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对型芯的包紧面积也较大,所以应取较大的脱模斜度。为保证壁厚的均匀一致,因此取塑料件的内外表面的脱模斜度一致。再由零件设计图纸要求可知α=10。
(5) 壁厚:
由图纸可知,该塑件有许多中不同的壁厚,如2mm、1.5mm、1mm、0.8mm等。壁厚不均匀,这就造成塑料熔体的充模速率和冷却收缩不均匀,并由此产生许多质量问题。如凹陷、真空包、翘曲、甚至开裂。为防止此类现象出现,这就要求防止出现突变与截面厚薄悬殊的设计,故我在壁厚不同处采取过渡设计,例如:采用圆弧过渡等措施。
(6)加强筋:
由图纸要求可知,该塑件设机了很多加强筋,加强筋的尺寸为顶部0.7mm,根部为0.8mm。这对提高塑料件的抗弯强度,减小塑料件的翘曲变形,提高抗蠕变和抗冲击性能有好处,同时,加强筋的添加改善了塑料熔体的充模流动或者是缩短了流程或增加了流程的截面。
(7)圆角:
从塑件可知,该塑件内外表面的转折处加强筋的根部等处都设计了圆角。其采用圆角不仅降低了应力集中系数,提高了抗冲击、抗疲劳能力,而且改善了塑料熔体的流动充模
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性能,减少了流动阻力。降低了局部的残余应力,防止开裂和翘曲,也使塑料件外形流畅美观。而且成型模具型腔也有了对应的圆角,提高了成型零件的强度。
(8)质量和体积:
由天平可称出该塑件的质量约为m=30g
再由公式v=m/ ρ=30/1.25=24cm3,由此可知,该塑件属于小型塑件。
2.4 材料选择 2.4.1 塑料介绍
塑料(Plastics)是以有机高分子化合物为基础,加入若干其他材料(添加剂)制成的固体材料。
塑料的优点:塑料的强度较小,有较高的比强度。塑料还具有较高的电绝缘和热绝缘性,良好的耐磨性和耐腐蚀性,以及优异的成型工艺性。
塑料的缺点:强度,硬度较底,易老化等。
2.4.2 分析塑料零件材料
该塑件为DVD遥控器外壳的上半部分,有以下特点:
(1)它所处的工作环境好,处于室温下,不承受冲击载荷,也不处于酸、碱、盐性环境中;
(2)产量大,用于一般的日常生活中,故要求此塑件材料质优而价廉,且对人体不产生任何毒副作用。
(2)内部结构复杂成型较困难。
(4)要求要有较美丽的外观。因此我初步选择采用通用塑料。
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通用塑料分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)等品种,多用于一般工农业生产和日常生活之中,具有价格低等特点。
a聚乙烯PE:是由乙烯单体聚合而成的。
特点:采用不同的聚合条件可得到不同性质的聚合物:有高压PE、中压PE、低压
PE三种。
高压PE:由于有较低的密度、相对分子质量、结晶度,故质地柔软;低压PE:由于含有较高的相对分子质量、密度、结晶度,故质地坚硬,耐寒性能良好,在-70℃时还保持柔软,化学稳定性很高,能耐酸、碱及有机溶剂,吸水性极小有跟突出的电气性能和良好的耐辐射性等。
缺点:是力学强度不高,热变形温度很低,故不能承受较高的载荷和不能在较高的
温度下正常工作。
b聚氯乙烯PVC:是由乙炔气体与氯化氢合成氯乙烯单体,然后在聚合成聚氯乙
烯。
特点:可分为硬质PVC和软质PVC。
硬质PVC:力学强度高,电气性能优良,耐酸、碱的抵抗力极强,化学稳定性很好。
缺点:是软化点低,机械强度高。其可在-15~60℃时使用。
软质PVC:有质轻、隔热、隔音、防震等特点,而且强度低、易老化、延伸率高。
c聚丙烯PP:
特点:聚丙烯的主要特点是相对密度小,约为0.9。它的力学性能如屈服强度、拉伸强度、压缩强度、硬度等,均优于低压PE。并有很突出的刚性,耐水行较好,可在100以上使用,若不受外力,则温度升到150也不变形。基本上不吸水,并且有较好的化学稳定性,除对浓硫酸、浓硝酸外,几乎都
很稳定。绝缘性能优越,高频电性能优良,而且不受温度影响,成型容易。对人体
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不产生毒副作用,可用于药品及食品的包装。
缺点:耐磨性不够高,成型收缩率较大,低温呈脆性,热变形温度亦较低。
d聚苯乙烯PS:聚苯乙烯略早于聚丙烯问世,其原料十分丰富,是目前最广泛应用的材料之
一。
聚苯乙烯的密度为1.04~1.16g/cm3 ,比聚氯乙烯小而大于聚丙烯和聚乙烯。聚苯乙
烯遇火会自燃。
聚苯乙烯的代号为(PS),其分子结构式为:
HHCCH出类似金属的响声。
聚苯乙烯属于非结晶型聚合物。
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聚苯乙烯的主链上有结构庞大的苯环,故柔顺性差,质地脆硬,抗冲击性能差,敲打时发
机械强度低于硬质聚氯乙烯,尤其是相对分子量较小的品种强度更差,
聚苯乙烯具有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率,是成型工艺最好的塑料品种
之一,容易制造形状复杂的制品。
聚苯乙烯无色透明,透光性仅次于有机玻璃,容易着色,常用于制造要求透明或颜
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色鲜艳的制品。
聚苯乙烯具有很小的吸水率,在潮湿的环境中尺寸变化很小,适用于制造要求尺寸
稳定的制品,如仪表仪器壳体等。
聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能,尤其是在高频条件下的介电损耗仍然很小,是优
良的高频绝缘材料。聚苯乙烯的主要缺点是脆性大,形状复杂的制品成型后存在较大的内应力时,常会在使用中自行开裂。为改善聚苯乙烯的脆性,加入少量的聚丁烯可明显降低脆性,提高冲击韧性。这种塑料称为高冲击聚苯乙烯。
2.4.3 我的材料选择
由以上四种通用塑料的性能分析可知:我的塑件DVD遥控器外壳的材料宜采用聚苯乙烯(PS)。
以下是聚苯乙烯塑料的技术数据: 1:成型特点:
a:无定形料,吸湿性小,不易分解,性脆易裂,热膨胀系数大,易产生内应力; b:流动性好,溢边值0.03mm左右,应防止飞边;
c:塑件壁厚应均匀,不易有嵌件,(如有嵌件应先预热),缺口,尖角各面应圆弧连接;
d:可用螺杆式或柱塞式注射机加工,喷嘴可以选用直通式或自锁式;
e:易采用高料温,低模具温度,低注射压力延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔,变形(尤其对厚壁塑件)但料温高易出银丝,料温低或脱模剂多则透明性较差;
f:可以采用各种形式的浇口,浇口于塑件应圆弧连接,防止去除浇口时损坏塑件,脱模斜度易取2以上,顶出均匀,以防止脱模不良而发生开裂
2:物理性能: