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图2-6 孔的制作
至此,端盖的三维模型已经完成,如图2-1所示。
3、塑件成型工艺性分析
3.1、 塑件的分析
(1) 外形尺寸
该塑件壁厚为3mm,塑件外形尺寸不大,塑料熔体流程不太长,适合于注射成型,如图2-1所示。
(2) 精度等级
每个尺寸的公差不一样,有的属于一般精度,有的属于高精度,就按实际公差进行计算。
(3)脱模斜度
ABS属无定型塑料,成型收缩率较小,参考表3-1选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1?。
表3-1 常用塑件的脱模斜度 塑 料 名 称 脱 模 斜 度 凹 模 型 芯 25'~45' 20'~45' 聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚酰胺、氯化聚醚 35'~40' 30'~50' 硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜 35'~1?30' 30'~40' 聚苯乙烯、有机玻璃、ABS、聚甲醛 25'~40' 20'~50' 热固性塑料 3. 2、 ABS的性能分析
(1) 使用性能
综合性能好,冲击强度、力学强度较高,尺寸稳定,耐化学性,电气性能良好;易于成型和机械加工,其表面可镀铬,适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件
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和结构零件。 (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,
应按品种来确定成型方法及成型条件。
2)吸湿性强。含水量应小于0.3%(质量),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。
4)模具设计时要注意浇注系统,选择好进料口位置、形式。推出力过大或机
械加工时塑件表面呈现白色痕迹。
(3) ABS的就要性能指标 其性能指标见表3-2
密度/g?cm ?3表3-2 ABS的性能指标 1.02~1.08 屈服强度/Mpa 0.86~0.98 0.2~0.4 拉伸强度/ Mpa 50 38 比体积/cm?g 3?11.4?103 拉伸弹性模量/ Mpa 130~160 80 熔点/℃ 抗弯强度/Mpa 0.4~0.7 53 计算收缩率/(%) 抗压强度/ Mpa 1470 1.4?103 比热容/J?(kg?C) 弯曲弹性模量/ Mpa 3.3、 ABS的注射成型过程及工艺参数
(1)注射成型过程
1) 成型前的准备。 对ABS的色泽、粒度和均匀度进行检验,由于ABS吸水性较大,成型前应进行充分的干燥。
2) 注射过程。 塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后,由模具的浇注系统进入模具型腔成型,其过程可分为充模、压实、保压、倒流各冷却五个阶段。
3) 塑件的后处理。 处理的介质为空气和水,处理温度为60~75℃,处理时间为16~20s。
(2)注射工艺参数
1) 注射机:螺杆式,螺杆转数为30r/mm. 2) 料筒温度(℃):后段150~170; 中段165~180; 前段180~200。 3) 喷嘴温度(℃):170~180。
4) 模具温度(℃):50~80。 5) 注射压力(MPa):60~100。
6) 成型时间(s):30(注射时间取1.6,冷却时间20.4,辅助时间8)。
??1吸水率/(%) 第 12 页
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4 、拟定模具的结构形式 4.1、分型面位置的确定
通过对塑件结构形式的分析,分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上,其位置如图4-1所示。
图4-1 分型面的选择
4.2、 型腔数量各排列方式的确定 (1) 型腔数量的确定
该塑件采用的精度一般在2~3级之间,且为大批量生产,可采取一模多腔的结构形式。同时,考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系,以及制造费用和各种成本费等因素,初步定为一模两腔结构形式。
图4-2 型腔数量的排列布置
(2) 型腔排列形式的确定
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多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置,且要力求紧凑,并与浇口开设的部位对称。由于设计选择的是一模两腔,故采用直线对称排列,如图4-2所示。 (3) 模具结构形式的确定
从上面的分析可知,本模具设计为一模两腔,对称直线排列,根据塑件结构形状,推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。浇注系统设计时,流道采用对称平衡式,浦东浇口采用侧浇口,且设在分型面上。因此,定模部分不需要单独开设分型面取出凝料,动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模板。由上综合分析可确定选用带脱模板的单分型面注射模。 4.3、 注射机型号的确定
(1) 注射量的计算 通过三维软件建模设计分析计算得
图 4-3 计算单侧体积
3 单侧体积: V?24.13cm
33V?2V?2?24.13cm?48.26cm塑 塑件体积:
塑件质量: m塑??V塑?48.26?1.02g?49.23g
3 式中,查表3-2得ABS密度ρ可取1.02g/cm。
(2)浇注系统凝料体积的初步估算
浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值,但是可以根据经验按照塑件体积的0.2~1倍来估算。由于本次采用流道简单并且较短,因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算,故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积(即浇注系统的凝料和2个塑件体积之和)为
33V?V(1+0.2)?2=49.23?1.2?2cm?118.15cm总塑
(3)选择注射机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量
333V公?V总/0.8V总?118.15cmV?V/0.8?118.15/0.8cm?147.69cm公总,并结合式则有:。根据以上的计算,初步选定公称注射量为160cm,注射机型号SZ-160/100臣式注射
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机,其主要技术参数见表4-1。
表4-1 注射机主要技术参数 160 移模行程/mm 40 最大模具厚度/mm 150 最小模具厚度/mm 105 锁模形式 45 模具定位孔直径/mm 理论注射容量/cm3 螺杆柱塞直径/mm V注射压力/MPa 注射速率g/ ?s?1g/ ?s?1塑化能力325 300 200 双曲肘 125 0~200 12 螺杆转速喷嘴球半径/mm r/ ?min?11000 3 锁模力/KN 喷嘴口孔径/mm 拉杆内间距/mm
(4) 注射机的相关参数的校核 1)注射压力校核。
查表4-1可知,ABS所需注射压力为80~110MPa,这里取P0=100MPa,该注射机的公称注射压力P公=150MPa,注射压力安全系数K1=1.25~1.4,这里取K1=1.3,则:
K1 P0=1.3*100=130
错误!未找到引用源。 塑件在分型面上的投影面积A塑,则
? A塑=?852?122?4?52?mm2?5480mm2
4 错误!未找到引用源。 浇注系统在分型面上的投影面积括浇口) 在分型面上的投影面积
A浇,即流道凝料(包
A浇数值,可以按照多型腔模的统计分析来确
定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2~0.5倍。由于本例流道设计简单,分流道相对较短,因此流道凝料投影面积可以适当取小一些。这里取
A浇=0.2A
塑
。
错误!未找到引用源。 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积
A总,则
A总=n(A浇+A
塑
)=n(A塑+0.2A塑)=2*1.2A塑=2*1.2*5480mm2=13152mm2
错误!未找到引用源。 模具型腔内的胀型力F胀,则
F胀=A总P模=13152*35 N=460320 N=460.32 KN
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