任务一塑件成型方案拟定

任务一任务一塑件成型方案拟定、设备初选塑件成型方案拟定、设备初选 一、任务任务 某一塑件壳体如图所示： 图壳体 塑件如图，材料 ABS ，数量 20 万，脱模斜度 30 ，未注圆角 R3，塑件表面无变形和裂纹。 二、塑件工艺分析塑件工艺分析 1、塑件尺寸精度分析 该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5 查取公差，其主要尺 寸公差要求见表。 该塑件表面没有特殊要求，一般情况下，外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到 Ra＝0.8m ，塑件内部表面粗糙度可取 Ra＝3.2m 。 2、塑件的结构工艺分析 (1) 从图纸上看，该塑件外形为回转体，圆角过渡无尖角存在，壁厚均匀，且符合最小 壁厚要求。 (2) 塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如6、9，它们均符合最小孔径要求，可在型 腔板上设计 5 个小型芯。 (3) 为塑件顺利脱模，可在塑件内部及外部设计一定的脱模斜度，图中已经注明脱 模斜度为 30’ 。 该塑件结构简单，无特殊的结构要求和精度要求。 三、塑件工艺方案拟定三、塑件工艺方案拟定 1、塑件的生产批量 塑件的生产类型对注射模结构、 注射模材料使用均有重要的影响， 在大批量生产中， 由 于注射模价格在整个生产费用中所占比例较小， 提高生产率和注射模寿命问题比较突出， 可 以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、 精度寿命高的模具。如果是小批量生产，则应尽量 采用结构简单，制造容易的注射模，以降低注射模的成本。 2、塑料原材料的成型特性分析 ABS 是目前产量最大、应用最广的工程塑料。ABS 是不透明非结晶聚合物，无毒、无 味，密度为 1.02 ～1.05 g／cm 3。ABS 具有突出的力学性能，坚固、坚韧、坚硬；具有一定 的化学稳定性和良好的介电性能； 具有较好尺寸稳定性，易于成型和机械加工， 成型塑件表 面有较好光泽，经过调色可配成任何颜色，表面可镀铬。 其缺点是耐热性不高，连续工作温 度约为 70℃，热变形温度约为 93℃，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高； 耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。 可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、 焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。 ABS 的成型特性： (1)ABS 易吸水， 成型加工前应进行干燥处理， 表面光泽要求高的塑件应长时间预热干 (2) 流动性中等，溢边值 0.04 mm 左右。 (3) 壁厚、熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。 (4)ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 (5)ABS 的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。 (6) 顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取2°以上。 (?) 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。 (8) 易采用高料温、高模温、高注射压力成型。在要求塑件精度高时，模具温度可控制 在 50～60℃，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60～80℃。 由设计任务书可知该塑件产量20 万件，生产类型属中批量生产，塑件材料为ABS 。 综上分析，该塑件可采用注射成型加工， 考虑采用一模多腔、快速脱模以及成型周期不 太长的模具，同时模具造价要适当控制。 在注射成型生产时，该塑件结构简单，无特殊的结 构要求和精度要求，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。 四、注塑设备的初选四、注塑设备的初选 1、计算塑件体积和质量 通过三维造型可获得电器上罩壳的体积为 V ＝62.07 cm 3 ABS 的密度为＝1.03 g ／cm 3 ，所以塑件的质量为 W＝V ＝1.03X 62.07 ＝63.94 g 2、根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数量 该塑件的顶面有五个小孔， 生产批量为中批量生产， 为提高生产率，拟采用一模两腔的 模具结构，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。 3、确定注射成型的工艺参数 根据该塑件的结构特点和ABS 的成型性能．查有关资料初步确定注射成型工艺参数， 见表。 4、确定模具温度及冷却方式 ABS为非结晶塑料，流动性中等，壁厚一般，因此，在保证顺利脱模的前提下，应尽 可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产效率。所以模具应考虑采用适当的循环水冷 却，成型模具温度控制在60～80℃。 5、确定成型设备 由于塑件采用注射成型加工， 使用一模两腔分布， 由此可计算出一次注射成型过程所用 塑料量为 W ＝2w+w 废料 ＝2X 63.94+2X 63.94X40 ％＝179.03 g 一般，浇注系统凝料和废料按塑件注射量的20％～60％计算。上式中，是按 40％估算。 根据一次注射量分析，以及考虑塑料的品种、 塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注 射模具尺寸大小等因素， 参考设计手册， 初选SZ-300／160型塑料注射成型机， 记录下SZ-300 ／160 型注射成型机的主要技术参数，见表。 五、塑件注射成型工艺卡的编制五、塑件注射成型工艺卡的编制 塑件注射成型工艺卡的编制如下表 任务二任务二模具结构方案确定模具结构方案确定 一、方案初定一、方案初定 由于该塑件结构简单，精度要求不高，生产批量中等，为提高生产效率，生产该件的模 具拟采用一模两腔的单分型面注射模具结构。 二、模具结构方案讨论二、模具结构方案讨论 1、分型面选择 不论塑件的结构如何， 采用何种设计方法都必须首先确定分型面， 模具结构很大程度上 取决于分型面的选择。 为保证塑件能顺利分型， 主分型面应首先考虑选择在塑件的外形的最 大轮廓处。该塑件为塑料壳，外形表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择 原则，考虑不影响塑件的外观质量，便于清除毛刺及飞边，有利于排除模具型腔内的气体， 分模后塑件留在动模一侧，便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处， 如图所示。 如果按图(a) 所示的分型面分型，塑件分别是由两个模板成型，由于合模误差的存在， 会使塑件产生一定的同轴度误差，且飞边不易清除；而按照图(b) 所示的分型面分型，塑 件整体由一个模板成型， 消除了由于合模误差使塑件产生同轴度误差的可能。 因此，决定采 用图(b) 所示的分型面。 图 塑件分型面的选择 2、型腔数量的确定与排列形式 对于一模多腔的模具型腔布置， 在保证浇注系统分流道的流程短、 模具结构紧凑、模具 能正常工作的前提下，尽可能使得模具型腔对称、 均衡、取件方便。由于该塑件的外形是圆 形，各方向尺寸一致，另外，塑件结构简单，不需要侧向分型，所以型腔的排列方式只有一 种，即左右对称分布在模板两侧，如图所示。 个 图塑件的型腔安排 3、浇注系统设计 浇注系统包括主流道、分流道、 浇口、冷料穴等四个部分组成。考虑到塑件的外观要求 高，外表面不允许有成型斑点和熔接痕，以及一模两腔的布置，ABS对剪切速率较为敏感 等情况，浇口采用方便加工修整、 凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口， 模具 采用单分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制在合理的范围，浇注系统设计如图 所示。 图浇注系统图浇口套于定位圈 1）主流道和定位圈的设计 主流道与注射成型机的高温喷嘴反复接触碰撞，所以将浇口套