打印机外壳注塑模具设计【三维UG】【含CAD图纸】
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浙江工业大学博士学位论文XX学校毕业设计说明书课题名称:打印机外壳模具设计与制造 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间: 年月日 年月 日55XX学院毕业设计说明书摘 要根据塑料制品的要求,了解塑件的用途,分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求,选择塑件制件尺寸。本模具采用一模两件,侧浇口进料,注射机采用海天360X2A型号,设置冷却系统,CAD和 UG绘制二维总装图和零件图,选择模具合理的加工方法。附上说明书,系统地运用简要的文字,简明的示意图和和计算等分析塑件,从而作出合理的模具设计。关键词:机械设计;模具设计;CAD绘制二维图; UG绘制3D图,注射机的选择English the moldTake toAccording to the plastic products requirements, understand the use of plastic parts, plastic parts of the process analysis, dimensional accuracy and other technical requirements, selection of plastic parts size. The use of a mold of a mold two, a side gate feed, injection machine uses the Haitian 360X2A models, cooling system, CAD and UG mapping of2D assembly drawing and parts drawing, mold reasonable processing method. Enclose brochures, the systematic use of a brief text, concise schematic diagram and calculation analysis of plastic parts, so as to make reasonable mold design.Key words: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; UG rendering3D map, the choice of injection machine目 录摘 要I第1章 绪论41.1塑料简介41.2注塑成型及注塑模4第2章 塑料材料分析621 塑料材料的基本特性62.2. ABS的性能指标62.3. 塑件材料成型性能62.4. 塑件材料主要用途6第3章 塑件的工艺分析731 塑件的结构设计732 塑件尺寸及精度833 塑件表面粗糙度834 塑件的体积和质量9第4章 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定1041、注射成型工艺过程分析51042 浇口种类的确定1043 型腔数目的确定1144 注射机的选择和校核114.4.1 注射量的校核124.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核12443、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核12第5章 注射模具结构设计1451 分型面的设计1452 型腔的布局1453 浇注系统的设计15531 浇注系统组成15532 确定浇注系统的原则15533 主流道的设计15534 分流道的设计17535 浇口的设计17536 冷料穴的设计1854 注射模成型零部件的设计718541 成型零部件结构设计18542 成型零部件工作尺寸的计算1955 排气结构设计2056 脱模机构的设计20561 脱模机构的选用原则20562 脱模机构类型的选择20563 推杆机构具体设计2157 注射模温度调节系统21571 温度调节对塑件质量的影响2159 模架及标准件的选用22591 模架的选用225.10.侧向抽芯机构类型选择235.11 斜导柱侧向抽芯机构设计计算245.12.斜导柱抽芯机构25512 斜滑块抽芯机构265.13 斜顶侧向抽芯机构设计计算245.14.斜顶抽芯机构25第6章 模具材料的选用2861 成型零件材料选用2862 注射模用钢种28总结29致谢31参考文献32第1章 绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业,振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具工业是制造业中的一项基础产业,是技术成果转化的基础,同时本身又是高新技术产业的重要领域。1.1 塑料简介塑料是以树脂为主要成分的高分子材料,它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸,并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能,广泛应用于现代工业和日常生活,它具有密度小,质量轻,比强度高,绝缘性能好,介电损耗低,化学稳定性高,减摩耐磨性能好,减振隔音性能好等诸多优点。另外,许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能1。塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料,在国民经济中,塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。1.2 注塑成型及注塑模将塑料成型为制品的生产方法很多,最常用的有注射,挤出,压缩,压注,压延和吹塑等。其中,注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外,几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中,其产口占目前塑料制件生产的30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高,不适合单件及批量较小的塑料件的生产。要了解注射成型和注射模,首先得了解注射机的一些基本知识,注射机是注射成型的主要设备,依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备,按其外形可分为立式、卧式、直角式三种,由注射装置、锁模装置、脱模装置,模板机架系统等组成。注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的,其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化,使之成为粘流态熔体,然后在柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中,经过一段保压冷却定型时间后,开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。注射成型生产中使用的模具叫注射模,它是实现注射成型生产的工艺装备。注射模的种类很多,其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关,其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上,动模部分安装在注射机的移动模板上,在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成2 。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体,并把它注射到型腔中去,在控制条件下冷却定型,使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后,注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件,即:温度、压力、时间。在成型过程中,尤其是精密制品的成型,要确立一组最佳的成型条件决非易事,因为影响成型条件的因素太多,有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。塑料模具的设计不但要采用CAD技术,而且还要采用计算机辅助工程(CAE)技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段,即开发/设计阶段(包括产品设计、模具设计和模具制造)和生产阶段(包括购买材料、试模和成型)。传统的注塑方法是在正式生产前,由于设计人员凭经验与直觉设计模具,模具装配完毕后,通常需要几次试模,发现问题后,不仅需要重新设置工艺参数,甚至还需要修改塑料制品和模具设计,这势必增加生产成本,延长产品开发周期。目前国际市场上主要流行的,运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的MOLDFLOW、美国的CFLOW、华中科技大学的H-FLOW等。其中MOLDFLOW软件包括三个部分:MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS (产品优化顾问,简称MPA),MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT (注射成型模拟分析,简称MPI),MOLDFLOW PLASTICS XPERT (注射成型过程控制专家,简称MPX)。采用CAE技术,可以完全代替试模,CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案,在模具制造加工之前,在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析,准确预测熔体的填充、保压、冷却情况,以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况,以便设计者能尽早发现问题,及时修改制件和模具设计,而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破,而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等,都有着重大的技术经济意义3。基本信息注塑成型 zh s chng xng【Injection Molding】注射成型过程大致可分为以下6个阶注塑成型段 :合模、射胶、保压、冷却、开模、制品取出。上述工艺反复进行,就可批量周期性生产出制品。热固性塑料和橡胶的成型也包括同样过程,但料筒温度 较热塑性塑料的低,注射压力却较高,模具是加热的,物料注射完毕在模具中需经固化或硫化过程,然后趁热脱膜。现今加工工艺的趋势正朝着高新技术的方向发展,这些技术包括:微型注塑、高填充复合注塑、水辅注塑、混合使用各种特别注塑成型工艺、泡沫注塑、模具技术、仿真技术等。1 在1868年,海雅特开发了一个塑料材料,他命名为赛璐璐。赛璐璐已经于1851年由亚历山大帕克斯发明。海雅特改善它,使它能够被加工为成品形状。海雅特同他的兄弟艾赛亚于1872年,注册了第一部柱塞式注射机的专利权。这个机器比20世纪使用的机器相对地简单。它运行起来基本地像一个巨大的皮下注射器针头。这个巨大的针头(扩散筒)通过一个加热的圆筒注射塑料到模具裏。在20世纪40年代第二次世界大战做成了对价格便宜、大量生产产品的巨大需求。,价格低廉,大量生产的产品。1946年,美国发明家詹姆斯沃森亨德利建造的第一个注塑机,这使得更精确地控制注射速度和质量产生的物品。本机还使材料混合注射前,使彩色或再生塑料可被彻底混合注入原生物质。1951年美国研制出第一台螺杆式注射机,它没有申请专利,这种装置仍然持续在使用。在20世纪70年代,亨德利接着开发了首个气体辅助注塑成型过程,并允许生产复杂的、中空的产品,迅速冷却。这大大提高了设计灵活性以及力量和终点制造的部件,同时减少生产时间、成本、重量和浪费。温度控制注塑成型设备和模具料筒温度:注射模塑过程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,而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。每一种塑料都具有不同的流动温度,同一种塑料,由于来源或牌号不同,其流动温度及分解温度是有差别的,这是由于平均分子量和分子量分布不同所致,塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的,因而选择料筒温度也不相同。喷嘴温度:喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的,这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的流涎现象。喷嘴温度也不能过低,否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵塞,或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能。模具温度:模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求,以及其它工艺条件(熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等)。压力控制注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种,并直接影响塑料的塑化和制品质量。塑化压力:(背压)采用螺杆式注射机时,螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力,亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中,塑化压力的大小是随螺杆的设计、制品质量的要求以及塑料的种类不同而需要改变的,如果说这些情况和螺杆的转速都不变,则增加塑化压力会加强剪切作用,即会提高熔体的温度,但会减小塑化的效率,增大逆流和漏流,增加驱动功率。此外,增加塑化压力常能使熔体的温度均匀,色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般注塑成型中的压力曲线操作中,塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好,其具体数值是随所用的塑料的品种而异的,但通常很少超过20公斤/平方厘米。注射压力:在当前生产中,几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力(由油路压力换算来的)为准的。注射压力在注塑成型中所起的作用是,克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力,给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。注塑成型成型周期完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期,也称模塑周期。它实际包括以下几部分:注塑成型周期成型周期:成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此,在生产过程中,应在保证质量的前提下,尽量缩短成型周期中各个有关时间。在整个成型周期中,以注射时间和冷却时间最重要,它们对制品的质量均有决定性的影响。注射时间中的充模时间直接反比于充模速率,生产中充模时间一般约为3-5秒。注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压力时间,在整个注射时间内所占的比例较大,一般约为20-120秒(特厚制件可高达510分钟)。在浇口处熔料封冻之前,保压时间的多少,对制品尺寸准确性有影响,若在以后,则无影响。保压时间也有最惠值,已知它依赖于料温,模温以及主流道和浇口的大小。如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都是正常的,通常即以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准。冷却时间主要决定于制品的厚度,塑料的热性能和结晶性能,以及模具温等。冷却时间的终点,应以保证制品脱模时不引起变动为原则,冷却时间性一般约在30120秒钟之间,冷却时间过长没有必要,不仅降低生产效率,对复杂制件还将造成脱模困难,强行脱模时甚至会产生脱模应力。成型周期中的其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及连续化和自动化的程度等有关。4参数注塑压力注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔体上,塑料熔体在压力的推动下,经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道(对于部分模具来说也是主流道)、主流道、分流道,并经浇口进入模具型腔,这个过程即为注塑过程,或者称之为填充过程。压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力,或者反过来说,流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵消,以保证填充过程顺利进行。在注塑过程中,注塑机喷嘴处的压力最高,以克服熔体全程中的流动阻力。其后,压力沿着流动长度往熔体最前端波前处逐步降低,如果模腔内部排气良好,则熔体前端最后的压力就是大气压。影响熔体填充压力的因素很多,概括起来有3类:材料因素,如塑料的类型、粘度等;结构性因素,如浇注系统的类型、数目和位置,模具的型腔形状以及制品的厚度等;成型的工艺要素。注塑时间这里所说的注塑时间是指塑料熔体充满型腔所需要的时间,不包括模具开、合等辅助时间。尽管注塑时间很短,对于成型周期的影响也很小,但是注塑时间的调整对于浇口、流道和型腔的压力控制有着很大作用。合理的注塑时间有助于熔体理想填充,而且对于提高制品的表面质量以及减小尺寸公差有着非常重要的意义。注塑时间要远远低于冷却时间,大约为冷却时间的1/101/15,这个规律可以作为预测塑件全部成型时间的依据。在作模流分析时,只有当熔体完全是由螺杆旋转推动注满型腔的情况下,分析结果中的注塑时间才等于工艺条件中设定的注塑时间。如果在型腔充满前发生螺杆的保压切换,那么分析结果将大于工艺条件的设定。注塑温度注塑温度是影响注塑压力的重要因素。注塑机料筒有56个加热段,每种原料都有其合适的加工温度(详细的加工温度可以参阅材料供应商提供的数据)。注塑温度必须控制在一定的范围内。温度太低,熔料塑化不良,影响成型件的质量,增加工艺难度;温度太高,原料容易分解。在实际的注塑成型过程中,注塑温度往往比料筒温度高,高出的数值与注塑速率和材料的性能有关,最高可达30。这是由于熔料通过注料口时受到剪切而产生很高的热量造成的。在作模流分析时可以通过两种方式来补偿这种差值,一种是设法测量熔料对空注塑时的温度,另一种是建模时将射嘴也包含进去。保压压力与时间在注塑过程将近结束时,螺杆停止旋转,只是向前推进,此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料,以填充由于制件收缩而空出的容积。如果型腔充满后不进行保压,制件大约会收缩25%左右,特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。保压压力一般为充填最大压力的85%左右,当然要根据实际情况来确定。背压背压是指螺杆反转后退储料时所需要克服的压力。采用高背压有利于色料的分散和塑料的融化,但却同时延长了螺杆回缩时间,降低了塑料纤维的长度,增加了注塑机的压力,因此背压应该低一些,一般不超过注塑压力的20%。注塑泡沫塑料时,背压应该比气体形成的压力高,否则螺杆会被推出料筒。有些注塑机可以将背压编程,以补偿熔化期间螺杆长度的缩减,这样会降低输入热量,令温度下降。不过由于这种变化的结果难以估计,故不易对机器作出相应的调整。15缺陷解决注塑成型3加工过程中是一个涉及模具设计、模具制造、原材料特性和原材料预处理方法、成型工艺、注塑机操作等多方面因素,并与加工环境条件、制品冷却时间、后处理工艺密切相关的复杂加工流程。因此,制品质量的好坏就不单取决于注塑机的注塑精度、计量精度,或是仅仅由模具设计的优劣和模具加工的精度级别决定,通常,它还会受到上述的其他因素的影响和制约。在如此众多的复合因子约束下,注塑成型制品的缺陷的出现就在所难免,于是,寻求缺陷产生的内在机理以及预测制品可能产生缺陷的位置和种类,并用于指导模具设计和改进、归纳缺陷产生的规律、制订更为合理的工艺操作条件就显得尤为重要。我们将从影响注塑成型加工过程中的塑料材料特性、模具结构、注塑成型工艺及注塑设备三个主要因素来阐述注塑成型缺陷产生机理及解决办法。注塑成型(1张)注塑成型制品常见缺陷分类4注塑成型加工过程中所用的塑料原料多种多样,模具设计的种类和形式也是五花八门,另外,操作工人对于特定注塑机的熟悉程度以及工人之间的操作技能,实践经验的差异也各不相同,同时,客观环境(如环境温度、湿度、空气洁净程度)也会随着季节变化而不同,这些客观和主观条件共同决定了注塑成型制品缺陷的产生。一般来说,对于塑料制品性能优劣的评价主要有三个方面:第一、外观质量,包括完整性、颜色、光泽;第二、尺寸和相对位置间的准确性,即尺寸精度和位置精度;第三、与用途相应的力学性能、化学性能、电学性能等,即功能性因而,如果由于上述三个方面中的任何一个环节出现问题,就会导致制品缺陷的产生和扩展。注塑成型制品常见缺陷分类外观缺陷:银纹变色、熔接痕工艺问题:飞边4、缩水、缺胶性能问题:翘曲、脆化第2章 塑料材料分析21 塑料材料的基本特性ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性,使ABS具有良好的综合理学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度,丁二烯使ABS坚韧,苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS价格便宜原料易得,是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。ABS无毒,无气味,呈微黄色,成型的塑料有较好的光泽,、不透明,密度为1.02-1.05。既有较好的抗冲击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、酸类对ABS几乎没有影响, 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,在酮,醛,酯,氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS表面受冰醋酸,植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂, ABS有一定的硬度,他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高,尺寸稳定性较好,易于成型加工,经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高,连续工作温度为70左右,热变形温度约为93耐气候性差,在紫外线作用下ABS易变硬发脆。2.2. ABS的性能指标 密度 1.021.05( ),收缩率 ,熔点 ,弯曲强度80Mpa,拉伸强度35 49Mpa,拉伸弹性模量1.8Gpa,弯曲弹性模量1.4Gpa,压缩强度18 39Mpa,缺口冲击强度11 20 ,硬度62 86HRR,体积电阻系数 ,收缩率 范围内。ABS的热变形温度为93 118,制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性,可在-40 100的温度范围内使用。2.3. 塑件材料成型性能ABS易吸水,使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此,成型加工前应进行干燥处理;ABS在升温时黏度增高,黏度对剪切速率的依赖性很强,因此模具设计中大都采用点浇口形式,成型压力较高,塑件上的脱模斜度宜稍大;易产生熔接痕,模具设计时应该注意尽量减小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及小。要求塑件精度高时,模具温度可控制在5060,要求塑件光泽和耐热时,模具温度应控制在6080。ABS比热容低,塑化效率高,凝固也快,故成型周期短。2.4. 塑件材料主要用途ABS在机械工业上用来、泵业轮、轴承、把手、管连接件、冷藏库和冰箱衬里等,汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管等,还可用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可用来制造水表壳,纺织器材,电器零件、玩具、电子琴及收录机壳体、农药喷雾器及家具等塑料ABS树酯是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PB,PAN,PS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。经过实际使用发现:ABS塑料管材,不耐硫酸腐蚀,遇硫酸就粉碎性破裂。一种磺酸盐类阴离子表面活性剂。大多数日用洗衣粉的主要成分。名称ABS塑料化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料title英文名称Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic英文简称ABS分子式如右图所示:简称注释:另外有一种材料简称也是ABS,它是一种洗涤剂。化学名称烷基苯磺酸钠英文名称Alkyl Benzo sulfonate概述塑料ABS树酯是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PB,PAN,PS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。经过实际使用发现:ABS塑料管材,不耐硫酸腐蚀,遇硫酸就粉碎性破裂。一种磺酸盐类阴离子表面活性剂。大多数日用洗衣粉的主要成分。2参考配方ABS 100份,PC 2040份,PVC 3040份,P(-MSt)(加工助剂,用于改善材料的流动性能,熔点100110)1020份,增强剂5份,适量稳定剂和其他助剂。3名称ABS塑料化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料title英文名称Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic英文简称ABS分子式如右图所示:简称注释:另外有一种材料简称也是ABS,它是一种洗涤剂。化学名称烷基苯磺酸钠英文名称Alkyl Benzo sulfonate4性能原理物料性能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. 流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好;5. 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。成型性能1. 无定形材料,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;5. 冷却速度快,模具浇注系统应以粗,短为原则,宜设冷料穴,浇口宜取大,如:直接浇口,圆盘浇口或扇形浇口等,但应防止内应力增大,必要时可采用调整式浇口。模具宜加热,应选用耐磨钢;6. 料温对塑件质量影响较大,料温过低会造成缺料,表面无光泽,银丝紊乱料温过高易溢边,出现银丝暗条,塑件变色起泡;7. 模温对塑件质量影响很大,模温低时收缩率,伸长率,抗冲击强度大,抗弯,抗压,抗张强度低。模温超过120度时,塑件冷却慢,易变形粘模,脱模困难,成型周期长;8. 成型收缩率小,易发生熔融开裂,产生应力集中,故成型时应严格控制成型条件,成型后塑件宜退火处理;9. 熔融温度高,粘度高,对剪切作用不敏感,对大于200克的塑件,应采用螺杆式注射机,喷嘴应加热,宜用开畅式延伸式喷嘴,注塑速度中高速。粘接问题根据不同需要,可以选择以下粘合剂:1.G-977:单组分常温固化软弹性防震粘合剂,耐高低温,不同粘度粘接速度几秒至几个小时固化完毕;2. KD-833瞬间粘接剂,可以数秒钟或数十秒钟快速粘合PC塑料,但胶层硬脆,不耐60度以上热水浸泡;3. QN-505,双组分胶,胶层柔软,适合PC塑料大面积粘接或复合。但耐高温性能较差;4.QN-906:双组分胶,耐高温;5.G-988:单组份室温硫化胶,固化后是弹性体具有优秀的防水,防震粘合剂,耐高低温, 1-2mm厚度的话,10分钟左右初固,5-6小时基本固化,有一定的强度。完全固化的话需要至少24小时。单组份,不需要混合,挤出后涂抹静置即可,无需加温1。测试项目理机械性能:密度 硬度 表面电阻率 介电性能 拉伸性能 冲击性能 撕裂性能 压缩性能 粘合强度 耐磨性能 低温性能 回弹性能老化性能:热老化 臭氧老化 紫外灯老化 盐雾老化 氙灯老化 碳弧灯老化 卤素灯老化耐液体性能:润滑油 汽油 机油 酸 碱 有机溶剂 耐水燃烧性能:垂直燃烧 酒精喷灯燃烧 巷道丙烷燃烧 烟密度 燃烧速率 有效燃烧热值 总烟释放量适用性能:耐液压 脉冲试验 导电性能 水密性 气密性0.50 到 0.70%ISO 294-4吸水率 (23C, 24 hr)0.30%ISO 62ABS塑料管机械性能额定值单位制测试方法拉伸模量 (23C)2300MPaISO 527-2/1拉伸应力 (屈服, 23C)5特点常规性能塑料ABS无毒、无味,外观呈象牙色半透明,或透明颗粒或粉状。密度为1.051.18g/3,收缩率为0.4%0.9%,弹性模量值为0.2Gpa,泊松比值为0.394,吸湿性250。ABS塑料原料及成品(6张)力学性能塑料ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;塑料ABS的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和低转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及POM小。热学性能塑料ABS的热变形温度为93118,制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性,可在-40100的温度范围内使用。电学性能塑料ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。环境性能塑料ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。6加工性能成型工艺塑料ABS也可以说是聚苯乙烯的改性,比HIPS有较高的抗冲击强度和更好的机械强度,具有良好的加工性能,可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型,还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。ABS的吸水性比较高,加工前需进行干燥处理,干燥温度为7085,干燥时间为26h;ABS制品在加工中容易产生内应力,如应力太大,致使产品开裂,应进行退火处理,把制件放于7080的热风循环干燥箱内24h,再冷却至室温即可。挤出工艺挤出。塑料ABS生产管材、板材、片材、及型材等制品,管材可用于各种水管、气管、润滑油及燃料油的输送管;板材、片材可用于地板、家具、池槽、过滤器、墙壁隔层及热成型或真空成型。挤出机的螺杆长径比通常比较高,L/D为1822之间,压缩比为(2.53.0):1,宜用渐变型带鱼雷头螺杆,料筒温度分别为:料斗部150160,料筒前部180190,模头温度185195,模具温度180200,其次吹塑成型温度可控制在140180之间。简 况ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的三元共聚物。其中A代表丙烯睛、B代表丁二烯、S代表苯乙烯。ABS树脂具有三种组份的综合性能、A可以提高耐油性、耐化学腐蚀性,从而具有一定的表面硬度;B使ABS呈现橡胶态的韧性,提高了冲击韧性;S使ABS塑料呈现出较好的流动性,使之具有热塑性塑料成型加工的良好性能。ABS塑料在我国主要用于制造仪器仪表、家用电器、电话机、电视机等的外壳及电镀用的ABS塑料,使其赋予金属光泽,ABS用于代替金属。我厂生产的各类型号电冰箱的内胆及各种塑料制品中,ABS注塑制品占电冰箱塑料制品总数的88%以上工艺性ABS属于无定形聚合物,无明显熔点。由于其牌号品级繁多,在注塑过程中应按品级的不同制订合适的工艺参数,一般在160X:以上,270C以下即可成型。因为温度过高,有破坏ABS中橡胶相的倾向,而且在ZTOC以上开始出现分解。在成型过程中、ABS热稳定性较好,可供选择的范围较大,不易出现降解或分解。而且ABS的熔体粘度适中,其流动性比聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好,而且熔体的冷却固化速度比较快,一般在515S内即可冷固。ABS的流动性与注射温度和注射压力都有关系,其中注射压力稍敏感些。为此,在成型过程中可从注射压力人手,以降低其熔体粘度,提髙充模性能。ABS因组分的不同,吸水及粘附水的性能各异,其表面粘附水及吸水率在0.20.5%有时可达0.30.8%之间,为了得到较为理想的制品,在成型前作干燥处理,使含水量降至0,1%以下。否则制件表面将会出现气泡、银丝等疵病。注塑设备选用螺杆式注塑机,使塑料在机筒内经过电热圈加热及机筒螺杆旋转摩擦增热进行预塑熔融注射入型腔内,经冷却开模顶出而得产品。塑化效果好,成型温度可略低于其它类型设备(如柱塞式)。避免了高温对橡胶相的伤害。应注意:1)每次注射量应取设备最大注射量的5075%;2)螺杆选用单头、等距、渐变、全螺纹、带止回环的螺杆。螺杆的长径比L/D为20:1,压缩比为2或2.5:1,3)喷嘴可选用敝开式通用喷嘴或延伸式喷嘴(其延伸长度不超过150min),避免采用自锁式喷嘴,以降低注射流程或引起物料变色。另外,在喷嘴上还应设有加热控温装置。制品与模具设计1. 制品的壁厚:制品的壁厚与熔体的流动长度、生产效率、使用要求等都有关系。ABS熔体的最大流动长度与制品壁厚之比约为190:1,这个数值又会因品级的不同而异,因此,ABS制品的壁厚不宜太薄,对于需要作电镀处理的制品,壁厚更要略厚些,以增加镀层与制品表面的粘附力。为此制品的壁厚在1.54.5mm之间选取为宜。在考虑制品的壁厚时,还应注意壁厚的均匀性,不要相差太大,对于需作电镀处理的制品其表面应平整无凹凸,因为这些部位由于静电作用易粘附尘埃难以去除,造成镀层的坚牢性变差。另外,还应避免尖角的存在,以防应力集中,故而要求转角、厚薄连接处等部位采用圆弧进行过渡为宜。 _2. 脱模斜度:制品的脱模斜度与其收缩率有直接关系,由于品级的不同,制品形状的不同以及成型条件的不同,成型收缩率有一定的差异,一般在0.30.6%,有时可达0.40.8%,故其制品成型尺寸精度较高。对于ABS制品的脱模斜度考虑为:模芯部分沿脱模方向为31,模腔部分沿脱模方向取4(/一120。对于形状较复杂或带有字母、花纹的制品,其脱模斜度应适当增加。3. 顶出要求:由于制品表观的光洁度对电镀性能有较大的影响,表观上任何微小的伤痕存在都会在电镀后明显地显露出来,因此除了要求模腔上不允许有任何伤痕存在外,还要求顶出的有效面积要大,采用多根顶杆在顶出过程中的同步性要好,顶出力要均匀。4. 排气:为了防止在充模的过程中出现排气不良,使熔料灼伤,接缝线明显等问题的出现,要求开设深度不大于0.04mm的排气孔或排气槽,以利熔料吋产生的气体排出。5. 流道与浇口:为了使ABS熔体能尽快充满模腔的各个部分,要求流道的直径不小于5mm,浇口的厚度为制品厚度的30%以上,平直部分(指将要进入型腔的部分)的长度约为1mm左右。浇口的位置应根据制品的要求和料流方向而定,对于需作电镀处理的制品,般不允许饶口存在于镀层附着面。原料准备注塑用的ABS树脂除特殊品级或作着色处理的树脂外,大部分为浅象牙色或瓷白色不透明的颗粒。树脂吸水性不很高,如在加工允许值0.10_2%以下时,对于包装严密、贮存得当而且制品要求不太高的情况下,可不经干燥处理即可进行成型加工。但若颗粒中水分含量过规定值时,则必须先经千燥处理方可成型,对于特殊品级的颗粒或制品有较高要求(如电镀品)时,在成型加工前也必须进行干燥处理。成型工艺规范1. 注射温度:包括料筒温度(又可分为后、中、前三段),喷嘴温度和模具温度。ABS熔体粘度受温度的影响虽不及注射压力明显,但温度高的条件下对于薄壁制品的模具是有利的。ABS的分解温度,理论上髙达270t:以上,但在实际注塑过程中,由于受时间及其它工艺条件的影响,树脂往往在2501左右就开始变色,同时ABS中所含的橡胶相也不适应过高的温度,否则将会影响制品性能。ABS的成型温度除耐热级、电镀级等品级的树脂要求温度稍高些(在2102501)以改箸其熔体充模困难或有利于电镀性能之外,对于通用级、阻燃级、抗冲级等ABS树脂都希温度取低些,以防发生分解或对其物理机械性能不利。塞式注射机比螺杆式注射机所选择的温度要稍高些,对于一般的制品,柱塞式选择温度范围在1802301之间,而螺杆式注塑机在160220X:即可成型。在成型过程中,一般料筒温度(后部1501701C、中部170180:,前部180210C)。喷嘴温度一般取170180C,特别注意的是均化段和喷嘴温度的任何变化,都会反映到制品上,引起溢料、银丝、变色、光泽不佳、熔接痕明显等疵病。2.模具温度:模具温度对ABS制品表面粗糙度、减少制品内应力有着重要的作用。模温高,熔体充模容易,制品的表观好,内应力小,同时对制品的可电镀性也有改善或提髙,但也存在着制品成型收缩率大,成型周期长,易脱模后变型等问题。对于一般要求的制品,模温可控制在4050X:;对于表观和性能要求都比较高的制品,模温可控制在6070C。而且模温要均匀,要求模腔与模芯之间的温度差应不超过10对于深孔制品或形状较为复杂的制品,要求模腔温度比模芯温度略高一些,以利制品的顺利脱模。3. 注射压力:与聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙等塑料相比ABS的流动性稍差,故所需的注射压力较大。但是过大的注射压力容易造成制品脱模困难或脱模损伤,还可能给制品带来较大的内应力。ABS的注射压力除了与制品的壁厚、设备类型等有关外,还与树脂的品级有关。对于薄壁、长流程、小浇口的制品要求的注射压力要高,高达130150MPa,而厚壁大浇口制品 15#70lOOMPa就可以了。在实际生产过程中,螺杆式注射机常选用的注射压力在lOOMPa以下,(我们采用5070MPa),而柱塞式注射机一般在lOOMPa以上。保压压力不宜过高,使用螺杆式注射机一般采用3050MPa,而柱塞式则需6070MPa以上即可。若保压压力过高,会使制品内应力增大。4. 注射速度。注射速度对ABS培体流动性的改变有一定的作用,若注射速度慢,制品表观会出现波纹,熔接不良等现象;若注射速度快,可使充模迅速,但易出现排气不良,表观粗糙度不佳等情况,同时还会使制品的拉伸强度和伸长率下降,使镀层贴紧力也因注射速度过快而降低。为此,在生产过程中,除了充模有困难必需用较高的注射速度外,一般都选用中、低连度为宜。注意事项1. 开机与停机对于阻燃级ABS为了防止阻燃剂发生分解,有严格的要求。在开机吋,应先对料筒用通用级ABS进行清洗,然后再加工。在停机前(指停机20分钟以上者),一方面须将料筒温度降低至100X:以下,另一方面须排空料筒内的物料,并用通用级ABS清洗料筒后方可停机。其目的是使阻燃级ABS不发生分解。2. 再生料的利用对于一次或二次性的千净、无杂质、无分解物存在的ABS再生料,可以粉碎后直接使用,也可以与新料混合使用,其混合的比例一般不超过新料的25%,以免影响性能。对于再生次数超过5次以上的或者添加有着色剂的再生料,一般不与新料混合使用,主要是防止造成色差。不论是单独的再生料或与新料混合使用的再生料,都必须按规定进行干燥处理后,方可投入成型加工。后处理对于使用要求较为苛刻的ABS制品,为了消除或减少内应力,须将制品放人温度为7080C的热风循环干燥箱内,处理24小时,缓慢冷却至室温即可。与其它塑料一样ABS制品中也因各种因素而造成的内应力(其大小可根据制件浸人冰醋酸溶液中是否发生开裂及其开裂时间的长短进行判断)。但是,在一般的情况下,很少发生应力开裂问题。为此,ABS制品通常不作后处理即可投入使用。2性能检测塑料性能检测技术服务遍布化工行业,从原材料鉴定、化工产品配方分析,到产品生产中的工业问题诊断、产品应用环节的失效分析、产品可靠性测试,都可以提供最专业的分析技术服务。ABS树脂集合了三者单体的优良性质,即:苯乙烯的光泽、电性能、成型性;丙烯腈的耐热性、刚性、耐油性;丁二烯的耐冲击性。塑料ABS的性能检测应注意:1. 一般性能 :ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料,无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色,并具有90%的高光泽度。ABS同其它材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18.2,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,烧焦但不滴落,并发出特殊的肉桂味。ABS是一种综合性能十分良好的树脂,在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度,热变形温度比PA、PVC高,尺寸稳定性好。ABS熔体的流动性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,与POM和HIPS类似。ABS的流动特性属非牛顿流体,其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系,但对剪切速率更为敏感。2,力学性能ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用。即使ABS制品被破坏,也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。ABS的耐磨性能优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的蠕变性比PSF及PC大,但比PA和POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。3,热学性能ABS属于无定形聚合物,无明显熔点;熔体粘度较高,流动性差,耐候性较差,紫外线可使变色;热变形温度为70107(85左右),制品经退火处理后还可提高10左右。对温度,剪切速率都比较敏感;ABS在40时仍能表现出一定的韧性,可在 -40到85的温度范围内长期使用。4,电学性能ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。5,环境性能ABS不受水、无机盐、碱醇类和烃类溶剂及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。性能测试是通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。制备原料:1,3-丁二烯;苯乙烯;丙烯腈生产方法:ABS生产方法分为掺混法和接枝法。如今世界主要生产商大多采用先接枝再掺混的方法,此法又分为乳液接枝乳液SAN掺混法,乳液接枝悬浮SAN掺混法,乳液接枝本体SAN掺混法。新兴的本体接枝法无论从生产成本和对环境的影响都有很大优势,是今后研究的重点。分类:ABS根据冲击强度可分为:超高抗冲型、高抗冲击型、中抗冲型等品种;ABS根据成型加工工艺的差异,又可分为:注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种;ABS依据用途和性能的特点,还可分为:通用级、耐热级、电镀级、阻燃级、透明级、抗静电、挤出板材级、管材级等品种。用途ABS树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面,ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。ABS树脂广泛应用于汽车工业.电器仪表工业和机械工业中,常作齿轮,汽车配件,挡泥板,扶手,冰箱内衬,叶片,轴承,把手,管道,接头,仪表壳,仪表板,盆安全帽等:在家用电器和家用电子设备的应用前景更广阔,如电视机,收录机,冰箱,冷柜,洗衣机,空调机,吸尘器和各种小家电器材:日用品有鞋,包,各种旅游箱,办公设备,玩具及各种容器等,低发泡的ABS能代替木材,适合作建材,家具和家庭用品.由于ABS具有综合的良好性能以及良好的成型加工性,所以在广泛的应用领域中都有它的足迹,扼要内容下如:1、汽车产业汽车产业中有众多零件是用ABS或ABS合金制造的,如上海的桑塔纳轿车,每辆车用ABS11kg,位列汽车中所用塑料第三。在其它车辆中,ABS的使用量也颇惊人。2000年我国就汽车用ABS的量就达到3.5万吨。轿车中主要零部件使用ABS的如仪表板用PC/ABS作骨架,表面再复以PVC/ABS/BOVC制成的薄膜。此外,车内装饰件大量使用了ABS,如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABS制成,门槛上下饰件、水箱面罩用ABS制成,另外还有很多零件采用ABS为原料。2、办公室机器由于ABS有高的光泽和易成型性,办公室设备机器需要有漂亮的外观,有良好的手感,如电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机中都大量使用了ABS制作的零件。3、家用电器由于ABS有高的光泽和易成型性,所以在家电和小家电中更有着广泛的市场,如家用传真机、音响、VCD中也大量选用ABS为原料,吸尘器中也使用了很多ABS制作的零件,厨房用具也大量使用了ABS制作的零件。塑料ABS的主体是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物,是一种坚韧而有刚性的热塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光泽和刚性;丙烯腈使ABS有良好的耐热、耐化学腐蚀性和表面硬度;丁二烯使ABS有良好的抗冲击强度和低温回弹性。三种组分的比例不同,其性能也随之变化。1、性能特点ABS在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度,有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性。它不透明,一般呈浅象牙色,能通过着色而制成具有高度光泽的其它任何色泽制品,电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级ABS不透水、燃烧缓慢,燃烧时软化,火焰呈黄色、有黑烟,最后烧焦、有特殊气味,但无熔融滴落,可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。2、级别与用途塑料ABS按用途不同可分为通用级(包括各种抗冲级)、阻燃级、耐热级、电镀级、透明级、结构发泡级和改性ABS等。通用级用于制造齿轮、轴承、把手、机器外壳和部件、各种仪表、计算机、收录机、电视机、电话等外壳和玩具等;阻燃级用于制造电子部件,如计算机终端、机器外壳和各种家用电器产品;结构发泡级用于制造电子装置的罩壳等;耐热级用于制造动力装置中自动化仪表和电动机外壳等;电镀级用于制造汽车部件、各种旋钮、铭牌、装饰品和日用品;透明级用于制造度盘、冰箱内食品盘等。塑料ABS在汽车内饰的要求条件:汽车内饰追求的重要目标包括美观、低气味、机械性能、耐热、耐候等。亚太国际ABS汽车材料能够满足各种内饰部件的使用要求,材料具备以下条件:1. 良好的流动性2. 优异的抗冲击性3. 易加工成型4. 易着色、喷涂5. 低气味6. 良好的耐腐蚀性7. 亚光效果涂装工艺如今塑料制品在工业产品上得到了广泛的应用。塑料质量轻、耐腐蚀性优越,传热导电性差,易压制成形状复杂的器件。在产品结构上可代替部分有色金属和轻金属。为了消除塑料表面的压制印迹及色泽不均,往往需要对塑料表面进行涂装。涂装既可改善外观,又可以延长塑料的使用寿命。1. 塑料ABS的性能和表面状态塑料ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯所组成的三元共聚物。它具有苯乙烯热塑性塑料的机械加工性、丁二烯的橡胶韧性、丙烯腈的耐化学腐蚀性。三者的含量配比可根据产品需要进行调整。塑料压制成型后表面状态对外观质量有很大的影响。要求成型后的表面平整光滑,均匀一致,不应有划伤、飞边、毛刺、凹坑、斑点、气泡和明显的熔接线。1. 塑料ABS表面预处理为了提高涂料在塑料表面的附着力和改善塑料外观,涂装前必须对塑料表面进行预处理。(1 )退火塑料ABS成型时易形成内应力,涂装后应力集中处易开裂。可采用退火处理或整面处理,消除应力。退火处理是把ABS塑料成型件加热到热变形温度以下,即60,保温2h。为了减少设备投资,可采用整面处理来改善表面状况。整面处理配方及工艺如表1所列。表1 整面处理配方及工艺项目工艺参数丙酮/份1水/份3温度/室温处理时间/mi1520(2) 除油ABS塑料件表面常沾有油污、手汗和脱模剂,它会使涂料附着力变差,涂层产生龟裂、起泡和脱落。涂装前应进行除油处理。对ABS塑料件通常用汽油或酒精清洗,然后进行化学除油。工艺配方如表2所列。表2 除油工艺配方及工艺项 目工艺参数氢氧化钠(S/L)5070磷酸钠(S/L)2030碳酸钠(S/L)1020表面活性剂(S/L)510温度/5060处理时间/min1015化学油后应彻底清洗工件表面残留碱液,并用纯水最后清洗干净,晾干或烘干。(3) 除电和除尘塑料制品是绝缘体,表面电阻一般在1013左右,易产生静电。带电后容易吸附空气中的细小灰尘而附着于表面。因静电吸附的灰尘用一般吹气法除去十分困难,采用高压离子化空气流同时除电除尘的效果较好。第3章 塑件的工艺分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析,只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。打印机外壳如图所示,具体结构和尺寸详见图纸,该塑件结构中等复杂程度,生产量大,要求较低的模具成本,成型容易,精度要求中等。图(1)3D视图31 塑件的结构设计(1)、脱模斜度 由于注射制品在冷却过程中产生收缩,因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模,防止因脱模力过大拉伤制品表面,与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小,不仅会使制品尺寸困难,而且易使制品表面损伤或破裂,斜度过大时,虽然脱模方便,但会影响制品尺寸精度,并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取0.51.5,根据文献1,塑件材料ABS的型腔脱模斜度为0.35130/,型芯脱模斜度为30/1(2)、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素,是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响,它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下,塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大,生产成本提高,更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度,使成型周期延长,另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差,在脱模、装配、使用中会发生变形,影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀,以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在14,最常用的数值为23。该空调控制器壁厚均匀,周边和底部壁厚均为2左右。(3)、塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中,改善其成型加工过程中的充模特性,增加相应位置模具和塑件的力学角度,需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时,塑件的各连接角处均有半径不小于0.51的圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的0.5倍,内圆角半径应是壁厚的0.5倍。该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为3。(4)、孔塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔,原则上讲,这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时,会使熔体流动困难,模具加工难度增大,生产成本提高,困此在塑件上设计孔时,应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用,所以在孔成型时周围易产生熔接痕,导致孔的强度降低,故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径,孔的周边应增加壁厚,以保证塑件的强度和刚度。32 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格,在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品,反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发,只要能满足制品的使用要求,一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑,以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为ABS,流动性较好,适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本,在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大,所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平,塑件尺寸公差可以参照文献2表3-2塑件的尺寸与公关(SJ1372-1978)的塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求,本次产品尺寸均采用MT3级精度,未注采用MT5级精度。 33 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高,表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外,主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为Ra 0.021.25之间,模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2,即Ra 0.010.63。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加,所以应随时给以抛光复原。该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高许多,为Ra0.2,内部为0.4。34 塑件的体积和质量本次设计中,塑件的质量和体积采用3D测量,在 UG软件中,使用塑模部件验证功能,可以测得塑件的质量(ABS的密度为1.05),即可以得出该塑件制品的体积为130质量为136克。第4章 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定41、注射成型工艺过程分析5根据塑件的结构、材料及质量,确定其成型工艺过程为:第一步:为使注射过程顺利和保证产品质量,应对所用的设备和塑料作好以下准备工作。(1)、成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求,检验物料的含水量,外观色泽,颗粒情况并测试其热稳定性,流动性和收缩率等指标,对原材料进行适当的预热干燥,ABS材料吸水率极低,成型前一般不必进行干燥处理。如有需要,可在70 80 下干燥24 h。(2)、料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前,或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时,都需要对注射机(主要是料筒)进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难,因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动,清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗,也可采用对空注射法清洗。 (3)、脱模剂的选用 脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模,主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模,常用的脱模剂有:硬脂酸锌,液体石蜡(白油),硅油,对ABS材料,可选用硬脂酸锌,因为此脱模剂除聚酰胺塑料外,一般塑料都可使用。第二步: 注射成型过程 完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤,但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步:制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后,常需要进行适当的后处理,目的是为了消除存在的内应力,以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为ABS,就采用退火处理13小时。42 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中打印机外壳塑件外表面质量要求较高,所以选用侧浇口。侧浇口直接在中间的圆端面处进,打印机外壳组装后,浇口被遮挡起来。侧浇口主流道需要设置钩针,分流道与产品相连,顶出产品包含流道连接在一起。43 型腔数目的确定 因为本设计中采用侧浇口,且塑件的尺寸不大,为提高塑件成功概率,并从经济型的角度出发,节省生产成本和提高生产效率,采用一模二腔,进行加工生产。44 注射机的选择和校核 由于采用一模二腔,需要至少注射量为136x2=272g,流道水口废料10g,总注塑量达到282g,再根据工艺参数(主要是注射压力),综合考虑各种因素,选定注射机为海天360X2A。注射方式为螺杆式,其有关性能参数为:海天HTF360X2A 型号 参数单位3602A螺杆直径mm34理论注射容量cm3480注射重量PSg500注射压力Mpa206注射行程mm310螺杆转速r/min0180料筒加热功率KW19.65锁模力KN800拉杆内间距(水平垂直)mm710x710允许最大模具厚度mm360允许最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距(最大)mm310液压顶出行程mm150液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电动机功率KW11油箱容积l200机器尺寸(长宽高)m4.3x1.25x1.85机器重量t3.22最小模具尺寸(长宽)mm365x3654.4.1 注射量的校核模具设计时,必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为: 式中 -型腔数量 -单个塑件的体积() -浇注系统所需塑料的体积() 本设计中:n=2 130 =9.5 M=2X130+9.5X1.05=270g注塑机额定注塑量为500g 500X0.8=400g270g注射量符合要求(2)、开模行程(S)的校核模具开模后为了便于取出制件,要求有足够的开模距离,所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的,设计模具必须校核所选注射机的开模行程,以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机,其开模行程与模具厚度有关,对于多分型面注射模应有:式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度 =(水口料的长度+2030)本设计中 =125 =35mm =80+20=100 mm总的开模距离需要H=100mm以上经计算,符合要要求。(3)、顶出装置的校核 在设计模具推出机构时,需校核注射机顶出的顶出形式,要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆,注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。海天360X2A型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。第5章 注射模具结构设计51 分型面的设计将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分,它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料,当成型时又必须接触封闭,这样的接触表面称为分型面,它是决定模具结构的重要因素,每个塑件的分型面可能只有一种选择,也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时,应从以下几个方面考虑:1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处;2)使塑件在开模后留在动模上;3)分型面的痕迹不影响塑件的外观;4)浇注系统,特别是浇口能合理的安排;5)使推杆痕迹不露在塑件外观表面上;6)使塑件易于脱模。综合考虑各种因素,并根据本模具制件的外观特点,受用平面分型面,并选择在塑件的最大平面处,开模后塑件留在动模一侧,分型面的选择52 型腔的布局型腔的布局与浇注系统的布置密切相关,型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短,同时采用平衡流道。型腔布局由图所示。由于本设计中塑件是上下两部分配合装配使用,需要相同的注射工艺参数,以达到高的成功率,模具采用侧浇口,并采用对称式布局,以求达到良好的浇注质量。图(4)型腔布局方式53 浇注系统的设计 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道,浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类,本设计中采用普通点浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。531 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道5浇口 6型腔 7冷料穴532 确定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素:a)、塑料成型特性:设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求,以保证塑件质量。b)、模具成型塑件的型腔数:设置浇注系统还应考虑到模具是一模二腔或一模多腔,浇注系统需按型腔布局设计。c)、塑件大小及形状:根据塑件大小,形状壁厚,技术要求等因素,结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置,保证正常成型,还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题,从而采取相应的措施或留有修整的余地。d)、塑件外观:设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便,同时不影响塑件的外表美观。e)、冷料:在注射间隔时间,喷嘴端部的冷料必须去除,防止注入型腔影响塑件质量,故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施6。 533 主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道。(1)、主流道的尺寸设计中选用的注射机为海天80A,其喷嘴直径为3.5,喷嘴球面半径为16, 浇注系统与定位环、浇口套(2)、主流道衬套的形式选用如图所示类型的衬套,这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件,然后配合固定在模板上,衬套与定模板的配合采用。图(7)主流道衬套及其固定形式(3)、主流道衬套的固定 主流道衬套的固定,采用2个M5X20的螺丝直接锁附固定。534 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道,分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布比较紧凑,且采用侧浇口。如图所示。主流道和侧浇口的位置535 浇口的设计浇口又叫进料口,是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能:一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用;另一个是当注射压力撤销后封锁型腔,使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口,侧浇口,点式浇口,扇形浇口,圆盘式浇口,环形浇口等。浇口的位置选择原则: 浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时,应考虑以下几点: 1. 熔体在型腔内流动时,其动能损失最小。要做到这一点必须使 1)流程(包括分支流程)为最短; 2)每一股分流都能大致同时到达其最远端; 3)应先从壁厚较厚的部位进料; 4)考虑各股分流的转向越小越好。2. 有效地排出型腔内的气体。根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果,采用侧浇口。浇口一般尺寸如CAD图所示,根据此图结合实际选用适当值。536 冷料穴的设计主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降,如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量,为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上,其标称直径与主流道直径相同或略大一些,这里取为,最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的z形式有多种,这里采用倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它与推杆配用,开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模,最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。如上图(8)所示。54 注射模成型零部件的设计7模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括凹模、凸模、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触,成型塑件的某些部分,承受着塑料熔体压力,决定着塑件形状与精度,因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用,长期工作后晚发生磨损、变形和破裂,因此必须合理设计其结构形式,准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。541 成型零部件结构设计成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下,从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。1)、凹模的设计 凹模也称为型腔,是用来成型制品外形轮廓的模具零件,其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关,常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。本设计中采用整体式凹模,其特点是结构简单,牢固可靠,不容易变形,成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹,还有助于减少注射模中成型零部件的数量,并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难,要用到数控加工或电火花加工。型腔3D图2)、凸模的设计本设计中零件结构较为简单,深度不大,但经过对塑件实体的仔细观察研究发现,塑件采用的是整体式型芯。这样的型芯加工方便,便于模具的维护,型芯与动模板的配合可采用。型芯3D图542 成型零部件工作尺寸的计算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸,主要有型腔和型芯的径向尺寸,型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸,型芯和型芯之间的位置尺寸,以及中心距尺寸等。在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率,模具成型零部件的制造误差,模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差(因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定),这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后,因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小,收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一,选定ABS材料的平均收缩率为0.5%,刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为: 式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸 B 塑件在常温下实际尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4,或取IT78级作为模具制造公差。在此取IT8级,型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸,偏差为正值;模具型芯的最大尺寸为基本尺寸,偏差为负值,中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸。55 排气结构设计排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中,若模具排气不良,型腔内的气体受压缩将产生很大的背压,阻止塑料熔体正常快速充模,同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦,在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚的情况下,气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部,造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展,对注射模的排气系统要求就更为严格。在塑料熔体充模过程中,模腔内除了原有的空气外,还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体,塑料中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合间隙排气,在分型面上开设排气槽排气,利用推杆运动间隙排气等。由于本次设计中模具尺寸不大,本设计中采用间隙排气的方式,而不另设排气槽,利用间隙排气,以不产生溢料为宜,其值与塑料熔体的粘度有关。56 脱模机构的设计塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程,使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件,推出零件固定板和推板,推出机构的导向和复位部件等组成。561 脱模机构的选用原则(1) 使塑件脱模时不发生变形(略有弹性变形在一般情况下是允许的,但不能形成永久变形);(2) 推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排;(3) 推杆的受力不可太大,以免造成塑件的被推局部产生隙裂;(4) 推杆的强度及刚性应足够,在推出动作时不产生弹性变形;(5) 推杆位置痕迹须不影响塑件外观;562 脱模机构类型的选择推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构,机动推出机构,液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和多元件综合推出机构等。本设计中采用推板加推杆推出机构使塑料制件顺利脱模。563 推杆机构具体设计(1)、推杆布置该塑件采用了5mm与8mm大小有托推杆,其分布情况如图(10)所示,这些推杆均匀的分布在产品边缘处,使制品所受的推出力均衡。 图(10)推杆布置(2)、推杆的设计7 本设计中采用台肩形式的圆形截面推杆,设计时推杆的直径根据不同的设置部位选用不同的直径,。见图(0)。推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为,其配合间隙不大于所用溢料间隙,以免产生飞边,ABS塑料的溢料间隙为。 57 注射模温度调节系统在注射模中,模具的温度直接影响到塑件的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同,对模具温度的要求也不相同。一般注射到模具内的塑料粉体的温度为左右,熔体固化成为塑件后,从左右的模具中脱模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水,将热量带走。对于要求较低模温(一般小于)的塑料,如本设计中的聚苯乙烯ABS,仅需要设置冷系统即可,因为可以通过调节水的流量就可以调节模具的温度。模具的冷却主要采用循环水冷却方式,模具的加热有通入热水、蒸汽,热油和电阻丝加热等。571 温度调节对塑件质量的影响注射模的温度对于塑料熔体的充模流动、固化成型、生产效率以及制品的形状和尺寸精度都有影响,对于任一个塑料制品,模具温度波动过大都是不利的。过高的模温会使塑件在脱模后发生变形,若延长冷却时间又会使生产率下降。过低的模温会降低塑料的流动性,使其难于充模,增加制品的内应力和明显的熔接痕等缺陷。模具冷却水路图 582 冷却系统之设计规则设计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸,以方便加工与组装。设计冷却系统时,模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数: 冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。(1) 冷却管路的位置与尺寸塑件壁厚应该尽可能维持均匀。冷却孔道最好设置是在凸模块与凹模块内,设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。通常,钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的12倍,冷却孔道之间的间距应维持35倍直径。冷却孔道直径通常为612 mm(7/169/16英吋),在此取8mm。 59 模架及标准件的选用591 模架的选用1、确定模具的基本类型注射模具的分类方式很多,此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结构如下: 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。2、 模架的选择根据对塑件的综合分析,确定该模具是单分型面的模具,由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择CI型的模架,其基本结构如下:CI型模具定模采用两块模板,动模采用一块模板,又叫两板模,大水口模架,适合侧浇口,潜伏式浇口,采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式,经过考虑分析,导柱导套选择选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸,5.10.侧向抽芯机构类型选择一般指的模具的行位机构,即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣,低陷等位置的机构。下图列出模具的常用行位结构。1.从作用位置分为下模行位、上模行位、斜行位(斜顶) 2.从动力来分,为机动侧向行位机构和液压(气压)侧向行位机构5.11 斜导柱侧向抽芯机构设计计算 是利用成型的开模动作用,使斜撑梢与滑块产生相对运动趋势,使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式,使之脱离倒勾。如图所示: 1、侧向分型与抽芯机构的类型(1)手动抽芯(2)液压或气动抽芯(3)机动抽芯2、抽心距:S=H+(3-5)其中,S为抽芯机构需要行走的总距离,H为通过测量出来的产品抽芯距离(可以通过3D或2D进行实际测量)3-5MM为产品抽芯后的安全距离本设计中,抽芯距离较大,抽芯5-10mm即可。取6MM3、抽芯力:将塑料制品从包紧的侧型芯上脱出时所需克服的阻力称为抽芯力。抽芯力F=PA(f *cos+sin)p-塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力,通常取812Mpa;A-塑料制品包紧型芯的侧面积,f-磨擦系数,取0.10.2 -脱模斜度,一般就是几度而已。F-单位为N5.12.斜导柱抽芯机构(1)斜导柱抽芯机构的结构及其设计1)斜导柱的设计 斜导柱的结构设计A、斜导柱的形状,在此套模具中,我们采用标准的斜导柱形式,含有胚头示。可以直接购买标准件。B、斜导柱的材料:45钢、T8、T10或者20钢经渗碳处理,淬火硬度在55HRC以上,表面粗糙度为Ra0.8mRa1.6m。C、斜导柱与其固定的模板之间采用过渡配合H7/m6。D、 斜导柱倾斜角的确定:通常取1520,一般不大于25E、斜导柱的长度计算:F、 斜导柱直径的计算:查表(2)滑块的设计滑块设计的要点在于滑块与侧向型芯连接以及注射成型时制品尺寸的准确性和移动的可靠性,滑块分为整体式和组合式两种。滑块材料常用45钢或T8、T10等制造,要求硬度在HRC40以上。(3)导滑槽设计1)导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合,一般采用H8/f8。2)滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍,而保留在导滑槽内
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