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2 塑件成型工艺分析 2.1 塑料成型特性 聚丙烯(PP)，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。 其成型特性为：（1）物理性能：PP为无毒、无味的乳白色高结晶的聚合物，是目前所有塑料中最最轻的品种之一，对水特别稳定，在水中14h的吸水率仅为0.01%。分子量约815万之间，成型性好。但因收缩率大，原壁制品易凹陷，制品表面光泽好，易于着色。（2）力学性能：PP的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比高密度PE(HDPE)高。突出特点是抗弯曲疲劳性（7107）次开闭的折选弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下不如尼龙。（3）热性能：PP 具有良好的 耐热性，熔点在164170，制品能在100以上温度进行消毒灭菌。在不受外力的作用下，150也不变形。脆化为-35，在低于-35会发生脆化，耐热性不如PE。（4）化学稳定性：PP具有良好的化学稳定性，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃等能使PP软化和溶胀，化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。所以，PP适合制作俄中化工管道和配件，防腐蚀效果良好。（5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响，有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，击穿电压也很高，适用作电器配件等。抗 电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。（6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌硫代丙酸二月桂脂，炭黑式类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 2.2 塑件的结构工艺性 2.2.1塑件的尺寸精度分析 该塑件尺寸精度要求为GB/T 14486-93 MT5级，其主要尺寸公差如表2-1所示。表2-1 塑件上主要尺寸按MT5级精度的公差要求外形尺寸内形尺寸塑件标注尺寸142塑件尺寸公差 2.2.2塑件表面质量分析 该塑件表面没有提出特殊要求，通常，一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到Ra=0.8，没有特殊要求时塑件内部表面粗糙度可取Ra=3.2。 2.2.3塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析，该塑件的外形基本上为回转体，顶部为一个2的孔，内部为圆角设计，方便脱模，设计合理；壁厚均匀，且符合最小壁厚的要求。综合来看，该塑件结构简单，五特殊的结构要求和精度要求。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。2.3 塑件的生产批量该塑件的生产类型是大批量生产，因此，在模具设计中，要提高塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。2.4 注射机的选择2.4.1 按理论注塑容量初选注塑机通过ug NX6.0分析得塑件体积V=1705。模具结构考虑采用一模四腔的结构，故四腔总共塑件体积V=6820。浇注系统凝料：由于产品件小，且需进行平衡式布置设计，故浇注系统凝料的体积取产品体积的50%：要求注塑机最大注塑量必须大于成型件和进浇口流道的总体质量，注塑机的实际注塑量一般在注塑机的最大注塑量的80%以上。，故2.4.2通过锁模力选定注塑机-注射机的额定锁模力-塑件及浇注系统在分型面上的总投影面积 q- 模具型腔内的平均压力 材料为PP，塑件简单，容易成型，故选用q=24.5MPa。=1321.故=32.4kN.综上所述，选择国产注射机XS-ZY-125，其主要技术参数如表2-2所示：表2-2 XS-YZ-125型塑料注射机的主要技术参数主要技术参数项目参数数值主要技术参数项目参数数值额定注射量/192最小模具厚度/mm200锁模力/kN90模板最大行程/mm300注射压力/MPa1500喷嘴前端球面半径/mm12最大注射面积/360喷嘴孔直径/mm4模板尺寸/mm200X400定位圈直径/mm55最大模具厚度/mm300根据选用塑料PP的特性和本设计中塑件的自身成型特点，查有关资料，确定注射成型工艺参数如表2-3所示：表2-3 塑件的注射成型工艺参数工 艺 参 数规 格预热和干燥/料筒温度后段中段前段160-180180-200200-220续上表工 艺 参 数规 格预热和干燥/喷嘴温度-模具温度80-90注射压力p/MPa70-100成型时间/s注射时间保压时间冷却时间总周期20-600-320-9050-160螺杆转速/n/r48后处理方法-温度/-时间/h-3 分型面选择及浇注系统的设计 3.1 分型面的选择该塑件盖类零件，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，有利于排出模具型腔内的气体，分模后塑件留在动模一侧，便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处，如图3-1所示。 图 3-1 分型面的选择该分型面分型使塑件整体由一个模板成型，消除了由于合模误差使塑件产生同轴度误差的可能，是一个天然的分型面。另外，为了模具结构紧凑，改善成型条件，提高自动化程度和生产效率，减少浇注系统耗料，决定采用侧浇口。3.2 浇注系统的设计3.2.1主流道设计根据相关资料，查得注射机喷嘴的有关尺寸为：喷嘴孔直径；喷嘴前端球面半径。根据模具主流道与喷嘴的关系得到：主流道进口端球面半径，取R=14mm；主流道进口端孔直径，取d=4.5mm。为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度取4，同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计r=5mm的圆弧过渡。主流道衬套采用可拆卸更换的浇口套，浇口套的形状及尺寸设计采用推荐尺寸的常用浇口套；为了能与塑料注射机的定位圈相配合，采用外加定位环的方式，这样不仅减小了浇口套的总体尺寸，还避免了浇口套在使用中的磨损。3.2.2分流道的设计该塑件的体积比较小，形状简单，壁厚均匀，且塑料的流动性好，根据塑件形状采用侧浇口进料的方式。为便于加工，采用最为常用的截面形状为圆形形的分流道。查分流道横截面及其尺寸的有关资料，取圆形分流道截面半径R=5mm。3.2.3侧浇口设计由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提，同时，也应尽量使模具结构更简单。根据对塑件结构的分析，并结合已确定的分型面位置，选择如图3-2所示的侧浇口进料方式，进料位置设计在塑件的侧面，侧浇口的直径尺寸可以根据不同塑料按塑件平均厚度查表确定。图3-