【材料】模塊十一熱固性塑料注塑模設計ppt課件

1、 模塊十一 熱固性塑料注塑模設計 內(nèi)容簡介： 本模塊主要講述熱固性塑料的成型方法和特點；熱固性塑料注塑模具的設計要點，包括型腔數(shù)目確實定、分型面的設計、成型零件的設計、嵌件的安裝要求、排氣系統(tǒng)的設計等內(nèi)容； 澆注系統(tǒng)設計，包括主流道、分流道、型腔位置、澆口位置外形尺寸的設計等。河南機電高等專科學校：楊占堯 模塊十一 熱固性塑料注塑模設計 學習目的和要求： 1、了解熱固性塑料的成型方法特點。 2、掌握熱固性塑料注塑模具的設計要點和其澆注系統(tǒng)設計的有關(guān)知識。河南機電高等專科學校：楊占堯 模塊十一 熱固性塑料注塑模設計 重點： 1、熱固性塑料注塑模具的設計要點。 2、熱固性塑料注塑模具澆注系統(tǒng)設計。

2、 難點： 熱固性塑料注塑模具澆注系統(tǒng)設計。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 模塊十一 熱固性塑料注塑模設計11.1 概述11.2 模具設計要點11.3 澆注系統(tǒng)設計河南機電高等專科學校：楊占堯 11.1 概 述 熱固性塑料可供注塑種類有酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚酯、DAP塑料、環(huán)氧樹脂、有機硅、聚酰亞胺和聚丁二烯等。它們都是塑料工業(yè)的重要資料。與熱塑性塑料相比它們通常有優(yōu)良的耐熱和阻燃性、耐化學性、抗蠕變等，且價錢低廉。它們曾長期采用傳統(tǒng)的壓制成型和壓鑄成型方法，手工操作繁重，成型周期又長。用先進的注塑成型方法可成倍地提高消費效率。今后，大部分熱固性塑料制品將用注塑成型方法消費。河南機電高等專

3、科學校：楊占堯 11.1.1 成型方法特點 1消費效率高 與傳統(tǒng)的壓制和壓鑄成型相比，熱固性注塑時由于塑料先在料筒中經(jīng)過加熱塑化，塑化后的塑料又在螺桿或柱塞推擠下流經(jīng)噴嘴和澆注系統(tǒng)進一步摩擦加熱在進入閉合的模腔后，曾經(jīng)到達了可以快速固化反響的溫度。同時，由于采用可以快速固化的塑料，使固化反響時間大大縮短。以壁厚6.35mm塑件為例，采用不同成型方法所需凈固化時間分別為： 末預熱的粉狀料壓制成型 60s 高頻預熱壓制成型 40s 高頻預熱壓鑄成型 30s 注塑成型 24s 河南機電高等專科學校：楊占堯 值得指出的是，隨塑件壁厚添加，采用熱固性注塑比壓制和壓鑄成型所需固化時間縮短更明顯。圖11-1

4、是采用以上3種成型方法，固化時間與塑件壁厚關(guān)系比較。閱歷證明，對于厚壁塑件和帶筋塑件，熱固性注塑的固化時間比類似的熱塑性注塑件冷卻變硬時間更短。因此，對于成型大型厚壁塑件，熱固性注塑更具有獨特優(yōu)越性。 熱固性注塑使消費效率提高，不僅是由于凈固化時間減少，也由于不需求對塑料預熱和預壓(壓錠)工序，只需將松散料參與注塑機料斗即可。河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等專科學校：楊占堯 2塑件固化均勻性改善 由于熱固性注塑時進入模腔的是曾經(jīng)塑化均勻、內(nèi)外溫度根本一致的塑料，可以使內(nèi)外層固化比較均勻，而壓制成型時參與模腔的是松散或預壓為錠的加料，尚需從模壁由熱傳導從外向里對塑料傳送熱量，使內(nèi)、外

5、層有明顯溫差，外層固化較早較快，內(nèi)層固化較晚較慢，產(chǎn)生內(nèi)外層固化程度的明顯差別，經(jīng)常出現(xiàn)外層固化過分內(nèi)層仍固化缺乏的景象，對塑件性能不利。由于熱固性注塑件在整個斷面上固化較均勻一致，賦予塑料良好的電絕緣性能，某些力學性能也得到改善。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 3勞動條件明顯改善 熱固性注塑比壓制、壓鑄成型的自動化程度高，使操作人員勞動強度和任務條件都明顯改善，特別是向料斗中加料是密閉加料，減少了粉塵飛揚的危害。 河南機電高等專科學校：楊占堯 11.1.2 注塑工藝特點 熱固性塑料注塑成型是一項新技術(shù)，還處于開展階段。其成型模具的設計與注塑工藝、注塑物料和注塑設備親密相關(guān)。 一工藝特點 熱固

6、性塑料注塑有別于熱塑性塑料。熱固性塑料的注塑料參與料筒，經(jīng)過螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生剪切熱和料筒的外加熱，使之在較低溫度(約55105)熔融。然后在高壓下將稠膠狀的物料注入模具。在加熱(約達150200)高溫作用下，進展化學交聯(lián)反響，經(jīng)保壓后固化成型。最后開模頂出獲得成型制品。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 1熱固性注塑料 熱固性塑料的注塑料應經(jīng)改性后制成粒子、粉狀或液態(tài)等供應?，F(xiàn)今大多以粒子供應，僅環(huán)氧注塑料是液態(tài)的。對熱固性塑料的注塑料有以下要求。 (1)適宜的流動性 熱固性注塑料的拉西哥流動性般大于200mm。相對分子質(zhì)量在1000以內(nèi)的線型分子或具有少量支鏈型的分子，其流動性最好。木粉作填料的注塑塑

7、料流動性最好，無機填料的流動性較差。玻璃纖維和紡織填料的塑料流動性最差。添加光滑劑可提高流動性，過多固化劑會降低流動性。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 (2)塑化溫度范圍寬 普通要求物料在7090可以塑化，具有一定流動性。并要求在注塑機的料筒中存留1530min，具有熱穩(wěn)定性。添加穩(wěn)定劑可在較低溫度下阻止交聯(lián)固化。這對溫流道注塑模成型尤其重要。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 (3)高溫下能快速固化 固化速度快能縮短成型周期，提高消費效率。但過快固化，會呵斥部分型腔特別是細小部位充填不滿。 (4)收縮率要小 比起熱固性塑料的壓制和壓鑄成型，注塑料的收縮率最大。由于成型中遭到壓力最??；且模具溫度高，

8、脫模后冷卻至室溫又再次收縮。另外熱固性注塑料的收縮率與填料的種類和含量有關(guān)。木粉等有機填料會使收縮率大增。礦物填料，特別是玻璃纖維充填的注塑料收縮率較小。過大的收縮率使制品尺寸變化大，又易產(chǎn)生變形翹曲。模具設計收縮率仍以模具和制品在室溫條件下的尺寸計算。由于該收縮率與注塑料種類和配方關(guān)系很大，通常又含有40以上填料，收縮率應由消費廠的注塑料闡明書或?qū)嶒灤_定。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯2熱固性塑料注塑機 熱固性塑料注塑應該用專門的注塑機。這種注塑機與常用的熱塑性塑料注塑機主要有兩個方面的區(qū)別： (1)料筒加熱方式 熱固性塑料的塑化熱量主要來源是螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切熱。料筒的外加熱主要起預熱作用，并

9、起對料筒溫度的調(diào)理作用。單一的電熱方式易使物料過熱固化。因此，常用水或油加熱料筒。也有電加熱水構(gòu)造的料筒。另一種是油電加熱料筒，電熱僅用于預熱，塑化時調(diào)理油溫來控制料筒溫度，所以料筒溫度控制精度較高。 (2)塑化螺桿的緊縮比 由對熱塑性注塑料的23.5：1改小至1：1。長徑比由1520減小為1215，以減少對物料的剪切和摩擦作用。 河南機電高等專科學校：楊占堯 3注塑工藝 (1)工藝要點 熱固性塑料注塑過程中，物料在料筒中處于粘度最低的熔融形狀。塑料熔體的粘度及其流動阻力與填料種類、比例和外形尺寸關(guān)系很大，需有相順應的注塑壓力。必需綜合思索摩擦熱的要素。普通采用較高注塑速度，以獲得較高的摩擦熱

10、，有利固化。熱固性塑料在模具中進展固化反響，會產(chǎn)生縮合水和低分子揮發(fā)物，模具型腔必需設有暢通的排氣系統(tǒng)。否那么會在塑件外表留下氣泡和殘缺。固化成型時間按最大壁厚計算，普通為812smm，快速固化的注塑料57smm。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 (2)存在的問題 目前熱固性塑料注塑種類已有一百多種，但國內(nèi)消費種類尚少，還需提高資料性能。熱固性塑料中的填料，如玻璃纖維在螺桿剪切作用中會受損；而布屑、紙片等大顆粒填料難于進料。不但物料的流動性差而且對螺桿和模具等磨損作用大。又使注塑件取向較嚴重，產(chǎn)品易翹曲變形。塑件中的嵌件的安放受成型速度等限制，不能過多和安放過慢。最突出的問題是澆注系統(tǒng)凝料只能作廢

11、料處置。尤其是一模多腔小制件，浪費率達1525，甚至更高。故采用無澆注系統(tǒng)凝料的流道模具有艱苦意義。應看到熱固性注塑的設備和模具費用比其他加工工藝方法高幾倍，而且耗能也大。單模具加熱就占耗能14。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯2 模內(nèi)流動和固化 塑性塑料熔體充模時模壁溫度低于熔體溫度，使接近模壁處的熔體迅速冷卻生成凍結(jié)皮層。接近凍結(jié)層處熔體粘度高于中心層，流速沿斷面呈拋物線分布，如圖11-2(a)所示。熱固性塑料熔體充模時，模壁溫度高于熔體溫度，不會產(chǎn)生凍結(jié)層。接觸模壁處熔體因遭到加熱反而使粘度降低。除緊鄰模壁薄層因摩擦阻力流速較低外，整個斷面流速分布相近，構(gòu)成“活塞流，如圖112(b)所示。

12、河南機電高等專科學校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 熱固性塑料熔體的充模流速分布特性，與粉狀料壓制成型相比，模腔中充模終止時的塑料熔體溫度均勻一致，沒有明顯的內(nèi)外層，固化程度不易區(qū)別。因此注塑充模塑件在整個斷面上有較均勻一努力學相電絕緣性能。但是這種充模流動，在模具高溫模壁處的流速很高，對模壁產(chǎn)生很大摩擦磨損。特別是在流道和型腔的窄狹通道處，壁面磨損更甚。 熱固性塑料充模后固化交鏈成三維網(wǎng)狀構(gòu)造，不會出現(xiàn)大分子鏈的取向，也很少產(chǎn)生熔體破裂景象。但是纖維狀的填料在充橫流動中會出現(xiàn)流動取向，使制品在流動方向的力學性能和收縮率高于垂直流動方向。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 熱固性塑料熔體

13、在充模過程中，近模壁處的流速高且速度梯度大，與模腔面的給熱系數(shù)高，又會產(chǎn)生不容忽視的摩擦熱。這使充模熔體很快到達固化溫度。與其他成型方法比較，同樣厚度制品固化反響時間最短；假設制品愈厚，固化時間縮短更明顯。這使模具溫度控制較為困難。模溫偏低會延伸固化周期，或使固化不完全，致使塑件性能下降。倘假設模溫偏高，低粘度熔領會四處鉆模構(gòu)成飛邊。接近模壁的熔體粘度迅速越過最低點而過早固化，會使塑件表層發(fā)暗出現(xiàn)流痕和粘模。部分熔體過早固化，還會使塑件某些部分缺料。模內(nèi)熔體受熱時，一方面由于分子鏈活動性增大使粘度降低；但另一方面因固化反響而使粘度大增。如圖11-3所示，是兩個相反的綜合影響結(jié)果。 河南機電高等

14、?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 綜上所述，熱固性塑料注塑模具的總體構(gòu)造設計時必需思索如下特點。 1 制品尚未固化前樹脂粘度比熱塑性塑料低，對于001002mm縫隙也會溢出。 2 制品成型后硬而脆。其分型面上飛邊和鉆入縫隙溢料使清理困難。易破碎的小片會磨損模具外表。 3 熱固性塑料的摩擦系數(shù)和收縮率較小。塑件對型芯包緊力較小，開模時易滯留在型腔的一側(cè)。 4 塑料熔體對模具成型外表有較嚴重的磨蝕磨損。 5 模具任務溫度遠高于室溫，使室溫下的裝配間隙很難控制使任務時的運動零件產(chǎn)生咬死和拉毛景象。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.2 模具設計要點 許多重要設計步驟，如模具的強度和

15、剛度計算等，與熱塑性塑料注塑模一樣或類似，這里從簡。 典型注塑模具如圖11-4所示。它和熱塑性注塑模構(gòu)造類似，即包括型腔、澆注系統(tǒng)、導向零件、頂出安裝、分型抽芯機構(gòu)、排氣孔等。在注射機上也采取一樣的安裝方法，用定位圈定位。其分流道和澆口、排氣孔等的開設更類似于壓鑄模具，模具多采用電加熱以滿足物料迅速固化的要求。熱固性塑料注塑模也有其特點，例如排氣量大，注塑壓力和速度比較高，應思索其排氣和磨損的問題。河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.2.1 型腔數(shù)目確定 應以保證足夠大的鎖模力，防止分型面上出現(xiàn)飛邊來確定型腔數(shù)。 其中，n為由鎖模力決議的型腔數(shù)；F為注塑機的鎖模

16、力(N)；Pc為型腔內(nèi)塑料熔體的壓力(MPa)；B為流道和澆口在分型面上的投影面積(mm2)；A為每個制件在分型面上的投影面積(mm2)。根據(jù)閱歷，酚醛塑料成型時型腔壓力Pc為3040MPa，氨基塑料Pc為4060MPa，不飽和聚酯Pc為1020MPa。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 還需校核塑料熔體在料筒中的存留時間 b。使 b不得超越熔體形狀的維持時間。目前，該允許維持時間 b 46min,有 所以，每次實踐注塑量為注塑后料筒中存料的0.70.8較為適宜。倘假設注塑量過少，會呵斥塑件上有過早固化硬塊。甚至必需經(jīng)常對空放射，以防止塑料在料筒中固化。 河南機電高等專科學校：楊占堯 11.2.2

17、 分型面設計 應該盡能夠減小分型面處動、定模的實踐接觸面積，目的是增大接觸面處的閉合壓力，添加模具閉合的嚴密性，防止分型面處溢料或減小溢料厚度。應將分型面除型腔和澆注道所在區(qū)以外部分削去0.51.0mm，如圖11-5所示。 分型面處盡量減少穿通的孔或凹槽，如螺釘固定孔、銷釘孔等應設計為盲孔。對于難以防止的孔，應盡能夠遠離型腔，并防止與排氣槽連通以防止這些孔內(nèi)溢入塑料，難以清理。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 分型面應具有比熱塑性注塑模較高的硬度，以防止末清理干凈的樹脂碎片在閉模時壓傷分型面呵斥麻點，即使是非分型面部分硬度也不應低于HRC30。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等專科學

18、校：楊占堯 11.2.3 成型零件設計 成型零件任務尺寸的計算方法與熱塑性塑料注塑模具一樣。但在設定成型收縮率時應留意到熱固性塑料注塑收縮率的離散性較大，如酚醛塑料注塑收縮率為0.7%1.2%。此外，在計算型腔深度尺寸時，要計入分型面上毛邊厚度0.050.1mm，即將計算得模具型腔尺寸中減去毛邊值。 成型零件設計應盡量防止鑲拼構(gòu)造，以免熔體鉆模。整體鑲嵌式型腔常被采用。型腔外表粗糙度應在Ra0.20以下。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 型腔和型芯普通都應經(jīng)過熱處置淬硬。外表硬度有HRC 4045的析出硬化鋼，SM2和PMS用于高精度的中小型模具。為提高耐磨性，也常用合金工具鋼9Mn2V、5Cr2

19、MnMo、9CrWMn，具有HRC5357。含有礦石粉或玻璃纖維等硬質(zhì)填料時，要求HRC5862。成型零件常用鍍硬鉻后拋光來提高光潔度；提高耐磨性并防腐和防銹，延伸模具運用壽命。鍍鉻層厚度在0.030.08mm之間。河南機電高等專科學校：楊占堯 11.2.4 對相對運動零件的要求 凡能夠接觸到塑料的配合面間，配合間隙(雙邊)普通應不超越0.03mm，這不僅對零件加工提出了較嚴要求，即使制造上到達了這一要求，模具任務中由于加熱也會使單邊間隙變化，不是超越溢料間隙，就是單面接觸，在較高任務溫度下極易磨損，仍應采取下述措施防止或減少磨損。 1.提高配合面硬度。普通情況下應到達HRC5458，特殊情況

20、下達HRc60以上。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 2降低外表粗糙度。熱塑性注塑模運動零件配合面普通為Ra 1.60，很少小于0.80，熱固性注塑模運動零件配合面應不超越Ra0.40。 3采用鍍鉻或采用固體光滑劑。鍍鉻是為了添加外表耐磨性，某些小孔、深孔不易鍍鉻，可采用耐高溫的石墨類固體光滑劑減少磨損。 4采用無摩擦磨損的配合方式。對于頂桿、脫件板等的頂出部分，應盡能夠改用錐面配合，閉模形狀無間隙或僅極小間隙，推件時無摩擦。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.2.5 嵌件和安裝 熱固性塑料制品中假設要安放嵌件，首先要防止熔體鉆料，其次要求安裝快速。因此通常在模外將嵌件裝在嵌件桿或嵌件套上，然后

21、整體裝入。 防止鉆料方法，其一是采用臺肩式嵌件桿如圖11-6a所示。該臺肩也有制成錐面并與圓柱組合，見圖11-6(b)。金屬嵌件旋入嵌件桿后置于模內(nèi)，還要防止嵌件桿與嵌件接觸端面間被鉆料。其二是提高嵌件桿和棋具上插孔的配合精度，它們之間單邊間隙在0.010.02mm之間。應先加工孔，然后配磨和配研成型桿，再鍍鉻拋光，并保證多個嵌件桿的互換性。河南機電高等專科學校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.2.6 某些機構(gòu)的設計特點 熱固性塑料由于溢料間隙小，給模具頂出機構(gòu)提出特殊要求。 1脫件板機構(gòu) 脫件板機構(gòu)的設計難度比熱塑性注塑模中要大，主要的問題是脫件板上的孔與型芯的配臺這里的配合間

22、隙比熱塑性注塑模中要求的要小，且要求脫件板淬硬，熱處置過程中孔位變形使板上孔與型芯難以到達良好配合，特別是對于型芯多的大尺寸模具。采用部分鑲件方法同樣存在因間隙誤差引起的鉆料問題，特別是非圓形型芯。即使在室溫下是良好的配合，模具升溫后間隙分配也會改動，引起一側(cè)鉆料，鉆料后使型芯遭到側(cè)向壓力。鉆料一側(cè)鉆入更多塑料，另一側(cè)那么因接觸而迅速磨損。河南機電高等專科學校：楊占堯 熱固性注塑模中，應防止采用圖11-7(a)中所示“封鎖式脫件板，這種構(gòu)造使鉆料無法清理。即使采用圖11-7(b)中的脫件板方式，也應增大頂出間隔，使塑件被頂出超越型芯高度，才可使鉆入的溢料碎片容易清理。 河南機電高等專科學校：楊

23、占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 2頂管和推塊機構(gòu) 對于管狀塑件，必需采用頂管脫模時必需防止采用整體式頂管，不僅是由于會使模具高度添加，更重要的是由于難以去除溢入的塑料，由于采用頂管脫模，頂管內(nèi)、外外表都是間隙配合，溢入的塑料假設無法去除，對頂管本身、配合孔壁和型芯的磨損很嚴重，很快就無法消費。應該采用兩腳式頂管或開窗式頂管。 采用推塊脫模時，要防止采用帶凸肩推塊(圖11-8(a)，由于推塊與型腔下端配合面間鉆入的塑料累積到凸肩處無法去除。不帶凸肩的推塊可以增大頂出間隔推出型腔之外，容易使塑料碎片用緊縮空氣吹干凈(圖11-8(b)。河南機電高等專科學校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占

24、堯3頂桿脫模 頂桿機構(gòu)是最適用于熱固性注塑模的脫模機構(gòu)，頂桿頂出端采用圓柱面配合，容易到達配合要求，溢入的塑料也可以從配合段下段孔的擴展部分逸出。 由于熱固性塑料熔體有0.02mm以上單邊間隙就會鉆模產(chǎn)生飛邊，給脫模機構(gòu)設計帶來很大難度。所以應盡量防止采用頂管和推板脫模元件。由于頂管的內(nèi)外柱面均有間隙配合。推扳與型芯的配合間隙有時很難均勻一致，在高溫下的實踐間隙很難控制。倘假設要運用推板，那么脫模行程要增大到足以使推板脫出型芯。這樣，便于去除毛邊及碎片。河南機電高等專科學校：楊占堯 采用頂桿比較容易使單邊間隙到達0.010.02mm的要求。0.03mm以下間隙會產(chǎn)生極薄一層半透明的飛邊，尚不妨

25、礙相對滑動。但小于0.005mm間隙，在約160左右模溫下易產(chǎn)生配合面的漲咬缺點。如圖11-9(a)所示，將頂桿的中間滑動段制成三棱帶，可減小與高溫孔壁的摩擦面。棱帶應有足夠長度和精度，每棱應有1.5mm的支承接觸寬度。又見圖11-9(b)，頂桿在頂出位置，動模底面與頂桿三棱段應留有足夠位置A，以允許碎屑從槽中自在零落。而上部圓柱段要全部推出塑件成型面。該種頂桿直徑通常大于5mm。棱帶數(shù)可視直徑增大而增多。 河南機電高等專科學校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.2.7 排氣系統(tǒng)設計 熱固性塑料注塑模不但要排出型腔中的空氣，還有固化反響所產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體，因此，排氣量大。在澆口前的

26、分流道就應該開場排氣。排氣槽寬度就等于分流道寬度，在分型面上深度取0.12 mm左右。普通在型腔周圍均該當排氣，在料流末端更應保證排氣暢通。分型面上排氣槽寬度38mm，深度0.06 O.18mm，如圖11-10(a)所示，排氣槽相互間隔至少25mm。排氣糟允許物料溢出，并有與型腔外表一樣的粗糙度和硬度。但遇到小型板件，排氣量又不大，那么用約0.06mm淺的排氣槽，使飛邊去除容易。也有在芯柱上開設排氣隙，見圖11-10(b )。在芯柱外圓上磨出34個深0.050.075mm的平面，然后經(jīng)中心引氣孔導出氣體。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 在大多數(shù)場所，頂桿上也磨出類似的幾個導氣平面，兩者都需留意，

27、磨痕應沿著軸線方向；排氣面端角上要磨出0.12mm左右的倒角。這樣在有飛邊構(gòu)成時會粘連在制件上。最后一種有效可靠方法是利用多孔的燒結(jié)塊，見圖11-10c 。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等專科學校：楊占堯 11.2.8 澆口部位的鑲塊 熱固性注塑模澆口部位的磨損特別嚴重，需定期改換修復，因此采用澆口鑲塊方式，用硬質(zhì)合金制造。河南機電高等專科學校：楊占堯 11.2.9 模具絕熱 熱固性注塑模的模具溫度普通在160210之間，且對于某特定的塑料種類成型某特定的塑件，要求嚴厲控制模溫，因此動、定模的模具安裝底板之外都要添加絕熱墊層，防止模具向注塑機模板上散熱，如圖11-11中所示。 為

28、防止高溫模具向注塑機的兩塊模板傳熱，需設置兩個絕熱墊層，常用石棉水泥板或環(huán)氧玻璃鋼板等。如圖11-11所示，絕熱層設置在動模支承板和墊鐵之間，需加設定位套筒。也有將絕熱層設置在動模底板和注塑機動模板之間。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 熱固性塑料注塑模加熱系統(tǒng)運用最多的是電熱棒，也有用電熱板。其加熱功率計算見第九模塊，應該用兩絕熱板之間的模具總分量計算。也有一個公用閱歷公式:W = 02V (11-3) 式中 W加熱器功率(W)； V被加熱模詳細積(cm3)。 動模和定模分別設置測溫熱電偶，以自動控制模具溫度，使成型外表溫差在2.5之內(nèi)。表11-1為部分熱固性塑

29、料注塑成型模具溫度提供了參考。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.3 澆注系統(tǒng)設計 在第一節(jié)中曾經(jīng)講到熱固性塑料熔體的流動行為與熱塑性塑料熔體有很大區(qū)別，多數(shù)熱塑性塑料具有明顯假塑性流體行為，而熱固性塑料熔體流動行為類似于賓哈流體，呈活塞流。熱塑性塑料經(jīng)過注塑模的澆注系統(tǒng)要求在流動過程中流動阻力小，溫度變化少，而熱固性塑料注塑模除要求流動阻力小，還希望在流動過程中適當?shù)厣邷囟葟牧贤矞囟壬叩侥＞邷囟纫约铀僭谛颓粌?nèi)的固化速度，縮短模塑周期。因此兩者的設計要求是有差別的，但從最終設計結(jié)果看來，兩者差別卻不十清楚顯。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.3.1 主流

30、道和冷料井 塑料從低溫的注塑機噴嘴進入高溫的主流道遭到迅速的加熱，同時由于磨擦生熱使料溫快速上升，粘度迅速下降。為了加快升溫速度，近年來一致的傾向是將主流道設計得比較細小，以添加單位體積的傳熱比外表積和磨擦生熱量。由于熱固性塑料澆口料是不能回收的(只需少數(shù)情況下可磨碎作填料用)，因此減少澆口體積在經(jīng)濟上也是很必要的。 與熱塑性塑料注塑模具一樣，臥式注塑機用模具主流道呈圓錐形，角式注塑機用模具主流道呈圓柱形。熱塑性與熱固性注塑模其錐形主流道尺寸與注塑機噴嘴尺寸關(guān)系如表11-2： 河南機電高等專科學校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 熱固性注塑機噴嘴孔徑普通為58毫米(熱塑性注塑機多為36

31、毫米)。 由于注塑機噴嘴頭部在保壓和固化階段與高溫的模具長時間接觸而存在一段老化料(已固化料)，這段料在下次注塑時進入型腔會呵斥制品缺陷，甚至堵塞澆口，為了除去它，在主流道對面設有冷料井和拉料構(gòu)造，常見的拉料構(gòu)造如圖11-12所示 河南機電高等專科學校：楊占堯 熱塑性塑料多用Z型頭拉料桿，但熱固性塑料較脆弱，易將塑料拉斷而失效。因此帶頂桿的倒錐形冷料井雖然制造比較費事，但它的動作可靠，最適用于自動操作的模具。同時熱固性塑料剛性大，添加了倒錐形拉料的可靠性，因此廣為采用。但應留意錐度不可太大，否那么難于頂出。同類型的還有帶頂桿環(huán)形槽冷料井。倒錐形冷料井中的固化料在強迫頂出時，會在制品該處及其附近

32、產(chǎn)生一定變形，假設此處要求很高時應加以留意。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等專科學校：楊占堯 11.3.2 分流道 和熱塑性塑料一樣，分流道斷面外形常見的有圓形、梯形、U字形、半圓形、矩形等(見第六模塊)。從流動阻力來看，圓形最?。粚挾群透叨戎扔蟮木匦?，流動阻力愈大。 但從傳熱效果來看那么恰恰相反，以狹長的矩形比外表積最大，傳熱效果最好，而圓形比外表積最小，傳熱效果最差；從加工難易程度來看，圓形(包括六角形)需求在分型面兩邊加工，并要求輪廓對準，而其它外形只需在分型面一側(cè)加工。圓形分流道在開模時凝料具有留在分型面任何一側(cè)的傾向性，對設計模具的頂出機構(gòu)是不利的。河南機電高等?？?/p>

33、學校：楊占堯 選擇分流道的斷面外形應結(jié)合其長度綜合思索；分流道較長時，為防止流動阻力過大，宜選用圓形、梯形或U字形分流道；當分流道很短時傳熱面積成為主要矛盾，宜用薄而寬的矩形分流道，特別是壓鑄模具，其分流道普通都很短。但注塑模具最常用的還是梯形分流道。 分流道的斷面尺寸由制件大小決議，熱固性注塑模與熱塑性注塑模并無本質(zhì)的不同，其斷面積可按下式進展初步估算： A=026W+20 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 上式適用于酚醛塑料粉及其類似的熱固性塑料。 分流道的布置原那么與熱塑性塑料注塑模具一樣，有平衡式和非平衡式兩類。最好取平衡式布置，即由主流道到各型腔的流動間隔、斷面尺寸及外形和轉(zhuǎn)彎角度都是對

34、應相等的，這樣可保證各型腔平衡的進料和補料，使各制品性能一致，且不易出現(xiàn)由于不延續(xù)進料所呵斥的缺陷。但另一方面分流道的間隔應盡能夠短，平衡式布置常會呵斥分流道過長。這時應對其利弊全面思索。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.3.3 型腔位置 型腔在分型面上的布置應力求其投影面積中心與注塑機的鎖模力中心相重合。對于普通臥式注塑機其鎖模力的中心在料筒中心線上，即在模具的主流道中心線上。圖11-3a所示的模具中分流道較短，但壓力重心與鎖模力中心不重合。b分流道雖然較長，但力平衡好，在某些情況下例如側(cè)澆口進料的單腔模中，雖然不能獲得壓力的完全平衡，但投影面積中心與鎖模力中心相距愈近愈好。在熱固性塑料注

35、塑模具中這種不平衡易呵斥嚴重溢邊，構(gòu)成很大的飛皮。河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 實際證明熱固性塑料注塑模具型腔上下位置(安裝方向)對各個型腔或同一型腔的不同部位溫度的均勻性影響很大，由于自然對流熱空氣向上，因此模具上面受熱多下面受熱少。 實測闡明上面部分受熱量是下面部分的兩倍，因此如對模具上下對稱地進展加熱，那么上下型腔必然出現(xiàn)溫差，上下間隔愈大溫差也愈大，如圖11-14a間隔差大，b那么較好，為改善這種情況還可將加熱元件預先進展不對稱布置，以獲得均勻的溫度。河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.3.4 澆口位置設計 澆口的設計包括

36、澆口的位置、外形和尺寸的設計。在設計澆口位置時，熱塑性塑料注塑模中所遵照的原那么在這里多數(shù)是適用的，例如： 1.防止熔體破碎和放射所呵斥的缺陷。熱固性塑料熔體破碎景象雖不嚴重，但當澆口正對著一個大的型腔時，放射會構(gòu)成蛇形流(圖11-15a)，蛇形流折疊呵斥制件波紋等外表缺陷，放射卷入空氣構(gòu)成氣飽，使制件性能下降，為此最好采用沖擊型澆口，如圖11-15b所示，使塑料呈擴展流。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等專科學校：楊占堯 2思索定向方位對制品性能的影響。熱固性塑料由于最終生成體型構(gòu)造，因此不存在分子定向問題，但對于含纖維狀填料的塑料卻存在著填料定向問題。填料定向方向與流動方向垂直

37、。 3有利于流動、排氣和補料。 4減少熔接痕，加強熔接牢度(這兩條與熱塑性塑料注塑模一樣)。 5思索流動間隔比，即Lt，這是注塑成型時能充溢型腔的必要條件。由于熱固性塑料粘度大，流動性差，因此流動間隔比較常見的熱塑性塑料小，熱塑性塑料的Lt在120300范圍內(nèi)，而熱固性注塑成型料為100180的范圍。 6防止料流將型芯或嵌件擠歪變形。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯 11.3.5 澆口外形和尺寸的設計 凡是熱塑性塑料注射成型所采用的澆口在熱固性塑料注塑成型中都有采用，例如針點澆口、埋伏式澆口、邊緣澆口、扇形澆口、平縫式澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、護耳澆口、直接澆口等，但由于熱固性塑料粘度高摩擦大

38、，流道凝料脆性大，故在詳細尺寸上有所區(qū)別，現(xiàn)分述于下： 河南機電高等?？茖W校：楊占堯1點澆口 由于點澆口是一種斷面尺寸很小的澆口，因此熱固性塑料熔體經(jīng)過時，由于摩擦生熱溫度迅速升高。溫度適當升高可以降低塑料熔體的粘度，使充模變得容易，縮短固化周期，但溫度上升幅度過大，那么由于加速了化學反響生成大量體型構(gòu)造，塑料熔體的粘度能夠反而上升，因此過小的點澆口對于熱固性塑料是不恰當?shù)?，它還會導致澆口處猛烈磨損，使填料定向變得嚴重，增大了塑料剩余應力，引起制品翹曲變形(特別是較長制品)，尺寸不穩(wěn)定和應力開裂。但澆口過大也是不好的，物料經(jīng)過大澆口沒有升溫作用，不會加快物料的固化速度。由于澆口固化要較長時間，

39、使模塑周期延伸。同時過大的點澆口自動拉斷困難，拉斷后留下的痕跡大。河南機電高等?？茖W校：楊占堯 熱固性注塑模的點澆口，其直徑不宜小于1.2毫米，詳細尺寸可根據(jù)制品厚度和外表積確定，可在1.22.5毫米之間選取。熱固性塑料點澆口外形與熱塑性塑料點澆口略有不同，如圖11-16所示，對澆口入口端倒角，使料流平滑過渡，以減少塑料對澆口的磨損。 雖然采取了以上措施，但熱固性塑料對澆口的磨損還是比較大的，因此澆口部位宜用特種鋼材制造。國外采用鎢、鉻、鋁硬質(zhì)合金，并作成可以部分改換的構(gòu)造。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等專科學校：楊占堯2埋伏式澆口 由于點澆口必需采用三板式注塑模，添加了模具制

40、造費用，假設在模具上設計點澆口料自動脫出安裝，那么構(gòu)造更為復雜，埋伏式澆口模具既具有點澆口痕跡小，且能適當提高料溫的特點，又能使模具構(gòu)造大大簡化，容易到達全自動操作。熱固性塑料采用埋伏式澆口能否勝利，取決于澆口的角度、頂桿位置和脫模溫度下塑料的柔曲性。河南機電高等專科學校：楊占堯 實際證明澆口的中心線夾角取2530為宜，如圖11-17所示，否那么澆口在頂出時會折斷，或使斜孔太深，模具加工困難。斜孔錐角可取30 35，流道頂桿位置也很重要，經(jīng)實際證明對直徑為6.4毫米的圓形分流道，頂桿設在其邊緣到分流道末端的間隔正好等于流道直徑的地方是恰當?shù)?。如間隔太近那么流道不能顯示出足夠的柔性，而被折斷在澆

41、口里；如間隔大遠那么又缺乏足夠的頂出力。頂桿的直徑通常等于流道的直徑。從分流道到埋伏澆口的過渡部分要平滑過渡，并拋光。 河南機電高等?？茖W校：楊占堯前往河南機電高等?？茖W校：楊占堯 為抑制埋伏式澆口的猛烈磨損，澆口區(qū)采用硬質(zhì)合金制造，并作成可以改換的構(gòu)造，如下圖。對澆口區(qū)進展拋光鍍鉻也能獲得良好的效果。 和點澆口一樣，埋伏澆口應有適當大小的孔徑?？讖竭^小會添加制件的內(nèi)應力，過大會延伸模塑周期。圓錐形的澆口和垂直壁相交為橢圓形孔，橢圓形的短軸取1.31.8毫米為宜，如圖11-17b所示。河南機電高等?？茖W校：楊占堯3邊緣澆口(側(cè)澆口)、扇形澆口、平縫澆口 這幾種澆口都屬于矩形澆口，如圖11-18。由于它們能分別調(diào)整進料速度