第十七周第一讲(6.3-7.3.1).docVIP

第十七周 第一讲 目的和要求： 了解压缩模设计要点（加料腔的结构及尺寸计算、柱塞的设计、加料腔与柱塞的配合、、溢料槽与排气槽的设计）及实例，初步了解塑料挤出成型工艺、挤出成型机头概述及部分管材挤出机头的设计内容。 重点难点： 压缩模设计中加料腔的结构及尺寸计算和浇注系统设计内容，挤出成型工艺、挤出成型机头。 6.3 压注模设计要点 压注模的结构设计很多地方与压缩模、注射模相似，如型腔总体设计、分型面位置确定、合模导向机构、推出机构和侧向抽芯机构等。本节仅就压注模特殊结构部分进行讨论。 6.3.1 加料腔的结构及尺寸计算 1. 加料腔的结构 加料腔的横截面大多为圆形，以便机械加工。加料腔与模具平衡需要定位机构，具体结构及定位方式见6-1.加料腔的材料一般选用T10A、CrWMn、9Mn2V等钢材，硬度为52-56HRC，其内腔最好镀铬且抛光至Ra0.4微米。 2. 加料腔的尺寸计算 （1）加料腔横截面积的计算 计算加料腔的横截面积应从传热与合模两个方面考虑。对未经预热的塑料，只需从传热方面考虑，此时加料腔对物料的传热面积取决于加料量。根据经验，每克未经预热的热固性塑料约需1.4cm3的传热面积。加料腔的传热模具应该等于加料腔横截面积的两倍再加上加料腔装料部分侧壁面积之和。由于压注模加料腔的装料高度较低，为了计算方便，可略去侧壁面积，此时加料腔的横截面积即为加料腔所需传热面积的一半，即 A=M*（1.4/2）=0.7M 式中，A是加料腔横截面积；M是每次成型的加料量。 对于经过预热的物料，可从合模方面考虑，此时加料腔横截面积应与压注模类型有关。对于普通压力机用的压注模，其加料腔横截面积应大于型腔与浇注系统横截面积之和，否则，型腔内塑料熔体的压力将会推开分型面而产生溢料。根据经验，加料腔横截面积必须大于型腔与浇注系统横截面积之和的10%-25%，即A=(1.10-1.25)As 式中，As是模内塑件与浇注系统在水平分型面上投影面积之和。 对于专用压力机用的压注模，其加料腔横截面积可按下式计算： A = KF辅/p 式中，F辅是专用压力机辅助缸的公称压力；p是压注成型所需要的单位压力，可查表6-2；K是压力损失系数，一般取K= 0.75-0.90. 对于垂直分型的压注模（见表6-1中的4号），其加料腔横截面积可按下式计算： A= 2A垂tan（alfa-fai） 式中，A垂是型腔与浇注系统在垂直分型面上投影面积之和；alfa是凹模拼块与模套的拼合角度，一般大于12度；fai是摩擦角，一般取8度。 （2）加料腔高度的计算 加料腔高度可按下式计算： H= V/A + h0 式中，H是加料腔高度；V是加料腔容积；A是加料腔横截面积；h0是加料腔中不装料的导向高度，一般取h0=8-15mm。 （3）加料腔位置的确定 加料腔的位置应尽量布置在型腔的中心位置上，这样受力均匀，如果偏向一边，则另一边易产生溢料和飞边。 （4）加料腔的推荐尺寸 见表6-3.加料腔的定位凸台推荐尺寸见表6-4. 6.3.2 柱塞的设计 柱塞的作用是将加料腔中的塑料熔体经浇注系统压入型腔。根据使用情况又分为： （1）普通压力机用压注模柱塞 其结构如图6-6所示。其中图6-6a不带凸缘，加工简便省料，主要用于移动式压注模；图6-6b是在顶端增加凸缘之后，承压面积大，工作较平稳，移动式与固定式压注模均可用；图6-6c、d主要用于固定式压注模。 （2）专用压力机用压注模柱塞 专用液压机用压注模柱塞的结构形式如图6-7所示，柱塞的固定端带有螺纹可直接拧在液压机辅助缸的活塞上。图6-7b所示在柱塞的头部开有环形槽，可防止废料粘附在加料腔内或塑料卡住柱塞表面造成清理困难，柱塞端面的球形凹面能使塑料流动集中，减少侧面溢料。 另外，生产中还有柱塞底面开楔形沟槽的结构，其作用是当作拉料杆拉出主流道凝料。图6-8a用于直径较小的柱塞，图6-8b可用于大直径（75mm）的柱塞，图6-8c用于有多个主流道的柱塞。 6.3.3 加料腔与柱塞的配合 压柱通常可用于T8、T10A、CrWMn、Cr12MoV等钢材加工制造，热处理要求为40-45HRC，表面粗糙度如图6-6所示。为了提高其使用寿命，柱塞表面可镀硬铬，其镀层为0.015-0.02mm。 加料腔与柱塞的