塑胶产品的结构设计工艺性 - 图文(2)

2019-03-03 10:10

4.浇口数量和位置分布合理

改 进 前 改 进 后 备 注 1)浇口的位置要有利于熔体的流动和补缩,从壁厚较大的位置入胶 2)浇口位置决定零件的翘曲性能,采用对称的浇口可以防止翘曲 3)防止浇口处熔体破裂产生喷射或蠕动现象,而在充填过程中产生波纹状痕迹。防止办法:加大浇口尺寸或采用冲击型浇口 非冲击型浇口 冲击型浇口 4)防止熔体直接冲击细长型芯或嵌件 5)浇口的数量和位置分布应尽可能减少熔接痕和增加熔接强度。如果实在无法避免,应使它们不处于功能区、负载区、尽量不要在外观面出现, 可利用浇口大小,形状, 数目或于浇口附近挡料来改变熔合线的位置。 含有纤维增强材料的胶件,由于熔合 线区域的纤维的排列方向与流动方向垂直,将明显降低这一点的机械性能 6)浇口的位置应该有利于包风的排除,否则会造成短射﹑烧焦﹑或在浇口处产生高的压力 7) 浇口的位置应考虑定向作用对产品性能的影响。长链分子、纤维填料和增强材料的塑件产生的各向异性比普通材料的塑件要大得多 8)在任何一浇口区域都会产生高压力(剪切),将明显降低塑料树脂的性能。不要将浇口置于高负载区域 5.预留拔模角度

为确保制件成型时能顺利脱模和配合精度,设计时必须在脱模方向设置脱模斜度,特别是外观面、有功能或配合要求的表面,在3D设计时就一定要加上拔模斜度。设计者应切记,脱模斜度的重要性在于它能使脱模容易及防翘曲。 1) 在不妨碍外观及形状情形下, 范围越大越佳 2) 适当的脱模角度约为1/10 到 1/30 (1 ~2°) 3) 实用之最小值为1/120 (约0.5°) 4) 表面有咬花处理, 以咬花的粗细决定脱模斜度,常规经验是每0.001”深度纹需要1.5度的拔模角。

MOLD-TECH 咬花制作参考资料

脱模斜度 咬花深度 (英寸) 1.0 .0004 1.5 .001 2.5 .0015 3 .002 4.5 .003 6.5 .0045 4.5 .003 4.5 .003 3 .002 5.5 .0035 9 .006 4 .0025 3 .002 4 .0025 4 .0025 4 .00275 6 .004 咬花 MT-11000 MT-11010 MT-11020 MT-11030 MT-11040 MT-11050 MT-11060 MT-11070 MT-11080 MT-11090 MT-11100 MT-11110 MT-11120 MT-11130 MT-11140 MT-11150 MT-11160

三、材料选择

已经工业化的塑料主要类别有五十多种,但每类又有许多品级。如尼龙塑料则包括尼龙3、尼龙4、尼龙6、尼龙46、尼龙66、尼龙7、尼龙8、尼龙9、尼龙610、尼龙1010、尼龙11、尼龙12、尼龙13、尼龙612,尼龙9T,尼龙13,MC尼龙,尼龙MXD6 尼龙等品种。每一品种还可以通过改性,例如加入填料或增强材料和其它辅助材料,或通过共混制成\合金\;或通过加工工艺如定向拉伸、结晶、发泡等来获得新的性能,以满足使用要求。

在注射成型中最常用的是热塑性塑料。它又可分为无定型塑料和半结晶性塑料。这两类材料在分子结构和受结晶化影响的性能上有明显不同。一般来说,半结晶性热塑性塑料主要用于机械强度高的部件,而无定型热塑性塑料由于不易弯曲,则常被应用于外壳。

结晶性聚合物内部大部分分子排列很规则,如:PE PP POM Nylon等。模塑条件及后处理对聚合物的结晶度有很大影响。结晶性聚合物的典型特点:

a.熔融需要的热量较高,源于其结构的规则化,因此,每磅料所需的热量比无定型聚合物高。

b.收缩率大,因为结晶体的规则结构使其占据较少的空间,明显的体积减小表现在发生变化的开端及结晶度,数量的变化上。

c.易发生翘曲,由于其易受模塑条件影响的特点 d.明显的结晶熔融点(Tm)

e.无明显的玻璃态转变点(Tg)

f.结晶体导热性几乎是非晶体的两倍,所以啤件内部热量的传导结晶体聚合物较无定型聚合物容易得多。

无定形聚合物分子排列与结晶体相比不规则,分子链也随机排列,如:ABS PS PVC PMMA PC 及K料等等。无定型聚合物的典型特点: a.熔融需要的潜热较低 b.收缩率小 c.发生翘曲少

d.无明显的结晶熔融点(Tm) e.明显的玻璃态转变点(Tg) f.导热率低

图1

填料和增强材料

热塑性塑料备有未增强、玻璃纤维增强、矿物及玻璃体填充等种类产品。玻璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用温度;矿物和玻璃体则具较低的增强效果,主要用于减少翘曲。

图2

玻璃纤维会影响到成型加工,尤其会对部件产生收缩和翘曲性。所以,玻璃纤维增强材料不能被未增强热塑性塑料或低含量增强材料来替代,而不会有尺寸改变。

玻璃纤维的取向由流动方向决定,这将引起部件机械强度的变化。对添加了30%玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂,其横向的拉伸强度比纵向(流动方向)低了32%,挠曲模量和冲击强度分别减少了43%和53%。 在综合考虑安全因素的强度计算中,应注意到这些损失(见图3)。

图3 湿度的影响

一些热塑性材料,特别是PA6和PA66,吸湿性很强。这可能会对它们 的机械性能和尺寸稳定性产生较大的影响。在进行时,应特别注意这种性能(见图4,5)。

图4 图5

生产和使用

因为热塑性塑料受使用条件的影响,因而决定它只需要生产还是同时需要使用非常重要。例如,热塑性塑料的热膨胀性可能比金属的高10倍(图6),一些塑料(如尼龙)的吸水性对制品使用的可靠性产生非常重要的影响。

图6


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