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zm100 塑料 提桶 模具设计 仿真 加工 kt rw fy proe

资源描述：

【ZM100】塑料提桶模具设计及型腔仿真加工【KT+RW+FY+PROE】,zm100,塑料,提桶,模具设计,仿真,加工,kt,rw,fy,proe

内容简介：

第 卷 增 ,年塑 料 工 业卜 , 入 片 】 二 、 门 一 丈 、塑 料 模 具 材 料 选 用 原 则 及 应 用郭 俊 卿 , 陈渍 霞南科技 大 学材 料科 学与 工 程 学 院 河 南 洛 阳摘 要 对塑 料 模 具 材 料 的 选 用 原 则 和 新 型 模 具 材 料进行 了 简 要的 介 绍 , 在 此 基础 上 , 以 成 型 手 机 外 壳 塑 料模 具 为例 , 对 其 关键 零部件 的 选 材应 用进行 了 主 要 说 明 。关键 词 塑料模具材料 选用原 则 应 用一 , 一曳 , 阮 , 呷 图 , 甲,卜塑 料 工 业 是世 界 上 增长最 快 的工 业 之 一 。 塑 料种类 增多 、 塑 料 成 型 工 艺 和 模 具 技 术水 平的发 展 , 为 塑料制 品 的 应用 开 拓 了 广 阔的 领 域 , 世 界 上 塑 件 产 量按体 积 计 算 已 超 过 了 钢铁 的 产量 。 在办 公设 备 、 汽车 ,仪 器 仪 表 、 通 信 、 建材行 业发 挥 着越 来 越 重要 的 角色 , 日 用 品 以 及 家 用 电 器 行 业 中 的 零 件 塑 料化 的趋 势不 断加 强 , 陆续 出 现 了全塑 产 品 。 用 户对 塑 件质 量 要求 的 不 断 提 高 , 对 模 具 的 设 计制 造 也 提 出了 更 高 的要求 。 塑 料 模 具 结构 复杂 、 制造难 度大 , 优 良 的 注 射模可 以 成 型上百 万 次 塑 料 件 , 而 塑 料模 具所 用 材 料 已 成为 模 具失 效 的 主 要因 素 之 一 川 。 合 理 选 择 塑 料 成 型 模具 的 材 料 , 是塑 料模 具设 计与制 造的 关 键 问 题 , 它 对提 高 模具寿 命 、 缩 短 加 工 周 期 、 降 低成 本 、 提 高 塑 件的 质 量 有着 重要 的意 义 。塑 料模 具材 料选 材原 则塑 料模 具 用 材料 的 分类 及 性能特 点 已 有 相 关 文献 “ , 进 行 详 细论述 , 而 塑 料 模 具 中各零 件 材料 的 应用 需 根 据 工 作条 件 进行 合 理 选择 。按 加工 方式 选 材塑 料 模标 准 件 量 大 面 广 , 多采 用 低碳 钢 或低碳 低合 金 钢 冷 挤 压 成 形 。 若 要 求模 具 标 准件 表 面 具有 一 定的 耐 磨 性 , 在冷挤 压 成形 后可 进行 渗 碳与 淬 、 回 火 处理 对 于 铸 造 方 法 成 型 的塑 料模 , 可 选 用铝 合 金 、 锌合 金 、 青铜 和 铸铁材料 , 这些材 料 具有 良 好 的 铸 造 性能 。 特 别 是 硅 铝 合 金和 锌 基 合 金 , 这 两 种材料熔点低 , 流 动 性 好 对 于 用 超 塑 性方 法 成形 的塑 料模 具 ,应尽 量 选 择 共 晶 合 金 或共 析 合 金 , 以 获 得 良 好 的 塑性 , 对 于 能获 得极细晶粒的 合 金 , 通 过晶 粒 细 化 处 理后 也 具 有 良好 的 超 塑 性 对 于 用 切 削 加 工 或 电加 工 成型 的 塑 料 模 具 , 要 求 材 料 有 良好切 削 性 , 可 降低 加 工费 用 , 缩 短 制 造 周期 , 对 于 电 加 工 成 型 , 还 要 求 材 料具 有 良 好 的导电 性 。按 服 役 条件 选 材在成 型 、 聚 氯 乙 稀 等 塑 件 时 , 在成 型 温 度 下塑 料 产 生 腐 蚀 性 的 气 体 , 因 此 要 求与制件直接 接触 的部 件 应具 有优 良 的 耐 腐 蚀 性 , 如 马氏 体 不 锈钢 、 时 效硬 化 不 锈 钢 和 马 氏 体 时 效 钢 等 , 也 可 以 用 普 通材 料 加 工后 进 行镀铬 处理 。 在成 型 添 加有 玻璃 纤 维或石 英粉 等 硬 质 材料 的塑 件时 , 高 硬 度 的 添 加物 使 塑 料的流 动 性 下 降 , 导 致 模 具 磨 损严 重 , 故 成 型 这 类 塑 料的 模具材料多 选 用 能 淬成高 硬 度 的 模 具 钢 , 如 、等 。 若 选 用 碳 含量 不 高 的 钢 , 则 应进 行 渗 碳淬 火 处 理 。按 制 品 的质 量 要 求选 材成 型 透 明 塑 件 时 , 要 求模 具材 料 有较 高 的 镜 面 加工 性 和 能 淬成 高 硬 度 , 材料中 的 非 金 属 夹杂 和 气 孔 要求 极 少 , 且 显 微 组 织均 匀 , 可 选用 能 淬 成 高 硬 度 的 超纯 净 钢 。 许多 塑 料制 品 都 要 求 其表 面 有装 饰花纹 , 还作 者简 介 郭俊 卿 , 男 , 讲 师 , 研 究 方向为 模 具 、 材 料成 形 数 值 模 拟 。 一 , 二田 年要 求模 具 材料 具 有 良 好 的花 纹图 案 蚀 刻性 在 塑 塑料 磁 体 时 , 为 在某 一 方 向 得 到优 异的 磁 性 能 , 需 要选 用 奥 氏 体 无 磁 模 具 钢 制 造 模 具 当 塑 件 尺 寸 精 度 要求 很 高 时 一 , 应 选用 热 膨胀系 数 小 , 在热 处 理 过程 中 不易 变 形 的 模 具 材料 , 如 马 氏 体 时 效 钢 , 其 不 足之处 是价 格 昂 贵 一 若 选用 钢 , 在淬 火后 进行深 冷 处理 也可 达 到同样 的 目 的 一 “ 。按 模 具 零 部 件 选 材成 型 零 部 件 直 接 与 塑 料接 触 , 应根 据 塑 料 的 种类 、 塑 料制 品 性质 和 生 产批量进 行 选 材 , 。 塑 料模 中的 结 构 件 一 般情 况 下选 择 碳 素结构 钢 、 合 金 结 构 钢 或碳 素 工 具 钢 即 可 满 足 使 用 要 求 。 弹 簧 材 料 要 求高 弹 性极 限 和 高 疲 劳强 度 , 可 用 含 碳 量 以上 的 碳钢 或合 金 钢 制 造 。注 射模 具 新 材 料随着 大 型 、 精 密 、 复杂 的 注 射 成 型 技 术 发 展 , 对其 模 具所用 材 料 的性能 要 求 越 来 越 高 。 例如 淬火 微量变 形 、 良 好 的 镜 面 抛光性 能 、 较 小 的 热 膨胀 系 数 、 高的热稳 定 性 以 及 良 好 的耐 磨 性 能 和 耐蚀 性能 等 , 均是开 发 模 具 新材料 时所追 求 的 目 标 。 世 界 各 国 已 经 研 制出注 射模 选 用的 新 钢种 , 以 适应注 射 成 型 技 术 发 展 的需 要 。预 硬钢 在 钢 厂 经 过 锻造 和 特殊 热 处理后 , 以 硬度一 的 模 块形 式 供 应 市场 , 用 户 可 将模 块直 接加 工 成 模 具 零件 而 不 必 进 行热处理 , 从 而 避 免 了 模 具零件 的 热 处 理 过程 中 可 能 发 生 的 变 形 , 保 证 较 高 的 形状 和 尺 寸 精 度 。 预 硬 钢 虽 具 有 一 定 硬 度 , 但 仍 有较 好的切 削 加 工 性 和 良 好 的 镜 面 抛 光 性 能 以 及 表 面 雕 刻 性能 , 特 别 适 用 于 批量 较大 的 热 塑 性注 射模 中 硬 度 要 求低 于 的 成 型 零件 , 并 允 许 具有 比 较复杂 的 几何 形状 和 较高 的 尺 寸 精 度 , 如 国 产的 、 美 国 的改性 等 。 一些 国外 生 产的 预 硬 钢 还可 以 用 于 制造增 强塑 料 和 热 固 性 塑 料 成 型 模 具 。预硬钢硬 度 偏低 , 成 型 增 强 塑 料 时 无 法 满 足要求 , 而 新 型 淬 火 回 火 钢除 了 切 削 性 能 、 镜 面抛 光 性能 、 表 面 雕 刻性能 以 及 硬 度 、 韧 性 、 耐 磨 性 均优 于 普通 淬 火 回 火 钢 之 外 , 它 的 热 处理 变 形 非 常小 , 不 仅 可在增 强 塑 料 和 热 塑 性 塑 料成 型 模 具 中 应 用 , 还可 在 精密 注 射 模中 用 作 成 型 部 件 。 此 类 钢 的 代 表 品 种 有 日 本的 以 石 为 基 础改进 、 美 国 的等 。马 氏 体 时 效 钢 通 常 以 固 溶 化 状 态 供 货 , 供 货 硬 度约 一 犯 , 具 有 良 好 的 切 削 性能 。 被 切 削加 工成 模 具 零件 后 , 在 下进 行 左右时 效 处理 , 硬 度 可 达 忧 一 , 时效变 形 小 于 该材 料 还 具 有 较 高 的 强 韧 性 、 良 好 的 耐 磨 性 、 镜 面抛光性 和 较 小 的 热 膨胀 系 数 , 可 用 于 大 批 量 生 产 热 塑 性 、热 固性和 增 强 塑 料 制 品 和 透明塑 料 件模 具 的 成 型 零部件 , 但价 格 昂 贵析 出 硬 化 钢 女 国产 的 和, 主要 适 于 在 中 小 型 、 精 密 、复杂的 热 塑 性或热 固 性 塑 料模 具的 成 型 零部 件 , 或 用来 成 型 透 明 塑 料制 品 析 出 硬 化钢 也 以 固 溶化 状态 供货 , 硬 度 约 为 , 切 削加 工后 , 再 经 一 与 一 时 效处 理 , 可 获 得 一 的 硬 度 。国 内 外 对 一 些 普 通 不 锈 钢 进行 了 改 进 , 推出 一 些新 型 耐 腐 蚀 钢 , 如 国产 的 , 日 本 的 等 。这些 新 型 耐 腐 蚀 钢 具 有 高 的耐 腐 蚀性 能 , 且强 度 也 比较 高 , 其 切 削 性能 、 抛光 性能 与 热 处理 性能均 比 普 通不 锈钢 有 很 大 改 善 , 可 用 作各 种 有 较 高 耐 腐 蚀 要 求 的模 具 零 部 件 。应 用 实 例以 成 型 手 机 外 壳 为 例 , 塑 料 为 , 模 具 寿 命 为万 件 。 该 塑 料模 动 模 四 周 三 面 有斜 导柱 侧 向 抽 芯机 构 , 中 间 成 型 部分 采 用 镶拼式结构 。 塑 料 分解 时产生 的 气 体 无 腐 蚀性 , 可 选 用 无 抗 腐 蚀性的 模 具 材 料 。模 腔 要 求 高 耐 磨 性 , 应 采 用耐 磨 钢材并 进行 淬 火 处理 。 成 型温 度在 一 左 右 , 要 求模 具 材料 在该温 度 范围内 应 有较好的 综 合 性 能 。 侧 向 分 型 机 构 中 ,滑 块 上面 安装 有 侧 向 型 芯 或 成 型 镶块 , 运 动 精 度 要 求村 料 具 有好 的 耐 磨 性 , 了 防 止出现 咬 合 现 象 , 滑 块 和滑 槽部 分 具 有 不 同 的 硬 度 。 侧向 分 型 抽 芯机 构中 的 斜导 柱等零部 件 工 作 环 境 恶 劣 , 承 受 载 荷 复 杂 , 要 求 斜导 柱 应有 足 够 的 韧 性 和 硬 度 , 采 用 了 为 和 整 体淬火 的 热 处理工 艺 。手 机 外 壳 产 品为 了 组 装 内 部 零件 , 产 品 设 计 了 较多的 小台阶 、 小 孔 类 的结 构 , 这要 求 模 具 材料有 很 好的 硬 度 , 不 易 磨损 和 塌 角 。 为 了 保 证手机 外 形 美 观 ,有 的 位 置 需要很 好的表 面 光 洁度 , 要 求 相 对应 位 置 的模 具材料有 好 的 抛 光 性 能 。 手 机 上 有 的 地 方 还 需 刻字 , 因 此 , 模 具材 料 还 需 要 有 好 的图 案 蚀 刻 性 。 由 于是 精 密 模 具 , 需 要 采 用 小 收缩 率 的 模 具 材料 。成 型 零 部 件 由 以上 分 析 可 知 , 成 型 零 部件 必 须有 足 够 的硬 度 和 耐 磨 性 , 且 尺 寸 稳 定 性 , 抛光 性 和 花纹 图 案 蚀 刻性 也 较好 。 在 保 证有 万 的寿 命 下 , 材料 、 、 一 可 供 选 用 。 虽 为超镜 面 材料 , 由 于 它 的硬 度高 , 抛 光 时间长 且 在实 际 操作 中镜下 转 第 叨 页塑 料 年一一业一工一体 的 层 间 , 使 有 机 蒙 脱 土 溶 胀 , 离解为 单 个 片 品 , 成为 凝 胶 体 系 。 凝 胶体 系 中 片晶端部的一 会 形 成 氢键 , 在受到 切 应 力 时 氢 键 受到 破坏 , 变 为 低 勃 性 的 悬浮 液 。流变 学的 实 验 结 果 表 明 , 二 烷基 三 甲基 氯化 按的凝 胶勃度 最 小 , 在低转 速 时与凝胶 勃 度 最 大 的 十 六 烷基 三 甲基 氯 化钱 和 十 六 烷基 三 甲基 澳化 铰相 比 , 相差一 个 数 量 级 。 即 蒙 脱 土 层 间 距 越 大 , 形 成 的凝胶 体 系越明 显 。 而 射 线 衍 射 实 验 结 果 表 明 , 双 十 八 烷基二 甲基 氯化 按的 层 间 距最 大 , 但 它形 成 凝胶体 系的 勃度 不 是 最 大 , 主 要 原 因 是 蒙 脱 土 层 间 离 子 被 双 十 八 烷基 二 甲 基 氯 化 铰交 换 后 , 层间 存 在 双 十 八 烷 基 二 甲 基分 子 链 , 双 十 八烷基 二 甲基 分 子 链 呈 一 定的 角度 , 即呈 字 形 , 而 且 在 层 间的 空 间位 阻 较大 , 溶 剂 二 甲苯进 人层 间 受到 了 一 定 限 制 , 所 以 导致形 成 的凝胶 豁度 相对 较低 。 由 此 可 见 , 采 用 十 六 烷 基 三 甲基 氯嗅 化 钱对 蒙 脱 土 进 行有 机 化 后 , 再与 聚 合 物 混 合时 , 可 使 聚 合 物 更 方 便 地 插 人 到晶片 之 间 , 形 成片状纳 米 复 合 材料 。结 论红 外 光 普 及 射 线衍 射 实验表 明 经 过 阳 离 子表 面活性 剂 活 化 的 蒙 脱 土 , 有 机 成分 已 经 进 人 到 蒙 脱土 的 层 间 。经 过 有 机 化 后 的 蒙 脱 土 其 层 间 距 加大 , 有 机化 试 剂 对 钠 基 蒙 脱 土 有 作 用 , 而 且 进 人 到 蒙 脱 土 的 层间 , 使 层 间 距 加 大 , 而 且 层间 距 的 变 化 同 阳 离 子 链的长 短 有关 , 季 钱 盐阳 离 子 链 越 长 层 间 距 增 加越 大 。有 机 蒙 脱 土 在有 机 溶剂 中 表 现 出 高分 散 性 ,形 成有 机 凝胶 , 蒙 脱 土 由 原 来 的亲 水 性 转变为亲 油性 , 为制备 聚 合 物 蒙脱 土 纳 米 复 合 材料提 供 了 一 条途径 。参 考 文 献, 沮 , 卯 , 更, 肠 , 出 五 帅 阮 , , , ” , 以 ,法 默 矿 物的 红 外光 谱 北 京 科 学出 版社 ,武 保华 , 王一 中 , 余 鼎声 石 油 化 工 , ,上 接 第 页面 效 果往往 达不 到 要 求 , 易 出 现 “ 桔 皮 ” 等 现 象 , 且价 格 高 。 为 了避 免模 具咬 合 和 减 少 磨 损 , 模 具 相 触 的部 分 一 般采 用 不 同 硬 度 或 不 同材料 , 而 同种材料综 合性 能较 好 时 硬 度范 围 受 限 制 , 达 不 到 “ 硬 度 差 ” 的 目的 , 因 此 , 定模 选 用具 有 很 好 的耐 热 性 和 高 温强 度 的热作模 具 钢 , 硬 度 比 普 通的 提 高 一而不 会牺牲 韧 性 。 高 硬 度 可 以 缓 解 热 龟裂的 发 生 , 熔料 经 过 浇 口 时 不 会 影 响 模 具 寿 命 。 采 用 保 温淬 火 后 , 次 保 温 回 火的热处 理 工艺 , 硬 度 为 一 。 动模 选 用 , 采 用 保温 后 淬 火 , 次 一 保 温 回 火的 热处理工 艺 , 硬 度 为 一 。导 向 机 构 如 导柱 、 导 套与斜 导柱 等 部 件 , 根 据一 软 一 硬的原 则 , 保 证硬 度 。 本例 中 导 套 选 用 ,硬 度 为 一 导柱 选用 钢 , 硬 度为 一 。模 架与标 准 件 生 产中 一 般 选 用 咫 为 模架 材料 川 。 标准化 正 成