1、2003-5-2塑件分析: 该塑件为开关类电器元件,所以要求所选材料有非常好的化学稳定性,机械强度、电绝缘性能和热稳定性。 塑件面扁平,较薄,有两方孔及较多分布均匀的杆件和细孔,在设计模具时需要用到镶块和镶杆。2003-5-2所选材料:PETP (聚对苯二甲酸乙二醇酯) 典型应用范围 汽车工业(结构器件如反光镜盒,电气部件如车头灯反光镜等) ,电器元件(马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件等) 。工业应用(泵壳体、手工器械等) 。 注塑工艺及模具条件 干燥处理:由于 PET 的吸湿性较强,注塑成型前必须进行干燥处理。建议干燥条件为 120165,4h 的干燥处理。要求湿度应小于
2、0.02%。 熔化温度:对于无玻璃纤维填充的品种为 265280;对于玻璃填充的品种为275290。模具温度:80120。注射压力:30130Mpa。注射速度:在不导致脆化的前提下可采用较高的注射速度。流道和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。浇口尺寸应当为塑件厚度的 50%到 100%。 化学和物理性能 PET 的玻璃转化温度在 165左右,结晶温度范围是120220。PET 在高温下有很强的吸湿性。玻璃纤维增强型的 PET 材料,在高温下还很容易发生弯曲变形。可以通过添加结晶增强剂来提高材料的结晶程度。用 PET 加工的透明制品具有光泽度并且热变形温度高。可以向 PET 中添加云母等特殊添加
3、剂,使弯曲变形减到最小。采用较低的模具温度成型非填充的 PET 材料,可获得透明的制品。比较:PBTP(聚对苯二甲酸丁二醇酯)2003-5-2 典型应用范围 家用器具(食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥即壳体、咖啡器皿等) ,电器元件(开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等) ,汽车工业(散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗不件等) 。 注塑工艺及模具条件 干燥处理:这种材料在高温下很容易水解,因此注塑成型前的干燥处理很重要,建议在 120的空气中干燥 68h,或者在 150的空气中干燥 24h。湿度必须小于 0.03%。如果用吸湿干燥器干燥,建议干燥条件为 150,2.5h。熔化
4、温度:225275,建议温度 250。模具温度:对于未增强型材料为 4060。要很好地设计模具的冷却回路以减小塑件的弯曲变形。冷却过程一定要快而均匀。建议模具冷却回路的直径为 12mm。注射压力:中等(最大到 150MPa) 。注射速度:应使用尽可能快的注射速度(因为 PBT 的凝固很快) 。流道和浇口:建议使用圆形流道以减少压力传递中的压力损失。 化学和物理性能 PBT 是最坚韧的工程热塑性材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性,机械强度、电绝缘性能和热稳定性。这种材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。PBT 吸湿性很弱。由于 PBT 的结晶速度很高,它的粘性很低,因此塑件成型的周
5、期时间一般也较短。两种材料性能非常相似,也都可以用作开关类电器元件。但经过仔细分析,发现 PET 的某些性能优于 PBT。PBT 的凝固很快,要使用相当快的注射速度。不过本人认为如果能保证高速度注射,选择 PBT 也是可以的。2003-5-2PETP(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的部分塑料性能如下表:塑料性能 单位密度 g/cm3 1.311.55比体积 cm3/g 0.730.76吸水率 % 0.26物理性能摩擦系数 阿姆斯特试验 =0.27b=2.5玻璃化温度 69熔点 255260计算收缩率 % 1.8比热容 J/(kg K) 2200热导率 W/(mK) 0.250热性能燃烧性 cm/min
6、 慢2003-5-2拟定模具结构形式1. 确定型腔数量及排列方式精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构,对于精度要求不高的小型塑件(没有配合精度要求) ,形状简单,又是大批大量生产时,采用多型腔模具可提供独特的优越条件,使生产效率人为提高。基于塑件形状以及下文浇注系统的设计,模具结构采用一模两腔结构。2.模具结构型式注射机的选择最经济型腔数的确定,实质上是注塑件生产成本的经济核算。但在注射模设计初始方案决定阶段,由于浇注系统等技术参数尚属未知,下述型腔数的确定是一种估算的预测方法,一些参数要凭经验来决定。影响型腔数的因素影响最经济型腔数的因素,有技术参数和经济指标两个方面。 。
7、技术参数有锁模力和、最小和最大注射量、塑化能力、模板尺寸和流变参数。这里只考虑注射机锁模力和最大注射量两个主要参数(why?)。反之,我们也可以这种方法来初屈服强度 MPa 68抗拉强度 MPa 68拉伸弹性模量 GPa 2.9抗弯强度 MPa 104抗压强度 MPa 77抗剪强度 MPa 63力学性能布氏硬度 HB 14.22003-5-2步选择注射机的型号,再加下文的注射机工艺参数的校核,照样可以得到一个合乎要求的注射机。塑件的体积与质量计算如下:塑件质量 M1=20g密度 =1.311.55g/cm 3 取 =1.4 g/cm 3塑件体积 V1=m/=20/1.4=14.3 g/cm 3
8、 据统计,每个塑件所需浇注系统体积是塑件体积的 0.21 倍。假设选择一模两腔,则总质量: M=浇注系统质量+塑件质量=0.8*2m+2m=72g总体积: V=1.82V1=1.8214.3=51.48 cm 3试选用 XS-ZY-125 型号的注射机。检验:1注射机的锁模力(实用估算式)A=3.144949=7539.14 cm2n1=0.6F/Apc =(0.69001000)/(A35)=2.05式中 F注射机的锁模力,NA每个制件在分型面上的投影面积, mm2pc型腔内塑料熔体的压力,Mpa2注射机注射量2003-5-2n2=0.6VG/1.6V=0.375 VG /V=(0.3751
9、25)/14.3=3.28g式中 VG注射机的公称注射量,cm 3V每个成型塑料件的体积,cm 3由以上两个方面,可见,以这个注射机可以完全满足一模两腔所要求必备的一些性能。注射机型号和主要技术规格型号 XS-ZY-125螺杆直径 (mm) 422003-5-2注射容量 (cm 3) 125注射压力 (MP3) 119锁模力 (Kn) 900最大注射面积 320最大 300模具厚度(mm) 最小 200模板行程(mm) 300球半径(mm) 12喷嘴孔半径(mm) 4定位孔直径(mm) 100 00.025中心孔径(mm)孔径(mm) 22顶出两侧孔距(mm) 230(尽可能将表格排在一页)注
10、射机工艺参数的校核为使注射成型过程进行顺利进行,须对以下工艺参数进行校核。1最大注射量的校核 为确保塑件质量,注塑模一次成型的塑料质量(塑件和流道凝料质量之和)应在公称注塑量的 35%75%范围内,最大可达 80%,最小应不小于 10%。计算得: 12535%=43.7512575%=93.75上面计算得塑件和流道凝料体积之和 51.48 cm3 。2注射压力的校核2003-5-2所选用的注塑机的注射压力须大于成型塑件所需的注射压力。成型所需的注射压力与塑料的品种、塑件形状及尺寸、注塑机类型、喷嘴及模具流道的阻力等因素有关。PET 注射压力:30130Mpa注射机注射压力:119 Mpa3锁(
11、合)模力校核型(模)腔压力可按下式粗略计算:PC=P(Mpa)= (0.250.5 )119=29.7559.5式中 PC型(腔)模压力,P注塑压力,压力损耗系数。随塑料品种、浇注系统结构、尺寸、塑件形状、成型工艺条件以及塑件复杂程度不同而异,通常在 0.250.5 范围内选取。根据经验,型腔压力常取 2040Mpa。取 PC=35 Mpa型腔平均压力 PC 决定后,可以按下式校核注塑机的额定锁模力:T KPCAKPCA =21.1353.14492 =580513.8 kN =580.5kNT=900 kN式中 T注塑机额定(合)模力,kN;A塑件和流道系统在分型面上的总投影面积, mm2
12、K安全系数,通常取 1.11.2显然以上三项工艺参数均符合要求。2003-5-2分型面与浇注系统(一)分型面 分型面的选择关系到塑料件的正常成型和脱模,以及模具结构与制造成本。在选择分型面时,应遵守以下原则:1分型面应选择在塑料件的最大截面处。2尽可能地将塑料件留在动模一侧。3有利于保证塑料件的尺寸精度。4有利于保证塑料件的外观质量。对本塑件分型面选择比较容易,根据以上原则,将塑料件的上表面(较平的那个面)定为分型面。(二)浇注系统浇注系统的作用,是将塑料熔体顺利地充满到模具深处,以获得外形轮廓清晰,内在质量优良的塑料制件。因此要求充模过程快而有序,压力损失小,热量散失少,排气条件好,浇注系统凝料易于与制品分离或切除。1浇注系统的组成浇注系统由主流道,分流道,浇口和冷料井组成。2浇注系统设计原则(1) 浇注系统与塑料件一起在分型面,应有压降、流量和温度分布的均衡布置;(2) 尽量缩短流程,以降低压力损失,缩短充模时间;(3) 浇口位置的选择,应避免产生湍流和涡流,及喷射和蛇形流动,并有利于排气和补缩;(4) 避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击,防止变形和位移;