【文章內(nèi)容簡介】 外觀要求：塑件美觀，外部光潔性好 根據(jù)上述的要求可歸納該產(chǎn)品 設(shè)計(jì)要求制品材料具有一定的抗沖擊性能并且是電子產(chǎn)品外殼需要良好的電絕緣性能好，尺寸精度要高。該產(chǎn)品 要求材料有較好的機(jī)械性能，如抗拉強(qiáng)度、抗應(yīng)力開裂性、彈性模量都要求較高。根據(jù)產(chǎn)品要求，該塑件為大批量生產(chǎn)，采用注塑成型。 塑料注射成型工藝結(jié)構(gòu) 與尺寸精度分析 塑料注射產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)良直接影響到產(chǎn)品的使用性能和力學(xué)性能以及注射工藝性。合理的結(jié)構(gòu)可以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和沖擊韌度而且可以減少熔融塑料的填充阻力以減少成型周期降低成本。特別是塑料收縮率難以控制導(dǎo)致翹曲、局部凹陷、拱印以及尺寸精 度。 原材料的選擇及原材料的工藝分析 該具有一定的壽命，所以還必須滿足各種力學(xué)性能的要求。在現(xiàn)實(shí)社會環(huán)境的要求也決定了材料的選擇。所以各種產(chǎn)品的選料除了具有一定使用要求和力學(xué)性能的同時(shí)還應(yīng)該安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。 ABS、 PC 聚碳酸酯 塑料概述 ABS( Acrylonitrile Butadiene Styrene)俗稱超不碎膠，是一種高強(qiáng)度改性 PS，由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種組元以一定的比例共聚而成， 三元結(jié)構(gòu)的 ABS 兼具各組分的多種固有特性：丙烯腈能使制品有較高的強(qiáng)度和表面硬度，提高耐化學(xué)腐蝕性和耐熱性；丁二烯使聚合物有一定的柔順性，使制件在低溫下具有一定的韌性和彈性、較高的沖擊強(qiáng)度而不易脆折；苯乙烯使分子鏈保持剛性，使第二章 鼠標(biāo)上殼設(shè)計(jì)及塑件的工藝分析 7 材質(zhì)堅(jiān)硬、帶光澤，保留了良好的電性能和熱流動性，易于加工成型和染色。 ABS 本色為淺象牙色，不透明，無毒無味，屬于無定形塑料。粘度適中，它的熔體流動性和溫度、壓力都有關(guān)系，其中壓力的影響要大一些。屬于減敏性塑料。 塑料的主要優(yōu)點(diǎn)： 綜合性能比較好：機(jī)械強(qiáng)度高；抗沖擊能力強(qiáng)，低溫時(shí)也不會迅速下降；缺口敏感性較好；抗蠕變性好，溫度升高時(shí)也不會迅速下降；有一定的表面硬度，抗抓傷；耐磨性好，摩擦系數(shù)低；電氣性能好，受溫度、濕度、頻率變化影響?。荒偷蜏剡_(dá) 40℃；耐酸、堿、鹽、油、水；可以用涂漆、印刷、電鍍等方法對制品進(jìn)行表面裝飾；較小的收縮率，較寬的成型工藝范圍。 塑料的主要缺點(diǎn)： 不耐有機(jī)溶劑，會被溶脹，也會被極性溶劑所溶解；耐候性較差，特別是耐紫外線性能不好；耐熱性不夠好。 普通 ABS 的熱變形溫度僅為95℃ ~98℃。 綜上所述， ABS 是一類較理想的工程塑料，為各行業(yè)所廣為采用。航空、造船、機(jī)械、電氣、紡織、汽車、建筑等制造業(yè)都將 ABS 作為首選非金屬材料。 PC 聚碳酸酯 英文名稱 :Polycarbonate 典型應(yīng)用范圍 : 電氣和商業(yè)設(shè)備，交通運(yùn)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(shí)。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(xué)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(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性。 PC 的缺口伊估德沖擊強(qiáng)度（ otched Izod impact stregth）非常高，并且收縮率很低，一般為 %~%。 PC 有很好的機(jī)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(shí)，要以產(chǎn)品的最終期望為基準(zhǔn)。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(jìn)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(jì)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(qiáng)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(jī)外殼、充電器外殼等。 作為模具設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)間較長時(shí)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(biāo)上殼設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)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(shí)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(qiáng)，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(jì)澆口的時(shí) 候，可以 適當(dāng)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(jì)的時(shí)候可以做小，可以在試模的時(shí)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(qiáng)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(diǎn)及特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 具高強(qiáng)度及彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)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(diǎn)： （ 1） 綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好； （ 2） 與 372 有機(jī)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(biāo)上殼設(shè)計(jì)及塑件的工藝分析 9 （ 3） 有高抗沖，高耐熱，阻燃，增強(qiáng)，透明等級別； （ 4） 流動性比 HIPS 差一點(diǎn)，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(qiáng)度等物理機(jī)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(jì)量行程 （ ～ ） D，因?yàn)槿哿蠈^熱和在料筒內(nèi)殘留時(shí)間過長很敏感； 殘留時(shí)間不應(yīng)超過 6min，在熱流道中的滯留時(shí)間也應(yīng)盡可能小 。 （ 10）殘料量 2～ 5mm，取決于計(jì)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(jìn)行過適當(dāng)?shù)念A(yù)烘 干；如為強(qiáng)度要求不高的制品則更好 。 第二章 鼠標(biāo)上殼設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jī)器停工時(shí)段 關(guān)閉加熱，像操作擠出機(jī)一樣操作機(jī)器清洗料筒 。 （ 15）料筒設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)螺桿直徑為 50mm；對大直徑螺桿，采用低壓縮和短計(jì)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(jī)的選擇 11 第三章 塑件分型面的位置和注塑機(jī)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(jìn)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(jì)效益等相關(guān)因素確定，在確定時(shí)必須進(jìn)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(fèi)用也將較低，材質(zhì)硬度高。因此這次設(shè)計(jì)采用推桿脫模機(jī)構(gòu)進(jìn)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(jī)的選擇 12 圖 31 分型面的選擇 分型面的設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)塑料注射模具時(shí)，選擇分型面是一個(gè)主要的環(huán)節(jié)。分型面選擇合適，模具的工藝性強(qiáng)，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(gè)或幾個(gè)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(dāng)模體逼和時(shí)，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