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正文內(nèi)容

指示燈注射模具設(shè)計樣稿(編輯修改稿)

2024-08-28 19:23 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ,進入模腔內(nèi)的流動可分為注射,保壓,倒流和冷卻四個階段。圖中T0代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時刻;當模腔充滿熔體(T=T1)時,熔體壓力迅速上升,達到最大值P0。從時間T1到T2,塑料仍處于螺桿(或柱塞)的壓力下,熔體會繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動,而溫度又在不斷下降,定向分子(分子鏈的一端在模腔壁固化,另一端沿流動方向排列)容易被凝結(jié),所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時間越長,分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束(時間從T2到T3),由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高,會發(fā)生熔體倒流,從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進行到澆口處熔體凝結(jié)時為止。其中,塑料凝結(jié)時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。(3)制件后處理;由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動非常復(fù)雜,再加上流動前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同,制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮,導致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力,脫模后除引起時效變形外,還會使制件的力學性能,光學性能及表觀質(zhì)量變壞,嚴重時會開裂。故有的塑件需要進行后處理,常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力,此外,退火還可以對制件進行解除取向,并降低制件硬度和提高韌性,溫度一般在塑件使用溫度以上的10~20度至熱變形溫度以下10~20度之間;調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序,主要用于吸濕性很強、(沸點為121℃,加熱溫度為100~121℃,保溫時間與制件厚度有關(guān),通常取2~9小時。 注塑成型工藝條件1)溫度;注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度,噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度,以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”;模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制;為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度,應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形,模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。PS料與溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如表31所示。表31 溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)料筒溫度 /℃噴嘴溫度/℃模具溫度/℃熱變形溫度 /℃后段中段前段150~210170~230190~250240~2505~7565~96——2)壓力;注射成型過程中的壓力包括注射壓力,保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動的阻力,提供充模速度及對熔料進行壓實等。保壓力的大小取決于模具對熔體的靜水壓力,與制件的形狀,壁厚及材料有關(guān)。對于像PS流動性好的料,保壓力應(yīng)該小些,以避免產(chǎn)生飛邊,保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力,背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣,提高熔體密實程度之外,還可以使熔體內(nèi)壓力增大,螺桿后退速度減小,塑化時的剪切作用增強,摩擦熱量增大,塑化效果提高,根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,~。3)時間;完成一次注塑成型過程所需要的時間稱為成型周期。包括注射時間,保壓時間,冷卻時間,其他時間(開模,脫模,涂脫磨劑,安放嵌件和閉模等),在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時間,以提高生產(chǎn)率,其中,最重要的是注射時間和冷卻時間,在實際生產(chǎn)中注射時間一般為3~5秒,保壓時間一般為20~120秒,冷卻時間一般為30~120秒(這三個時間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的,質(zhì)量越大則相應(yīng)的時間越長)。確定成型周期的經(jīng)驗數(shù)值如表32所示。表32 成型周期與壁厚關(guān)系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s 10 35 15 45 22 65 28 85 經(jīng)過上面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和推薦值,可以初步確定成型工藝參數(shù),因為各個推薦值有差別,而且有的與實際注塑成型時的參數(shù)設(shè)置也不一致,結(jié)合兩者的合理因素,初定制品成型工藝參數(shù)如表33所示。表33 制品成型工藝參數(shù)初步確定 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容注塑機類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 48 噴嘴形式 直通式 模具溫度 50噴嘴溫度(℃) 230 后段溫度(℃) 150~210中段溫度(℃) 170~230 前段溫度(℃) 190~250 注射壓力MPa 90 保壓力MPa 80注射時間s 保壓時間 s 5冷卻時間s 20 其他時間s 3成型周期s 30 成型收縮(%) 干燥溫度(℃) 60~80 干燥時間(℃) 1~3 后處理溫度70℃,保溫時間2小時。 注塑機簡介1956年制造出世界上第一臺往復(fù)螺桿式注塑機,這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%。注塑機的產(chǎn)量占整個塑料機械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機種之一.注塑機的分類方式很多,:(1)按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機;(2)按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機。此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。 注塑機基本參數(shù)注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,制造,購買和使用注塑機的主要依據(jù).(1)公稱注塑量;指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力.(2)注射壓力;為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力.(3)注射速率;為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度.常用的注射速率如表34所示。表34 注射量與注射時間的關(guān)系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射時間/S 1 3 5(4)塑化能力;,若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期.(5)鎖模力;注塑機的合模機構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開.(6)合模裝置的基本尺寸;包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,.(7)開合模速度;為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停.(8)空循環(huán)時間;在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間.(1)由公稱注射量選定注射機(材料密度?。?總體積V=;總質(zhì)量M=;流道凝料V’= (流道凝料的體積(質(zhì)量)是個未知數(shù),()來估算,塑件越大則比例可以取的越小);實際注射量為:V== cm;實際注射質(zhì)量為M===;, 即: ≧ V (3—1) V= V/ =247。= cm;(2)由鎖模力選定注射機FF=AP (3—2) =2P=23010= (KN)式中 F注射機的鎖模力(N); A塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和;P型腔壓力,取P=30MP ; D取的是塑件的平均直徑,D==,D110mm ;結(jié)合上面兩項的計算,初步確定注塑機為表35所示,查國產(chǎn)注射機主要技術(shù)參數(shù)表取SZ160/1000,主要技術(shù)參數(shù)如下。表35 國產(chǎn)注射機SZ160/1000技術(shù)參數(shù)表特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥拉桿內(nèi)間距(mm)360260理論注射容積(cm)179移模行程(mm)280螺桿(柱塞)直徑(mm)44最大模具厚度(mm)360注射壓(MP)132最小模具厚度(mm)170注射速率(g/s)110鎖模形式(mm)液壓塑化能力(g/s)模具定位孔直徑(mm)120螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)10~150噴嘴球半徑(mm)10鎖模力(KN)1000噴嘴口直徑 注射機的校核 最大注塑量的校核為確保塑件質(zhì)量,注塑模一次成型的塑件質(zhì)量(包括流道凝料質(zhì)量)應(yīng)在公稱注塑量的35%~75%范圍內(nèi),最大可達80%,最小不小于10%。為了保證塑件質(zhì)量,充分發(fā)揮設(shè)備的能力,選擇范圍通常在50%~80%。 V = cm; V=179 cm; =% 滿足要求。 鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后,可以按下式校核注塑機的額定鎖模力:F>K AP (3—3)>23010 > KN 滿足要求。 式中 F注塑機額定鎖模力:1000KN; K安全系數(shù),~,取K=; 塑化能力的校核 ,實際要求的塑化能力為即:=(g/s),(g/s),說明注射機能完全滿足塑化要求。 噴嘴尺寸校核在實際生產(chǎn)過程中,模具的主流道襯套始端的球面半徑R2取比注射機噴嘴球面半徑R1大1~2 mm,~1 mm,以防止主流道口部積存凝料而影響脫模,所以,注射機噴嘴尺寸是標準,模具的制造以它為準則。 定位圈尺寸校核 圖32 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系注塑機固定模板臺面的中心有一規(guī)定尺寸的孔,稱之為定位孔。注塑模端面凸臺徑向尺寸須與定位孔成間隙配合,便于模具安裝,并使主流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。模具端面凸臺高度應(yīng)小于定位孔深度。 模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機工作臺面 的有效尺寸。模具長寬方向的尺寸要與注塑機拉桿 間距相適應(yīng),模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機的工作臺面上。 模具厚度校核模具厚度必須滿足下式:H H H (3—4) 170301360 滿足要求。式中 H——所設(shè)計的模具厚度 301 mm; H——注塑機所允許的最小模具厚度170 mm;H——注塑機所允許的最大模具厚度360 mm; 模具安裝尺寸校核注塑機的動模板,定模板臺面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽,用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種:螺釘固定,壓板固定。采用螺釘直接固定時(大型模具常用這種方法),模具動,定模板上的螺孔及其間距,必須與注塑機模板臺面上對應(yīng)的螺孔一致;采用壓板固定時(中,小模具多用這種方法),只要在模具的固定板附近有螺孔就行,有較大的靈活性。該模具外形尺寸為300400屬中,小型模具,所以采用壓板固定法(一般認為當尺寸在500500內(nèi)為中,小模具)。 開模行程校核所選注塑機為全液壓式鎖模機構(gòu),最大開模行程受模具厚度影響。此時最大開模行程S等于注塑機移動、固定模板臺面之間的最大距離減去模具厚度。 S≧H+H+(5~10)mm (3—5) 280 ≧15+67+10 280≧92 滿足要求。 式中 S——注塑機移模行程280 mm; H——推出距離15 mm;H——流道凝料與塑件高度67 mm。4 模具設(shè)計 塑料配方說明塑料配方設(shè)計是塑料制品成型加工中在加工設(shè)備和工藝參數(shù)確定之后所必須進行的重要環(huán)節(jié),設(shè)計水平的高低直接關(guān)系到塑料制品的最終使用性能的優(yōu)劣,也是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對塑料進行改性的過程,加入一定量添加劑而組成的一種混合物,添加劑是由一系列為改變塑料的某些性能而添加的混合物,通常為填充劑,增塑劑,穩(wěn)定劑,潤滑劑,配方中應(yīng)含有以下添加劑.填充劑——玻璃微珠;PS成型后易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,添加玻璃微珠使塑料的流動性好,殘余內(nèi)應(yīng)力分布均勻,使光的漫反射率為80%~88%。增韌劑——SBS,ABS,EPR;PS的沖擊性能很差,是一種十分脆的材料,增韌改性是必須的。光穩(wěn)定劑——氧化鋅;塑料制品在日光或強熒光下,由于吸收紫外光的能量,引發(fā)氧化反應(yīng),導致聚合物降解,使制品的
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