河南理工大学万方科技学院本科毕业论文
稳定性较好,透明性好,电性能好,抗拉,抗弯强度高;但耐磨性差,抗冲击强度差。适用于装饰制品,仪表壳,灯罩,绝缘零件,日用品等。 1.PS成型性能如下:
(1)无定形料,吸湿性小,不易分解,但质脆易裂,热膨胀系数大,易产生内应力。
(2)流动性较好(溢边值为0.03mm左右),可用螺杆式或柱塞式注射机成型。喷嘴用直通式或自锁式,但应防止飞边。
(3)宜采用高料温、高模温、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)。料温过高易出现“银丝”,料温过低或脱模剂过多,则透明性差。
(4)可采用各种形式的浇口,浇口与塑件应圆弧连接,防止去除浇口时损坏塑件。
(5)塑件壁厚均匀,最好不带嵌件(如有嵌件应预热)。各面应圆弧连接,不宜有缺口、尖角。
2.PS的主要性能指标 其性能指标如表1
1.06 0.94 密度/g?cm?3 比体积/cm3?g?1 吸水率(%) 熔点/C 计算收缩率(%) 比热容/J?(kg??C)?1
?屈服强度/MPa 拉伸强度/MPa 拉伸弹性模量/GPa 抗弯强度/MPa 抗压强度/MPa 弯曲弹性模量/MPa 63 60 2.8~3.5 61~98 0.03~0.05 131~165 0.65 95 950 75 9
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3.PS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PS的色泽、粒度和均匀度等进行检验,由于PS吸水性不大,成型前不必加热干燥。但预备干燥较为安全,在热风循环干燥箱里采用60℃~70℃的热风干燥为宜。
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,其过程是充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。
3)塑件的后处理。为了消除内部应力,加以退火为宜(处理温度为80℃,处理时间为2~4h为宜)。(2)PS的注射工艺参数
1)注射机∶螺杆式。
2)料筒温度(℃)∶后段 140-160 中段 160-170 前段 170-190
3)喷嘴温度(℃)∶160-170 4)模具温度(℃)∶40-75 5)注射压力(Mpa)∶60-100 6)保压压力(Mpa)∶30-40
7)成型时间(S)∶注塑1~3;保压15~40;冷却15~30
8)成型周期(S)∶40~90
4. PS成型塑件的主要缺陷及消除措施
(1)缺陷:注射成型时容易溢料,制品易产生内应力,易开裂,料温过高易出现“银丝”。
(2)消除措施:控制好料温,进行退火处理。
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2.4 塑件结构要素
2.4.1 塑件脱模斜度:
对PS塑料而言[4]: 型芯:30′~1°(取45′) 型腔:35′~1°30′(取35′)
2.4.2 塑件精度等级的选用
经查表本塑件选用一般等级,精度等级为MT5
2.4.3 圆角设计
为了避免应为集中,提高塑件的强度,便于塑件熔体的流动和塑件脱模,在塑件的内外表面的各连接处均应设计过渡圆弧。
2.5 注射机的选择
2.5.1 注射机相关参数计算与校核
(1)计算塑件体积和重量
通过三维软件建模设计分析可得塑件体积为V塑=19.363cm3
M =V塑×?=19.363×1.06=20.525g 式中 M——塑件的质量(g)
?——塑件的密度(g/cm3)(2)根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目
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由于该塑件尺寸相对较小且结构也相对较简单,加上塑件尺寸和表面质量均无特殊要求,所以考虑采用一模两腔,型腔布置平衡,以方便侧抽实现、浇口排列和模具结构的平衡。 (3)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,但本塑件是流动性好的普通精度塑件,可以根据按照塑件体积的15%~20%来估算。由于本次采用的是平衡式流道较简单,且采用一模两腔,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为
V总=V塑(1+0.2)×2=19.363×1,2×2=46.471cm 4)选择注射机
根据计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量V总=46.471cm,并结合《塑料成型工艺及模具设计》书式4-18,则有V公 =(1)注射量校核 1)注射量校核。
注射量以容积表示,最大注射容积为 Vmax=V×?=120×0.85=106cm 式中∶
Vmax3
3V总=78.329cm 0.83
3
—模具型腔和流道的最大容积;
3 V—选定注射机的注射量容积,该机为75cm;
?—注射系数,取0.75~0.85,无定型塑料可取为0.85。 倘若实际注射量过小,注射机的塑化能力得不到发挥,塑料在料筒中停留时间就会过长,所以最小注射容积Vmin=0.25×125=62.5cm。故每次
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3
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11V?V?Vmax,而V1VV注射的实际注射容积应满足min=
公
=78.329cm,
3
符合要求。
2) 查《塑料成型工艺及模具设计》书表4-1可知,PS所需注射压力为60-100Mpa,这里取P0?80MPa,该注射机的公称注射压力
P公?60MPa,注射压力安全系数k1?1.25~1.4,这里取k1?1.3,则
k1P0?1.3?80?104MPa?P公 所以,注射机注射压力合格。
2.5.2 注射压力:
查表知PS的注射压力为60~150MPa。
2.5.3 锁模力的校核:
1)塑件在分型面上的投影面积
A
4=10597.079mm2
2)浇注系统在分型面上的投影面积投影面积
塑
A塑
,则
=170×67-π×4×4×11-6×10×
A浇
,即流道凝料在分型面上的
A浇
数值,可以按照多型腔模的统计分析来确定。
A塑
A浇
是每个塑
件在分型面上的投影面积取
的0.2-0.5倍。根据本流道设计方案,可以
A浇?0.2A塑
A总
3)塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积
A总=n(A塑+A浇)=2119.416
,则
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