3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形;
4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。
2.3 PP的注射成型过程及工艺参数
(1)、注射成型过程
① 成型前的准备。PP有多种品牌和品种,成型前应选择熔体流动速率(MFR)合适的材料,一般注射成型中选用MFR=1~10的材料。另外PP吸水性很小,成型前不需要干燥。
②注射过程。塑件在注塑机料筒内经过加热,塑化达到流动状态后,由模具的浇注系统进入模具型腔内成型。其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。
③ 塑件的后处理。为防止后结晶产生的收缩变形,制品一般需经热水浸泡处理。
(2)、注射工艺参数(见表2-2)
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表2-2 PP的注射工艺参数
喂料区 区1 区2 区3 料筒温度 区4 区5 220~300℃(240℃) 220~300℃(240℃) 30~50℃(50℃) 160~250℃(200℃) 200~300℃(220℃) 220~300℃(240℃) 备注:括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为35%和65%,模件流长与壁厚之比为50:1到100:1 熔料温度 料筒恒温 模具温度 220~280℃ 220℃ 20~70℃ 具有很好的流动性能,避免采用过高的注射压力80~140 (800~1400bar); 注射压力 一些薄壁包装容器除外可达到180MPa (1800bar) 避免制品产生缩壁,需要很长时间对制品进行保压(约为循环时间的保压压力 30%);约为注射压力的30%~60% 背压 注射速度 5~20MPa(50~200bar) 对薄壁包装容器需要高的注射速度(带蓄能器);中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品 螺杆转速 计量行程 高螺杆转速(线速度为1.3m/s)可取,满足冷却时间结束前完成塑化即可 0.5~4D(最小值~最大值);4D的计量行程为熔料提供足够长的驻留时间是很重要的 残料量 预烘干 回收率 收缩率 机器停工时段 料筒设备 2~8mm,取决于计量行程和螺杆转速 不需要;如果贮藏条件不好,在80℃的温度下烘干1h就可以 可达到100%回收 1.2~2.5%;收缩程度高;24h后不会再收缩(成型后收缩) 无需用其它材料进行专门的清洗工作;PP耐温升 标准螺杆,标准使用的三段式螺杆;对包装容器类制品,混合段和切变段几何外形特殊(L:D=25:1),直通喷嘴,止逆阀 6
第3章 拟定模具的结构形式
3.1分型面位置的确定
为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具中取出,将模具适当的分成两个或若干个主要部分,这些可以分离部分的接触表面,通称为分型面。
通过对塑件结构形式的分析,分型面应选在截面积最大且有利于开模取件的中心平面,塑件从模具中取出时,一般只采用一个与注塑机开模运动方向相垂直的分型面,特殊情况下采用较多的分型面,因此这次我们采用的是单分型面。
该塑件为倒锥形水杯,外形表面质量要求较高,在选择分型面时根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量,便于清除毛刺及飞边,有利于排除模具型腔内的气体,为了提高生产效率和塑件外形美观,采用瓶底注胶。
分模过程为:两模板分模后 塑件被推件板顶出。分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处。
3.2 型腔数量和排列方式的确定
1. 型腔数量的确定
该塑件的精度要求一般在2 -3 级之间,切为了大批量生产,可采用一模多腔的结构形式。同时,考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系,以及制造费用和各种成本的费用,初步定为一模四腔结构形式。
2. 型腔排列形式的确定
多模腔模具尽可能采用平衡式排列布置,且力求紧凑,并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模四腔,故采用交叉式对称排列。如图3-2
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图3-2 型腔数量的排列布置
3.模具结构形式的确定
本模具设计为一模四腔,呈交叉式对称排列,根据塑件结构形式,推出结构采用推件板推出形式。浇注系统设计时,流道采用对称平衡式,浇口采用主浇口,且开设在瓶底。
3.3注射机型号的确定
1. 注射量的计算
通过三维软件建模设计分析计算得
塑件体积:
塑件质量: m=42.134 g 2. 浇注系统凝料体积初步计算
浇注系统的凝料在设计之前不能准确计算的数值,但可以根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来估算。由于本次采用的流道较简单并且较短,因此浇注系统凝料按塑件体积的0.2倍来估算,故一次注入模具型腔溶料的总体积为:
V总 = V塑×(1+0.2)×4=221.539cm3 3. 选择注塑机
根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总体积V
总
V=46.154㎝3
=221.539cm3,依公式(V公= V总/0.8)则有:V总/0.8=276.924cm3。根据以
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上计算,初步选定公称注射量为500cm3,注射机型号为SZ-500/200卧式注射机,其主要技术参数见3- 1表:
表3-1 注射机主要技术参数
理论注射量/ cm3 螺杆柱塞直径/mm 注射压力/MPa 注射速率/(g.s-1) 塑化能力/(g.s-1) 螺杆转速/(r.min-1) 锁模力/kN 拉杆内间距/mm 500 55 150 173 110 0~200 1000 345×345 移模行程/mm 最大模具厚度/mm 最小模具厚度/mm 锁模形式 模具定位孔直径/mm 喷嘴球半径/mm 喷嘴口半径/mm 500 500 280 双曲肘 160 20 3 4. 注射机相关参数的校核
(1)注射压力低校核。 查表3-2可知,PP所需注射压力为70~120Mpa,这里取P0=100Mpa,该注射机的公称注射压力P公=150Mpa,注射压力安全系数k1=1.25~1.4,这里取k1=1.3,则
K1P0=1.3×100=130
所以,注射机注射压力合格。 (2) 锁模力的校核
a. 塑件在分型面上的投影面积A塑,则 A塑=3848.34mm2
b. 浇注系统在分型面上的投影面积A浇,及流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积,可以按照多型腔模的统计分来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2~0.5倍。由于本流道设计简单,分流道相对较短,因此流道凝料投影面积可以适取小一些。这里取A浇=0.2A塑。
c. 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A总,则 A总=n(A塑+A浇)=2×1.2×1095.77mm2=2629.85mm2 d. 模型腔内的胀型力F胀,则 F胀=A
总
公
p模=2629.85×35=92044.75N=92.04475KN
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