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河南機(jī)電高等??茖W(xué)校
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表
學(xué)生姓名
孫 兵
學(xué) 號(hào)
111304206
指導(dǎo)教師
楊占堯
選題情況
課題名稱
旋鈕塑料模設(shè)計(jì)與工藝規(guī)程的編制
難易程度
偏難
適中
偏易
工作量
較大
合理
較小
符合規(guī)范化的要求
任務(wù)書
有
無
開題報(bào)告
有
無
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況
好
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計(jì)劃進(jìn)行
慢
中期工作匯報(bào)及解答問題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績?cè)u(píng)定:
所在專業(yè)意見:
負(fù)責(zé)人:
年 月 日
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
系 部: 材料工程系
專 業(yè): 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué)生姓名: 孫 兵 學(xué) 號(hào): 111304206
設(shè)計(jì)題目: 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
起 迄 日 期: 2013年11月2日~2014年 4月30日
指 導(dǎo) 教 師: 楊占堯
2013年11月2日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書
1.本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的:
該課題來源于楊占堯教授的旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)。在完成該課題之后,應(yīng)對(duì)注塑模模具設(shè)計(jì)過程熟練掌握,能夠熟練使用相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè),能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。
2.本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等):
(1) 了解目前國內(nèi)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀。
(2) 旋鈕注塑件的結(jié)構(gòu)分析。
(3) 旋鈕注塑模具設(shè)計(jì)并編寫設(shè)計(jì)說明書一份。
(4) 繪制模具總裝圖一張,并畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖。
(5) 編制主要零件加工工藝過程卡。
原始資料;塑件圖及其尺寸見說明書
材料:ABS
生產(chǎn)批量:大批量
所在專業(yè)審查意見:
負(fù)責(zé)人:
13年11月2日
系部意見:
系領(lǐng)導(dǎo):
13年11月3日
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號(hào)
零 件 名 稱
06
型腔
工序號(hào)
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號(hào)
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料
鋸床
H-1080
帶鋸
直尺
02
鍛
鍛床
專用鍛床床夾具
蒸汽錘
游標(biāo)卡尺
03
熱處理(退火)
熱處理爐
04
車外圓和退刀槽
臥式車床
平口鉗
車刀
游標(biāo)卡尺
05
鉆孔和鏜孔
鉆床和鏜床
平口鉗和專用夾具
游標(biāo)卡尺
06
銑分流道
銑床
銑床夾具
銑刀
千分尺
07
電火花加工內(nèi)形
電火花成形機(jī)床
D7140
專用夾具
成型電極
游標(biāo)卡尺
08
淬火和回火
熱處理爐
09
內(nèi)外圓磨
磨床
導(dǎo)磁鐵
砂輪
游標(biāo)卡尺
10
熱處理
熱處理爐
游標(biāo)卡尺
11
鉗工研磨
銼刀
平口鉗
千分尺
編制 孫 兵 校對(duì) 審核 批準(zhǔn)
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
工序名稱
粗銑六面
工序號(hào)
03
零件名稱
型腔鑲塊
零件號(hào)
00-13
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號(hào)
硬 度
種 類
重 量
T8A
50---55HRC
鍛 件
設(shè) 備
夾 具
名 稱
輔 助
工 具
名 稱
型 號(hào)
車床
虎鉗
墊塊
安 裝
工 步
安裝及工步說明
刀 具
量 具
走 刀
長 度
走 刀
次 數(shù)
切 削 深 度
進(jìn)給量
主 軸
轉(zhuǎn) 速
切 削
速 度
基 本
工 時(shí)
二次
2
車外圓
YT15車刀
游標(biāo)卡尺
2
0.2mm
200㎜/ min
2000r/min
二次
1
倒角
YT15車刀
游標(biāo)卡尺
1
0.5mm
60㎜/ min
2000r/mi
設(shè) 計(jì) 者
孫 兵
指 導(dǎo) 教 師
原國森
共 1 頁
第 1 頁
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號(hào)
零 件 名 稱
24
動(dòng)模固定板
工序號(hào)
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號(hào)
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料
鋸床
H-1080
帶鋸
直尺
02
鍛造
鍛床
專用鍛床夾具
蒸汽錘
游標(biāo)卡尺
03
熱處理(退火)
熱處理爐
04
車外圓和退刀槽
臥式車床
平口鉗
車刀
游標(biāo)卡尺
05
熱處理(淬火和回火)
熱處理爐
06
磨削
磨床
M7340
導(dǎo)磁鐵
砂輪
千分尺
編制 孫 兵 校對(duì) 審核 批準(zhǔn)
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
工序名稱
粗銑六面
工序號(hào)
03
零件名稱
型芯鑲塊
零件號(hào)
00-13
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號(hào)
硬 度
種 類
重 量
T8A
50---55HRC
鍛 件
設(shè) 備
夾 具
名 稱
輔 助
工 具
名 稱
型 號(hào)
車床
虎鉗
墊塊
安 裝
工 步
安裝及工步說明
刀 具
量 具
走 刀
長 度
走 刀
次 數(shù)
切 削 深 度
進(jìn)給量
主 軸
轉(zhuǎn) 速
切 削
速 度
基 本
工 時(shí)
二次
2
車外圓
YT15車刀
游標(biāo)卡尺
2
0.2mm
200㎜/ min
2000r/min
二次
1
倒角
YT15車刀
游標(biāo)卡尺
1
0.5mm
60㎜/ min
2000r/mi
設(shè) 計(jì) 者
孫 兵
指 導(dǎo) 教 師
原國森
共 1 頁
第 1 頁
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
畢業(yè)設(shè)計(jì)題:旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
系 部 材料工程系
專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí) 模具112
學(xué)生姓名 孫 兵
學(xué) 號(hào) 111304206
指導(dǎo)教師 楊占堯
2014年 4 月 30日
旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
摘要:本設(shè)計(jì)題目為旋鈕塑模設(shè)計(jì),通過對(duì)該塑件模具的設(shè)計(jì),進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。
本設(shè)計(jì)運(yùn)用塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),首先分析了塑件的材料及性能要求,為選取澆口的類型做好了準(zhǔn)備;然后估算了塑件的體積,便于選取注塑機(jī)及確定型腔數(shù)量;最后分析了塑件的特征,確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及推出裝置的選取。
本副模具的設(shè)計(jì)需要推板頂出機(jī)構(gòu),在開模時(shí)用推件板頂出塑件,直到塑件脫出型芯。這種機(jī)構(gòu)脫??煽浚O(shè)計(jì)方便且在模具中占用空間較小,非常適合在本副模具中使用。
關(guān)鍵詞:注塑模 澆口 推板
The design of the Injection molding Knob
Abstract:This design topic is the Knob of the Injection molding design, After the plastic part of the Injection molding designed The designer’s foundation knowledge of the injection mould design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design.
Through the foundation knowledge, first, I analysed the plistic material and its properties,so I made selecting the typeal of the gate for preparation,I estimated the plistic parts’ physical vlume which good for choosing the injection-molding machine and the cavity.Last Ianalysed the plistic parts’ chavalteristic,I made the parameter of design,the importance of design and ejctor.
This molde design need other side to open on the open molde. When the open molde the ejector plate ejects the plistic parts until the plistic parts ejector the core,this molde ejector is very good,because this molde use short area and design easy,we often use it.
Keywords: Injection molding , Gate , Ejector plate
II
旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
1 緒 論
1.1 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具,精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm~0.05mm,表面粗糙度Ra0.2μm,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命可達(dá)10~30萬次,淬火鋼模達(dá)50~1000萬次,交貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距。
1、成型工藝方面:多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件,取得較好的效果。但總體上熱流道的采用率達(dá)不 到10%,與國外的50%~80%相比,差距較大。
2、在制造技術(shù)方面:CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國CV公司的CADS5、以及一些塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程,如對(duì)充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來,我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn),為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。
3、模具材料方面:近年來,國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如:P20,3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等,對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重 大影響,但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下,和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到70%~80%相比,仍有差距。
1.2 我國塑料模具工業(yè)今后的趨勢(shì)
據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè),模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的,在未來的模具市場(chǎng)中,塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)塑料模具提出越來越高的要求是正常的,因此,精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí),由于近年來進(jìn)口模具中,精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù),所以,從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā),這類高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展,使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),高速公路的迅速發(fā)展,對(duì)汽車輪胎也提出了更高要求,因此子午線橡膠輪胎模具,特別是活絡(luò)模的發(fā)展也將高于總平均水平;以塑代木,以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展,特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產(chǎn)品方面,除了彩電等音像產(chǎn)品外,筆記本電腦和網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展,這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長點(diǎn)。
1.3 我國塑料模具工業(yè)今后的發(fā)展方向
(1)提高大型、精密、復(fù)發(fā)展方向雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。
(2)在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù),近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件;基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪,其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題;CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高;塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。
(3)推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源,所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制,而且常用于較復(fù)雜的大型制品,模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大,因此,開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度,繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。
(4)開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。
(5)提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低,與國外差距甚大,在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展,為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此,首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn);其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn),提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本;再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。
(6)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。
(7)研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量儀或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。
1.4 國外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀
1、模具生產(chǎn)效率高,工期短,人均產(chǎn)值高。各企業(yè)共同之處是廠房設(shè)備密集,顯得十分擁擠,即使在這樣的條件下,車間管理還是有條不紊,生產(chǎn)效率高。一般模具企業(yè),人均年產(chǎn)值為5~14萬美元。
2、專業(yè)分工細(xì),技術(shù)精益求精,客戶相對(duì)穩(wěn)定。模具企業(yè)專業(yè)分工較細(xì),生產(chǎn)協(xié)作緊密。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具,各家都有自己的拳頭產(chǎn)品,這利于在技術(shù)上精益求精,以利在激烈的競爭中生存發(fā)展。模具廠所需的模具標(biāo)準(zhǔn)件都是外購的,有些零件加工業(yè)是由其他廠協(xié)作。
3、模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍,有利于企業(yè)發(fā)展。模具作為單件或極小批量產(chǎn)品,技術(shù)密集和精密加工設(shè)備密集,與模具成型制品的大批量生產(chǎn)相比,投入大,產(chǎn)出低,因而制約了模具企業(yè)大發(fā)展。他們注重模具與制品一體化,模具與制品相輔相成,互相促進(jìn),有利于模具企業(yè)的發(fā)展。
4、緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)模具,重視開拓海外市場(chǎng)。模具工業(yè)發(fā)展較快,緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)制造模具是一個(gè)重要因素。近幾年3C電子產(chǎn)品和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,帶動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。目前模具產(chǎn)值的76%源自3C產(chǎn)品和汽車、摩托車提供的產(chǎn)品。模具行業(yè)以很強(qiáng)的市場(chǎng)敏感性,以最短的生產(chǎn)周期滿足了這些行業(yè)的需求。大陸的許多3C產(chǎn)品和汽車模具就來自美國,日本和西歐,以及臺(tái)灣。
5、CAD/CAE/CAM和高速切削加工技術(shù)應(yīng)用廣泛。他們的模具生產(chǎn)效率較高,市場(chǎng)快速反應(yīng)能力強(qiáng),CAD/CAE/CAM技術(shù)和高速切削技術(shù)的普及應(yīng)用,無疑是一個(gè)重要因素。
1.5 本設(shè)計(jì)所要解決的問題
在旋鈕塑料模具的設(shè)計(jì)與制造過程中, 根據(jù)所學(xué)的知識(shí)和我們?cè)诋厴I(yè)實(shí)習(xí)中所積累的經(jīng)驗(yàn),所采用方案如下:該塑件是擋條套,中等批量生產(chǎn),塑件的材料采用常用的原料ABS,屬于常用的工程材料。旋鈕的結(jié)構(gòu)簡單,但四周有四個(gè)凸臺(tái),需要考慮側(cè)向分型,增加了模具設(shè)計(jì)的難度,制件的尺寸較小 ,特別是需要側(cè)向分型的地方尺寸更小,制造側(cè)向型芯有點(diǎn)困難,強(qiáng)度不容易保證,需要考慮使用成型頂桿的方式完成側(cè)向分型。
2 模塑工藝規(guī)程的編制
該塑件是堵扣產(chǎn)品,其零件圖如下圖所示。本塑件的材料采用ABS,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
2.1模塑工藝規(guī)程的編制
該塑件是一個(gè)旋鈕,其零件圖如下圖所示:
圖2-1 旋鈕二維圖
圖2-2 旋鈕三維圖
塑件材料:ABS
生產(chǎn)批量:大批量生產(chǎn)
2.2 塑件的工藝性分析
2.2.1 塑件的原材料分析
塑件的材料采用的是ABS,其顏色是藍(lán)色,按色標(biāo),屬于熱塑性塑料。從使用性能上看,ABS為韌性半透明樹脂,無毒,無嗅,堅(jiān)忍,質(zhì)硬,呈剛性,有較好的耐低溫性和耐蠕變性,吸水率小于1%;其最主要的特點(diǎn)是沖擊強(qiáng)度大大提高,在低溫下也不迅速下降。而這這樣與所含橡膠的含量,接枝率和橡膠形態(tài)等因素有關(guān),另外ABS的耐磨性很好,尺寸穩(wěn)定性好。ABS的熱變形溫度為93oC,脆化溫度為-70oC,在-40oC時(shí)仍有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度.一般ABS易燃,無自熄性,有良好的電絕緣性,且很少受溫度的影響,化學(xué)穩(wěn)定性好,對(duì)水、酸、堿、無機(jī)鹽幾乎沒影響。且易于加工成型,但能溶于酮、醛、酯及某些鹵化烴,由于含二烯雙鍵,所以耐侯性不好;ABS的主要缺點(diǎn):耐熱性差,而且易燃,耐侯性差,一般的ABS不透明,所以改性的方向是提高耐熱性,抗燃,耐侯,透明和增加光澤。改性的方法是共混、共聚、接枝等。
作為工程塑料的ABS分子,分子量很大,價(jià)格昂貴,性能優(yōu)異,可作結(jié)構(gòu)材料,或者有特殊用途的塑料,它具有聚苯乙烯的良好成型性,聚丁二烯的韌度,聚丙烯氰的化學(xué)穩(wěn)定性的表面硬度,其抗拉強(qiáng)度可達(dá)35~50MPa。另外成型溫度低時(shí),收縮小,但是方向性明顯,凝固速度較快,易因溫差過大而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,造成凹痕和裂紋等缺陷,因此,在成型時(shí)應(yīng)注意控制成型溫度,澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢的散熱,冷卻速度不易過快。ABS的具體性能如下表:
ABS的主要性能
密度/g.cm
1.01~1.08
比熱容/j.kg
1255~1674
導(dǎo)熱系數(shù)w/m-1k-1x102
13.8~31.2
線脹系數(shù)c-1x10-5
5.8~8.6
滯留溫度0c
300~400
熱含量kj.kg-1
60
塑件的注射壓力MPa
314~398
塑件凝固時(shí)放出的熱量kj
627
冷卻時(shí)排除的熱量kj.kg
627
料筒的溫度0c
180~260
表2-1 ABS性能
2.2.2 結(jié)構(gòu)分析
從零件圖(圖1)上看,該零件總體形狀為圓柱形殼體,如圖1所示,該塑件的總高度為20±0.2mm,塑件的外徑為φ42mm,內(nèi)徑為φ36mm,塑件的壁厚為3mm,塑件內(nèi)表面的圓角半徑為R2mm,?塑件外表面的圓角半徑為R3mm,塑件內(nèi)部圓管狀的小圓柱的頂面到該塑件頂面的距離為3±0.1mm,.塑件內(nèi)的小圓柱外徑為φ10mm,內(nèi)徑為φ15mm.,小圓柱內(nèi)徑的底部與該塑件的底部平齊。因此,模具設(shè)計(jì)時(shí),在塑件的圓周形階梯處分型較為合適如圖2所示。
因此,模具設(shè)計(jì)時(shí),在塑件的圓周形階梯處分型較為合適
2.2.3 尺寸精度分析
該零件的重要尺寸為20±0.2mm,3±0.1mm,次要尺寸為φ10mm, 3mm, φ42mm, R2mm, R3mm,φ36mm,φ15。由以上分析可知,該零件的尺寸精度中等偏上,對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。
從塑件的壁厚上看,壁厚的最大處為3mm,最薄處為2.5mm,較均勻,有利于制品的成型。
2.2.4 表面質(zhì)量分析
該零件的表面除要求表面光滑無毛刺外沒有其他特別的表面質(zhì)量要求。故比較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上所述,分析可以看出:注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得比較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證。
2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔的數(shù)量。
計(jì)算塑件的體積為:V=112.596㎜3
計(jì)算塑件的質(zhì)量:根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得增強(qiáng)ABS的密度為:ρ = 1.05g/cm3
故塑件的質(zhì)量為:m = 11.85g
2.4 成型設(shè)備的選擇
注射模具是安裝在注射機(jī)上的,模具與注射機(jī)應(yīng)當(dāng)相適應(yīng),這將關(guān)系到制件的質(zhì)量,均勻性及成型周期。一副模具放在許多型號(hào)和規(guī)格的注射機(jī)上使用,均可能獲得令人滿意的效果,但是只有該模具的注射量、鎖模力、注射速度和總的循環(huán)操作都與預(yù)想值相同的情況下才能取得最佳效果。選擇注塑機(jī)時(shí),必須保證制品的注射量小于注射機(jī)允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),制品注射量一般不超過注射機(jī)最大注射量的80%,此模具采用一模兩腔。
2.5 注射量的校核
模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切聯(lián)系,設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)保證注塑模內(nèi)所需融體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射量;根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),注射機(jī)的最大注射量是允許最大注射量的80%。
+≤80%
由計(jì)算可得滿足使用要求。
2.6 注射壓力校核及鎖模力校核
注射壓力校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品成型的需要,注射壓力的大小與制品的復(fù)雜程度、模具結(jié)構(gòu)、塑件品種、注射速度、流動(dòng)比、噴嘴及模具流道系統(tǒng)以及注射機(jī)類型等因素有關(guān)。ABS的注射壓力為60MPa~100MPa,而XS-ZY-125型注射機(jī)的注射壓力為119MPa。故滿足注射壓力的需要。
注射成型時(shí),模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān),為了可靠的鎖模,不使成型過程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象,應(yīng)使塑料融體時(shí)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即(+)P
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