模具毕业设计84万能手机电池充电器外壳注塑模设计及编程

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1 注射成形的基本过程
注射成形又称注射模塑，是热塑性塑料，是热塑性塑料制件的一种主要成形方法，除个别热塑性 塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成形。 注射成形可成形各种形状的塑料制件， 它的特点是成形周期短， 能一次成形外形复杂， 尺寸精密， 带有嵌件的塑料制件，且生产效率高，易于实现自动化生产，所以广泛用于塑料制件的生产及批量较 小的塑料制件的生产。注射成形所用的设备式注射机，目前的注射机种类很多，但普遍采用的是柱塞 式注射机和螺杆式注射机。 1.1 注射成形的原理 注射成形的原理是将颗粒状态成粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中， 经过加热熔融塑化 成为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔，经一定 时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成行塑件，这样就完成了一 次注射工作循环。 1.2 注射成形的工艺过程 注射成形工艺过程包括：成形前的准备、注射成形过程以及塑件的后处理三个阶段。 1.2.1 成形前的准备 A．原料外观的检验和工艺性能的测定，检验内容包括对色泽、粒度及均匀性流动性、热稳定性 及收缩率的检验。 B．物料的预热和干燥，对于吸水性强的塑料， ，在成形前应进行干燥处理，不然塑料制件表面会 出现斑纹和气泡等缺陷，甚至发生降解，严重影响塑料制件的外观和内在质量，故对物料应进行充分 的预热和干燥。 C．嵌件的预热，在成形带金属嵌件，特别是带较大的嵌件的塑件时，嵌件放入模具之前必须预 热，以减少物料和嵌件的温度差，降低嵌件周围塑件的收缩应力，保证塑件质量。 D．料筒的清洗，当改变产品，更换原料及颜色时均需清洗料筒，通常柱塞式料筒可拆卸清洗， 而螺杆式料筒可采用对空注射法清洗。 E．脱模剂的选用，塑料制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件和正确的模具设计，在生产上 为顺利脱模，通常使用脱模剂。 1.2.2 注射成形过程 注射成形过程包括加料、加热塑化、加压注射、保压、冷却定型、脱模等工序，但实质上将主要 是塑化、注射充模和冷却定型等基本过程。 （1）塑化是指粉状或粉状的物料在料筒内加热熔融成粘流态并具有良好的可塑性的全过程，对
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1.3.1 温度 注射成形过程控制需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等，前两种温度主要影响塑 料的塑化和流动，而后一种温度主要影响塑料的充模和冷却定形。 a．料筒温度 料筒温度的选择应保证塑料塑化良好，能顺利实现猪舍，又不引起塑料分解。料 筒温度根据塑料的热性能确定各种塑料具有不同的流动温度，因此对非结晶性塑料而言，料筒末端最 高温度应高于流动温度，而对结晶性塑料应高于熔点，但必须低于塑料的分解温度，否则将导致熔体 分解。除了严格控制最高温度外，还应控制塑料在加热筒中停留的时间，因为时间过长时，塑料也会 发生降解。 b．喷嘴温度 喷嘴温度通常率低于料筒的最高温度，这是为了防止熔料在喷嘴处产生的流涎现 象。喷嘴低温产生的影响可从熔料的注射时所产生的摩擦得到一定程度的补偿。但是喷嘴温度不能过 低，否则熔料在喷嘴处会出现早凝而将喷嘴堵塞，或者有早凝料注入模腔而影响塑件的质量。 c．模具温度 模具温度对塑料熔体在型腔内的流动和塑料制品的内性能与表面质量影响很大。 模具温度的高低决定于塑料的特性，塑件尺寸与结构、性能要求及其他工艺条件等。模具温度通常是 由通入定温的冷却介质来控制的也有靠熔料注入模具自然升温和自然散热得到平衡而保持一定的模 温，不管是加热或冷却，对塑料熔体来说进行的都是冷却降温过程，以使塑件成形和脱模。 1.3.2 压力 注射成形过程中的压力包括塑化压力和注射压力，他们关系到塑化和成形的质量。 a．塑化压力 塑化压力是指采用螺杆式注射机时，螺杆顶部塑料熔体在螺杆旋转后退时所受的 压力，亦称嘴压，其大小可以通过液压系统中的溢流阀来调整，注射中，塑化压力的大小是随着螺杆 的设计，塑件质量的要求以及塑料的种类不同而异的。如果这些条件和螺杆的转速都不变，则增加塑 化压力会提高熔体的温度及其均匀性。使色料混合均匀，并排出熔体中的气体，但增加塑化压力会降 低塑化速率，从而延长成形周期，而且增加了塑料分解的可能性。 b．注射压力 注射压力是指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力， 。其作用是克服熔体流动 充模过程中的流动阻力，是熔体具有一定的充模速率，对熔体进行压实注射压力的大小取决于注射机 的类型。塑料的品种，模具结构、模具温度、塑件的壁厚及流程的大小等。尤其是浇注系统的结构和 尺寸，为了保证塑件的质量。对注射速率有一定要求，而注射速率与注射压力有直接关系。在同样条 件下，高压注射时，注射速率高；反之，低压注射时则注射速率低。 1.3.3 时间 完成一次注射成形所需要的时间，称为成形周期。它包括以下几部分： ○ 1 注射时间 a. 充模时间（柱塞或螺杆前进的时间） b. 保压时间（柱塞停留在前进位置的时间） ；
流不再继续进行，模腔内的塑料继续冷却并凝固定型，当脱模时，塑件应具有足够的刚度，不致产生 翘曲或变形，在冷却阶段中，随着温度的迅速下降，模腔内的塑料体积收缩，压力也逐渐下降。 1.2.3 塑件的后处理 由于塑化不均匀或由于塑料在型腔内的结晶，取向和冷却不均匀，或由于金属嵌件的影响和塑件 的二次加工不当等原因，塑件内部不可避免的存在一些内应力，从而导致塑件在使用过程中产生变形 或开裂。为此，要对塑件进行适当的后处理。主要是退火和调湿处理。 a． 退火处理 退火热处理是将塑件在定温度的加热液体介质或热空气循环烘箱中静止一段时间， 然后缓慢冷却至室温，从而消除塑件的内应力，提高塑件的性能。退火的温度应控制在塑件使用温度 10~20ºC ，退火处理后冷却速度不能太快，以避免重新产生的内应力。 b．调湿处理 调湿处理是将刚脱模的塑件放入热水中，以隔绝空气，防止对塑件的氧化，加快 吸湿平衡速度的一种后处理方法，其目的是使塑件颜色、性能以及尺寸得到稳定，防止塑件使用中尺 寸变化，使制品尽快达到吸湿平衡。 1.3 注射成形的工艺参数 当选择了适当的塑件品种、成形方法及设备，设计了合理的成形工艺过程及模具结构之后，在生 产中工艺条件的选择及控制就是保证成形顺利进行和塑件质量的关键， 注射成形最后主要的工艺参数 是塑化流动和冷却的温度、压力以及相应的各个作用时间。
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塑化的要求是：塑料在进入模腔之前，既要达到规定的成形温度，又要使熔体各点温度均匀一致，并 能在规定时间内提供上述质量的足够熔融塑料，以保证生产连续顺利地进行。 （2）注射成形与冷却定形 注射成形与冷却定形是指从注射机柱塞或螺杆将熔融塑料注射入模
开始，经过型腔充满及熔体冷却定形，直到塑件脱模为止的整个过程。这一过程时间不长，但合理的 选择和控制该过程的温度、压力、时间等工艺参数，对塑料制件的质量却十分重要。根据塑料进入模 腔的流动情况，这个过程可分为注射充模、保压补缩、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。 a．注射充模 从注射机柱塞或螺杆快速推进，将塑料熔体注入模腔，至充满模腔为止为注射充 模阶段，这一阶段压力变化为：当熔体未注入模具型腔时，模腔压力基本上为零，充满以后，随熔体 量迅速增加，模腔压力也迅速上升。 b．保压补缩 这一阶段是从塑料熔体充满型腔时起，至柱塞或螺杆退回时为止。在这段时间内， 熔体因为冷却而收缩，但由于柱塞或螺杆继续缓慢向前移动，使料筒内熔体继续进入型腔，以补充因 收缩而留出的空隙，从而保持模腔内熔体压力仍为最大值。 c．倒流阶段 这一阶段是从柱塞或螺杆开始后退时起，至浇口处塑料熔体冻结时为止，这时模 腔内的压力比浇注系统流道内高，因此就会发生塑料熔体的倒流，从而使模腔内压力迅速下降。 d．浇口冻结后的冷却 这一阶段是从浇口处塑料完全冻结起到制件脱模取出时为止，这时，倒