1、二 塑件的工艺分析2.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征该塑件材料选用ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)。用途:汽车配件(仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等),收音机壳,电话手柄、大强度工具(吸尘器,头发烘干机,搅拌器,割草机等),打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等。比重:1.05克/立方厘米 燃烧鉴别方法:连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味溶剂实验:环已酮可软化,芳香溶剂无作用特点: 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。4
2、、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。5、用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 6、同PVC(聚氯乙烯)一样在屈折处会出现白化现象。成型特性:1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时. 2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度. 3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模
3、具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。ABS工程塑料一般是不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,但无熔融滴落现象。ABS工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,散热性(现在ABS工程塑料的工艺已经很成熟了,笔
4、记本电脑只要内部结构设计合理,同样可以有出色的散热效果。)成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。ABS工程塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度 ,有良好的加工性和染色性能。ABS无毒、无味、呈微黄色,成型的塑件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱和酸类对ABS几乎无影响。ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,
5、易与成型加工,经过调色可配成任何颜色。ABS的缺点是耐热性不高,连续工作温度为70C左右,热变形温度为93C左右,且耐气候性差,在紫外线作用下易发脆。ABS在升温时粘度增高,所以成型压力高,故塑件上的脱模斜度宜稍大;ABS易吸水,成型加工前应进行干燥处理;ABS易产生熔接痕,模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。ABS主要技术指标:表1-1 热物理性能密度(g/ cm1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表1-
6、2 力学性能屈服强度(MPa)50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 电气性能表面电阻率()1.21013体积电阻率(m)6.91014击穿电压(KV/mm)介电常数(106Hz)3.04介电损耗角正切(106Hz)0.007耐电弧性(s)50852.2 分析塑件的结构工艺性 该塑件尺寸中等,整体结构较简单.多数都为曲面特征。除了配合尺寸要求精度较高外,其他尺寸精度要求相对较低,但表面粗糙度要求较
7、高,再结合其材料性能,故选一般精度等级: MT7级。2.3 工艺性分析 为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用点浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面处,浇口纵向开设在模具的型腔处,从塑料件顶面进料,因而塑件外表面不受损伤,不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。塑件的工艺参数:干燥条件:80-90 2小时成型收缩率:0.4-0.7% 模具温度:25-70(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)融化温度:210-280(建议温度:245)成型温度:200-240 注射速度:中高速度 注射压力:500-1000bar 三 初步确定型腔数目3.1初步确定型腔数目根据产品结构
8、特点,此塑料产品在模具中的扣置方式有两种:一种是将塑料制品的回转轴线与模具中主流道衬套的轴线垂直;另一种是将此塑料制品的中心线与模具中主流道衬套的轴线平行。这里拟采用第一种方式,1模1件的结构。四 注射机的选择4.1 塑件体积的计算塑件:零件塑件的体积 V=7.5cm 浇注系统的体积:V2=2.8cm塑件与浇注系统的总体积为V=7.5+2.8=10.3cm 4.2计算塑件的质量:查手册取密度=1.05g/cm塑件体积:V=7.5cm塑件质量:根据有关手册查得:=1.05g/cm 所以,塑件的重量为:M=V=7.5cm1.05=7.9g 4.3按注射机的最大注射量确定型腔数目根据 (4-1)得
9、(4-2) 注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8; 注射机最大注射量,cm或g; 浇注系统凝料量,cm或g; 单个塑件体积或质量,cm或g;根据塑件的结构及尺寸精度要求,该塑件在注射时采用1模1腔 4.3计算浇注系统的体积,其初步设定方案如下 图4.1 浇注系统示意图根据三维模型,利用三维软件直接可查询到浇注系统的体积V2=2.8cm4.4注塑机选择1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大突破,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多的机种之一.注塑机的分类方式很多,目前尚未
10、形成完全统一标准的分类方法.常用的说法有:(1)按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机;(2)按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。常用的注射速率如表3-4所示。表3-4 注射量与注射时间的关系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射时间/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5查国产注射机主要技术参数表取CJ80NC3,主要技术参数如下。
11、五 浇注系统的设计浇注系统的设计原则:浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及使用时浇口的清理;浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使其流程为最短;浇口的位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽敞、壁厚位置,以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出。 5.1主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止 塑料熔体 流动通道 根据选用的CJ80NC3型号注射机的相关尺寸得 喷嘴前端孔径:d0=4.0mm; 喷嘴前端球面半径:R0=
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