选择塑件材料 3

1、连接器原材料选择连杆为连接类零件，要求力学性能良好，需大量生产，要求成型工艺性能良好，通过查阅常用塑料的性能及应用等资料，对多种塑料进行综合比较，材料品种选择苯乙烯丁二烯丙烯腈三元共聚体（ABS）。 1. 分析塑件材料使用性能和工艺性能塑料ABS无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密（1） 使用性能。通过相关塑料模具设计资料可得：塑料ABS无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。 物理性能：密度为1.051.18g/3,收缩率为0.4%0.9%,吸湿性<1%，熔融温度217237，热分解温度>250,尺寸稳定性好。 力学性能ABS有优良的力学性能，其冲击强度

2、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。ABS的力学性能受温度的影响较大。 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。 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。 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、

3、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。（2） 工艺性能。无定形料，吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困难，易取高料温、模温。料温对物性影响较大，料温过高易分解。对要去精度较高塑件模温易取5060，要去光泽及耐热型料易取6080.注射压力应比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射机时料温为180230，注射压力为100140MPa，螺杆式注射机则取16022

4、0,70100MPa。模具设计时要注意浇注系统对料流阻力要小，浇口处外观不良易发生熔接痕，应注意选择浇口位置、形式，顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹，脱模斜度去2°以上。3. 结论连接器为连接器材，要求力学性能好，耐冲击，产品外表面美观、无瑕疵。采用ABS料，产品的使用性能能满足要求，材料成型工艺性能好，选用合理的成型方法和工艺条件，产品能够大批量顺利成型。连接器成型方法的选择与工艺过程的确定1. 连接器的成型方法的选择连接器选择ABS塑料，ABS为热塑性塑料，塑件需要大批量生产。虽然注射成型模具结构较为复杂，成本较高，但生产周期短、效率高，容易实现自动化生产，大批量生

5、产模具成本对于单间制品成本影响不大。而注射成型、压注成型主要用于生产热固性塑件或小批量热塑性塑件；挤出成型主要用于成型具有恒定截面形状的连续型材；气动成型用于生产中空的塑料瓶、罐、盒类塑件。所以1-1-1所示连接器选择注射成型生产。图1-1-1连接器成型工艺过程一个完整的注射成型工艺过程包括成型前的准备、注射过程及塑件后处理3个过程。（1）成型前准备对ABS料进行外观检查：检查原料的色泽、粒度均匀度等，要求色泽均匀，颗粒均匀。生产前如需改变塑料品种、调换颜色、或发现成型过程中出现了热分解或降解反应，则 应对注射机料筒进行清洗。ABS吸湿性强，必须充分干燥才可使用。可在6080鼓风烘箱内预干燥2

6、3h。为了使塑件容易从模具内脱出，模具型腔或模具型芯还需涂上脱模剂（硬脂酸锌、液体石蜡或硅油等）。（2） 注射过程。包括;加料、塑化、冲模、保压补缩、冷却定型和脱模步骤等（3） 塑件后处理。退火处理：在红外线或鼓风烘箱内，与70恒温处理34h。连接器结构工艺性分析1. 塑件尺寸精度分析该塑件的外形尺寸为，2. 塑件表面质量分析3. 塑件结构工艺性分析（1） 塑件壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。（2） 塑件有尺寸不等的孔，最小孔径1,符合最小孔径要求。（3） 塑件周边圆角过渡R3，有利于熔体的流动，较合理。通过以上分析，塑件尺寸精度中等，结构工艺性合理，不需对塑件的结构进行修改，对应模具零件的结构

7、和尺寸均容易保证。确定连接器成型工艺参数，并编制注射成型工艺卡注射成型工艺条件的选择查相关资料得出采用螺杆式注射机，ABS料在6080鼓风烘箱内预干燥23h。1. 温度料筒后段：180200；料筒前段：200210；喷嘴：190200；模具：5080。2. 压力注射压力：70120MPa；保压压力：5070MPa。3. 时间注射时间：35s；保压时间：1530s；冷却时间：1530s；成型时间：4070s。4. 后处理方法：红外线或鼓风烘箱内，温度：70；时间：34h。该塑件的注射成型工艺卡如图所示（厂名）塑料注射成型工艺卡片资料编号车间共页零件名称连接器材料牌号ABS设备型号XS-Z-30装

8、配图号材料定额每模件数1零件图号单件质量工装号材料干燥设备鼓风烘箱温度/6080时间/h34料筒温度/后段180200中段前段200210喷嘴190200模具温度/5080时间/s注射35保压1530冷却1530压力/MPa注射70120保压5070背压 后处理 温度/ 70 红外线灯或鼓风烘箱 时间定额/min 辅助时间/h34单件4070检验编制校对审核组长车间组长检验组长主管工程师连接器所需成型设备的初步选择1. 按最大注射量初选设备（1） 计算连接器单件的体积和质量。依据以上，可查的ABS的密度3。 V=8.9（3） （通过UG） ×1.13=10.057（g）（2） 计算一

9、个成型周期所需塑料总质量。ABS的流动性中等，同时根据塑件形状和尺寸、生产批量的要求，初步确定连接器成型采用一模一件的模具结构。浇注系统及飞边的质量或 体积，初步估算取5g。 所以，每一成型周期所需的塑料总质量为 M=+=10.057+5=15.057(g) 根据注射量，查模具设计手册初选XS-Z-30型号，可知 1530×80=24 满足注射量小于注射机允许的最大注射量的80的要求。XS-Z-30注射机的主要参数如表1-1-2所示 表1-1-2 XS-Z-30注射机主要参数项目设备参数最大成型面积90最大开模行程160mm模具最大厚度180mm模具最小厚度60mm喷嘴圆弧半径12m

10、m喷嘴孔直径2mm拉杆空间尺寸235mm顶出形式四侧顶杆，机械顶出项目设备参数额定注射连30g注射方式柱塞式柱塞直径28mm注射压力119MPa注射行程130mm锁模力250KN动、定模固定板尺寸250mm×280mm模具定位孔尺寸合模方式液压-机械2. 校核锁模力当熔体充满型腔时，注射压力在模腔内所产生的作用力会使模具沿分型面涨开，为此，注射机的锁模力必须大于模腔内熔体对动模的作用力，又避免发生溢料和涨模现象。连接器在分型面上的投影面积的计算。假设取连接器中部为分型面位置，如图1-1-3所示。则 =1055 mm(通过UG)浇注系统在分型面上的投影面积，初步估算取12mm。塑料熔体

11、对型腔的成型压力，查阅有关资料，取30MPa, 则 1055mm90cm（最大成型面积） (+)=30×（1055+120）=32010N250kN综合以上计算结果，选择注射机型号为XS-Z-30。注意，按以上结果进行选择时，最低可选择XS-Z-22，但XS-Z-22是双柱塞（双色），不方便使用，所以选择注射机规格为XS-Z-30。图1-1-3连接器注射模结构的初步确定1. 分型面的选择连接器（图111)的分型面选择如下。依据分型面应选在制品外型轮廓最大出的原则，连接器的分型面可以选择AA、BB、CC、DD三个位置（图1-1-4)。如果选在AA处，制品工作部分光滑，模具成型零件结构合

12、理，产品易于脱模；如果选在BB、DD处，开模行程较大，需要瓣合式模仁，模具复杂，成本高；如果选在CC处，模具需要两个侧抽型机构，增加了模具结构复杂程度和加工难度。综上所述，连接器的分型面位置应选在AA处。2. 初步确定模具结构根据分型面的选择，初步确定连接器采用单分型面结构，如图1-1-5所示图1-1-4连接器注射成型零部件设计1. 成型零件结构设计连接器是小型塑件，前模仁采用嵌入组合式结构，将前模仁嵌入标准模架的定模板上，采用螺栓固定；后模仁采用嵌入组合式结构，用螺栓固定；型芯采用嵌入式结构，台阶式固定，安装在动模板上。连接器的成型零部件如图图1-1-52. 成型零件工作尺寸计算通过查阅有关

13、资料，ABS的成型收缩率为0.4%0.9%，平均收缩率为=×100。 =/3, =/6。模具成型零件工作尺寸计算如下表 表3. 成型零件强度刚度校核连接器是小型塑件，前模仁采用镶嵌式结构，其侧壁厚度可采用经验值求得，连接器型腔内壁短边尺寸为41.205mm。查表2-3-10得，前模仁凹模壁厚可取为9mm，模套壁厚为22。底板厚度可采用表2-3-5中公式h=b计算，其中b为模具型腔短边尺寸，取41mm，长、短边之比为L/b=2，查表2-3-9得，系数a=0.4974，连接器原材料为ABS，查表212得，模腔压力为p=30MPa，模具材料选用45钢，材料的许用应力=160MPa,所以，型腔底板厚度h=40×=10mm连接器模架的选用1. 确定模架组合形式根据以上分析，连接器模具为单分型面注射模，且根据真空执行器上盖的特点，成型零件的结构设计，因此选用龙门模架，型号为CI标准模架。CI可采用斜导柱侧向抽