模具設計畢業(yè)論文

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1、1 前言 1.1模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 　　鑒于振興我國模具工業(yè)的重要性，在1989年3月

2、國務院頒布的《關于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，把模具列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設序列的第二位。 　　1997年以來，國家又相繼把模具及其加工技術和設備列入了《當前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術目錄》和《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國務院批準，從1997年到2002年，對全國部分重點專業(yè)模具廠實行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展 　　1999年7月國家計委和科學技術部發(fā)布的《當前國家優(yōu)先發(fā)展的高新技術產(chǎn)業(yè)化重點領域指南(目錄)》，把電子專用工模具、塑料成形新技術與新設備、快速原型制造工藝及成套設備、激光加工技術及成套設備、汽車關鍵零部件等等，都列進去。

3、 　　1999年8月20日黨中央和國務院發(fā)布的《關于加強技術創(chuàng)新發(fā)展高科技實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定》指出：要在電子信息特別是集成電路設計與制造、網(wǎng)絡及通訊、計算機及軟件、數(shù)字化電子產(chǎn)品等方面，在生物技術及新醫(yī)藥、新技術、新能源、航天航空、海洋等有一定基礎的高新技術產(chǎn)業(yè)領域，加強技術創(chuàng)新，形成一大批擁有自主知識產(chǎn)權、具有競爭優(yōu)勢的高新技術產(chǎn)業(yè)。要加強傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術升級。注重電子信息等技術與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的嫁接，大幅度提高國產(chǎn)技術裝備的水平。 　　所有這些，都充分體現(xiàn)了國務院和國家有關部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 　　從以下四個方面，可以看出模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位與作用。 　　第一，模具工業(yè)是

4、高新技術產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。例如：屬于高新技術領域的集成電路的設計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進沖模和精密的集成電路塑封模；計算機的機殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領域也離不開精密模具。例如：形狀誤差小于0.1～0.3?的空空導彈紅外線接收器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術企業(yè)”。 　　第二，模具工業(yè)又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。用信息技術帶動和提升

5、模具工業(yè)的制造技術水平，是推動模具工業(yè)技術進步的關鍵環(huán)節(jié)。CAD／CAE／CAM技術在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術的應用，使模具的設計制造技術發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術等先進制造技術在模具工業(yè)中的應用，也要與電子信息等高新技術嫁接，實現(xiàn)高新技術產(chǎn)業(yè)化。 　　第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。在1998年以前，許多人把機械工業(yè)當作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進關鍵設備的國產(chǎn)化。將機械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開

6、來，是對機械工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因為國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的。 　　第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質與量上都遠不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進口近10億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于

7、生產(chǎn)和生活的消費。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求當中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。? 1.2我國模具技術的現(xiàn)狀 20世紀80年代以來，國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備”已經(jīng)取得了共識。目前，中國有17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約

8、占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。近年來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國有專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，他們都得到了迅速的發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展。加大了用于技術進步的投入力度，將技術進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發(fā)。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48in（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑

9、料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料[1]等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。 進入21世紀，在經(jīng)濟全球化的新形勢下，隨著資本、技術和勞動力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應用現(xiàn)代先進制造技術來加速模具工業(yè)

10、的技術進步，這是各行各業(yè)對模具這一基礎工藝裝備的迫切需求。 1. 3我國模具技術的發(fā)展趨勢 隨著電子、信息等高新技術的不斷發(fā)展，模具技術的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。 1.3.1模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展 模具CAD/CAE/CAM技術是模具設計、制造技術的發(fā)展方向，模具和工件的檢測數(shù)字、模具軟件功能集成化、模具設計、分析及制造的三維化、模具產(chǎn)業(yè)的逆向工程以及模具軟件應用的網(wǎng)絡化是主趨勢。 新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結構的分析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模

11、擬（CAE）及信息的管理與共享。值得強調的是，模具數(shù)字化不是孤立的計算機輔助功能或數(shù)控技術的集合，其關鍵是它們與人工智能的有機集成，不僅可以整理知識、保存知識，還可以挖掘知識、繁衍知識。新一代的模具數(shù)字化將是一個集工程師的智慧和經(jīng)驗、計算機的硬件和軟件、數(shù)值模擬和數(shù)控技術、工藝及工程管理為一體的模具優(yōu)化的開發(fā)、設計和認證的系統(tǒng)工程。 1.3.2模具制造向精密、高效、復合和多功能方向發(fā)展 精密數(shù)控電火花加工機床（電火花成形機床、快走絲線切割和慢走絲線切割機床）不斷在加工效率、精度和復合加工上取得突破，國外已經(jīng)將電火花銑削用于模具加工。加工精度誤差小于1μm的超精加工技術和集電、化

12、學、超聲波、激光等技術綜合在一起的復合加工將得到發(fā)展。 國外近年來發(fā)展的高速銑削技術和機床（HSM）開始在國內(nèi)應用，將大幅提高加工效率。 模具拋光的自動化、智能化也是發(fā)展趨勢之一，日本已研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。此外，特種研磨方法如擠壓研磨、電化學拋光、超聲拋光也應是發(fā)展趨勢。 其他方面，如采用氮氣彈簧壓邊、卸料、快速換模技術、沖壓單元組合技術、刃口堆焊技術及實型鑄造沖模刃口鑲塊技術等。 1.3.3快速經(jīng)濟制模技術得到應用 快速制模主要從以下四方面加快制模速度：一是提高加工速度（如高速銑削）；二是基于快速原型的快速制模技術；三

13、是選擇易切削模具材料（如鋁合金）來加快制模速度；四是采用復合加工、多軸加工提高加工效率。 快速原型制造技術（RPM）被公認為是繼數(shù)控（NC）技術之后的一次技術革命，基于快速原型的快速制模技術是現(xiàn)在和未來的一個熱點。此外表面成形制模技術、澆鑄成型制模技術、冷擠壓及超塑性成形制模技術、無模多點成形技術和KEVRON鋼帶沖裁落料制模術也在蓬勃發(fā)展。 1.3.4特種加工技術有了進一步的發(fā)展 電火花加工向著精密化、微細化方向發(fā)展。在簡化電極準備、簡化編程和操作、提高加工速度以及不斷降低設備制造成本上也做了大量研究和實踐。 在其他機械特種加工（如磨料流動加工、噴水加工、低應

14、力磨削、超聲波加工等）和特種加工（如電子束加工、電火花磨削、激光加工、等離子束加工等）已經(jīng)進入實用階段，在各自的特殊加工領域發(fā)揮著重要作用。 1.3.5模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展 隨著各種新技術的迅速發(fā)展，國外已出現(xiàn)了模具自動加工系統(tǒng)。這也應是中國的長遠發(fā)展目標。模具自動加工系統(tǒng)應有如下特征：多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控系統(tǒng)同步系統(tǒng)；有質量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 1.3.6模具材料及表面處理技術發(fā)展迅速 在模具材料方面，一大批專用于不同成形工藝的模具材料相繼問世并投入使用。在模具表面處理方面，其主要趨勢是：由滲

15、入單一元素向多元素共滲、復合滲（如TD法）發(fā)展；由一般擴散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；同時熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前激光強化、輝光離子氮化技術及電鍍（刷鍍）防腐強化等技術也日益受到重視。 1.3.7模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認同 由于車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，許多輕型材料和輕型結構用于汽車業(yè)，如以鋁代鋼，非全密度成形，高分子材料、復合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采用使得生產(chǎn)成形和加工工藝發(fā)生了根本變革，相應地出現(xiàn)了液態(tài)（半固態(tài)）擠壓模具及粉末鍛模、沖壓模具功能復合化、超塑性成形、塑性精密成形技術、塑

16、料模氣體輔助注射技術及熱流道技術、高壓注射成型技術等[3]。 另一方面，隨著先進制造技術的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設計、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應模具單件生產(chǎn)特點的柔性制造技術；創(chuàng)造最佳管理和效益的精益生產(chǎn)；提高快速應變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡制造等新的生產(chǎn)模式；模具標準件的日漸廣泛應用（模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質量和降低模具制造成本）；廣泛采用標準件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設計與制造等。 2 注塑件的設計 2.1 功能設計 功能設計是

17、要求塑件應具有滿足使用目的功能,并達到一定的技術指標.該塑件是日用品,承受外力的幾率不大,如振動,沖擊載荷,摩擦等情況比較少;塑件的工作溫度是室溫,這使得在材料選擇時對熱變形溫度,脆化溫度,分解溫度的要求降低;作為一種日用品,生產(chǎn)批量應該是大批大量生產(chǎn),這樣,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命,在材料的選擇時要綜合各種因素;此外,塑料都會老化,作為一種光學用品,還要考慮到材料的光氧化等問題. 2.2 材料選擇 通常,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求,以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù).對于常溫工作狀態(tài)下的結構件來說,要考慮的主要是材料的力學性能,如屈服應力,彈性模量,彎曲強

18、度,表面硬度等.該塑件對材料的要求首先必須是透光性好,其次才是成型難易和經(jīng)濟性問題,以下是對幾種透光性能較好材料的性能對比，如下表所示。 材料的性能和成型特性比較 塑料 品種 性 能 特 點 成 型 特 點 模具設計 注意事項 使用溫度 主要用途 高密度聚乙烯（結晶型） 半透體，具有極好的抗沖擊性，良好的耐熱性和耐寒性，化學穩(wěn)定性好，具有較高的剛性和韌性，機械強度好。介電性能，耐環(huán)境應力開裂性亦較好。 結晶料,吸濕小,不須充分干燥,流動性極好流動性對壓力敏感,成型時宜用高壓注射,料溫均勻,填充速度快 因流動性好，適宜用點澆口，但因熱膨脹大，塑件中 不宜有嵌件

19、 —30℃~80℃ 裝飾制品，儀表殼，絕緣零件，容器，肥皂盒，日用品等 有機玻璃（非結晶型） 透光率最好，質輕堅韌，電氣絕緣性好/但表面硬度不高，質脆易開裂，化學穩(wěn)定性較好，但不耐無機酸，易溶于有機溶劑 流動性差，易產(chǎn)生流痕，縮孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射時速度不能太高 合理設計澆注系統(tǒng)，便于充型，脫模斜度盡可能大，嚴格控制料溫與模溫，以防分解 收縮率取0.35℅ 〈80℃ 透明制品，如窗玻璃，光學鏡片，燈罩等 聚碳酸酯（非結晶型） 透光率較高，介電性能好，吸水性小，力學性能好，抗沖擊，抗蠕變性能突出，但耐磨性差，不耐堿，酮，酯

20、耐寒性好，熔融溫度高，黏性大，成型前需干燥，易產(chǎn)生殘余應力，甚至裂紋，質硬，易損模具，使用性能好 盡可能使用直接澆口，減小流動阻力，塑料要干燥，不宜采用金屬嵌件，脫模斜度〉2? 〈130℃脆化溫度為—100℃ 在機械上做齒輪，凸輪，蝸輪，滑輪等，電機電子產(chǎn)品零件，光學零件等 以上的性能分析對比中看出,在透光度方面，由于該塑件設計為一般性民用品，對透光度要求不高，需要考慮的主要還是在于價格方面。我們主要要求是價格和耐磨性,其它如拉伸強度,斷裂伸長率等則是次要考慮的指標(這由塑件的工作環(huán)境決定),最終選定HDPE為塑件材料.因其具有較高的剛性和韌性以及極好的抗沖擊性，它

21、所擁有的特性符合我們的塑件要求。 2.3 結構設計 塑件設計結構設計 對塑件設計要求能放置燈泡，外接電線，所以要考慮到燈泡與燈座、電線內(nèi)部連接的問題。關于零件的造型圖如下圖所示。詳細結構可參考零圖紙 2.1 壁厚 無論是結構件還是板壁,當達到一定的厚度時，才能保證其力學強度.一般地說,在滿足力學性能的前提下厚度不宜過厚,這不僅可以節(jié)約原材料,降低生產(chǎn)成本,而且可以縮短塑件在模具內(nèi)冷卻或固化的時間,以提高生產(chǎn)效率;并且可避免因過厚產(chǎn)生的縮孔，凹陷 ,夾心等質量上的缺陷.以下是PE的壁厚推薦值: 最小壁厚mm 小型件壁厚mm 中型件壁厚mm 大型件壁厚

22、mm 0.6 1.25 1.6 3.2~5.4 該塑件屬于中大型件,從圖上看,塑件邊緣的壁比較厚,取5mm,殼體取3mm,這樣使得整個塑的壁厚不均勻的,但若減小邊緣的壁厚,則對塑件的推出不利, 邊緣壁厚可用來放置推桿或推板。 2.2脫模斜度 由于塑件成型時冷卻過程中產(chǎn)生收縮,使其緊箍在凸模或型芯上,為了便于脫模,防止因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損,與脫模方向平行的塑件內(nèi),外表面都應具有合理的斜度.以下是PE的脫模斜度推薦值: 型芯 型腔 20′

23、~45′ 25′~45′ 塑件內(nèi)表面在造型時就有弧度,如果要有脫模斜度就是在凹槽和鎖位處,這不僅對脫模有好處，而且可以更好的鎖緊。 以下為取塑料脫模斜度時應注意的事項： 1：脫模斜度取向，塑件內(nèi)以小端為準向擴大方向取得，外形以型腔大端為準，斜度內(nèi)縮小方向取得 2：塑件外形復雜、壁厚較厚，收縮率較大的以及增強塑料應取較大脫模斜度 3：為縮小塑件兩端尺寸差距，塑件高度H>100mm時取小脫模斜度；塑件高度H<50mm時取較大脫模斜度 4：為防止塑件留在定摸內(nèi)，定摸脫模斜度比動模小 5：塑件精度要求高的，取較小脫模斜度，當塑件某個尺寸要求很高時，可以做成“直身”即脫模

24、斜度為0，當這個距離不可過大，且模具表面光潔度要高，防止拉傷模具和塑件 6：有自潤滑性，延性、彈性的塑件脫模斜度可以適當取小值 2.3 加強肋 塑件上適當設置的加強肋可以防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動方向的加強肋還能降低充模阻力，提高融體流動性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。在該塑件中的加強肋起到引導物料流動的作用同時又對電池進行定位，高度比分型面低1MM，脫模斜度取2度，頂部倒圓角，低部倒角R，寬度取0.5T。通常加強肋的設計原則為高度低（過高時容易在彎曲和沖擊負荷作用下受損），寬度小，而數(shù)量多為好（塑件形狀所允許的情況下）。 2.4圓角 塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接

25、處，一般采用圓角連接，有特殊要求時才采用尖角結構。尖角容易產(chǎn)生應力集中，在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模，同時也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動和塑件的脫模。圓角的取值與應力集中的關系遵循R/T函數(shù)關系，當R/T=0.6以后應力集中變的緩和，該塑件大部分的圓角取R1，較大值取到R3。加強肋的圓角半徑值關系如下表所示。 肋的圓角半徑值關系表 肋的高度/mm 6.5 6.5~13 13~19 ＞19 圓角半徑 /mm 0.8~1.5 1.5~3.0 2.5~5.0 3~6.5 塑件上其它的特征還有如孔，螺紋，嵌件，鉸鏈，文字和花紋等，各個特征都有其設計原則

26、和特殊功能，因為該塑件沒有涉及，所以就不一一介紹 2.4 塑件的尺寸精度及表面質量 2.4.1尺寸精度 （1）尺寸精度的選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質量的首要標準，然而在滿足塑件使用要求的前提下，設計時總是盡量將其尺寸精度放低一些從而降低模具的加工難度和制造成本。對塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，所以精度要求為一般精度即可，但是由于要保證兩半殼體的閉合，所以在凹槽和鎖位處應該對精度要求高些，對其要有公差配合要求，應選擇高精度。根據(jù)精度等級選用表，PS的高精度為2級，一般精度為3級。根據(jù)塑件尺寸公差表，在公稱尺寸在100~120范

27、圍內(nèi)，取MT2B級的公差數(shù)值為0.52 mm，MT3B級的公差數(shù)值為0.78 mm。 （2）尺寸精度的組成及影響因素；制品尺寸誤差構成為： 制品尺寸誤差構成： 　　δ＝δs 十δz 十δc 十δa 　　式中δ--制品總的成型誤差； 　　δs--塑料收縮率波動所引起的制品誤差； 　　δz--模具成型零件制造精度所引起的制品誤差； 　　δc--模具磨損后所引起的制品誤差； 　　δa--模具安裝、配合間隙所引起的制品誤差。 　　一般有δs＝1/3δ，δz＝1/3δ，δc＝1/6δ。 　　影響制品尺寸精度的因素很多，彼此間又形成交叉影響： 　　(1) 成型材料。影響制品尺

28、寸精度的材料方面的因素有收縮率波動值，原料水分及揮發(fā)物含量，原料的配制工藝，原料的生產(chǎn)批號，分子量分布，結晶形態(tài)，保存方法和時間。 　　(2) 成型條件。影響制品尺寸精度的成型條件有：料筒溫度、模具溫度，注射量、注射速度，注射壓力，保壓時間、冷卻時間，成型方式（注射、壓制）。 　　(3) 制品的形狀和尺寸。形狀復雜則收縮不均；壁厚變化大則收縮不均；大尺寸制品收縮總量大；斜度大則精度低。 　　(4) 模具結構。中由模具直接決定的尺寸Dl、D3，其誤差受模具制造精度、模具磨損量的支配；圖2-101 中模具間接決定的尺寸Hl、H2、Tl、T2，誤差除受模具制造精度、磨損量的影響外，還受模具安裝

29、精度、設備狀態(tài)的影響。另外進料口尺寸大，收縮??；與料流方向平行的尺寸收縮大，與料流方向垂直的尺寸收縮小；分型面決定毛邊的位置和方向，影響垂直于分型面的尺寸精度。模具裝配，如型芯、頂桿的固定方法，模具的拼合，模具的加工等直接影響制品尺寸精度。模具的磨損，如型腔、型芯的磨損直接影響制品的精度。 　　(5) 制造誤差。模具制造誤差將直接反映在制品上。 　　(6) 成型后的條件。主要是指測量誤差和存放誤差。測量誤差主要是由測量工具、測量方法、測量時間等因素造成的；存放方式不當致使制品彎曲、扭曲，存放溫度、濕度不當使制品發(fā)生形狀及尺寸變化。 2.4.2塑件的表面質量 表面質量是一個相當大的概念，

30、包括微觀的幾何形狀和表面層的物理-力學性質兩方面技術指標，而不是單純的表面粗糙度問題。塑件的表觀缺陷是其特有的質量指標，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個等級。該塑件要求對型腔拋光，所以對粗糙度的要求比較高，查表得PS拋光后順紋路方向的表面粗糙度為0.02m，垂直紋路方向的表面粗糙度為0.26m。 3 注塑成型的準備 成型前的準備工作可能包括的內(nèi)容很多。如：物料加工性能的檢驗(測定塑料的流動性、水分含量等)；原料加工前的染色和選粒；粒料的預熱和干燥；嵌件的清洗和預熱；試模和料筒清洗等。 　　1原料的預處理

31、　　 根據(jù)塑料的特性和供料情況，一般在成型前應對原料的外觀和工藝性能進行檢測。如果所用的塑料為粉狀，如：聚氯乙烯，還應進行配料和干混；如果制品有著色要求，則可加入適量的著色劑或色母料；供應的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發(fā)的低分子物，特別是一些具有吸濕傾向的塑料含水量總是超過加工所允許的限度。因此，在加工前必須進行干燥處理，并測定含水量。在高溫下對水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下，甚至0.03%～0.05%，因此常用真空干燥箱干燥。已經(jīng)干燥的塑料必須妥善密封保存，以防塑料從空氣中再吸濕而喪失干燥效果，為此采用干燥室料斗可連續(xù)地為注塑機提供干燥的熱料，對簡化作業(yè)、保持清

32、潔、提高質量、增加注射速率均為有利。干燥料斗的裝料量一般取注塑機每小時用料量的2.5倍。 　　2嵌件的預熱 　　注射成型制品為了裝配及強度方面的要求，需要在制品中嵌入金屬嵌件。注射成型時，安放在模腔中的冷金屬嵌件和熱塑料熔體一起冷卻時，由于金屬和塑料收縮率的顯著不同，常常使嵌件周圍產(chǎn)生很大的內(nèi)應力(尤其是象聚苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多顯著)。這種內(nèi)應力的存在使嵌件周圍出現(xiàn)裂紋，導致制品的使用性能大大降低。這可以通過選用熱膨脹系數(shù)大的金屬(鋁、鋼等)作嵌件，以及將嵌件(尤其是大的金屬嵌件)預熱。同時，設計制品時在嵌件周圍安排較大的厚壁等措施。 　　3機筒的清洗 　　新購進的注塑機初用之前

33、，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注塑機機筒進行清洗或拆洗。 　　清洗機筒一般采用加熱機筒清洗法。清洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。對于熱敏性塑料，如聚氯乙稀的存料，可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等進行過渡換料清洗，再用所加工的新料置換出過渡清洗料。 　　4脫模劑的選用 　　脫模劑是能使塑料制品易于脫模的物質。硬脂酸鋅適用于除聚酰胺外的一般塑料；液體石蠟用于聚酰胺類的塑料效果較好；硅油價格昂貴，使用麻煩，較少用。 　　使用脫模劑應控制適量，盡量少用或不用。噴涂過量會影響制品外觀，對制品的彩飾也會產(chǎn)生不良影響。 3.2 注塑成型工藝條件

34、1）溫度；注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。PE料與溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如下表所示。 溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 料筒溫度 /℃ 噴嘴溫度/℃ 模具溫度/℃ 熱變形溫度 /℃ 后段 中段 前段 1.82M PA 0.45MPA 140~300 200~350 220~350 220~350 10~90 65~96 —— 2）壓

35、力；注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動的阻力，提供充模速度及對熔料進行壓實等。保壓力的大小取決于模具對熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關。對于像PS流動性好的料，保壓力應該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機螺桿頂部的熔體在螺桿轉動后退時所受到的壓力，背壓力除了可驅除物料中的空氣，提高熔體密實程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時的剪切作用增強，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，背壓的使用范圍約為3.4~27.5MPA。 3）時間；完成一次注塑成型過程所需要的時間稱為成型周期

36、。包括注射時間，保壓時間，冷卻時間，其他時間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質量的前提下盡量減小成型周期的各段時間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時間和冷卻時間，在實際生產(chǎn)中注射時間一般為3~5秒，保壓時間一般為20~120秒，冷卻時間一般為30~120秒（這三個時間都是根據(jù)塑件的質量來決定的，質量越大則相應的時間越長）。確定成型周期的經(jīng)驗數(shù)值如下表所示。 成型周期與壁厚關系 制件壁厚 /mm 成型周期 / s 制件壁厚 / mm 成型周期 / s 0.5 10 2.5 35 1.0 15 3.0 45

37、 1.5 22 3.5 65 2.0 28 4.0 85 經(jīng)過上面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因為各個推薦值有差別，而且有的與實際注塑成型時的參數(shù)設置也不一致，結合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如下表所示。 制品成型工藝參數(shù)初步確定 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 注塑機類型 螺桿式 螺桿轉速（r/min） 48 噴嘴形式 直通式

38、 模具溫度 50 噴嘴溫度(℃) 230 后段溫度(℃) 140~300 中段溫度(℃) 200~230 前段溫度(℃) 220~350 注射壓力MPa 90 保壓力MPa 80 注射時間s 1.5 保壓時間 s 5 冷卻時間s 20

39、 其他時間s 3 成型周期s 30 成型收縮(%) 0.6 干燥溫度(℃) 60~80 干燥時間(℃) 1~3 后處理溫度70℃，保溫時間2小時。 3.3注塑機的選擇 3.3.1 注塑機簡介 1956年制造出世界上第一臺往復螺桿式注塑機,這是注塑成型工藝技術的一大突破,目前注塑機加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機的產(chǎn)量占整個塑料機械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設備制造

40、業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機種之一. 注塑機的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標準的分類方法.常用的說法有: （1）按設備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機； （2）按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機。 此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。 3.3.2 注塑機基本參數(shù) 注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設計,制造,購買和使用注塑機的主要依據(jù). (1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達

41、到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力. (2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力. (3)注射速率；為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度. 常用的注射速率如下表所示。 注射量與注射時間的關系 注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000 注射速率/CM/S 125 200 333 570 89

42、0 1330 1600 2000 注射時間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5 (4)塑化能力；單位時間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調,若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期. (5)鎖模力；注塑機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開. (6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件

43、所使用的模具尺寸范圍. (7)開合模速度；為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停. (8)空循環(huán)時間；在沒有塑化,注射 3 注塑成型的準備 成型前的準備工作可能包括的內(nèi)容很多。如：物料加工性能的檢驗(測定塑料的流動性、水分含量等)；原料加工前的染色和選粒；粒料的預熱和干燥；嵌件的清洗和預熱；試模和料筒清洗等。 　　3.1.1原料的預處理 　　根據(jù)塑料的特性和供料情況，一般在成型前應對原料的外觀和工藝性能進行檢測。如果所用的塑料為粉狀，如：聚氯乙烯，還應進行配料和干混；如果制品有著色要求，則可

44、加入適量的著色劑或色母料；供應的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發(fā)的低分子物，特別是一些具有吸濕傾向的塑料含水量總是超過加工所允許的限度。因此，在加工前必須進行干燥處理，并測定含水量。在高溫下對水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下，甚至0.03%～0.05%，因此常用真空干燥箱干燥。已經(jīng)干燥的塑料必須妥善密封保存，以防塑料從空氣中再吸濕而喪失干燥效果，為此采用干燥室料斗可連續(xù)地為注塑機提供干燥的熱料，對簡化作業(yè)、保持清潔、提高質量、增加注射速率均為有利。干燥料斗的裝料量一般取注塑機每小時用料量的2.5倍。 　　3.1.2嵌件的預熱 　　注射成型制品為了裝配及強度方面的要求

45、，需要在制品中嵌入金屬嵌件。注射成型時，安放在模腔中的冷金屬嵌件和熱塑料熔體一起冷卻時，由于金屬和塑料收縮率的顯著不同，常常使嵌件周圍產(chǎn)生很大的內(nèi)應力(尤其是象聚苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多顯著)。這種內(nèi)應力的存在使嵌件周圍出現(xiàn)裂紋，導致制品的使用性能大大降低。這可以通過選用熱膨脹系數(shù)大的金屬(鋁、鋼等)作嵌件，以及將嵌件(尤其是大的金屬嵌件)預熱。同時，設計制品時在嵌件周圍安排較大的厚壁等措施。 3.1.3機桶的清洗 新購進的注塑機初用之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注塑機機筒進行清洗或拆洗。 　　清洗機筒一般采用加熱機筒清洗法。清洗料

46、一般用塑料原料(或塑料回收料)。對于熱敏性塑料，如聚氯乙稀的存料，可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等進行過渡換料清洗，再用所加工的新料置換出過渡清洗料。 　　3.4脫模劑的選用 　　脫模劑是能使塑料制品易于脫模的物質。硬脂酸鋅適用于除聚酰胺外的一般塑料；液體石蠟用于聚酰胺類的塑料效果較好；硅油價格昂貴，使用麻煩，較少用。 　　使用脫模劑應控制適量，盡量少用或不用。噴涂過量會影響制品外觀，對制品的彩飾也會產(chǎn)生不良影響。 3.2 注塑成型工藝條件 注塑成型是一門工程技術，它所涉及的內(nèi)容是將塑料轉變?yōu)橛杏貌⒛鼙３衷行阅艿闹破?。注射成型的重要工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度，壓力和相應的各個作

47、用時間。 溫度控制 1、料筒溫度：注射模塑過程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動，而后一種溫度主要是影響塑料的流動和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動溫度，同一種塑料，由于來源或牌號不同，其流動溫度及分解溫度是有差別的，這是由于平 均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同類型的注射機內(nèi)的塑化過程也是不同的，因而選擇料筒溫度也不相同。 2、噴嘴溫度：噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的"流涎現(xiàn)象"。噴嘴溫度也不能過低，否則將會造成熔料的早凝而將噴嘴堵*，或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能 3、

48、模具溫度：模具溫度對制品的內(nèi)在性能和表觀質量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結晶性的有無、制品的尺寸與結構、性能要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等）。 壓力控制： 注塑過程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影響塑料的塑化和制品質量。 1、塑化壓力：（背壓）采用螺桿式注射機時，螺桿頂部熔料在螺桿轉動后退時所受到的壓力稱為塑化壓力，亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的轉速都不變，則增加塑化壓力時即會提高熔體的溫度，但會減小塑化的速度。此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出

49、熔體中的氣體。一般操作中，塑化壓力的決定應在保證制品質量優(yōu)良的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過20公斤/平方厘米。 2、注射壓力：在當前生產(chǎn)中，幾乎所有的注射機的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料所施的壓力（由油路壓力換算來的）為準的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動阻力，給予熔料充模的速率以及對熔料進行壓實。 成型周期 完成一次注射模塑過程所需的時間稱成型周期，也稱模塑周期。它實際包括以下幾部分： 成型周期:成型周期直接影響勞動生產(chǎn)率和設備利用率。因此,在生產(chǎn)過程中,應在保證質量的前提下,盡量縮短成型周期中各個

50、有關時間。在整個成型周期中,以注射時間和冷卻時間最重要,它們對制品的質量均有決定性的影響。注射時間中的充模時間直接反比于充模速率,生產(chǎn)中充模時間一般約為3-5秒。 注射時間中的保壓時間就是對型腔內(nèi)塑料的壓力時間,在整個注射時間內(nèi)所占的比例較大,一般約為20-120秒(特厚制件可高達5~10分鐘)。在澆口處熔料封凍之前,保壓時間的多少,對制品尺寸準確性有影響,若在以后,則無影響。保壓時間也有最惠值,已知它依賴于料溫,模溫以及主流道和澆口的大小。如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的,通常即以得出制品收縮率波動范圍最小的壓力值為準。冷卻時間主要決定于制品的厚度,塑料的熱性能和結晶性能,以

51、及模具溫等。冷卻時間的終點,應以保證制品脫模時不引起變動為原則,冷卻時間性一般約在30~120秒鐘之間,冷卻時間過長沒有必要,不僅降低生產(chǎn)效率,對復雜制件還將造成脫模困難,強行脫模時甚至會產(chǎn)生脫模應力。成型周期中的其它時間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動化以及連續(xù)化和自動化的程度等有關。 3.3注塑機的選擇 1956年制造出世界上第一臺往復螺桿式注塑機,這是注塑成型工藝技術的一大突破,目前注塑機加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機的產(chǎn)量占整個塑料機械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設備制造業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機種之一. 選型 　　一般而言，從事注塑行業(yè)多年的客戶多半有能力自行判斷并選擇合適

52、的注塑機來生產(chǎn)。但是在某些狀況下，客戶可能需要廠商的協(xié)助才能決定采用哪一個規(guī)格的注塑機，甚至客戶可能只有產(chǎn)品的樣品或構想，然后詢問廠商的機器是否能生產(chǎn)，或是哪一種機型比較適合。 　　此外，某些特殊產(chǎn)品可能需要搭配特殊裝置如蓄壓器、閉回路、射出壓縮等，才能更有效率地生產(chǎn)。由此可見，如何決定合適的注塑機來生產(chǎn)，是一個極為重要的問題。以下資訊提供給讀者參考。 　　通常影響射出機選擇的重要因素包括模具、產(chǎn)品、塑料、成型要求等，因此，在進行選擇前必須先收集或具備下列資訊： 　　◆ 模具尺寸(寬度、高度、厚度）、重量、特殊設計等； ◆ 使用塑料的種類及數(shù)量（單一原料或多種塑料）； 　　◆

53、 注塑成品的外觀尺寸（長、寬、高、厚度）、重量等； ◆ 成型要求，如品質條件、生產(chǎn)速度等 二、注塑機的注塑過程 1.閉模和鎖緊 2.注射座前移和注射 3.保 壓 4.制品冷卻和預塑化 5.注射座后退 6.開模和頂出制品 三、 注塑機的構成 ?注射裝置： 預塑，向模腔注入熔體（由螺桿、料筒、 噴嘴、料斗、計量、傳動、注射和移動油缸、注射座組成） ?合模裝置： 啟閉模具并保證可靠的緊鎖、成型（前后固定 板、移動板、拉桿、合模油缸、連桿、調模系統(tǒng)、頂出機構） ?液壓傳動： 使注射機按預定的注射工藝要求和動作程序準確有效工作（各種液壓元件回路及輔助設備 ?電控系統(tǒng)：

54、 提供動力，按指令控制主機（電器、儀表、線路） 四、注塑機的分類 1、按機器結構相對位置：立式（小型機）、臥式（大、中、?。⒔鞘綑C、多模式； 2、按塑化方式：柱塞式、預塑式 3、按用途：玻纖增強、發(fā)泡、熱固性、雙色、加氣注射機 4、按合模系統(tǒng)：機械式、液壓式、液壓-機械式、全電動式 3.3.2注塑機的基本參數(shù) 注射機的注射量、注射壓力、注射速率、塑化能力、合模面積、合模力、開合模速度、空循環(huán)時間等參數(shù)是設計、制造、購置和使用注射機的主要技術參數(shù)。 一、 注射量 是指在對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大 公稱注射量是指對空實際

55、注射量， 理論注射量 Q理= πD2S/4，其中 D－螺桿或柱塞的直徑 S－螺桿或柱塞的最大行程 公稱注射量 實際注射時有回流和補料需要，實際注射時的公稱注射量 Q= ﹝０.75～0.85﹞Q理。 二、注射壓力 為克服熔料流經(jīng)噴嘴、澆道和模腔等處的阻力，螺桿對熔料必須施加足夠的壓力， 即注射壓力 P=（D/d）2P0 P0－油壓； D－注射油缸內(nèi)徑； d—螺桿（柱塞）外徑 三、注射速率 為使熔料及時充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外，熔料還必須有一定的流動速度。 q注=Q公/t注 V注=S/t注 其中 q注－注射速率（厘米3/秒） Q公－公稱注射量（厘米

56、3） t注－注射時間（秒） S－注射行程（毫米） 常用的注射速率如表3-4所示。 表3-4 注射量與注射時間的關系 注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000 注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000 注射時間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5 四、鎖摸力合模機構對模具所能施加的最大夾緊力。 T=K

57、PA K－壓力損失系數(shù)0.4-0.7 P－平均模內(nèi)壓力 3.3.3選擇注塑機 4 模具設計 4.1 塑料配方 塑料配方設計是塑料制品成型加工中在加工設備和工藝參數(shù)確定之后所必須進行的重要環(huán)節(jié),設計水平的高低直接關系到塑料制品的最終使用性能的優(yōu)劣,也是應用現(xiàn)代技術對塑料進行改性的過程,其技術含量極高.一個成功配方的產(chǎn)生是多年實踐經(jīng)驗與應用高新技術的結局.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

58、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,通常為填充劑增韌性、著色劑、粉紅色、沖擊改進劑、阻燃劑、抗靜電劑、脫模劑、抗菌劑等.根據(jù)PS的特性及使用性能要求,配方中應含有以下添加劑. 1填充劑 加于塑料中以降低其成本和增進其物性，特別是硬度、剛度及沖擊強度之相對惰性的物質稱為填充劑或填料。 2增韌性 SBS,ABS,EPR,加到聚合物中用以增加它的柔軟性、可加工性或伸長性的物質 3著色劑 粉紅色；提高產(chǎn)品的耐候性，主要是通過著色劑防紫外線功能而實現(xiàn)的。增加制品美感，以吸引消費者的購買欲望 4沖擊改進劑 PVC、聚烯烴、聚苯乙烯，能提高塑料沖擊強

59、度。 5阻燃劑 HX；可以阻止或減緩聚合物燃燒 6抗靜電劑 季銨鹽、聚乙二醇；能減少塑料制品表面所帶靜電荷 7脫模劑 石蠟、聚乙烯蠟；能在制品和金屬之間形成一種屏障以防黏附的物質 8抗菌劑 很多塑料制品的表面會滋生致病細菌，與人觸后可能導致如感冒，咽炎，流行性腦膜炎，肺結核等疾病的傳播。塑料抗菌改性是在樹脂中加入抗菌劑，其逸出塑料表面后，可將沾在塑料表面的細菌殺死或抑制細菌的繁殖，保持自身的清潔狀態(tài)。 4.2分型面確定原則 選擇模具分型面時，通常應考慮以下幾項基本原則。 1. 模具分型面應選在塑件外形最大輪廓處 塑件在動，定模的方位確定后，其模具分型面應

60、選在塑件外形的最大輪廓處，否則塑件會無法從型腔中脫出，這是最基本的選擇原則。 2. 模具分型面的選擇應有利于塑件順利脫模 由于注塑機的頂出裝置在動模的一側，所以模具分型面的選擇應盡可能使塑件在開模后留在動模一側，這樣有助于在動模部分設置的推出機構工作，若在定模內(nèi)設置推出機構就會增加模具的復雜程度。 3. 模具分型面的選擇應保證塑件的精度要求和外觀質量 模具分型面不能選在塑料之間的光滑表面和外觀面，以免影響制件的外觀質量。 對于塑料制件要求同軸度較高的部分，選擇模具分型面時最好將它們設置在模具的同一側塑腔內(nèi)。 4. 模具分型面的選擇應有利于模具的加工 通常在模具結構設計中，選擇平直

61、分型面居多。但為了便于模具的制造，應根據(jù)模具的實際情況選擇合理的分型面。 5. 模具分型面的選擇應有利于排氣 模具分型面是模具結構中主要的排氣渠道，應盡量設置在塑料融體流動方向的末端，并且與澆注系統(tǒng)的設計應同時考慮，便于模具型腔內(nèi)的氣體排出。 6. 模具分型面的選擇應考慮模具的側向抽芯 為了保證側向抽芯的放置容易和抽芯機構的動作順利，選擇模具分型面時，應以淺的側向凹孔或短的側向凸臺作為抽芯方向，將較深的凹孔或較高的凸臺放置于合模的方向，并盡量把側向抽芯機構放置在動 4.3型腔數(shù)目的確定 注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時主要考慮以下幾個有關因素：

62、 （1）塑件的尺寸精度； （2）模具制造成本； （3）注塑成型的生產(chǎn)效益； （4）模具制造難度。 考慮到該塑件是一般日用品,查手冊得塑件的經(jīng)濟精度推薦4級, ,所以初定為一模兩腔最合理. 4.4澆口的確定 PE料的流動性好,可適用于各種澆口,為了不影響外觀,簡化模局結構,確定使用側澆口。 4.5模具材料的選擇 模具材料的選用 在再談模具材料之前，我們要先了解注塑模具的一些基本的東西，首先是模具的分類，一般把模具按使用壽命的長短分五級，一級在百萬次以上，二級是50萬----100萬次，三級在30萬-----50萬次，四級在10萬---30萬次，五級在10萬次以下，一級

63、與二級模具都要求用可以熱處理硬度在HRC50左右的鋼材，否則易于磨損，注塑出的產(chǎn)品易超差，故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能，又要在高硬度的狀態(tài)下有好的切削性能，當然還有其他方面的考慮。在選擇模具鋼時,首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能,從使用性能考慮:硬度是主要指標之一,模具在高應力作用下欲保持尺寸不變,必須有足夠的硬度,當承受沖擊載荷時還要考慮折斷,崩刃問題,所以韌性也是一重要指標,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,從PS特性看,這三項指標是必須要滿足的,此外還有紅硬性,抗壓屈服強度和抗彎強度和熱疲勞能力的指標。 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

64、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)濟考慮,要求材料來源廣,價格低。 查手冊選擇模仁的材料是4Cr13.屬馬氏體類型不銹鋼,該鋼機械加工性能較好,經(jīng)熱處理(淬火及回火)后,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,拋光性能,較高的強度和耐磨性,適于制造承受高負荷,高耐磨及在腐蝕介質作用下的塑料模具,透明塑料制品模具等.有關參數(shù)如下: 物理性能。臨界溫度（℃）AC1：820 ； AC3： 1100； 線膨脹系數(shù)：10.5(在20~100℃) 熱導率：27.6W.(M.K)-1 (在20℃左右) 彈性模量（MP）210000~223500 (20℃

65、左右) 4.6澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)即將液態(tài)金屬引入鑄型型腔而在鑄型內(nèi)開設的通道。澆注系統(tǒng)包括：①澆口杯。承接澆包倒進來的金屬液,也稱外澆口②直澆口。聯(lián)接外澆口和橫澆口,將金屬液由鑄型外面引入鑄型內(nèi)部③橫澆口。聯(lián)接直澆口，分配由直澆口來的金屬液流。④內(nèi)澆口。聯(lián)接橫澆口，向鑄型型腔灌輸金屬液。 　澆注系統(tǒng)的作用是：控制金屬液充填鑄型的速度及充滿鑄型所需的時間;使金屬液平穩(wěn)地進入鑄型,避免紊流和對鑄型的沖涮;阻止熔渣和其他夾雜物進入型腔;澆注時不卷入氣體，并盡可能使鑄件冷卻時符合順序凝固的原則。內(nèi)澆口的總截面積、橫澆口的總截面積和直澆口的總截面積是澆注系統(tǒng)的重要參數(shù)。根據(jù)內(nèi)澆口、橫澆口、直

66、澆口的各自總截面積的比例不同，澆注系統(tǒng)分為開放式和封閉式兩種。這里所說的截面積都是指與液流方向垂直的最小截面面積。當內(nèi)澆口的總截面積最小時，澆注開始后整個澆注系統(tǒng)很快就充滿了金屬液，有利于阻止熔渣及夾雜物進入型腔，這種澆注系統(tǒng)通常稱為封閉式澆注系統(tǒng)，一般都優(yōu)先采用。當橫澆口或直澆口的總截面積小于內(nèi)澆口的總截面積時，澆注過程中金屬液不會完全充滿澆注系統(tǒng)，這種澆注系統(tǒng)通常稱為開放式澆注系統(tǒng)，僅在特殊工藝采用。 澆口杯的作用是將澆包傾注的液態(tài)金屬導入直澆口。小型鑄件的澆口杯大都為漏斗形，上口的直徑應是直澆口的 2倍以上，而且一般都在造型時直接在鑄型上做出。中型以上的鑄件，澆口杯常為盆形，一般都單獨做出后置于鑄型上面。質量要求高的鑄件還要在澆口杯中設置特殊的集渣裝置。 4.6.1主流道 主流道是連接注塑機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時也改善料流的速度，因為要和注塑機相配，所以其尺寸與注塑機有關，如圖所示： 主要參數(shù)： 錐角=3°； 內(nèi)表面粗糙度Ra=0.63 ； 小端直徑D=d+(0.5~1)mm