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加工条件对注射成型收缩的影响 其中三位作者 代尔夫特理工大学 202 出版物引用 1453 本刊物的一些作者也正在研究这些相关项目： 环氧树脂模塑复合材料项目的热老化项目 应力芯片视图项目 加工条件对注射成型收缩的影响 K. M. M. 文特大学 机械工程系 恩斯赫德，荷兰 对 7种常见的热塑性聚合物进行了加工条件对模具收缩的影响的系统研究。然后得之，压力是关键参数。熔体温度的影响并不是那么重要。注射的速度和模具的 温度对于所有聚合物都没有显示出一般趋势。这已经表明，至少对于无定形聚合物，简单的热弹性模型可以描述所有的实验结果。对于半结晶材料，该模型过度预测了收缩。 介绍 文的目的首先是介绍加工条件对成型产品尺寸影响的系统研究结果。 第二个目标是表明出所有的收缩数据通过一个简单方程完美的表述了收缩与局部压力的历史相关联。 该研究使用七种普通树脂，即 且系统地改变保持压力、注射速度、模具温度和熔体温度。 一般来说，我们可以看出注射成型中的三种收缩方式：模内收缩（在极端情况下可能出现的加工过程中的收缩），模制收缩（刚开模后的收缩率，有时称为“模具收缩率” ）和收缩后（作为物理老化、再结晶等存储期间的时间效应）。 在这里，我们将重点放在成型收缩，简而言之，关于收缩后效应，模内收缩在其他地方详细讨论（ 1）。 在过去的表格或图中（ 2）用于校正模具设计过程中的产品收缩。然而，随着对产品公差的要求越来越高，需要更多的准确信息。 最近的实验研究表明，注塑产品的成型收缩受加工参数以及模具几何影响（ 3所有研究得出结 论，压力是影响收缩的最重要参数。 较高的保压压力设置可以减少所有方向的部件收缩。 第二个最重要的参数是注射温度（ 3 通常可以看到增加注射温度以减少收缩（因为更好的压力传递）。 一些作者报道，随着模具温度的增加，收缩率增加（ 3,4,6,8），而另外一些则得出不同的结论（ 5,9）。 增加保持时间本 总是减少收缩，直到在浇口冻结时间（ 3， 4， 10， 11）发生平衡。 在大多数研究中，考虑了矩形板或拉伸筋。 例外是中心浇口圆盘模具（ 12,13），箱模具（ 14）和带有孔（ 15,16）的平板。 在少数情况下，几何被认 为是一个变量（ 17 几何可能会以两种方式影响收缩。 首先，几何形状可能会影响流动，从而导致收缩各向异性的取向效应（无论是孪晶相，结晶相还是填料颗粒）。 第二，几何约束（肋，凸起等）影响收缩边界条件。 这些影响在别的地方讨论（ 1,10,13,17,18,20 沿流路的收缩变化通常与局部腔压力直接相关（ 3,11,17,18,20）。对于半结晶 3,20）和 17,20），其长度和宽度收缩变化不同。在大多数情况下，宽度收缩率略大于长度收缩率，唯一的例外是托马斯对 20）的测量，其中 靠近门长收缩率大于宽度收缩率，并且远离门极，反之亦然。 （ 17）报道，对于无定形聚碳酸酯，可以检测长度和宽度收缩率之间的差异。对于填充纤维的树脂，总是报告流动方向上的收缩与宽度方向（宽度）之间的大的差别（例如，6,18,19,23）。典型的长度收缩值总是接近 而横向收缩率接近未填充树脂的收缩率。与平面内收缩相反，在文献中令人惊讶的是在厚度收缩测量之间没有一致。对于类似的成型条件，一些作者报告了与平面内收缩相同数量级的厚度收缩率（ 20），而另外一些则提到厚度收缩率比长度和宽度收缩率大（而且在 某些情况下相反） 109,24）。这些观察结果的可能解释是压缩聚合物的弹性膨胀是由于腔 体 压 力 （ 9,10,22 ） ， 填 料（ 10,11,22,24）中的模具的弹性变形，在高压力下闪烁（ 12），较厚的条（ 19）中形成的空隙或厚度方向（ 6）上的更大的热梯度。实际上，厚度收缩最可能由前三种效应的组合决定。 在大多数研究中，生产后 24和 48小时之间测量收缩（ 25）。然而，众所周知，由于物理老化或重结晶作用，收缩期间（缓慢地）收缩（ 5,8,26,27）。由于这些是自我延迟的过程，收缩必须与时间的对数成正比（ 26） 。 作为处理影响收缩的参数的第一个尝试，采用统计分析方法根据有限数量的实验的收缩数据构建经验拟合函数（ 3,5,8,20）。很明显，通过这种方法，预测仅限于具体的测试几何和测试窗口。此外，这种“模型”没有任何物理意义，难以用于解释。 尝试了解注射成型收缩的一个更好的方法是将模具视为封闭空间，设置材料平衡，并计算模具中积聚的质量。然后从 7,12,24）得到体积收缩率。一般来说，这些模型使用方程与计算的温度和压力历史相结合，以获得最终体积产品收缩率。该方法的缺点是在流动，横向和厚度方向的收缩 之间不能区分。然而，实际上，众所周知，厚度收缩率可以比面内收缩大 5至 10 倍，并且由于填料或结晶效应，流动和横向收缩可能不同。商业代码如 们可能忽略压力引起的应力，因此也是下一节中概述的凝固压力项。这可能是预测和测量的收缩之间经常令人惊讶的大的差异的可能原因（例如， 12,14,15,17）。 最近提出了三种收缩模型。 22,28）提出了一个简单的热弹性模型，考虑了压力效应和泊松膨胀对厚度收缩的影响，但忽略了粘 弹性效应。其平面内收缩的最终方程与 4）提出的半经验模型相似。收缩预测的完整粘弹性理论由 21,29）给出，然而本文讨论了热弹性模型。 理论 在热弹性模型中探索的想法是，在凝固过程中，不会发生松弛和蠕变，并且一旦温度降到凝固温度以下，应力开始积聚。在凝固期间被抑制收缩的产品将由于热和结晶收缩而产生拉伸应力。此外，应考虑压力影响。在压力下固化的层相对于大气条件被压缩。如果喷射后自由膨胀，则会在凝固过程中与压力成比例地膨胀（表示为 。由于所有层都在不同的压力下固化，所以产品与间隙平均凝固压力成比例膨胀， 数学表达式省略 。这种效应可能平衡甚至超过热和结晶效应。分别表示为 局部平面内和厚度收缩，可以表示为（ 22,28） 和 这里 和 代表线性膨胀和压缩性，凝固温度 ， 忽略了数学表达式 和 =（ S - R / 3 的最大值结晶收缩。方程式清楚 地显示了平均局部压力平衡对热和结晶收缩的膨胀效应。注意，等式 2 中的第二项在每个层的凝固时刻（表示为 和喷射时刻t之间进行评估。因此，厚度收缩方程式包含与刚刚排出前的压力成比例的项，并考虑到由于非压力造成的材料膨胀。式 2 中的最后一项是模具变形项由刚度常数和闸门冻结压力组成22。如果模量显示出比厚度更强的变化，那么方程变得稍微复杂一些（ 23）。 实验 实验在具有标称尺寸为 120 300 膜门式矩形腔的 175 吨具配有三个压力传感器，分别为 14 150 286 9个热电偶。使用数据采集系统记录所有压力，温度和螺杆速度数据。在两个半模之一上刻有覆盖整个产品的 10 的格栅。线厚度为约 5 m。用斯特拉斯曼移动显微镜仔细测量所有网格点之间的距离，并作为参考。然后获得实验收缩 单个长度测量之间的散射证明为大约15 m。因此， 30至 50参考距离将导致小于 收缩误差，这被认为是我们目的可接受的。标准测量程序包括以传感器 品的中间）为中心的四个网格点的坐标和相隔 50毫米的坐标。使用这些数据计算两个长度和两个宽度收缩值。对每个成型条件的 3 至 5 个产品重复该过程。最后，所有的收缩率平均得到每个成型条件的单一长度和宽度收缩值。所有产品储存在 23， 50 空调房间中，并在生产后两天测量。对于一些产品，以增加的时间间隔重复测 量以评估时间的收缩变化。 所使用的材料是四种无定形树脂（ 两种半结晶材料（ 其中 可用于 30玻璃填充级。材料列于表1 中。在获得可靠的热膨胀系数和压缩性系数的数据中，注意获得可靠的 表1 的表格数据 ，因为这些数据显然是该模型的关键参数以上。各种数据源之间的协议往往很差。事实证明，对于大多数材料来说， 和 的报告值的标准偏差约为实际值的 10。在表 1 中列出了平均值。在文献数据不一致特别大的情况下，在我们自己的实验室进行了额外的测量。可压缩性的测量在 含有硅油的压力池和含有两个应变仪的样品中进行。考虑了压力对应变计影响的校正（ 36）。 改变的加工条件是保持压力（ ，螺杆速度（ V），熔融 温 度 （ T ） 和 模 具 壁 温 度（ 。保持时间（ 和冷却时间（ 保持恒定。所有条件列于表 2 中。每个参数的标准条件均加下划线。 结果 流路的影响 为了检查沿流路的收缩均匀性，测量长度和宽度的收缩率是 图中可以看出。如图 1所示，非晶材料 能检测到显着的各向异性效应。对于半结晶 型收缩率相当大，并且在流路附近从门附近的 化到 3。在门附近，长度收缩稍大于宽度收缩。对于 向异性效应大得多且沿着流路变化。在门附近，长度收缩比宽度收缩大约 1，而在流动结束时反之亦然。请注意，这与 20）的观察结果相似。 表 环境条件下）。 据来自于 据库。 （最重要的来源是 27,3049。具有“ *”的数据在我们的实验室测量。 对于 一和第二值分别参考流量和横向。 表 下划线值请参阅标准设置。 上市压力和速度是机器设置。 要获得螺丝头前面的实际压力 必须乘以 体前沿速度通过乘积乘以 得。 成型条件的影响。 在图 3，所有非晶材料的收缩率作 为加工条件的函数作图。符号是指测量的长度（十字）和宽度（三角形）的缩小，而全部行表示计算的收缩率（将在下一节讨论）。可以做出以下观察。首先，收缩率在 间变化。第二个观察结果是提高保持压力和熔融温度都会降低产品收缩率。注射速度和模具温度对收缩影响不大。对于半结晶材料，情况略有不同。现在包装压力似乎是对收缩影响最大的参数。所有其他参数没有显示明确的效果，正如其他研究报告（见上一节）。 玻璃纤维对收缩的影响 该效果在图 1 中更详细地示出。显然，添加短玻璃纤维对长度收缩（从约 3至 缩率的下降）具有显着的影响。此外，对宽度 收缩的影响是相当大的（减少约 。接下来，我们看到保持压力仅影响宽度收缩，而长度收缩率不受保持压力的影响。注射速度对宽度收缩影响很小，对纤维增强 后成型收缩 收缩变化记录在最少四十年的时间内，从生产 20分钟开始。时间的收缩变化（通常约 ）显示在下表 3中。在 录重量，以确保在储存期间不会吸收水分。 热塑性模型的验证 收缩预测通过使用等式为了避免压力计算中的误差掩盖了方程 1 的验证，我们决定使用测量的压力分布来计算凝固压力 Z）（来自 P（ t）和 t）。在这样做的时候，一个隐含地考虑到包装过程中质量流量的影响。收缩计算的重点在于实际的腔体压力。 通过数值求解包括对流和耗散效应但忽略结晶效应的二维热问题得到固化层生长 t）。壁温和热参数被认为是恒定的。热参数列在表 4 中。对于所有实验，仅使用一个结晶度值，因为间隔平均结晶度与处理条件没有太大变化（ 37）。 或者，固化层生长可以从以下分析近似得到（ 38） 这里 表示无量纲时间， 是 限在这里事实上，事实证明，使用公式 5而不是数字获得的层增长导致计算的收缩率只有微小的变化。 计算的收缩的结果包括在图 1和 2中。 3 和 4 作为实线。事实证明，对于无定形材料，计算的收缩几乎完全对应于所有实验条件的测量收缩率数据。对于半结晶材料，对应关系较差，而且收缩过度预测。此外，收缩预测不遵循随着持续压力和注射速度增加的实验观察趋势。 图 1。测量面内收缩变化沿流道三材料。交叉和三角形分别是指长度和宽度的收缩。图表二：测量的高密度聚乙烯沿流 路的面内收缩变化。横向和三角形分别指长度和宽度收缩率。 表 3。在本研究中考虑的所有材料的标准条件的时间收缩率 % / %。 表 4。热性能和结晶材料的参数。 1） 42和 99 J / g 2） 对加工条件对收缩的影响 图表三：在平面收缩作为一个函数处理参数为四的非晶材料。十字架和三角形指长度和宽度分别绘制的线收缩，完全对应的预测根据图 1。 图 4：跟图 3一样。但是现在对于的半结晶材料，全短虚线无符号指根据图 1长度和宽度的收缩预测。 工艺条件对收缩率的影响 图 5：在未填充 线）和 30%玻璃纤维填充 线内衬）左平面收缩：包装压力的影响： 右：注射速度的影响。 讨论 主要观察结果是，这里考虑的简单热弹性模型很好地预测了无定形材料的收缩。可以预测，随着这些数据模具收缩率的事实清楚地证明，玻璃化转变范围中的最终松弛现象对最终的收缩没有任何影响。因此，我们现在可以说，对于无定形材料，模具收缩现象是很好理解的。 老化条件： 23， 50%湿度。对于半晶体材料，情况是不同的。虽然该理论旨在处理结晶相的收缩，但是这里所采用的方法显然不能导致令人满意的收缩预测。回想一下，由于使用实际的保持压力来计算收缩，因此隐含地校正了通过结晶的额外质量流量对收缩的可能影响。因此，必须找到不同的解释。通过检查收缩与压力图可以获得一些洞察力。通过外推到零保压，可以获得在环境压力下固化的板坯的收缩率的估计。通过与公式 1进行比较，显然这应该对应于热收缩和结晶术语。另一方面，收缩对压力曲线的斜率与线性压缩率成比例 。对于未填充的 如， 热收缩和结晶贡献似乎预估的很正确，然而压缩性可能太小。事实上，如果线性压缩率将是十倍以上，则可以获得对所有成型条件的极好适合性。 我们有理由相信，对于大多数使用结晶材料的实验，产品并没有保持固定在模具中，并在完全凝固之前开始收缩。然而，在导致方程式 1 的推导中，产品被认为保持固定。因此，预期受限产品的实验应该产生更接近预测的收缩结果。或者，可以使用模内收缩分析（ 1,22）来获得更可靠的预测。 此外，对于纤维填充 度收缩的压力项被低估。对于长度收缩，另一方面，测量的可压缩性是正确的，但现在初始值被高估了 。这个过高估计的最可能的原因是对于结晶术语来说太大的价值，因为热收缩要小得多并且比较好理解。实际上，没有理由（剪切诱导）结晶不应该引起各向异性收缩，就像其他膨胀项一样。当然这是三个独立方向测量结晶收缩的实际问题。另外一个并发症是纤维最可能增强剪切诱导结晶（ 39）。 考虑到表 3 中的后成型收缩率，我们观察到所有收缩率都相对较小。例如，聚碳酸酯样品在生产后的第一天和 100 聚碳酸酯和聚苯乙烯的数据与 人很好地对应。（ 27）在室温下报告与 比， 。 结论和未来的工作 注塑产品的收缩受保持压力和熔体温度的影响最大。这些参数的增加导致收缩减少。注射速度和模具温度对收缩的影响要小得多，对于每种材料都是不同的。在这里使用简单的热弹性模型来解释测量结果被认为可以为所有无定形材料提供高度可靠的预测，而没有任何可调参数。对于半结晶材料，收缩率过度预测，这都归因于模内收缩效应。 致谢 作者承认 财务支持，陶氏化学公司和飞利浦 别感谢 们都为这个项目做出了贡献。 参考文献 1. K. M. B. G. . S 4 (1997). 2. D. . nd p. 484, 1995). 5,1511(1995). 4. 0,817 (1994). 5. et 38,977(1992). 6. et 37,301(1991). 7. 25, 271(1985). 8. 9,2155 (1993). 9. 996） 10. K. M. B. G. . 38,254 (1998). 11. . H. 36, 1961(1996). 12. C. A. et 37, 259(1991） 13. L. P. et d, 37, 430（ 1991） 14. S. J. Ni . K. 39,612（ 1993） 15. A. G. 9,3436（ 1993） 16. G . 1992） 17. et 18. H. 84, 1710 (1994). 19. . 36,375（ 1990） 20. R. . 71 (1989). 21. W. . K. I1, 484 (1995). 22. G. . M. B. 36,2041 (1996). 23. K. M. B. D. J. . J. A. in 24. T. W. 987). 25. 1989). 26. L. C. E. p. 177, 1990). 27. R. . R. 23, 387(1984). 28. K. M. B. . 2029 (1996). 29. W. . K. 35, 351(1995). 30. .0 1986). 32. 1995). 33. J. . H. 1989). 34. 1989). 35. 1992). 36. (in 37. H. W. J. s 1996). 38. K. M. B. J. 38. 309 39. 7,6047 （ 1992） 1997 年 2月 5日收到 七月修订 1997 加工条件对注射成型收缩的影响 K. M. M. 文特大学 机械工程系 恩斯赫德，荷兰 对 7种常见的热塑性聚合物进行了加工条件对模具收缩的影响的系统研究。然后得之，压力是关键参数。熔体温度的影响并不是那么重要。注射的速度和模具的温度对于所有聚合物都没有显示出一般趋势。这 已经表明，至少对于无定形聚合物，简单的热弹性模型可以描述所有的实验结果。对于半结晶材料，该模型过度预测了收缩。 引言 本文的目的首先是介绍加工条件对成型产品尺寸影响的系统研究结果。 第二个目标是表明出所有的收缩数据通过一个简单方程完美的表述了收缩与局部压力的历史相关联。 该研究使用七种普通树脂，即 且系统地改变保持压力、注射速度、模具温度和熔体温度。 一般来说，我们可以看出注射成型中的三种收缩方式：模内收缩（在极端情况下可能出现的加工过程中的收缩），模制收缩（刚开模后的收缩率，有时称为“模具收缩率” ）和收缩后（作为物理老化、再结晶等存储期间的时间效应）。 在这里，我们将重点放在成型收缩，简而言之，关于收缩后效应，模内收缩在其他地方详细讨论（ 1）。 在过去的表格或图中（ 2）用于校正模具设计过程中的产品收缩。然而，随着对产品公差的要求越来越高，需要更多的准确信息。 最近的实验研究表明，注塑产品的成型收缩受加工参数以及模具几何影响（ 3所有研究得出结 论，压力是影响收缩的最重要参数。 较高的保压压力设置可以减少所有方向的部件收缩。 第二个最重要的参数是注射温度（ 3 通常可以看到增加注射温度以减少收缩（因为更好的压力传递）。 一些作者报道，随着模具温度的增加，收缩率增加（ 3,4,6,8），而另外一些则得出不同的结论（ 5,9）。 增加保持时间总是减少收缩，直到在浇口冻结时间（ 3， 4， 10， 11）发生平衡。 在大多数研究中，考虑了矩形板或拉伸筋。 例外是中心浇口圆盘模具（ 12,13），箱模具（ 14）和带有孔（ 15,16）的平板。 在少数情况下，几何被认 为是一个变量（ 17 几何可能会以两种方式影响收缩。 首先，几何形状可能会影响流动，从而导致收缩各向异性的取向效应（无论是孪晶相，结晶相还是填料颗粒）。 第二，几何约束（肋，凸起等）影响收缩边界条件。 这些影响在别的地方讨论（ 1,10,13,17,18,20 沿流路的收缩变化通常与局部腔压力直接相关（ 3,11,17,18,20）。对于半结晶 3,20）和 17,20），其长度和宽度收缩变化不同。在大多数情况下，宽度收缩率略大于长度收缩率，唯一的例外是托马斯对 20）的测量，其中靠近门长收缩率大于宽度收缩率，并且远离门极，反之亦然。 （ 17）报道，对于无定形聚碳酸酯，可以检测长度和宽度收缩率之间的差异。对于填充纤维的树脂，总是报告流动方向上的收缩与宽度方向（宽度）之间的大的差别（例如， 6,18,19,23）。典型的长度收缩值总是接近 而横向收缩率接近未填充树脂的收缩率。与平面内收缩相反，在文献中令人惊讶的是在厚度收缩测量之间没有一致。对于类似的成型条件，一些作者报告了与平面内收缩相同数量级的厚度收缩率（ 20），而另外一些则提到厚度收缩率比长度和宽度收缩率大（而且在 某些情况下相反） 109,24）。这些观察结果的可能解释是压缩聚合物的弹性膨胀是由于腔体压力（ 9,10,22），填料（ 10,11,22,24）中的模具的弹性变形，在高压力下闪烁（ 12），较厚的条（ 19）中形成的空隙或厚度方向（ 6）上的更大的热梯度。实际上，厚度收缩最可能由前三种效应的组合决定。 在大多数研究中，生产后 24和 48小时之间测量收缩（ 25）。然而，众所周知，由于物理老化或重结晶作用，收缩期间（缓慢地）收缩（ 5,8,26,27）。由于这些是自我延迟的过程，收缩必须与时间的对数成正比（ 26） 。 作为处理影响收缩的参数的第一个尝试，采用统计分析方法根据有限数量的实验的收缩数据构建经验拟合函数（ 3,5,8,20）。很明显，通过这种方法，预测仅限于具体的测试几何和测试窗口。此外，这种“模型”没有任何物理意义，难以用于解释。 尝试了解注射成型收缩的一个更好的方法是将模具视为封闭空间，设置材料平衡，并计算模具中积聚的质量。然后从 （ 7,12,24）得到体积收缩率。一般来说，这些模型使用 方程与计算的温度和压力历史相结合，以获得最终体积产品收缩率。该方法的缺点是在流动，横向和厚度方向的收缩之 间不能区分。然而，实际上，众所周知，厚度收缩率可以比面内收缩大 5 至 10 倍，并且由于填料或结晶效应，流动和横向收缩可能不同。商业代码如 们可能忽略压力引起的应力，因此也是下一节中概述的凝固压力项。这可能是预测和测量的收缩之间经常令人惊讶的大的差异的可能原因（例如， 12,14,15,17）。 最近提出了三种收缩模型。 22,28）提出了一个简单的热弹性模型，考虑了压力效应和泊松膨胀对厚度收缩的影响，但忽略了粘弹性效应。其平面内收缩的最终方程与 4）提出的半经验模型相似。收缩预测的完整粘弹性理论由 21,29）给出，然而本文讨论了热弹性模型。 理论 在热弹性模型中探索的想法是，在凝固过程中，不会发生松弛和蠕变，并且一旦温度降到凝固温度以下，应力开始积聚。在凝固期间被抑制收缩的产品将由于热和结晶收缩而产生拉伸应力。此外，应考虑压力影响。在压力下固化的层相对于大气条件被压缩。如果喷射后自由膨胀，则会在凝固过程中与压力成比例地膨胀（表示为 。由于所有层都在不同 的压力下固化，所以产品与间隙平均凝固压力成比例膨胀， 数学表达式省略 。这种效应可能平衡甚至超过热和结晶效应。分别表示为 局部平面内和厚度收缩，可以表示为（ 22,28） 和 这里 和 代表线性膨胀和压缩性，凝固温度 ， 忽略了数学表达式 和 =（ S - R / 3 的最大值结晶收缩。方程式清楚地显示了平均局部压力平衡对热和结晶收缩的膨胀效应。注意，等式 2中的第二项在每个层的凝固时刻（表示为 和喷射时刻 t之间进行评估。因此，厚度收缩方程式包含与刚刚排出前的压力成比例的项，并考虑到由于非压力造成的材料膨胀。式 2中的最后一项是模具变形项由刚度常数和闸门冻结压力组成 22。如果模量显示出比厚度更强的变化，那么方程变得稍微复杂一些（ 23）。 实验 实验在具有标称尺寸为 120 300 膜门式矩形腔的 175 吨 具配有三 个压力传感器，分别为 14 150286 9 个热电偶。使用数据采集系统记录所有压力，温度和螺杆速度数据。在两个半模之一上刻有覆盖整个产品的 10 厚度为约 5 m。用斯特拉斯曼移动显微镜仔细测量所有网格点之间的距离，并作为参考。然后获得实验收缩 单个长度测量之间的散射证明为大约 15 m。因此， 30至 50收缩误差，这被认为是我们目的可接受的。标准测量程序包括以传感器 品的中间）为中心的四个网格点的坐标和相隔 50 毫米的坐标。使用这些数据计算两个长度和两个宽度收缩值。对每个成型条件的 3 至 5个产品重复该过程。最后，所有的收缩率平均得到每个成型条件的单一长度和宽度收缩值。所有产品储存在 23， 50 空调房间中，并在生产后两天测量。对于一些 产品，以增加的时间间隔重复测量以评估时间的收缩变化。 所使用的材料是四种无定形树脂（ 两种半结晶材料（ 其中 可用于 30玻璃填充级。材料列于表 1 中。在获得可靠的热膨胀系数和压缩性系数的数据中，注意获得可靠的 表 1 的表格数据 ，因为这些数据显然是该模型的关键参数以上。各种数据源之间的协议往往很差。事实证明，对于大多数材料来说， 和 的报告值的标准偏差约为实际值的 10。在表 1 中列出了平均值。在文献数据不一致特别大的情况下，在我们自己的实验室进行了 额外的测量。可压缩性的测量在含有硅油的压力池和含有两个应变仪的样品中进行。考虑了压力对应变计影响的校正（ 36）。 改变的加工条件是保持压力（ ，螺杆速度（ V），熔融温度（ T）和模具壁温度（ 。保持时间（ 和冷却时间（ 保持恒定。所有条件列于表 2中。每个参数的标准条件均加下划线。 结果 流路的影响 为了检查沿流路的收缩均匀性，测量长度和宽度的收缩率是 图中可以看出。如图 1所示，非晶材料 能检测到显着的各向异性效应。对于半结晶型收缩率相当大，并且在流路附近从门附近的 化到 3。在门附近，长度收缩稍大于宽度收缩。对于 向异性效应大得多且沿着流路变化。在门附近，长度收缩比宽度收缩大约 1，而在流动结束时反之亦然。请注意，这与 P（ 20）的观察结果相似。 表 环境条件下）。 据来自于 据库。 重要的来源是 27,3049。具有“ *”的数据在我们的实验室测量。 对于 一 和 第 二 值 分 别 参 考 流 量 和 横 向 。 表 下划线值请参阅标准设置。 上市压力和速度是机器设置。 要获得螺丝头前面的实际压力 必须乘以 体前沿速度通过乘积乘以 得。 成型条件的影响。 在图 3，所有非晶材料的收缩率作为加工条件的函数作图。符号是指测量的长度（十字）和宽度（三角形）的缩小，而全部行表示计算的收缩率（将在下一节讨论）。可以做出以下观察。首先，收缩率在 间变化。第二个观察结果是提高保持压力和熔融温度都会降低产品收缩率。注射速度和模具温度对收缩影响不大。对于半结晶材料，情况略有不同。现在包装压力似乎是对收缩影响最大的参数。所有其他参数没有显示明确的效果，正如其他研究报告（见上一节）。 玻璃纤维对收缩的影响 该效果在图 1 中更详细地示出。显然，添加短玻璃纤维对长度收缩（从约 3至 缩率的下降）具有显着的影响。此外，对宽度收缩的影响是相当大的（减少约 。接下来，我们看到保持压力仅影响宽度收缩，而长度收缩率不受保持压力的影响。注射速度对宽度收缩影响很小，对纤维增强 长度收缩影响很小。 后成型收缩 收缩变化记录在最少四十年的时间内，从生产 20 分钟开始。时间的收缩变化（通常约 ）显示在下表 3 中。在 情况下，记录重量，以确保在储存期间不会吸收水分。 热塑性模型的验证 收缩预测通过使用等式为了避免压力计算中的误差掩盖了方程 1的验证，我们决定使用测量的压力分布来计算凝固压力 Z）（来自 P（ t）和 t）。在这样做的时候，一个隐含地考虑到包装过程中质量流量的影响。收缩计算的重点在于实际的腔体压力。 通过数值求解包括对流和耗散效应但忽略结晶效应的二维热问题得到固化层生长 t）。壁温和热参数被认为是恒定的。热参数列在表 4中。对于所有实验，仅使用一个结晶度值，因为间隔平均结晶度与处理条件没有太大变化（ 37）。 或者，固化层生长可以从以下分析近似得到（ 38） 这里 表示无量纲时间， 是 限在这里事实上，事实证明，使用公式 5而不是数字获得的层增长导致计算的收缩率只有微小的变化。 计算的收缩的结果包括在图 1 和 2 中。 3 和 4 作为实线。事实证明，对于无定形材料，计算的收缩几乎完全对应于所有实验条件的测量收缩率数据。对于半结晶材料，对应关系较差，而且收缩过度预测。此外，收缩预测不遵循随着持续压力和注射速度增加的实验观察趋势。 讨论 主要观察结果是，这里考虑的简单热弹性模型很好地预测了无定形材料的收缩。可以预测，随着这些数据模具收缩率的事实清楚地证明，玻璃化转变范围中的最终松弛现象对最终的收缩没有任何影响。因此，我们现在可以说，对于无定形材料，模具收缩现象是很好理解的。 图 1。测量面内收缩变化沿流道三材料。交叉和三角形分别是指长度和宽度的收缩。图表二：测量的高密度聚乙烯沿流路的面内收缩变化。横向和三角形分别指长度和宽度收缩率。 表 3。在本研究中考虑的所有材料的标准条件的时间收缩率 % / %。 表 4。热性能和结晶材料的参数。 1） 别是 142和 99 J / g 2） 度测量。 对加工条件对收缩的影响 图表三：在平面收缩作为一个函数处理参数为四的非晶材料。十字架和三角形指长度和宽度分别绘制的线收缩，完全对应的预测根据图 1。 图 4：跟图 3一样。但是现在对于的半结晶材料，全短虚线无符号指根据图 1长度和宽度的收缩预测。 工艺条件对收缩率的影响 图 5：在未填充 线）和 30%玻璃纤维填充 线内衬）左平面收缩：包装压力的影响： 右：注射速度的影响。 老化条件： 23， 50%湿度。对于半晶体材料，情况是不同的。虽然该理论旨在处理结晶相的收缩，但是这里所采用的方法显然不能导致令人满意的收缩预测。回想一下，由于使用实际的保持压力来计算收缩，因此隐含地校正了通过结晶的额外质量流量对收缩的可能影响。因此，必须找到不同的解释。通过检查收缩与压力图可以获得一些洞察力。通过外推到零保压，可 以获得在环境压力下固化的板坯的收缩率的估计。通过与公式 1进行比较，显然这应该对应于热收缩和结晶术语。另一方面，收缩对压力曲线的斜率与线性压缩率成比例 。对于未填充的 如，热收缩和结晶贡献似乎预估的很正确，然而压缩性可能太小。事实上，如果线性压缩率将是十倍以上，则可以获得对所有成型条件的极好适合性。 我们有理由相信，对于大多数使用结晶材料的实验，产品并没有保持固定在模具中，并在完全凝固之前开始收缩。然而，在导致方程式 1的推导中，产品被认为保持固定。因此，预期受限产品的实验应该产生更接近预测的收缩结 果。或者，可以使用模内收缩分析（ 1,22）来获得更可靠的预测。 此外，对于纤维填充 度收缩的压力项被低估。对于长度收缩，另一方面，测量的可压缩性是正确的，但现在初始值被高估了。这个过高估计的最可能的原因是对于结晶术语来说太大的价值，因为热收缩要小得多并且比较好理解。实际上，没有理由（剪切诱导）结晶不应该引起各向异性收缩，就像其他膨胀项一样。当然这是三个独立方向测量结晶收缩的实际问题。另外一个并发症是纤维最可能增强剪切诱导结晶（ 39）。 考虑到表 3中的后成型收缩率，我们观察到所有收缩率都相对较小。例如 ，聚碳酸酯样品在生产后的第一天和 100 天后经历额外的收缩率仅为 聚碳酸酯和聚苯乙烯的数据与 人很好地对应。（ 27）在室温下报告与比， 体积收缩率是三倍。 宽度收缩负数落在测量不确定度之内。 结论和未来的工作 注塑产品的收缩受保持压力和熔体温度的影响最大。这些参数的增加导致收缩减少。注射速度和模具温度对收缩的影响要小得多，对于每种材料都是不同的。在这里使用简单的热弹性模型来解释测量结果被认为可以为所有无定形材料提供高度可靠的预测，而没有任何可调参数。对于半结晶材料，收缩率过度预测，这都归因于模内收缩效应。 致谢 作者承认 财务支持，陶氏化学公司和飞利浦 意地提供大部分材料。特别感谢 们都为这个项目做出了贡献。 参考文献 1. K. M. B. G. . S 4 (1997). 2. D. . nd p. 484, 1995). 5,1511(1995). 4. 0,817 (1994). 5. et 38,977(1992). 6. et 37,301(1991). 7. 25, 271(1985). 8. 9,2155 (1993). 9. 996） 10. K. M. B. G. . 38,254 (1998). 11. . H. 36, 1961(1996). 12. C. A. et 37, 259(1991） 13. L. P. et d, 37, 430（ 1991） 14. S. J. Ni . K. 39,612（ 1993） 15. A. G. 9,3436（ 1993） 16. G . 1992） 17. et 18. H. 84, 1710 (1994). 19. . 36,375（ 1990） 20. R. . 71 (1989). 21. W. . K. I1, 484 (1995). 22. G. . M. B. 36,2041 (1996). 23. K. M. B. D. J. . J. A. in 24. T. W. 987). 25. 1989). 26. L. C. E. p. 177, 1990). 27. R. . R. 23, 387(1984). 28. K. M. B. . 2029 (1996). 29. W. . K. 35, 351(1995). 30. .0 1986). 32. 1995). 33. J. . H. 1989). 34. 1989). 35. 1992). 36. (in 37. H. W. J. s 1996). 38. K. M. B. J. 38. 309 39. 7,6047 （ 1992） 1997 年 2 月 5日收到 七月修订 1997 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 1 摘 要 由于塑件采用 酰胺）通称尼龙，需要考虑其吸水性和热稳定性。 本 次 设计是非常典型又特殊，主要特点是采用哈呋弯销分型机构， 需要考虑其分型面属于垂直分型面，还有浇注系统的设计是否与所选的材料相适应， 其次对注射成型原理及结构、工艺特性、常用注射模结构与注射机、塑料制品（外螺纹接头）在模具中的位置与浇注系统设计、成型零件设计及分析、结构零部件的计算校核、温度调节系统及排气系统等方面的介绍理解运用，全方面透彻理解。 为了方便制品脱螺纹外形的考虑、更方便脱模，省掉了其它的脱模装置同时还要考虑其他模具之间有无干涉或者碰撞的可能，同时详细叙述了外螺纹接头注塑模具设计过程，如何分析模件的结构、性能，确定成型方案。成型部分、导向机构、浇注系统、冷却系统等设计。 在设计过程种用到我们在学校常用的软件了 计，通过使用 面二维分析设计，达到了深度的认识。 关键词： 注塑模、外螺纹接头、哈呋、弯销、 买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 2 he of its or s to of is in is an of of is a of is is is to to in of is is in of In of in d a of 买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 3 目 录 摘 要 . 1 . 2 引 言 . 4 第一章 塑件建模 . 5 第二章 塑件成型工艺性分析 . 10 . 10 . 10 第三章 拟定模具结构形式 . 12 具分型面的确定 . 12 腔数量和排列方式的确定 . 12 第四章 注塑机的选择 . 13 . 13 . 13 射量的计算 . 13 . 14 第五章 浇注 系统的设计 . 15 . 15 . 16 . 17 . 18 第六章 成形零件设计 . 19 . 19 . 19 第七章 模架选 型 . 22 模板尺寸确定 . 22 板各尺寸的校核 . 22 第八章 弯销侧向分型机构的设计 . 23 第九 章 冷却系统的设计 . 24 第十章 导向机构设计 . 25 第十一章 总装图和零件图的绘制 . 26 谢 辞 . 27 参考文献 . 28 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 4 引 言 注塑模具是一种生产 塑胶 制品的工具；也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。注塑成型是批量生产某些形状复杂部件时用到的一种加工方法。具体指将受热融化的塑料由注塑机高压射入模腔，经冷却 固化 后，得到成形品。模具的结构虽然由于塑料品种和性能、 塑料制品 的形状和结构以及注射机的类 型等不同而可能千变万化，但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分，并随塑料和制品而变化，是塑模中最复杂，变化最大，要求加工光洁度和精度最高的部分。 本设计为外螺纹接头注塑模，一般来说，在液压管方面，采用金属材料的话，它的缺点相对就很多，一个是不耐腐蚀，二个是重量比较大，三是容易漏水，四是成型不易，而且成本较高等等。而塑料刚好在这几个方面弥补了金属材料的不足。我们可以看到在日常生活中看到的大部分液压管都是使用塑料制成的。三维设计软件 能实现产品设计、模具分型、模具结构设计和模具数控加工等一整套自动化功能。本设计将把 强大的功能与塑料模具开发设计有效地结合起来。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 5 第一章 塑件建模 依据塑件二维图，运用软件对其进行三维造型。本设计课题外螺纹接头如图所示，具体结构和尺寸详见 塑件是一种常见的塑料工件，属小型件，精度要求一般，为民用级产品。塑件设计的难度在于其外螺纹的设计和外六角组合。采用哈呋结构以弯销分型，不要其它脱模装置是本设计的难点和特色。 外螺纹接头三维立体图如图 1 图 1件购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 6 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 7 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 8 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 9 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 10 第二章 塑件成型工艺性分析 件材料成型特性 外螺纹接头使用的材料是 酰胺）通称尼龙。性能比强于其它塑料材料，在世界上的消费是工程材料的首位。 1) 它具有优良的力学性能抗冲击性，在高强度打击下，寿命强于常用塑料无毒性、无味不腐烂，及其吸水性强、收缩率大。 2) 括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低， 不宜燃烧， 有一定的阻燃性 。 3) 易于加工 制造 ，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围 成型加工时具有较好的流动性能和较低的熔融粘度。 4) 缺点是生产容易产生飞边，其吸水性强，加工时必须干燥处理，熔融状态热稳定性差，所以在高温料筒内不得停留太长。本设计选取的材料为 性能优于 其它尼龙类 ，强度高，耐磨性好 。加工过程中为避免这几点，对生产出的塑件影响非常大，以至于报废。 用途 生活之中随从可见的产品。主要有 汽车制造方面：用于制造燃料滤网、储油槽、 缸体镶件 、散热器水缸、 发动机汽缸盖 罩、 燃料 过滤器、平衡旋转轴大小 齿轮。电器电子工业：可用于制造 家用电器如电饭煲接线柱，冰箱流变器芯等 。 医疗方面也很突出特别是在 医疗器械及精密仪器 ，为生物工程做出了非常的贡献。 其它方面 作用也不容忽视如 用于制作 生活用品，车头盔，工地安全帽，各种电器机盖合，椅子，凳子，鞋子等 电池衬垫，摩托 。 应为它具有 阻隔性能优良，而且耐油性、耐低温冲击性、耐穿透性 好，可用于 冷藏食品的包装膜如火腿肠、冰箱保鲜膜 。 总而它是和优秀的常用塑料。 成型特点 1、成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易发生缩孔、变形等 （如毛刺飞边多） 。 2、 结晶熔点高，热稳定性差，料温超过 300度 ， 滞留超过 30分钟即分解 。 3、流动性 能 好 ，流动阻力小 ，易溢料。宜用自锁时喷嘴， 并需要对其 加热。 聚酰胺的不足之处在于：由于热膨胀和吸水性所至的尺寸精度不够 ， 较易吸湿， 控制模具的干燥，依然重要 ， 所以本产品精度制定为 有 耐酸性差，硬度和弹性模量不够。 生产我都需要把这些不利因素考虑进去才能充分发挥其性能。 该塑件的尺寸无特殊要求，所以的尺寸均为自由尺寸。塑件是生活和工厂常见的产品，精 度 不 需 太 高 ， 选 取 精 度 为 精 度 ， 塑 件 尺 寸 如 图 1示购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 11 图 1件 塑 件应具有一定的壁厚，壁厚过大或者过小都对塑件的质量有直接的影响。这不仅是为了塑件在使用中有足够的强度和厚度，而且是为了塑料在成型时保持良好的流动状态，并且在脱模时能够承受一定的推出力使塑件本身不至于变形。 热塑性塑件的壁厚一般在1 4本塑件的壁厚采用 3 对塑件表面没有特殊要求。一般情况下，外表面要求光洁，表面粗糙度 特殊要求的内表面粗糙度为 1）外形尺寸 该塑件壁厚为 3件外形尺寸较小，塑件熔体流程不太长，适合于注射成型。 （ 2）精度等级 每个尺寸的公差都不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。 （ 3）脱模斜度 无定形塑料，成型收缩率较小，选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为 1 度。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 12 第三章 拟定模具结构形式 具分型面的确定 该塑件尺寸精度质量要求为 度相对较低，根据分型面的选择，考虑到便于去毛刺飞边，易排气等因素采用单分型面位于动模板下侧，动模板向下侧平移，塑件从定模板，型芯抽出后，而脱模。本设计特殊之处，在其哈呋结构，形成塑件的剖型分型面（也是一个垂直分型面），而哈呋靠弯销带动未完成两半哈呋的分型。 腔数量和排列方式的确定 腔数目的确定一般可以根据经济实用性、塑件外形复杂程度、注射机的最大注射量、注射机的额定锁模力等。对于精度要求高的小型塑件和大中型塑件优先采用一模一腔的结构， 对于精度要求相对较低的小型塑件，形状结构简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高，生产批量适中，从模具加工成本，制品生产时的成本考虑，故拟定为一模两腔。采用一模两件，能够适应生产的需求，侧点浇口，浇口去除方便，模具结构孔不复杂，容易保证塑件质量。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 13 第四章 注塑机的选择 算塑件体积和质量 塑件的体积计算：经过 软件分析计算得塑V 件的质量计算： 密度 =量塑m=5 定行腔数 腔数目的确定一般可以根据经济实用性、塑件外形复杂程度、注射机的最大注射量、注射机的额定锁模力等。对于精度要求高的小型塑件和大中型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求相对较低的小型塑件，形状结构简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高，生产批量适中，从模具加工成本，制品生产 时的成本考虑，故拟定为一模两腔。采用一模两件，能够适应生产的需求，侧点浇口，浇口去除方便，模具结构孔不复杂，容易保证塑件质量。 射量的计算 通过 模分析，计算得塑件质量为 件体积为 道凝料的质量 是个未知数，可按塑件质量的 来估算，从上述分析中确定为一模两腔，所以总的注射量为 M=（ 1+射机型号的确定 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： V 密度： =件质量： 塑m= 注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值的，但是可以根据经验按照塑件体积的 1 倍来估算。由于本次采用流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料体积的 来估算，故一次注入模具型腔塑料溶体的总体积为 33 0 7 0 9 4 6 c ）塑（总 选择注射机 根据第二步计算得出一次注入型腔的塑料总质量 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 14 V 还可以得出 37 总 根据以上的计算，初步选择公称注射量为 125立方厘米， 根 据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值等等，查阅参考书，可选用 注射机主要技术参数 理论注射容量 / 3125 锁模力 900 螺杆直径 / 2 最大模具 /00 20 最大成型面积 20 注射速率 g/s 110 最大模具模厚 /00 塑化能力 /s 小模具模厚 /00 喷嘴球半径 /2 喷嘴孔直径 / 模力校核 塑件在分型面上的投影面积 A 塑 ,算得 284 m 浇注系统在分型面上的投影面积 A 塑，即流道凝料塑在分型面上的投影面积 A 流数值，可以按照多型腔模具的统计数据来计算。 A 浇是塑件在分型面上的的投影面积 A 塑的 。由于本例流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料的投影面积适当取小一点，在这里 A 浇 =。 塑件合浇注系统在分型面上的总投影面积 A 总，则 2 2 塑浇塑总 ）（ 磨具型腔内的涨型力 F 胀，则 F 胀 =A 总 p 模 =5N=中， p 模是型腔的平均压力计算。 p 模是磨具型腔内的压力，通过取注射压力的20%40%，大致范围为 2540于粘度较大的的精度较高的塑料制品应取较大值。p 模取 35 查表知该注射机的公称锁模力 F 锁 =1000模力安全系数为 里取 = =900 锁，所以，注射机的锁模力合格。 对于其他安装尺寸的校核要求等到模架选定，结构尺寸选定后方可进行。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 15 第五章 浇注系统的设计 浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴四个部分组成。考虑到塑件的外观要求一般，外表面光洁，精度一般以及一模两腔，浇口采用方便易加工凝料去除简单，不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口。 主流道长度 L，小型模具应尽量小于 60次设计中取 55据注射机参数知， 喷嘴孔直径 嘴球半径 2据主流道和喷嘴的关系得 主流道小端直径 d= 1） =流道进口端球面半径 1 2)取 4流道大端直径 0t a 主主流道的凝料体积 3222 主主主主主主 主流道当量半径 R n 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，他将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和冲模时间。计算其大端直径约为 10合段直径 =时为了让熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计 补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套变形，浇口套长度设计得比模板厚度短 要大一些，取 R=3免淬火开裂和应力 集中定位圈是安装模具是定问用，资料125 一般定位圈高出定模座板表面 5到 10买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 16 图 5口套 流道的设计 1. 分流道的布置形式 在设计时应尽量考虑减少在流道内的 压力损失和尽可能减少流道内的温度降低，同事还要考虑减少分流道的容积和压力平衡。 U 型截面分流道是注塑模最常用的本案采用U 型端面分流道，根据查表 分流道推荐直径 =8此分流道横截面形状和尺寸如下图所示。 2. 分流道的长度 由于流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道较短，设计时可选小一些，取 30 因为该塑件的质量 塑m=00g 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 17 所以分流道的当量直径为 分D= 本设计采用 型端面分流道，根据查表 =8此分流道横截面形状和尺寸如图所示。 图 5流道 口设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。 该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模两腔注射，为便于调整充模时间的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口，其截面形状简单，易于加工，便于试模后的修正，在主流道的顶端设置冷料穴。 （ 1） 侧浇口尺寸的确定 1） 侧向进料的侧浇口，对于中小型塑件，一般厚度 t=取塑件壁厚的1/32/3），故取浇口壁厚为 1） 浇口深度 h=.7(t 为浇口壁厚， 于 n= 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 18 在工厂进行设计时，浇口深度常常先取小值，以便在今后试模时发现问题进行修模处理，侧浇口的长度 l=度取 2 3） 侧浇口宽度 b= 3 2） 侧浇口剪切速率的校核 1） 计算浇口的当量半径 由面积相等得 浇R 由此 21 浇R 2） 校核浇口的剪切速率 确定注射时间：查表 4取 t= 计算浇口的体积流量 33 塑浇 计算主流道的剪切速率 142333 100 1 主 该侧浇口的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率 143 05 之间，所以，浇口的剪切速率校核合格。 料穴设计 冷料穴位于主流到的正对面动模版上，其作用主要是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计只有主流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有有印痕，采用脱模板推出塑件，所以采用球头型拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的抱紧力时凝料从主流道衬套中脱出。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 Q 197216396 19 第六章 成形零件设计 形零件结构设计 （ 1） 凹模的结构设计 凹模是用来成型制品外表面的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式、组合式和镶拼组合式四种类型。根据对塑件的结构分析本设计中采用嵌入式凹模，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。 （ 2） 凸模的结构设计 凸模是用来成型制品内表面的模具零件，常用的结构形式有整体式和组合式两种类型由于凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐 腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。如果凹凸模都采用整体式，优点是加工成本低，但是常用模架的模板材料为中碳钢，用作凹、凸模，使用寿命短，若选用好材料的模板制作整体的凹凸模，则制造成本较高。综合考虑以上因素，凹、凸模都采用整体嵌入式。这样既保证了模具的使用寿命，又不浪费价格昂贵的材料，并且损坏后，维修、更换方便。 型零件的成型尺寸计算 本产品的材料（ 一种收缩率范围较大的塑料 的 其平均收缩率为 /2=据塑件尺寸公差的要求，模具的制造公差取 z= /6