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第一章塑料HDPE分析
HDPE中文名:高密度聚乙烯
英文名:High density polyethylene
基本特性
无毒、无味、呈乳白色。~,有一定的机械强度,具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性,但和其他塑料相比机械强度低,表面硬度差。聚乙烯的绝缘性能优异,常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂,并耐稀硫酸、稀***和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙稀有高度的耐水性,长期与水接触其性能可保持不变。其透水气性能较差,而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好。在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般使用温度约在80 oC左右。能耐寒,在-60 oC时仍有较好的力学性能,-70 oC时仍有一定的柔软性。
成型特性
结晶形塑料,吸湿性小,成型前可不预热,熔体粘度小,成型时不易分解,流动性极好,,流动性对压力变化敏感,加热时间长则易发生分解。冷却速度快,必须充分冷却,设计模具时要设冷料穴和冷却系统。收缩率大,方向性明显,易变形、翘曲,结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应控制模温。宜用高压注射,料温要均匀,填充速度应快,保压要充分。不宜采用直接浇口注射,否则会增加内应力,使收缩不均匀和方向性明显。应注意选择浇口位置。质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。
综合性能
压缩比: ~
热变形温度: ---- 48oC
---- 60~82oC
抗拉屈服强度: 22~39 MPa
拉伸弹性模量: ~
弯曲强度: 25~40MPa
弯曲弹性模量: ~ GPa
压缩强度: 225 MPa
疲劳强度: 11 Mpa(107周)
脆化温度: -70
收缩率: ~
HDPE的注射工艺参数
注射机类型: 柱塞式
喷嘴形式: 直通式
喷嘴温度: 150~170oC
料筒温度: 前 170~200oC 后 140~160oC
模温: 60~70oC
注射压力: 60~100Mpa
保压力: 40~50Mpa
注射时间: 15~60s
高压时间: 0~3s
冷却时间: 15~60s
第二章塑料模的总体设计
塑件的形状尺寸
塑件名称:胶卷盒
材料:HDPE
产量:中等批量生产
图2-1 塑件图
塑件的工作条件对精度要求一般,因为塑件图中未注公差,所以根据HDPE的性能可选择其塑件的精度等级为7级精度。将该塑件分成四部分,得塑件体积:
查表达式1-2-2(见注塑模设计与制作教程一书)得:
因此质量:
型腔数目的决定及排布
已知的体积V塑或质量W塑,又因为此产品属大批量生产的小型塑件,但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般,综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素,以及注射机的型号选择,初步确定采用一模四腔对称性排布,~。本设计取值4mm。由塑件的外形尺寸和机械加工的因素,确定采用点浇口,排布图如下图示:
图2-2 型腔数目及排布图
注射机的选择
由于采取的是一模四腔的方案,故其注射总体积及质量就是塑件的体积及质量的四倍:
假设:
由注射机最大注射量公式得:

——注射机的公称质量注射量
K ——注射机最大注射量的利用系数,
——塑件的总质量
——浇注系统废料的质量
因此:
由《塑料模具技术手册》表3-48查得注射机的型号为SZ-100/630,其主要技术参数如下:
结构型式:卧式
理论注射容量:75
螺杆直径:30㎜
注射压力:224Mpa
注射速率:60g/S
塑化能力:
螺杆转速: 14~200r/min
锁模力: 630KN
拉杆内间距: 370×320mm
移模行程: 270mm
最大模具厚度: 300mm
最小模具厚度: 150mm
锁模型式: 双曲肘式
模具定位孔直径:
喷嘴球半径:R15
喷嘴口孔径:
分型面的选择
塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上,故从塑件脱模件精度要角度考虑,应有利于塑件滞留在动模一侧,以便于脱模,而且不影响塑件的质量和外观形状,以及尺寸精度。
第一分型面在定模板与浇道板之间,第二分型面在型腔板与推板之间,分型图如下图所示:
图2-3 分型面图1 图2-4 分型面图2
模架的选择

对小尺寸型腔,强度不足是主要问题,应按强度条件计算,得型腔侧壁最小厚度:
r ——凹模型腔内孔或凸型芯外圆的半径
——材料许用应力
——