【正文】 同塑料的成型型腔； b:尺寸：塑件可小到不足 1 克，大到幾十千克，沒(méi)有限制； c:材料：在一定溫度范圍內(nèi)具有適宜流動(dòng)性的熱塑性塑料； d:精度：可注射高精度的塑件，有較好表面質(zhì)量 和尺寸穩(wěn)定性； e:生產(chǎn)率：中等，循環(huán)時(shí)間主要由塑件壁厚決定，最短可在十幾秒內(nèi)，可增加每模的型腔數(shù)來(lái)提高生產(chǎn)率。 由以上塑件的特點(diǎn)和注射成型工藝的優(yōu)點(diǎn)，分析可知：該塑件適合于采用注射成型方法。 （ 2） 表面粗糙度： 由塑件外觀可知，塑件的外表面要求較高，因此其表面粗糙度取 ，而其 7 內(nèi)表面由于是復(fù)讀機(jī)的內(nèi)部，為顧客視線所不及，故不影響其外觀視覺(jué)質(zhì)量，從簡(jiǎn)化加工工藝和節(jié)約加工成本的角度考慮，其內(nèi)表面選用的表面粗糙度為 。 一般情況下，模具粗糙度低于塑件 1～ 2 個(gè)等級(jí)，故取型腔表面粗糙度為 ，而型芯表面粗糙度為 。 （ 3）尺寸精度： 按 SJ1372—1978 標(biāo)準(zhǔn)，塑料件尺寸精度分為 8 級(jí)。本塑件所用材料為聚苯乙烯（ PS） ,由此查塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，本塑件宜選用 4 級(jí)精度。零件具體尺寸及其公差值可詳見(jiàn)零件圖。 塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相關(guān)，尤以小型精密塑件為甚。從模具制造精度對(duì)塑件精度的影響可知，模具制造允許誤差和塑件尺寸公差之間具有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，由塑件零件圖可得，模具精度等級(jí)為 IT8。 （ 4） 脫模斜度： 該塑件采用的塑料是 PS，而 PS 的成型收縮率較?。?%），而且塑件較復(fù)雜，對(duì)型芯的包緊面積也較大，所以應(yīng)取較大的脫模斜度。為保證壁厚的均勻一致，因此取塑料件的內(nèi)外表面的脫模斜度一致。再由零件設(shè)計(jì)圖紙要求可知 α＝ 10。 （ 5） 壁厚： 由圖紙可知，該塑件有許多中不同的壁厚，如 2mm、 、 1mm、 等。壁厚不均勻，這就造成塑料熔體的充模速率和冷卻收縮不均勻，并由此產(chǎn)生許多質(zhì)量問(wèn)題。如凹陷、真空包、翹曲、甚至開(kāi)裂。為防止此類現(xiàn)象出現(xiàn)，這就要求防止出現(xiàn)突變與截面厚薄懸殊的設(shè)計(jì)，故我在壁厚不同處采取過(guò)渡設(shè)計(jì)，例如：采用圓弧過(guò)渡等措施。 8 （ 6）加強(qiáng)筋： 由圖紙要求可知，該塑件設(shè)機(jī)了很多加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋的尺寸為頂部 ，根部為 。這對(duì)提高塑料件的抗彎強(qiáng)度，減小塑料件的翹曲變形，提高抗蠕變和抗沖擊性能有好處，同時(shí)，加強(qiáng)筋的添加改善了塑料熔體的充模流動(dòng)或者是縮短了流程或增加了流程的截面。 （ 7）圓角： 從塑件可知，該塑件內(nèi)外表面的轉(zhuǎn)折處加強(qiáng)筋的根部等處都設(shè)計(jì)了圓角。其采用圓角不僅降低了應(yīng)力集中系數(shù)，提高了抗沖擊、抗疲勞能力，而且改善了塑料熔體的流動(dòng)充模性能，減少了流動(dòng)阻力。降低了局部的殘余應(yīng)力，防止開(kāi)裂和翹曲，也使塑料件外形流暢美觀。而且成型模具型腔 也有了對(duì)應(yīng)的圓角，提高了成型零件的強(qiáng)度。 （ 8）質(zhì)量和體積： 由天平可稱出該塑件的質(zhì)量約為 m＝ 30g 再由公式 v=m/ ρ＝ 30/=24cm3，由此可知，該塑件屬于小型塑件。 材料選擇 塑料介紹 塑料（ Plastics)是以有機(jī)高分子化合物為基礎(chǔ)，加入若干其他材料（添加劑）制成的固體材料。 塑料的優(yōu)點(diǎn)：塑料的強(qiáng)度較小，有較高的比強(qiáng)度。塑料還具有較高的電絕緣和熱絕緣性，良好的耐磨性和耐腐蝕性，以及優(yōu)異的成型工藝性。 塑料的缺點(diǎn)：強(qiáng)度，硬度較底，易老化等。 分析塑料零 件材料 該塑件為 DVD 遙控器外殼的上半部分，有以下特點(diǎn)： （ 1）它所處的工作環(huán)境好，處于室溫下，不承受沖擊載荷，也不處于酸、堿、鹽性環(huán)境中； 9 （ 2）產(chǎn)量大，用于一般的日常生活中，故要求此塑件材料質(zhì)優(yōu)而價(jià)廉，且對(duì)人體不產(chǎn)生任何毒副作用。 （ 2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜成型較困難。 （ 4）要求要有較美麗的外觀。因此我初步選擇采用通用塑料。 通用塑料分為聚乙烯（ PE）、聚氯乙烯 (PVC)、聚苯乙烯（ PS）、聚丙烯（ PP）等品種，多用于一般工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活之中，具有價(jià)格低等特點(diǎn)。 ａ 聚乙烯 PE：是由乙烯單體聚合而成的。 特點(diǎn)：采用不同的聚合條件可得到不同性質(zhì)的聚合物：有高壓 PE、中壓 PE、低壓 PE 三種。 高壓 PE：由于有較低的密度、相對(duì)分子質(zhì)量、結(jié)晶度，故質(zhì)地柔軟；低壓 PE：由于含有較高的相對(duì)分子質(zhì)量、密度、結(jié)晶度，故質(zhì)地堅(jiān)硬，耐寒性能良好，在－ 70℃ 時(shí)還保持柔軟，化學(xué)穩(wěn)定性很高，能耐酸、堿及有機(jī)溶劑，吸水性極小有跟突出的電氣性能和良好的耐輻射性等。 缺點(diǎn)：是力學(xué)強(qiáng)度不高，熱變形溫度很低，故不能承受較高的載荷和不能在較高的溫度下正常工作。 b 聚氯乙烯 PVC：是由乙炔氣體與氯化氫合成氯乙烯單體，然后在聚合成聚氯乙烯。 特點(diǎn)： 可分為硬質(zhì) PVC 和軟質(zhì) PVC。 硬質(zhì) PVC:力學(xué)強(qiáng)度高，電氣性能優(yōu)良，耐酸、堿的抵抗力極強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性很好。缺點(diǎn)：是軟化點(diǎn)低，機(jī)械強(qiáng)度高。其可在－ 15～ 60℃ 時(shí)使用。 軟質(zhì) PVC：有質(zhì)輕、隔熱、隔音、防震等特點(diǎn)，而且強(qiáng)度低、易老化、延伸率高。 c 聚丙烯 PP： 特點(diǎn)：聚丙烯的主要特點(diǎn)是相對(duì)密度小，約為 。它的力學(xué)性能如屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、硬度等，均優(yōu)于低壓 PE。并有很突出的剛性，耐水行較好，可在 100 以上使用，若不受外力，則溫度升到 150 也不變形?；旧喜晃?，并且有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，除對(duì)濃硫酸 、濃硝酸外，幾乎都 很穩(wěn)定。絕緣性能優(yōu)越，高頻電性能優(yōu)良，而且不受溫度影響，成型容易。對(duì)人體不產(chǎn)生毒副作用，可用于藥品及食品的包裝。 缺點(diǎn)：耐磨性不夠高，成型收縮率較大，低溫呈脆性，熱變形溫度亦較低。 d 聚苯乙烯 PS：聚苯乙烯略早于聚丙烯問(wèn)世，其原料十分豐富，是目前最廣泛應(yīng)用的材料之一。 10 聚苯乙烯的密度為 ~,比聚氯乙烯小而大于聚丙烯和聚乙烯。聚苯乙烯遇火會(huì)自燃。 聚苯乙烯的代號(hào)為（ PS），其分子結(jié)構(gòu)式為： HC CH Hn 聚 苯乙烯的主鏈上有結(jié)構(gòu)龐大的苯環(huán)，故柔順性差，質(zhì)地脆硬，抗沖擊性能差，敲打時(shí)發(fā)出類似金屬的響聲。 機(jī)械強(qiáng)度低于硬質(zhì)聚氯乙烯，尤其是相對(duì)分子量較小的品種強(qiáng)度更差， 聚苯乙烯屬于非結(jié)晶型聚合物。 聚苯乙烯具有良好的可塑流動(dòng)性和較小的成型收縮率，是成型工藝最好的塑料品種之一，容易制造形狀復(fù)雜的制品。 聚苯乙烯無(wú)色透明，透光性僅次于有機(jī)玻璃，容易著色，常用于制造要求透明或顏色鮮艷的制品。 聚苯乙烯具有很小的吸水率，在潮濕的環(huán)境中尺寸變化很小，適用于制造要求尺寸穩(wěn)定的制品，如儀表儀器殼體等。 聚苯乙烯具有優(yōu)良的電絕緣性 能，尤其是在高頻條件下的介電損耗仍然很小，是優(yōu)良的高頻絕緣材料。聚苯乙烯的主要缺點(diǎn)是脆性大，形狀復(fù)雜的制品成型后存在較大的內(nèi)應(yīng)力時(shí)，常會(huì)在使用中自行開(kāi)裂。為改善聚苯乙烯的脆性，加入少量的聚丁烯可明顯降低脆性，提高沖擊韌性。這種塑料稱為高沖擊聚苯乙烯。 我的材料選擇 由以上四種通用塑料的性能分析可知：我的塑件 DVD遙控器外殼的材料宜采用聚苯乙烯（ PS） 。 11 以下是聚苯乙烯塑料的技術(shù)數(shù)據(jù)： 1：成型特點(diǎn)： ａ：無(wú)定形料，吸濕性小，不易分解，性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力； ｂ：流動(dòng)性好，溢邊值 ，應(yīng)防止飛邊； ｃ：塑件壁厚應(yīng)均勻，不易有嵌件，（如有嵌件應(yīng)先預(yù)熱），缺口，尖角各面應(yīng)圓弧連接； ｄ：可用螺桿式或柱塞式注射機(jī)加工，噴嘴可以選用直通式或自鎖式； ｅ：易采用高料溫，低模具溫度，低注射壓力延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔，變形（尤其對(duì)厚壁塑件）但料溫高易出銀絲，料溫低或脫模劑多則透明性較差； ｆ：可以采用各種形式的澆口，澆口于塑件應(yīng)圓弧連接，防止去除澆口時(shí)損壞塑件，脫模斜度易取 2 以上，頂出均勻，以防止脫模不良而發(fā)生開(kāi)裂 2:物理性能： 密度 g/cm3 比體積 cm3/g 吸水率 透光率 % 摩擦系數(shù) 24h 長(zhǎng)時(shí)間 PS 鋼 （無(wú)潤(rùn)滑） PS 銅 （有潤(rùn)滑） % ～ ～ ～ 浸水 18 天 透明 3:熱性能： 玻璃化溫度 ℃ 熔點(diǎn) ℃ 熔融指數(shù) MFI g/10min 維 卡 針 入度 ℃ 熱變形溫度 45N/㎝ 2℃ 180N/㎝ 2 100~105 170~176 230℃ 負(fù)荷 ～ 140~150 102~115 56~57 線膨脹系數(shù) 10－ 5/℃ 計(jì)算收縮率 ％ 比熱容 J/() 熱導(dǎo)率 w/() 燃燒性 cm/min ~ 1930 緩慢 4:力學(xué)性能： 屈服強(qiáng)度 抗彎強(qiáng)度 斷裂伸 彎曲彈性 抗壓強(qiáng) 沖擊韌度 KI/m2 布氏硬度 12 Mpa Mpa 長(zhǎng)率 % 模量 Gpa 度 Mpa 無(wú)缺口 缺口 HBS 37 67 200 56 78 ~ ~ 5:電氣性能： 電阻率 Ω m 擊穿電壓 kv/㎜ 介電常數(shù) 介電損耗角正切 耐電弧性 s 1014 30 ~ 125~185 7:成形條件： 注射機(jī)類型 密度 g/cm3 計(jì)算收縮率 % 預(yù)熱 溫度 ℃ 時(shí)間 h 柱塞式 ～ ～ 60～ 75 2 料桶溫度 ℃ 噴嘴溫度 ℃ 模具溫度 ℃ 注射壓力 Mpa 后段 中段 前段 140~160 170~190 ―― 32~65 60~110 成型時(shí)間 s 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 適用注 射機(jī)類型 注射時(shí)間（秒） 高壓時(shí)間 冷卻時(shí)間 總周期 15～ 45 0～ 3 15～60 40～ 120 48 螺桿、注塞均可 后處理 方法 紅外線鼓風(fēng)烘箱 溫度（ ℃ ） 70 時(shí)間（ H） 2~4 塑件分析 拔模斜角分析 13 分析結(jié)果： Bracketed area percentage: 法向量分析 高斯曲率分析 14 曲面上最小半徑分析 分析結(jié)果： Min. inside radius: Surface is convex 上下方向上的斜率分布分析 。 15 分析結(jié)果： Min. slope: Max. slope: Bracketed area percentage: VOLUME = +04 MM^3 SURFACE AREA = +04 MM^2 DENSITY = +00 TONNE / MM^3 MASS = +04 TONNE CENTER OF GRAVITY with respect to _OVM101214 coordinate frame: X Y Z +01 +02 +01 MM INERTIA with respect to _OVM101214 coordinate frame: (TONNE * MM^2) INERTIA TENSOR: Ixx Ixy Ixz +08 +08 +08 Iyx Iyy Iyz +08 +08 +08 Izx Izy Izz +08 +08 +09 INERTIA at CENTER OF GRAVITY with respect to _OVM101214 coordinate frame: (TONNE * MM^2) INERTIA TENSOR: Ixx Ixy Ixz +08 +05 +05 Iyx Iyy Iyz +05 +07 +05 Izx Izy Izz +05 +05 +08 PRINCIPAL MOMENTS OF INERTIA: (TONNE * MM^2) I1 I2 I3 +07 +08 +08 ROTATION MATRIX from _OVM101214 orientation to PRINCIPAL AXES: 16 ROTATION ANGLES from _OVM101214 orientation to PRINCIPAL AXES (degrees): angles about x y z RADII OF GYRATION with respect to PRINCIPAL AXES: R1 R2 R3 +01 +01 +01 MM 第 3 章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 型腔數(shù)目的決定 注射模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，每一次注射生產(chǎn)一個(gè)塑件，也可以是多腔，每一次注射生產(chǎn)多個(gè)塑件。每一副模具中，型腔數(shù)目的多少與下列條件有關(guān)系。 （ 1） 塑件尺寸精度 型腔