【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 產(chǎn)品材料為 ABS 塑料，其密度為 ~10 3（ Kg/m 3 ） ，收縮率為~。計(jì)算其平均密度為 10 3（ Kg/m3 ） ，平均收縮率為 ，下面主要對(duì)下殼進(jìn)行計(jì)算和校核。 計(jì)算塑件體積： 使用 Pro/e 軟件對(duì)塑件三維模型進(jìn)行分析 得：塑件體積為 V塑 = 計(jì)算塑件質(zhì)量： 由公式得塑件質(zhì)量 M塑 =? V塑 = 103 106 109= 第 三 章 東芝 U 盤(pán) 成型工藝分析 產(chǎn)品材料選擇 用了什么材料。材料流動(dòng)性，收縮率。 由于 U 盤(pán)塑料外殼較小，生產(chǎn)中常用 ABS 塑料生產(chǎn)。 ABS 塑料， 化學(xué)名稱(chēng) 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ， ABS 樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 的熱塑性工程塑料。 ABS 樹(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最 廣泛的聚合物，它將 PS， SAN， BS 的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。 ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物， A 代表丙烯腈， B 代表丁二烯， S 代表苯乙烯。 在此我們選用 ABS 材料的原因正式在于它具有較好的沖擊力，硬度較高，耐磨，流動(dòng)力好，不易變形等特點(diǎn)。 該產(chǎn)品的流動(dòng)性一般 BS 外觀(guān)為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。 ABS 相對(duì)密度為 左右，吸水率低。 ABS 同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。 ABS 的氧指數(shù)為 18～ 20，屬易燃聚合 物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的肉桂味。 力學(xué)性能 ABS 有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用； ABS 的耐磨性?xún)?yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。 ABS 的耐蠕變性比 PSF 及 PC大，但比 PA 及 POM 小。 ABS 的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。 ABS 的力學(xué)性能受溫度的影響較大。 熱學(xué)性能 ABS 的熱變形溫度為 93~118℃ ，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10℃ 左右。 ABS 在 40℃ 時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 40~100℃ 的溫度范圍內(nèi) 使用。 電學(xué)性能 ABS 的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 環(huán)境性能 ABS 不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類(lèi)、醛類(lèi)及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。 ABS 的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶(hù)外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。 ABS 塑料的加工性能 ABS 同 PS 一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS 的熔體流動(dòng)性比 PVC 和 PC 好，但比 PE、 PA 及 PS 差，與 POM 和 HIPS 類(lèi)似； ABS 的流動(dòng)特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。 收縮率的確定 塑件的材料為 ABS 塑料，由材料收縮率表（見(jiàn)表 21），故選取收縮率為 0. 50%。 表 31 材料收縮率表 模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 成型工藝特性分析 成型溫度 一般制品的干燥條件為溫度 80~85℃ ，時(shí)間 2~4h；對(duì)特殊要求的制品 (如電鍍 )的干燥條件為溫度70~80℃ ，時(shí)間 18~18h。 ABS 制 品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過(guò)浸入冰乙酸中檢驗(yàn)；如應(yīng)力太大和制品對(duì)應(yīng)力開(kāi)裂絕對(duì)禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體條件為放于 70~80℃ 的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi) 2~4h，再冷卻至室溫即可 。 成型壓力、 當(dāng)塑料基本上填滿(mǎn)模腔后（通常是在模腔填充到 95%98%的時(shí)候）螺桿保持一定的設(shè)置壓力（保壓壓力），作用在融熔的塑料中，使得模腔內(nèi)產(chǎn)品更飽和，尺寸更穩(wěn)定，但是，過(guò)大的保壓壓力會(huì)增加產(chǎn)品成形后的內(nèi)應(yīng)力。 模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第四章 成型前的準(zhǔn)備 注塑成型工藝簡(jiǎn)介 注塑成型 就 是利用 流體 塑料的可擠壓性與可模塑性，首先 將松散 的 成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫機(jī)筒內(nèi)加熱成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開(kāi)啟模具便 后 可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個(gè)階段的工作 ，如圖 31所示 ： 圖 41 注塑成型壓力 — 時(shí)間曲線(xiàn) （ 1）物料準(zhǔn)備 ： 成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀(guān)、顆粒情況 、 有無(wú)雜質(zhì)等進(jìn)行 簡(jiǎn)單 檢驗(yàn)，并檢測(cè) 其熱穩(wěn)定性 、 流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。對(duì)于吸濕性 較 強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量 預(yù)先 進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若 還 有嵌件，還 需 知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱， 來(lái) 避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要 利 用脫模劑，以利于脫模。 （ 2）注塑過(guò)程 ： 塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱 并 達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射 、 保壓 、 倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過(guò)程可以用如圖所示 。 其中 t0所代表 的是 螺桿或柱塞開(kāi)始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿(mǎn)熔體（ t=t1）時(shí)，熔體 的 壓力模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 迅速上升，達(dá)到最大值 P0。從時(shí)間 t1到 t2，塑料處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模 腔內(nèi)以彌補(bǔ)因 為 冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動(dòng)，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(dòng)方向排列） 很 容易被凝結(jié)，所以這一階段是大 的 分子定向形成的主要階段。 而 這一階段的時(shí)間越長(zhǎng)，分子定向的程度越高。從螺桿開(kāi)始后退到結(jié)束（時(shí)間從 t2到 t3），由于模腔的內(nèi) 部 壓力比流道內(nèi)高，會(huì)發(fā)生熔體倒流，使模腔的內(nèi) 部 壓力迅速下降。倒流一直到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。其中，塑料制件平均收縮率 是由 塑料凝結(jié)時(shí)的壓力和溫度決定 的 。 （ 3）制件 的 后處理 ： 由于成型過(guò)程中 熔融 塑料在溫度和壓力下的變形流動(dòng) 十分 復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不 均勻 以及充模后冷卻速度 不一致 ， 導(dǎo)致 制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)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 了引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能 、 光學(xué)性能 以 及 外觀(guān) 質(zhì)量變壞， 甚至 嚴(yán)重時(shí)會(huì)開(kāi)裂。 所以 有的塑件需要進(jìn)行后處理，常用的后處理有退火和調(diào)濕兩種 方法 。 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(duì)制件進(jìn)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(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件 。 調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為 121℃ ，加熱溫度為 100～ 121℃ ，保溫時(shí)間與制件厚度有關(guān)，通常取 2～ 9小時(shí)。 注塑成型工藝條件 （ 1）壓力 ： 注射成型過(guò)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(dòng)的阻力，提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對(duì)于像 ABS 流動(dòng)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(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)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(shí)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(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為 ~。 （ 2）溫度 ： 注塑成型過(guò)程中需控制的溫度有料筒溫度 、 噴嘴溫度和模具溫度。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(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)控制；為了保證制件 有較高的形狀和尺寸精度，模具溫模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 度必須低于塑料的熱變形溫度 ，來(lái) 避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形。 ABS料筒 溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 31所示 ： 表 42 溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 料筒溫度 /℃ 噴嘴溫度 /℃ 模具溫度/℃ 熱變形溫度 /℃ 前 段 中段 后 段 200 210 220 220 60 65~96 —— （