塑料套注塑成型工艺与模具设计

密度?/(kg.dm?3) 比体积/(dm3.kg?1) 吸水率24h/(%) 玻璃化温度/?C 熔点/?C 计算收缩率/(%) 比热容/(J/kg.K) [3]0.91 1.10 0.01~0.83 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 拉伸弹性模量/GPa 抗弯强度/MPa 弯曲弹性模量/GPa 抗压强度/MPa 线膨胀系数/(10?5??C?1) 37MPa 40MPa 1.1~1.6 67.5 1.45 69MPa -18~-10 170～176℃ 1.0～3.0 1762 注：源自参考文献中的表12-3

第二章 拟定模具结构形式

2.1 分型面位置的确定

在塑件设计阶段，就应该考虑成型时分型面的形状数量，否则就无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面选择是否合理，对塑件质量工艺，操作难易程度和模具设计制造有很大影响。因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。

1) 分型面的选择原则[1]：

(1) 分型面的选择应便于塑件脱模和简化模具结构，选择分型面应尽量使塑件开模时留在动模;

(2) 分型面应尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的溢料边易于消除和修整;

(3) 分型面的选择应保证塑件尺寸精度; (4) 分型面选择应有利于排气; (5) 分型面选择应便于模具零件的加工; (6) 分型面选择应考虑注射机的规格 2) 分型面的选择方案

(1) 分型面选择方案Ⅰ。分型面与开模方向垂直，位置选在直径为?33的端面如图2-1所示，动模上的型芯凸出，开模后，塑件包紧型芯，留于动模，然后采用脱模板将塑件推出，整个塑件成型精度较高，模具也比较简单。

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图2-1 分型面形式与位置 1 动模部分 2 分型面 3 定模部分

(2) 分型面选择方案Ⅱ。分型面与开模方向垂直，位置选在直径为?33与?25的相交处如图2-2所示，?33和?25分别在动模和定模内成型，这将由于合模误差不利于保证其同轴度要求。采用圆筒形推杆将塑件推出，整个塑件成型精度较方案Ⅰ低，模具也较方案Ⅰ复杂。

图2-2 分型面形式与位置 1 定模部分 2 分型面

3 动模部分

综上所述，分型面选择方案Ⅰ，模具结构相对简单，塑件成型精度可靠，因此采用方案Ⅰ。

2.2 确定型腔数量和排列方式

该塑件为小型塑件，精度要求不高，又是中等批量生产，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用、设备运转费用低一些，初定为一模四腔的模具形式。如图2-3所示。

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图2-3 型腔的排列

2.3 模具结构形式的确定

从上面分析中可知，本模具拟采用一模四腔，推件板推出，流道采用平衡式，浇口采用侧浇口，定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支撑板，因此基本上确定模具结构形式为A4型带推件板的单分型面注射模。

第三章 注射机型号的确定

3.1 所需注射量的计算

1) 塑件质量、体积计算

对于该设计，提供了塑件图样，据此建立塑件模型并对此模型用Solid Edge建模分析得：

塑件体积 V1?8.64cm3

塑件质量 m1??V1?0.91?8.64?7.902g 2) 浇注系统凝料体积的初步估算 可按塑件体积的0.6倍估算，由于该模具采用一模四腔，所以浇注系统凝料体积为

V2?4V1?0.6?4?8.64?0.6?20.736cm3

3) 该模具一次注射所需塑料PP

体积 V0?4V1?V2?4?8.64?20.736?55.296cm3 质量 m0??V0?0.91?55.296?50.32g

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3.2 注射机型号的选定

根据以上的计算初步选定型号为XS-ZY-125，型卧式注射机，查表[2]其主要技术参数见表3-1。

表3-1 XS-ZY-125型注射机主要技术参数 额定注射量 螺杆直径 额定注射压力 注射时间 塑化能力 螺杆转速 喷嘴球半径 合模方式 125cm 42mm 150MPa 1.8s 50kg/h 10～140r/min SR12mm 液压-机械 3锁模力 拉杆内间距 最大开模行程 最大模具厚度 最小模具厚度 定位孔直径 喷嘴孔直径 900KN 260×360mm 300mm 300mm 200mm ?100mm ?4mm 注：该注射机由上海塑料机械厂生产 3.3 型腔数量及注射机有关工艺参数校核

1) 型腔数量的校核

(1) 按注射机的最大注射量校核型腔数量

n?KVg?VjVn

式中 K 注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8； Vg 注射机允许的最大注射量，Vg=125cm3；

Vj 浇注系统所需要的塑件体积，Vj=20.736 cm3；

Vn 单个塑件的质量或体积，Vn=8.64g；

0.8?125?20.736?9.17 满足要求

8.64

上式中 左边=4; 右边=

(2) 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量

n?KMt?m2 m1式中 K 注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8； M 注射机的额定塑化量，该注射机为50kg/h=13.89g/s；

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