2-多孔塑料罩注塑模具設(shè)計(jì)--LDPE,多孔,塑料,注塑,模具設(shè)計(jì),ldpe
目 錄
前言..........................................................1
緒論..........................................................2
1.模具工業(yè)的概況.......................................... .2
2.我國塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及地區(qū)分布........................3
3.我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向..................5
4 .注塑模具CAD發(fā)展概況及趨勢...............................6
多孔塑料罩注射模設(shè)計(jì)
第一章：塑件成型工藝性分析
1.塑件（多孔塑料罩）分析....................................7
2.PP的性能分析.............................................8
3.PP的注射成型過程及工藝參數(shù)...............................9
第二章：模具結(jié)構(gòu)形式及注射機(jī)的初步確定
1.分型面的選擇原則..........................................11
2.分型面的確定..............................................11
3.型腔數(shù)量和排位方式的確定..................................12
4.注射機(jī)型號的確定..........................................12
5.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)............................................14
第三章：成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算
1.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)........................................18
2.成型零件鋼材的選用........................................18
3.成型零件工作尺寸的計(jì)算....................................19
4.成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算..........................20
第四章：模架
1.模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用.....................................23
2.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)...........................................24
3.脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)...........................................26
4.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)...............................................26
5.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì).............................................27
致謝...........................................................30
參考文獻(xiàn).......................................................31
附件...........................................................31
前 言
模具課程設(shè)計(jì)是在完成冷沖模具設(shè)計(jì)、塑料模具設(shè)計(jì)、CAD/UG軟件等相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后，一個(gè)重要的綜合性的環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)之前，要具備機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測量、機(jī)械原理及零件、模具材料及熱處理、模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識。初步了解塑件的成型工藝和生產(chǎn)過程，熟悉各種塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。
課程設(shè)計(jì)的基本目的是：
（1）綜合運(yùn)用塑料模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測量、機(jī)械原理及零件、模具材料及熱處理、模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，分析和解決塑料模具設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一步鞏固加深和拓寬所學(xué)的知識。
（2）通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和競爭意識，基本掌握塑料模具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。
（3）通過計(jì)算、繪圖和運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)全面的基本技能訓(xùn)練，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。
緒 論
1.模具工業(yè)的概況
在討論注塑模設(shè)計(jì)之前，先要對國內(nèi)外的塑料模具工業(yè)的狀況、塑料模具工業(yè)的發(fā)展方向有一個(gè)較清晰的了解，這也就使我們對本課題的意義有所了解。首先要對模具有一個(gè)整體的認(rèn)識。模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎(chǔ)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上被稱為“工業(yè)之母”，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不容質(zhì)疑的作用。
模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力” ，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力” 。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。
塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門新興工業(yè)。自塑料問世后的幾十年以來，由于其原料豐富、制作方便和成本低廉，塑料工業(yè)發(fā)展很快，它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個(gè)工業(yè)部門不可缺少的材料。
目前在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。特別是在辦公設(shè)備、照相機(jī)、汽車、儀器儀表、機(jī)械制造、交通、電信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱和手表的殼體等零件，都已經(jīng)向塑料化方向發(fā)展。目前，世界的塑料產(chǎn)量已超過有色金屬產(chǎn)量的總和。
塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。
2.我國塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及地區(qū)分布
在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。還能生產(chǎn)厚度僅為0. 08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0. 02 ~ 0. 05mm，表面粗糙度Ra0. 2 u m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10~30萬次，淬火鋼模達(dá)50 ~100萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。
成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29~34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率不到10%,與國外的50~80%相比，差距較大。
在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UG II、美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對成型過程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中科技大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。
近年來，國內(nèi)己較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM I、SM II等，對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到70%-80%相比，仍有很大差距。技術(shù)比較見表1
表1: 國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表
項(xiàng)目
國外
國內(nèi)
注塑模型腔精度
0. 005~0. 01mm
0.02~0.05mm
型腔表面粗糙度
Ra0.01~0. 05 um
Ra0.20 um
非淬火鋼模具壽命
10-60萬次
10~30萬次
淬火鋼模具壽命
160~300萬次
50~100萬次
熱流道模具使用率
80%以上
總體不足10%
標(biāo)準(zhǔn)化程度
70~80%
小于30%
中型塑料模生產(chǎn)周期
一個(gè)月左右
2~4個(gè)月
我國模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距，但在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近2萬家，從業(yè)人員約50萬人，“九五”期間的年增長率為13%. 2000年總產(chǎn)值為270億元，占世界總量的5%。2008年總產(chǎn)值為450億元，近十年來增長率為15%以上。但從總體上看，自產(chǎn)自用占主導(dǎo)地位，商品化模具僅為1/3左右，國內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求，特別是精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具，仍主要依賴進(jìn)口。目前，就整個(gè)模具市場來看，進(jìn)口模具約占市場總量的20%左右，其中，中高檔模具進(jìn)口比例達(dá)40%以上。因此，近年來我國模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具上，并取得了可喜的成績，模具進(jìn)口逐漸下降，模具技術(shù)和水平也有長足的進(jìn)步。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型精密、復(fù)雜、長壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加較快，其能力提高顯著；股份制改造步伐加快，等等。從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，這2個(gè)省的模具產(chǎn)值已占全國總量的六成以上。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢也很好。我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國家落后許多，其差距主要表現(xiàn)在下列六方面：
(1)國內(nèi)自配率不足80％，中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60％。
(2)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。
(3)模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低很多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長很多。
(4)開發(fā)能力弱，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低，不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動(dòng)地位。
(5)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。
(6)與國際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。
縱觀發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)的認(rèn)識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。因此，模具是國家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對密集。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。
在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重對知識的更新與學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在教學(xué)中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國模具工業(yè)是一個(gè)完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實(shí)實(shí)在在的新時(shí)代即將到來。
3.我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向
在信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展，技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。
模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是：① CAD、CAM、CAE的廣泛應(yīng)用及其軟件的不斷先進(jìn)和CAD／CAM／CAE技術(shù)的進(jìn)一步集成化、一體化、智能化；② PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)管理)、KBE(基于知識工程)、ERP(企業(yè)資源管理)、MIS(模具制造管理信息系統(tǒng))及Internet平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用；③ 高速、高精加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；④ 超精加工、復(fù)合加工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑤ 快速成型與快速制模(RP／RT)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑥ 熱流道技術(shù)、精密測量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用；⑦ 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進(jìn)一步推廣應(yīng)用；⑧ 優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及正確選用；⑨ 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用；⑩ 虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用。
4 .注塑模具CAD發(fā)展概況及趨勢
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)((Computer Aided Design, CAD)是當(dāng)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)水平的迅速提高，CAD技術(shù)及其應(yīng)用一直處于日新月異的發(fā)展浪潮中。作為CAD技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)十分重要的方面，塑料模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬分析與制造，即模具CAD、CAE和CAM也一直是國內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。
三十多年來，國外注射模CAD技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代己開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對熔融塑料在圓盤形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80年代初，人們成功地采用有限元法分析三維型腔內(nèi)塑料熔體的流動(dòng)過程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。近十年來，注射模CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些高水平的商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際使用中不斷改進(jìn)、提高和完善。
多孔塑料罩注射模設(shè)計(jì)
第1章 ：塑件成型工藝性分析
一、 塑件（多孔塑料罩）分析：
本課程設(shè)計(jì)為一多孔塑料罩，如上圖所示。塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，塑件質(zhì)量要求是不允許有變形、裂紋；脫模斜度30′-1°；未注圓角R2-R3；壁厚處處相等；材料要求為PP，未注尺寸公差按所用塑料的高精度等級查取。
（1）外形尺寸 該塑件壁厚為2.5mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，塑件材料為熱塑性塑料，流動(dòng)性較好，適合于注射成型。從工件本身來看，屬于小型件，結(jié)構(gòu)簡單，不用設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)；工件壁厚處處相等，熔體流速不會(huì)突變，壓力變化比較平穩(wěn)。但是，由于塑件上的孔比較多，容易造成熔接痕使塑件整體強(qiáng)度大為降低。
（2）等級精度 影響塑件尺寸精度的因素主要有：塑件材料的收縮率及其波動(dòng)；塑件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度；模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模及模具設(shè)計(jì)的不合理所可能帶來的形位誤差等）；成型工藝因素（模具成型的溫度、壓力、時(shí)間及取向、結(jié)晶、成型后處理等）；成型設(shè)備的控制精度等。其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)及模具制造誤差。按GB/T 14486-1993標(biāo)準(zhǔn)，本塑件所用材料為聚丙烯（PP），根據(jù)要求查塑料模具設(shè)計(jì)手冊可知，本塑件選用高精度2級。
（3）脫模斜度 由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脫出困難，強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模，塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模（及抽芯）方向平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度。只有塑件高度不大、沒有特殊狹窄細(xì)小部位時(shí)，才可以不設(shè)計(jì)斜度。最小脫模斜度與塑料性能、收縮率、塑件的幾何形狀等因素有關(guān)。塑件脫模斜度為：３０′～１°，這里統(tǒng)一選擇脫模斜度為１°。
二、 PP的性能分析：
無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時(shí)變脆、不耐磨、易老化.適于制作一般機(jī)械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。
聚丙烯特性：
（1）物理性能：聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對水特別穩(wěn)定，在水中24h的吸水率僅為0.01%，分子量約8~15萬之間。成型性好，但因收縮率大，一般為1.3~1.7%，厚壁制品易凹陷。制品表面光澤好，易于著色。
（2）力學(xué)性能：聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其強(qiáng)度和硬度、彈性都比HDPE高，但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以沖擊強(qiáng)度較差，分子量增加的時(shí)候，沖擊強(qiáng)度也增大，但成型加工性能變差。PP最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，如用PP注塑一體活動(dòng)鉸鏈，能承受7×107次開閉的折迭彎曲而無損壞痕跡，干摩擦系數(shù)與尼龍相似，但在油潤滑下，不如尼龍。
（3）熱性能：PP具有良好的耐熱性，熔點(diǎn)在164~170℃，制品能在100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的，150℃也不變形。脆化溫度為-35℃，在低于-35℃會(huì)發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。?
（4）化學(xué)穩(wěn)定性：聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定，但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使PP軟化和溶脹，同時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。
三、PP的注射成型過程及工藝參數(shù)：
成型特性：
（1）結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。
（2）流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形。
（3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度。料溫低溫高壓時(shí)容易取向,模具溫度低于50度時(shí),塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，流痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形。?
（4）塑料壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中
注塑模工藝條件：
（1）干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。
（2）熔化溫度：220~275C，注意不要超過275C。
（3）模具溫度：40~80C，建議使用50C。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可大到1800bar。
（4）注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。
（5）流道和澆口：對于冷流道，典型的流道直徑范圍是4~7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的澆口。對于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。
3．PP的注塑工藝參數(shù)
項(xiàng)目
參數(shù)
注塑機(jī)
螺桿式
預(yù)烘干
不需要；如果貯藏條件不好，在80℃的溫度下烘干1h就可以
螺桿轉(zhuǎn)速(m/s)
高螺桿轉(zhuǎn)速（線速度為1.3m/s）是允許的，只要滿足冷卻時(shí)間結(jié)束前完成塑化過程就可以
料筒溫度（℃）
喂料區(qū) 30～50℃（50℃）
區(qū)1 160～250℃（200℃）
區(qū)2 200～300℃（220℃）
區(qū)3 220～300℃（240℃）
噴嘴溫度（℃）
220～300℃（240℃）
模具溫度（℃）
20～70℃
注射壓力(MPa)
具有很好的流動(dòng)性能，避免采用過高的注射壓力80～140MPa（800～1400bar）
第2章 ：模具結(jié)構(gòu)形式及注射機(jī)的初步確定
塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。
一、 分型面的選擇原則：
（1） 分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。
（2） 分型面應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。
（3） 分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的形狀和尺寸精度要求。
（4） 分型面的設(shè)置應(yīng)滿足書劍外觀質(zhì)量的要求。
（5） 分型面的設(shè)置應(yīng)有利于模具的鎖緊和保證壁厚均勻性。
（6） 當(dāng)不可避免有側(cè)抽芯時(shí)，分型面的設(shè)置應(yīng)盡可能將側(cè)抽芯滑塊放在動(dòng)模部分，且應(yīng)盡量避免長行程側(cè)抽芯。
（7） 分型面的設(shè)置應(yīng)有利于模具的排氣。
（8） 分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。
二、 分型面的確定
根據(jù)本多孔塑料罩的具體結(jié)構(gòu)和以上確定分型面的基本原則，由于塑件結(jié)構(gòu)簡單,不用抽芯機(jī)構(gòu),分型面應(yīng)選在儀表蓋截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上，其位置如下圖所示。
三、 型腔數(shù)量和排位方式的確定
為了制模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該確定型腔數(shù)目。型腔數(shù)目的確定一般可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、注塑機(jī)的額定鎖模力、注塑機(jī)的最大注射量、制品的精度等。一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。
（1） 型腔數(shù)量的確定 該塑件精度要求高,塑件尺寸較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素，初步定為一模一腔結(jié)構(gòu)形式。
（2） 模具結(jié)構(gòu)形式的初步確定 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)初選推件板推出或推桿推出方式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口，且開設(shè)在分型面上。因此，定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分需要添加型芯定板、支撐板或推件板。由上綜合分析可確定采用大水口的單分型面注射模。
四、 注射機(jī)型號的確定
注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。
注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī)，倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。
（1）注射量的計(jì)算 通過三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得
塑件體積： V塑 =24.023cm3
塑件質(zhì)量： m塑=ρV塑=24.023*1.20g=28.83g
式中，ρ取1.20g/cm3。
（2）澆注系統(tǒng)凝料體積的估算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式按照塑件體積的0.2~1倍來估算。則，選取0.25倍。故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為：
V總= V塑（1+0.25）×1=24.023×1.25×1≈30.03cm3
（3）選擇注射機(jī) 根據(jù)計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量V總=30.03cm3，并結(jié)合：V公=V總/0.8，則有V公≈37.5cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱注射量為40 cm3，注射機(jī)型號為SZ—40/35臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：
理論注射容量/ cm3
40
移模行程
/mm
325
螺桿柱塞直徑
/mm
40
最大模具厚度/mm
80
V注射壓力/MPa
120
最小模具厚度/mm
50
注射速率/gs-1
30
鎖模形式
雙曲肘
塑化能力/gs-1
45
模具定位孔直徑/mm
100
螺桿轉(zhuǎn)速/rmin-1
0~200
噴嘴球半徑/mm
12
鎖模力/kn
600
噴嘴口直徑/mm
3
拉桿內(nèi)間距/mm
345×345
（4）注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核
注射壓力校核。 PC的注射壓力為60-100MPa，這里取P0 =80 MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力P公=120MPa，注射壓力安全系數(shù)K1=1.25~1.4，這里取1.3，則：P0 K1=80×1.3=104
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