模具最小厚度(mm) 模具定位孔直径(mm) 喷嘴口孔径(mm)

35 400 250 150 80 3 螺杆转速(r/min) 拉杆有较距离(mm) 模具最大厚度(mm) 锁模形式 喷嘴球半径(mm) 模板尺寸(mm) 0—200 220×300 250 双曲肘 SR10 200×315 2.4.4 最大注射量校核

注射机的表称注射量：V机=22621.99 立方毫米

注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内。

在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系统两部份容量或质量之和，即

V = nVz + Vj

或 M = nmz + mj

式中 V（m）——一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量(cm3或g）； n ——型腔数目

Vz（mz）——单个塑件的容量或质量(cm3或g）。

Vj（mj）——浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量(cm3或g）。 故应使

nVz + Vj ≤ 0.8Vg 或 nmz + mj ≤ 0.8mg 式中

Vg（mg）——注射机额定注射量(cm3或g）。 根据容积计算

nVz + Vj = 26.5672 ≤0.8Vg 可见注射机的注射量符合要求

注射机的额定注射压力即为它的最高压力pmax,应该大于注射机成型时所调

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