图1-2 空心球柄侧面
1.2 塑件材料的选择
塑料的品种很多，从不同的角度按照不同的原则，其分类也各不相同，常用塑料分类方法有以下两种。
(1) 按照合成树脂的分子结构和受热时的行为分类，可以把塑料分为热塑性塑料和热固性塑料，热塑性塑料可以反复使用，在成型加工过程过程中，一般只有物理变化，变化过程是可逆的，而热固性塑料则不可逆。
(2) 塑料按照其应用范围可以分为通用塑料，特种塑料和工程塑料3大类。通用塑料用途很广，其中PE，PC都属这类塑料，工程塑料有突出的力学性能和耐热性，如ABS，特种塑料指特殊功能的塑料，一般都是经过特殊处理得到的。
对于空心球柄，由于其结构比较复杂，要求有一定的耐磨性，抗腐蚀性，特别是耐热和绝缘要好，所以我选择高密度聚乙烯（PE），这种塑料是世界塑料工业中产量最大的品种，密度为0.91～0.96g/cm ,有一定的机械强度，其分子支链较少，相对分子质量较大，结晶度和密度均较高，所以比较坚硬，耐磨，耐腐蚀，耐热及绝缘性好，常用
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于做管材，绳索，板料等。PE成型时流动性好，质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模，但是受压敏感，加热时间长了易分解，所以要严格控制模具温度。
1.3 塑件结构的工艺性
(1) 精度。空心球柄所用塑料为PE，制件要求表面光滑，所以表面精度要求较高，其他部分要求能满足强度要求即可。
(2) 形状。空心球柄结构较为复杂，而且很高，所以在设计模具时，型心采用组合式型心，方便脱磨与修模，顶出时采用推管推出，简化设计工作和生产时间，提高了生产效率，降低了模具制造成本。
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2 注射机选用与较核
模具都必须安装在与其适应的注射机上才能进行生产，因此设计模具时，必须熟悉所选注射机的技术规范，并对相关的参数进行较核，判断模具能否在所选注射机上使用。 注射机通常由注射装置，锁模装置，液压传动装置和电器控制装置组成，注射机的技术参数是注射机设计，制造，选择与使用的基本依据，也是模具设计，制造的基础，描述注射机性能的基本参数有：公称注射量，注射压力，注射速度，锁模力，锁模装置基本尺寸等。
2.1 注射机的初步选择 2.1.1 注射机的典型结构与分类
(1) 机械系统
①合模系统。合模系统的作用是固定模具，使动模板作开闭模运动，能锁紧模具。当模具闭合后，在合模油缸压力作用下，产生额定合模力，锁紧模具，防止模具注入高压熔体时模具的型腔张开。
②注射系统。注射系统的作用的加入塑料，使之塑化和熔融，并在高压和高速下将熔体注入模腔。注射系统主要由塑化装置，螺杆驱动装置，计量装置，注射动作装置，注射座整体移动装置，行程限位装置及加料装置组成。
(2) 加热冷却系统。
(3) 液压系统。由过滤器、泵、各种阀类、和各种压力、温度指示仪表和开关元件等组成。
(4) 润滑系统。
(5) 电控系统。主要由各种继电器元件、各种电子元件、各种检测元件及自动化仪表组成。
(6) 安全保护与监测系统。
注射机主要分为3类，分别为卧式注射机，立式注射机，角式注射机，本模具用的注射机为卧式注射机，其卧式注射机也是最广泛应用的一种。
2.1.2 注射成型工艺
(1) 模具精度，主要取决于模具型腔尺寸精度高，型腔定位准确或分型面精度
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是否满足要求。一般精密注塑模具的尺寸公差，应控制在制品尺寸公差的1/3以下。 (2) 可加工性与刚性，在模具结构设计中，型腔数不宜过多，而底板、支承板、型腔壁都要厚一些，以避免零件在高温、高压作用下发生剧烈弹性形变。 (3) 制品脱模性，模具要尽量采取少的型腔数、少而短的流道以及比普通模具有更高的光洁度，这样有利于脱模。
(4) 精密模具的材料，选择机械强度高的合金钢。制作型腔、浇道的材料要经过严格的热处理，选用硬度高(成型零件要达到HRC52左右) 、耐磨性好、抗腐蚀性强的材料。
2.1.3 注射机与模具的关系
模具都必须安装在与其相适应的注射机上才能进行生产，因此在设计模具时，必须熟悉所选注射机的技术规范，并对相关参数进行较核，判断模具能否在所选注射机上使用。
2.2 注射机的选取与较核
(1) 注射量 本塑件单件重
ms=16.370×0.95g=15.5g
本塑件单件体积
Vs=16.370cm3
浇注系统重量的计算可根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积
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Vj≈3.14×3 ×106×4mm3≈11.982cm3
粗略计算浇注系统重量
mj≈Vj×ρ=11.982×0.95g≈11.38g
总体积
V总=11.982+6×16.370=110.2cm3
总重量
M总=11.38+15×6≈101g
PE的密度为0.95g/cm3 最大注射量为:
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V机≥V总/0.80≥137.75 cm3
(2) 锁模力
p锁≥pF 式中 p——塑料成型时型腔压力，ABS的型腔压力p=30MPa； F——浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm2）。 浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积
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F=15×（3.14×20 ×6+12×20×55）=21.2 kN
所以锁摸力必须大于21.2 kN PE成型时的注射压力为50～100MPa。 初步选定压力机为SZ-100/60 (3) SZ-100/60有关技术参数为： 最大开模行程S：300mm 模具最大厚度：300mm 模具最小厚度：170mm 喷嘴圆弧半径：10mm 拉杆空间：320×320mm (4) 注射机较核如下： ①注射机最大开模行程：
S≥2h1+h2+（5～10）=2×62+100+10=234mm 所以满足要求 ②模具厚度： Hmin≤Hm≤Hmax 170mm≤261mm≤300mm 故满足要求。
由于以上条件均符合，所以最终确定压力机为SZ-100/60型。
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