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注塑模具設計綜述
（作者未知） 2009/5/5
（接上頁）周期：完成一次注塑工藝全過程所用的時間，包括合模實踐、注射時間、保壓時間、冷卻時間、開模時間、頂出時間、其他時間。保壓時間和冷卻時間占據(jù)了總時間的80%；保壓時間和冷卻時間在很大程度上取決于塑料制品的壁厚，因此可以根據(jù)塑料制品的壁厚來大致估算模具的成型周期。（見表）P58
2注射模具設計的概述
2.1注射模具設計的基本理論
（一）注射成型原理與過程
塑料成型的基本原理就是利用塑料的可擠壓性和可模塑性，首先將松散的顆粒料或粉狀塑料成型物料從注射機的料斗送入高溫的機筒內(nèi)加熱成熔融的塑化狀態(tài)，使之成為溶融態(tài)熔體，然后在柱塞或活塞的高壓推動下，以很大的流速通過注射機前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具型腔之中，經(jīng)過一段時間保壓冷卻后，開啟模具更可從模具型腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。注射成型過程是間歇操作，每完成一個操作周期需經(jīng)過塑化、注射和定型、脫模取出制件等幾個步驟：
1.塑化
塑化即塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達到流動狀態(tài)，并具有良好可塑性的全過程。因此可以說塑化是注射成型的準備過程。塑料在進入模腔之前應達到規(guī)定的成型溫度，在規(guī)定時間內(nèi)提供足夠數(shù)量的熔融塑料，熔料溫度應均勻一致，不發(fā)生熱分解。
2.注射
即柱塞或螺桿前移將塑化好的熔料以一定的壓力注入到閉合模腔的過程。注射過程中所采用的工藝條件如注射壓力、注射速度等與塑料的特性、制品結(jié)構(gòu)以及其它工藝條件等密切相關，它也直接影響成型制品的質(zhì)量。
3.定型
從塑料熔體進入模腔開始，模腔注滿之后，熔體在控制條件下冷卻定形，直至制品從模腔中脫出。具體可分為充模、冷卻、冷卻三個連續(xù)階段。
1) 充模階段從柱塞或螺桿前移直至塑料充滿模腔為止。充模過程中所采用的充模速度或充模時間等工藝條件對成型制品中的分子取向、熔接線的強度等都有一定的影響。
2) 保壓階段從熔體充滿模腔起至柱塞或螺桿撤回為止。在這段時間內(nèi)，塑料熔體會因冷卻而發(fā)生收縮，但因塑料仍處于柱塞或螺桿的穩(wěn)壓下，因此料筒內(nèi)的熔料仍然會向模腔內(nèi)繼續(xù)流入，以補足因收縮而留出的空隙。壓實階段對于提高制品的密度、降低成型收縮和克服制品表面缺陷等都有影響。此外，由于塑料還在流動，而且溫度又在不斷降低;取向分子容易被凍結(jié)，所以這一階段是大分子取向形成的主要階段。這一階段的時間越長，分子取向程度也越大。
3) 冷卻階段從澆口的塑料完全凍結(jié)時起到制品從模腔中脫出為止。模內(nèi)塑料在這一階段內(nèi)主要是繼續(xù)冷卻，以便制品在脫模時具有足夠的剛度而不致發(fā)生扭曲變形。在此階段內(nèi)由于模內(nèi)塑料的溫度、壓力和體積均有變化，到制品脫模時，模腔內(nèi)壓力不一定等于外界壓力。模腔內(nèi)壓力與外界壓力的差值稱為殘余壓力。
4.脫模取出制件。
（二）注塑模具的結(jié)構(gòu)組成
注塑模具由動模和定模兩部分組成，動模安裝在注塑成型機的移動模板上，定模安裝在注塑機的固定模板上。在注塑成型時動模和定模閉合構(gòu)成澆注系統(tǒng)和型腔。開模時動模與定模分離以便取出塑料制品。圖1-1所示為典型的單分型面注塑模具結(jié)構(gòu)，根據(jù)模具中各個部件所起的作用，一般可將注塑模具分為以下幾個基本組成部分。
1.成型部件
成型部件由型芯和凹模組成。型芯形成制品的內(nèi)表面形狀，凹模形成制品的外表面形狀。按工藝和制造要求，有時型芯或凹模由若干拼塊組成，有時做成整體，僅在易損壞、難加工的部件采用鑲件。
2.澆注系統(tǒng)
澆注系統(tǒng)又稱為流道系統(tǒng)，它是將塑料熔體由注塑機噴嘴引向型腔的一組進料通道，通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。澆注系統(tǒng)作用是輸送塑料流體和傳遞壓力。
澆注系統(tǒng)的設計原則：要考慮塑料的流動性，保征流體流動順利、快而不紊亂;避免熔體正面沖擊小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件;進料口的位置和形狀要結(jié)合制件的形狀和技術要求確定;流道的進程要短，以減少成型周期及減少廢料，提高塑料的利用率。
3.導向部件
為了確保動模與定模合模時能準確對接，在模具中必須設置導向部件。在注塑模中通常采用四組導柱與導套來組成導向部件，有時還需在動模和定模上分別設置互相吻合的內(nèi)、外錐面來輔助定位。為了避免在制品推出過程中推板發(fā)生歪斜現(xiàn)象，一般在模具的推出機構(gòu)中還設有使推板保持水平運動的導向部件，如導柱和導套。
4.推出機構(gòu)
在開模過程中，需要有推出機構(gòu)將塑件及其在流道內(nèi)的凝料推出或拉出。推出機構(gòu)由推桿和推出固定板、推板及主流道的拉料桿組成。推出固定板和推板夾持住推桿。在推板中一般還固定有復位桿，復位桿在動模和定模合模時使推出機構(gòu)復位。
5.調(diào)溫系統(tǒng)
（未完，下一頁）
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