【文章內(nèi)容簡介】 稱 :Polycarbonate 典型應(yīng)用范圍 : 電氣和商業(yè)設(shè)備，交通運輸行業(yè) 注塑模工藝條件 : 干燥處理： PC 材料具有吸濕性，加工前的干燥很重要。建議干燥條件為 100℃ 到 200℃ ， 3~4 小時。加工前的濕度必須小于 %。 熔化溫度： 260~340℃ 。 模具溫度： 70~120℃ 。 注射壓力：盡可能地使用高注射壓力。 注射速度：對于較小的澆口使用低速注射，對其它類型的澆口使用高速注射。 化學和物理特性 : PC 是一種非晶體工程材料，具有特別好的抗沖擊強度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染性。 PC 的缺口伊估德沖擊強度（ otched Izod impact stregth）非常高，并且收縮率很低，一般為 %~%。 PC 有很好的機械特性，但流動特性較差，因此這種材料的 注塑過程較困難。在選用何種品質(zhì)的 PC 材料時，要以產(chǎn)品的最終期望為基準。如果塑件要求有較高的抗沖擊性，那么就使用低流動率的 PC 材料；反之，可以使用高流動率的 PC 材料，這樣可以優(yōu)化注塑過程。 與 PC 共混改性塑料的成型工藝特性 ABS 能與其他許多熱塑性或熱塑性塑料共混，改進這些塑料的加工和使用性能。如將 ABS 加入 PVC 中，可提高其沖擊韌性、耐燃性、抗老化和抗寒能力，并改善其加工性能。以甲基丙烯酸甲酯替代 ABS 中丙烯腈組分，可制得 MBS 塑料，即通常所說的透明 ABS。 在此次論文設(shè)計中也是采用 ABS 與 PC 共混塑料，除了具備 ABS 的所有性能外更提高了抗沖擊強度和耐熱性； ABS 與 PC 共混改性塑料特別適合與電子產(chǎn)品的外殼，如手機外殼、充電器外殼等。 作為模具設(shè)計最為主要的更應(yīng)該是塑料材料的工藝性能，在此次設(shè)計中主要闡述本次產(chǎn)品所用材料的注射成型性能。 ：塑料遇高溫或高溫中時間較長時發(fā)生降解，變色能夠現(xiàn)象。此性能主要決定了產(chǎn)品成形溫度的范圍。溫度范圍越窄，成形條件越難以控制。所以對熱穩(wěn)定性差第二章 鼠標上殼設(shè)計及塑件的工藝分析 8 的必須加穩(wěn)定劑以改善。 ABS/PC 的成型溫度在 120~160176。以內(nèi)。溫度范圍較寬，通用注射成型設(shè)備 都可以控制在此溫度范圍以內(nèi)。 ：塑料制品脫模冷卻后形體尺寸變小了，這種性質(zhì)叫收縮性。此性能直接影響到產(chǎn)品的尺寸精度。 ABS 和 PC 都屬于非結(jié)晶型塑料，尺寸穩(wěn)定性較好，在較大的溫度范圍內(nèi)其收縮率也可控制在較小范圍內(nèi)。 ABS 的收縮率為 %~%； PC 的收縮率為 %~%；共混后收縮率可以控制在 %%的范圍里。所以尺寸穩(wěn)定性較好。 ：塑料熔體在一定的溫度和壓力下流動的距離或者注滿型腔的能力。 ABS的流動性相對 PC 的較好。 ABS/PC 共混后屬于中等偏差的等級。所以在澆 注系統(tǒng)的設(shè)計時必須考慮。以及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)務(wù)必滿足其流程比。 ：塑料在成形后的冷凝過程中，原子發(fā)生規(guī)則排列的性能。 ABS/PC 屬于非結(jié)晶型塑料。不必考慮成形后收縮以及后處理。所以尺寸也相對較好控制。 ：高聚物的流變性是指加工過程中，應(yīng)力、形變、形變速率與粘度之間的關(guān)系。這就涉及到溫度、壓力、時間及分子結(jié)構(gòu)、分子量大小及其分布對這些要素的影響。粘度對剪切速率的依賴性越強，粘度隨剪切速率的提高而迅速降低，這種塑料屬于剪敏性塑料。 ABS 屬于剪敏性塑料，隨著壓力的變化而變化較大，在設(shè)計澆口的 時候，可以 適當縮小截面積往往是成功的。但是由于是混合塑料，在澆口設(shè)計的時候可以做小，可以在試模的時候加以調(diào)整。 ：即塑料對水的吸附能力。 ABS 和 PC 都對水有較強的吸附性，成形前必須預(yù)熱烘干， 在 80℃溫度下烘干 4h 左右，使水分含量不超過 %~% 。 ：即兩種以上的塑料品種融合到一起不產(chǎn)生分離、起層現(xiàn)象的性能。 ABS與 PC 具有相似的分子結(jié)構(gòu)，能與 ABS 共混的塑料中 PC 是最親合的塑料。在塑料改性技術(shù)中， ABS 與 PC 共混技術(shù)已非常成熟。 PC/ABS 優(yōu)點及特點： 優(yōu)點： （ 1） 具高強度及彈性系數(shù)、高沖擊強度、使用溫度范圍廣； （ 2） 高度透明性及自由染色性 。 （ 3） ； （ 4） 耐疲勞性佳； （ 5） 耐候性佳； （ 6） 電氣特性優(yōu)； （ 7） 無味無臭對人體無害符合衛(wèi)生安全； （ 8） 成形收縮率低、尺寸安定性良好。 特點： （ 1） 綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩(wěn)定性，電性能良好； （ 2） 與 372 有機玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理； 第二章 鼠標上殼設(shè)計及塑件的工藝分析 9 （ 3） 有高抗沖，高耐熱，阻燃，增強，透明等級別； （ 4） 流動性比 HIPS 差一點，比 PMMA、 PC 等好，柔韌 性好。 PC/ABS 綜合特性：為非結(jié)晶性熱塑性塑料，優(yōu)質(zhì)的耐熱性能、良好的透明度和極高的耐沖擊強度等物理機械性能。 所以該塑件產(chǎn)品材料選擇 PC/ABS。 PC/ABS 塑料的成型條件 通過以上幾節(jié)的敘述可得出丙烯睛－丁二烯－苯乙烯共聚物 /聚碳酸酯（ ABS/PC）的注射成形條件如下： 喂料區(qū) 50～ 70℃（ 70℃） 區(qū) 1 230～ 250℃（ 250℃） 區(qū) 2 250～ 260℃（ 260℃） 區(qū) 3 250～ 270℃（ 265℃） 區(qū) 4 250～ 270℃（ 265℃） 區(qū) 5 250～ 270℃（ 265℃） 2. 噴嘴 括號內(nèi)的溫度建議作為基本設(shè)定值 ，行程利用率為 35％和 65％，模件流長與壁厚比為 50~100： 1。 （ 1）熔料溫度 260～ 270℃ （ 2）料筒恒溫 200℃ （ 3）模具溫度 70～ 90℃ （ 4）注射壓力 80～ 150MPa（ 800～ 1500bar） （ 5）保壓壓力 注射壓力的 40％～ 50％以避免制品發(fā)生縮壁；為了使制品的內(nèi)應(yīng)力 最小化，保壓壓力應(yīng)該盡可能設(shè)置低 。 （ 6）背壓 只要 5～ 10MPa（ 50～ 100bar），避免產(chǎn)生摩擦熱 （ 7）注射速度 中等 注射速度，將摩擦熱降至最??；多級注射；對有些制品建議采 用從慢到快 。 （ 8）螺桿轉(zhuǎn)速 最大螺桿轉(zhuǎn)速折合線速度為 。 （ 9）計量行程 （ ～ ） D，因為熔料對過熱和在料筒內(nèi)殘留時間過長很敏感； 殘留時間不應(yīng)超過 6min，在熱流道中的滯留時間也應(yīng)盡可能小 。 （ 10）殘料量 2～ 5mm，取決于計量行程和螺桿直徑 。 （ 11）預(yù)烘干 在 80℃溫度下烘干 4h 。 （ 12）回收率 可加入 20％的回料，只要料沒有發(fā)生熱降解并進行過適當?shù)念A(yù)烘 干；如為強度要求不高的制品則更好 。 第二章 鼠標上殼設(shè)計及塑件的工藝分析 10 （ 13）收縮率 幾乎各向同性， ％～ ％；對玻璃纖維增強型， ％～ ％ 。 （ 14）澆口系統(tǒng) 任何一種普通形澆口都可使用；澆口處有熱流道，溫度必須閉環(huán)控制 機器停工時段 關(guān)閉加熱，像操作擠出機一樣操作機器清洗料筒 。 （ 15）料筒設(shè)備 標準螺桿直徑為 50mm；對大直徑螺桿，采用低壓縮和短計量段幾 何尺寸；止逆環(huán)，直通噴。第三章 塑件分型面的位置和注塑機的選擇 11 第三章 塑件分型面的位置和注塑機的選擇 型腔數(shù)目的確定 和排列方式 型腔數(shù)目確定 開始對 塑件的型腔數(shù)進行初步的擬定，以及型腔數(shù)的布局，根據(jù)型腔數(shù)主要由投影面積、批量大小、塑件的質(zhì)量、塑件的精度、幾何形狀 (有無抽芯 )以及經(jīng)濟效益等相關(guān)因素確定，在確定時必須進行協(xié)調(diào)以保證滿足其主要條件和使用要求。此塑件為 大 批量生產(chǎn)產(chǎn)品 ，精度等級較高 ,表面質(zhì)量要求很高 。 所以選用一模四腔。 排列方式確定 采用一模四腔，加上模具結(jié)構(gòu)簡單，制造費用也將較低，材質(zhì)硬度高。因此這次設(shè)計采用推桿脫模機構(gòu)進行脫模，型腔排列方式采用并列排列的方式。如圖 31所示： 第三章 塑件分型面的位置和注塑機的選擇 12 圖 31 分型 面的選擇 分型面的設(shè)計方案 設(shè)計塑料注射模具時，選擇分型面是一個主要的環(huán)節(jié)。分型面選擇合適，模具的工藝性強，容易加工，塑料質(zhì)量也容易保證，否則會給選模帶來很大的麻煩。 為了將塑料和澆注凝料從模具中取出，以及為了將活動型芯或嵌塊裝入模體，必須將模具分成兩個或幾個部分。一般地模體結(jié)構(gòu)大部分為定模和動模兩大主要部分。當模體逼和時，凹模和凸模相合的接觸表面叫做分型面。通常模具的分型面與成型注射機的開模方向垂直。我們把成型的動、定模的分型面叫做分型面。選擇模具分型面時，通常應(yīng)考慮如下有關(guān)問題： ，確定成型零件在動模和定模上的配置； ； ； ； 。 對于分型面的選擇，我們還須注意以下基本原則： （ 1）應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 （ 2）應(yīng)有利于塑件脫模 （ 3）應(yīng)保證塑件的質(zhì)量 （ 4）應(yīng)有利于排氣 （ 5）應(yīng)便于模具的加工制造 （ 6）應(yīng)有利于側(cè)向分型和抽芯 （ 7）應(yīng)盡量減小脫模斜度給塑件大小端尺寸帶來的差異 （ 8）考慮注射機的技術(shù)參數(shù) 綜上所述，為了取出塑件所需要的開模距離必須小于注射機的最大開模距離。結(jié)構(gòu)簡單，注射成型容易，容易分模，成型精度可靠而且符合生產(chǎn)需求。 分型面如圖 32 所示： 第三章 塑件分型面的位置和注塑機的選擇 13 圖 32 注塑機的選定 塑件體積及質(zhì)量 該產(chǎn)品材料為 ABS+PC，查資料可得其密度為ρ =179。,收縮率為Ｑ = %%，熱變形溫度 =120%，由于本設(shè)計是一模四腔，用軟件計算結(jié)果可得如表 所示 ： 表 31 塑件體積、質(zhì)量和投影面積 體積 質(zhì)量 投影面積 22808 3mm 2mm 按預(yù)定選型腔數(shù)來選擇注射機 21 mnmm ?? 式中 m一副模具所需塑料的質(zhì)量或體積（ g 或 3cm）； 第三章 塑件分型面的位置和注塑機的選擇 14 n 初選定的型腔數(shù)量； 1m 單個塑件的質(zhì)量或體積（ g 或 3cm）； 2m 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積（ g 或 3cm）。 當塑料熔體黏度高，塑件愈小、壁愈薄，型腔愈多又作平衡式布置時，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積甚至還 要大，若是流動性不太好或是精密塑件，據(jù)統(tǒng)計每個塑件所需澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積是塑件的 ～ 1 倍，學校做設(shè)計時以 2m = 1m 此時我們 n=4。 則 : m= 1m ? 146g （ 1） 塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積及所需鎖模力 21 AnAA ?? ? ? 型PAnAKFm 21 ?? 式中 A—— 塑件及流道凝料在分型面上的投影面積（ 2mm）； 1A 單個塑件在分型面的投影面積（ 2mm）； 2A 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積（ 2mm）； mF 模具所需的鎖模力（ N）； 型P 塑料熔體對型腔的平均壓力 (aMP)。 K為安全系數(shù)。 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 2A 在模具設(shè)計前是未知的，根據(jù)多型腔模具的統(tǒng)計分析，大致是每個塑件在分型面上的投影面積 1A 的 ～ 倍，以此可以用 來估計。成型時塑料熔體對型腔的平均壓力，其大小一般是注射壓力的 30%～65%。常用塑料注射成型時型腔平均壓力如表 34 所示，安全系數(shù)取 1。 表 34常用塑料注射成型時型腔平均壓力 第三章 塑件分型面的位置和注塑機的選擇 15 塑料特點 型P 舉例 容易成開型塑件 25 PE、 PP、 PS 等壁厚均勻的 一般塑件 30 在模溫較高的情況下，成型薄壁塑件 中等黏度與有精度要求的 35 ABS、 POM 等與精度要求的零件 高粘度與高精度，難充滿 40 高精度零件，如齒輪等 21 353 3 7 7 86 2 5 5 . 2 54351350 mm.. ?????? KN.N..PKAF m1341 3 5 11341 3 5 140353