第一章 塑件的成形工艺性分析
一、塑件材料的选择及其结构分析
1、塑件(上盖)模型图:
图1-1 塑件图
2、塑件材料的选择:选用ABS(即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。 3、色调:黑色。 4、生产批量:大批量。 5、塑件的结构与工艺性分析: (1)结构分析
塑件为剃须刀外壳的上半部分,应有一定的结构强度,由于中间有刀片的安装及下半部分的安装,所以应保证它有一定的装配精度;由于该塑件为剃须刀外壳,因此对表面粗糙度要求不高。
(2)工艺性分析
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精度等级:采用5级低精度
脱模斜度:塑件外表面 40′-1°20′ 塑件内表面 30′-1°(脱模斜度不包括在塑件的公差范围内,塑件外形以型腔大端为准,塑件内形以型芯小端为准。) 二、ABS的注射成型工艺
1、注射成型工艺过程
(1)预烘干--→装入料斗--→预塑化--→注射装置准备注射--→注射--→保压--→冷却--→脱模--→塑件送下工序
(2)清理模具、涂脱模剂--→合模--→注射 2、ABS的注射成型工艺参数 (1)注射机:螺杆式
(2)螺杆转速(r/min):30——60(选30) (3)预热和干燥:温度(°C) 80——85 时间 (h) 2——3
(4)密度(g/ cm3):1.02——1.05 (5)材料收缩率(℅):0.3——0.8 (6)料筒温度(°C):后段 150——157 中段 165——180 前段 180——200 (7)喷嘴温度(°C):170——180 (8)模具温度(°C):50——80 (9)注射压力(MPa):70——100 (10)成形时间(S):注射时间 20——90 高压时间 0——5 冷却时间 20——120 总周期 50——220 (11)适应注射机类型:螺杆、柱塞均可 (12)后处理:方法 红外线灯、烘箱 温度(°C) 70 时间(h) 2——4 三、ABS性能分析
1、使用性能:
①综合性能良好,冲击韧度、力学强度较高,且要低温下也不迅速下降。
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②耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。 ③水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。
④尺寸稳定,易于成型和机械加工,与372有机玻璃的熔接性良好,经过调色可配成任何颜色,且可作双色成型塑件,且表面可镀铬。
2、成型性能:
①无定型塑料,其品种很多,各品种的机电性能及成型特性也各有差异,应按品种确定成型方法及成型条件。
②吸湿性强,含水量应小于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 ③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)。 ④比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,料温更宜取高)。料温对物性影响较大、料温过高易分解(分解温度为250 °C左右比聚苯乙烯易分解),对要求精度较高的塑件,模温宜取 50——60 °C,要求光泽及耐热型料宜取 60——80 °C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注塑机时料温为 180——230 °C,注射压力为 100——140 MPa,螺杆式注塑机则取 160——220 °C,70——100 MPa为宜。
⑤易产生熔接痕,模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力,模具设计时要注意浇注系统,选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹(但在热水中加热可消失)。
⑥ABS在升温时粘度增高,塑料上的脱模斜度宜稍大,宜取1 °以上。 ⑦在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。 3、ABS主要技术指标:
表1-1 热物理性能
密度(g/ cm3) 导热系数 (W·m·K×10) 滞流温度(°C)
表1-2 力学性能
屈服强度(MPa) 断裂伸长率(﹪) 50 35 抗拉强度(MPa) 拉伸弹性模量(GPa) 38 1.8 -1-1-21.02—1.05 13.8—31.2 130 比热容(J·kgK) 线膨胀系数 (10K) -5-1-1-11255—1674 5.8—8.6 - 3 -
抗弯强度(MPa) 抗压强度(MPa) 无缺口 缺 口 80 53 261 11 弯曲弹性模量(GPa) 抗剪强度(MPa) 1.4 24 冲击韧度 (简支梁式)
布氏硬度 9.7R121 表1-3 电气性能
表面电阻率(Ω) 击穿电压(KV/mm) 介电损耗角正切(10Hz) 61.2×10 \\ 0.007 13体积电阻率(Ω·m) 介电常数(10Hz) 耐电弧性(s) 66.9×10 3.04 50—85 14四、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施:
主要缺陷:缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高(连续工作温度为70°C左右热变形温度约为93°C)、耐气候性差(在紫外线作用下易变硬变脆)。
消除措施:加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。
材料供应商:阿舒尔曼公司 材料ABS
模具温度50℃ 熔体温度220℃
最大注射压力120MPa 注射时间1.18s
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填充时间
注塑压力
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