【正文】 零件名稱 ：燈罩 設(shè)計(jì)要求 ： 生產(chǎn)批量：大批量 材 料：聚碳酸酯 未注公差取 MT5級(jí)精度 塑件成型工藝參數(shù)的確定 塑件成型工藝參數(shù)的確定 查表 4－ 1得出工藝參數(shù)如下表，試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。 長(zhǎng)：加大塑件的內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生變形，開裂，脫模困難。 合模時(shí)間： 長(zhǎng)：模具溫度低，熔料在料筒中停留時(shí)間過長(zhǎng)。 ? ⑶保壓壓力： 型腔充滿后，繼續(xù)對(duì)模內(nèi)熔料施加的壓力。 作用 ： 克服熔體流動(dòng)充模過程中的流動(dòng)阻力，使熔體具有一定的充模速率以便充滿型腔。 2）壓力 ? ⑴ 塑化壓力（背壓） ： 指采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿頂部熔體在螺桿旋轉(zhuǎn)后退時(shí)所受的壓力。 ? ⑶ 模具溫度： ? 模具溫度 ↑ ，流動(dòng)性 ↑ ，密度和結(jié)晶度 ↑ ，收縮率和生產(chǎn)率 ↓ 。 ?判斷料筒溫度是否合適，可采用對(duì) 空注射法觀察或直接觀察塑件質(zhì)量的好壞。 ③熔料溫度高，流動(dòng)性好，易產(chǎn)生溢料、溢邊。 目的： 消除殘余應(yīng)力；使制品盡快達(dá)到吸濕平衡，以防止在使用過程中發(fā)生尺寸變化。 作用： 消除塑件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定塑件尺寸，提高結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而提高其彈性模量和硬度。 ~20176。 ? 脫模 塑件冷卻到一定的溫度 ,推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。 ? 塑化 通過注射機(jī)加熱裝置的加熱，使得螺桿中的塑料原料熔融，成為具有良好的可塑性的塑料熔體 。 ? 料筒清洗： 當(dāng)改變產(chǎn)品、更換原料及顏色時(shí)均需清洗料筒。另外，一些流動(dòng)性好的熱固性塑料也可用注射成型。 （ 3）在塑件內(nèi)壁有 4個(gè)高 、長(zhǎng) 11的內(nèi)凸臺(tái)，因此成型后塑件不易取出，需要考慮側(cè)抽芯裝置。 3． 塑件表面質(zhì)量分析 該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點(diǎn)及熔接痕，粗糙度可取 m。 結(jié)論 1．熔融溫度高且熔體粘度大，對(duì)于大于 200g的塑件應(yīng)用螺桿式注射機(jī)成型，噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴，并加熱，嚴(yán)格控制模具溫度，一般在 70～ 120℃ 為宜，模具應(yīng)用耐磨鋼，并淬火； 2．水敏性強(qiáng)，加工前必須干燥處理，否則會(huì)出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象； 3．易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴(yán)格控制成型條件，塑件成型后退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應(yīng)力集中，脫模斜度宜取 2℃ 。 有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等。 產(chǎn)品工藝性分析案例 本章結(jié)束 ? 作業(yè) 1：選擇你所熟悉的塑件進(jìn)行 結(jié)構(gòu)分析。 ? 塑件工藝性設(shè)計(jì)包括：塑料材料選擇、尺寸精度和表面粗糙的確定、塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。 ?對(duì)于應(yīng)力難以消除的塑料 ， 可在嵌件周圍覆蓋一層 高聚物彈性體 或在成型后進(jìn)行 退火 來降低應(yīng)力 。 表 3— 10列出了嵌件周圍塑料層的許用厚度 。 圖 a嵌件直接插在模內(nèi)光桿上； 圖 b為一凸臺(tái)與模具上孔配合，增加了定位穩(wěn)定性和密封性； 圖 c以模具上的凸出圓環(huán)和內(nèi)螺紋嵌件配合； 圖 d采用內(nèi)部臺(tái)階與模具上的插入桿配合。 常用的嵌件材料為金屬，常見的形式圖 3— 17： (a)為圓形嵌件； (b)為帶臺(tái)階圓柱形嵌件； (c)為片狀嵌件； (d)為細(xì)桿狀貫穿嵌件。 但在輻板上有圖 a所示的大孔時(shí) ， 因孔在成型冷卻時(shí)很少向中心收縮 ， 會(huì)使齒輪歪斜 ， 對(duì)此可采用圖 b所示的輻板結(jié)構(gòu) 。 輪轂厚度 H2 ≥ H（齒寬厚度） =D （軸孔直徑） 。 1 齒輪的設(shè)計(jì) 目前 ， 在精度和強(qiáng)度要求不高的機(jī)構(gòu)中常見到塑料齒輪傳動(dòng) 。 ⑤ 塑料螺紋 與金屬螺紋的配合長(zhǎng)度應(yīng)不大于螺紋直徑的1． 5倍 (一般配合長(zhǎng)度為 8～ 10牙 )。 ②塑料螺紋的精度不高，一般低于 GB3級(jí)。 2）盲孔設(shè)計(jì)： 無論通孔還是盲孔，兩孔太近時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)孔。 (c)為一端固定，一端導(dǎo)向支撐，這種方法使型芯有較好的強(qiáng)度和剛度，又能保證同軸度， 常用 ，但導(dǎo)向部分周圍由于磨損易產(chǎn)生圓周縱向溢料 B。 如圖所示 。如圖 1 2 在滿足使用要求的前提下 ,制件的所有的轉(zhuǎn)角盡可能設(shè)計(jì)成圓角，或者用圓弧過渡。 當(dāng)塑件上有一面作為支承面來使用時(shí)，將該面設(shè)計(jì)為一個(gè)整面是不合理的，如圖 a所示。 加強(qiáng)筋與支承面間留有間隙 增加剛性減少變形的其他措施 將薄殼狀的塑件設(shè)計(jì)為球面，拱曲面等，可以有效地增加剛性、減少變形。 （ 3）應(yīng)避免或減少塑料的局部集中，以防止產(chǎn)生凹陷和氣泡。～ 5176。 從 留模方位 考慮 : 留在型芯， 內(nèi)表面脫模斜度 ﹤ 外表面 留在型腔， 外表面脫模斜度 ﹤ 內(nèi)表面 脫模斜度設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 壁厚過小 壁厚過大 強(qiáng)度及剛度不足，塑料流動(dòng)困難 原料浪費(fèi)，冷卻時(shí)間長(zhǎng)，易產(chǎn)生缺陷 熱塑性塑料與熱固性塑料相比允許較小的壁厚 熱塑性塑料：最小壁厚允許到 ㎜，一般 不宜小于 ~㎜常取 2~4㎜ 熱固性塑料：小型塑件取 ~㎜，大型塑 件取 ~8㎜ 塑件壁厚設(shè)計(jì)原則： 厚薄適中 均勻壁厚 ?滿足塑件結(jié)構(gòu)和使用性能要求下取小壁厚 常用塑料壁厚的推薦值見書表 、 ? 同一塑件各處的壁厚盡可能均勻一致 ，否則制品成型收縮不均，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品開裂、變形。要求塑件在脫模溫度下有足夠的彈性，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等） 可強(qiáng)制脫模 的側(cè)向凹、凸結(jié)構(gòu) 多數(shù)情況下，塑件的側(cè)凹凸不可能強(qiáng)制脫模，應(yīng)采用 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) 為了 便于塑件脫模 ，防止脫模時(shí) 擦傷塑件 ，必須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有足夠的斜度 α，在模具上稱為 脫模斜度 。 模具尺寸精度比塑件尺寸精度高 23級(jí)。 ② 影響塑件尺寸精度的因素 : 塑料收縮率的波動(dòng)以及成型時(shí)工藝條件的變化 模具的制造精度、磨損程度和安裝誤差 ③ 尺寸精度的確定： 會(huì)根據(jù)教材表 3－ 3－ 2（精度等級(jí)的選用）選擇塑件公差等級(jí) 模塑件公差代號(hào)為 MT ， 公差等級(jí)分 7級(jí) （表 3－ 1塑件公差數(shù)值表）。 ? 受 成形設(shè)備 的限制， 注射成形 的塑件尺寸要受到注射機(jī)的 注射量 、 鎖模力 和 模板尺寸 的限制； 壓縮和壓注 成形的塑件尺寸要受到 壓機(jī)最大壓力 和壓機(jī) 工作臺(tái)面最大尺寸 的限制。 g/cm 3它的重量松散塑料的體積 1?塑件體積塑料粉體積 167。 塑料成型的工藝特性 6）比容和壓縮率（主要是針對(duì)熱固性塑料） 比容＝ 壓縮率＝ 表示粉狀塑料的松散程度，用來確定熱固性塑料壓縮模加料腔的大小。因此，對(duì)吸濕性和粘附水分傾向大的塑料，在成型之前應(yīng)進(jìn)行干燥，使水分控制在 ～ 0 .2%以下 167。 167。 167。 167。 PS、 PP、 PA、 PMMA、 ABS、 AS、 PC、 CA對(duì)溫度敏感。 塑料成型的工藝特性 ?影響塑料流動(dòng)性的因素 塑料的分子結(jié)構(gòu)與成分： 具有線型分子結(jié)構(gòu)塑料流動(dòng)性好。 塑料成型的工藝特性 螺旋線長(zhǎng)度用標(biāo)準(zhǔn)阿基米德螺旋線模具來測(cè)定。 167。 ?塑料的 流動(dòng)性差 ，就 不易充滿型腔 ，因此需要較大的成形壓力才能成形。 模具結(jié)構(gòu) 模具的分型面、加壓方向、澆口形式（ 直接澆口 和 點(diǎn)澆口 ）、尺寸及分布等對(duì)收縮率及方向性影響也很大，如采用直接澆口，澆口截面大，收縮小，但方向性明顯。 塑料成型的工藝特性 167。有較高的耐熱性或電絕緣性及耐腐蝕性能。與通用塑料相比，產(chǎn)量低、價(jià)格高，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、化學(xué)性能及耐熱、耐磨和尺寸穩(wěn)定性。 如： PE、 PP、 PS、 PVC等。 ? （ 2）過度硬化（ 過熟） ? 塑件機(jī)械 強(qiáng)度不高、變色、發(fā)脆 ， 表面 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)密集的 小泡 ；可使塑件產(chǎn)生 焦化 和 裂解 現(xiàn)象。 ?交聯(lián)的程度，稱為交聯(lián)度 。 2）交聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)： 經(jīng)過交聯(lián)后，聚合物的 強(qiáng)度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性 和 尺寸穩(wěn)定性 均能比原來有所 提高 。 (3)水降解 如果聚合物的分子結(jié)構(gòu)中含有容易被水解的化學(xué)基團(tuán)，這些基團(tuán)很容易在注射溫度和壓力下被聚合物中的水分分解，生產(chǎn)中將這種現(xiàn)象叫做水降解。 綜上所述，聚合物的取向?qū)λ芗男阅苡绊懞艽蟆? 1）取向的概念 聚合物大多分子在應(yīng)力作用下形成的有序排列叫做取向結(jié)構(gòu)。 ? 力學(xué)性能 抗拉強(qiáng)度 隨結(jié)晶度的增大而 提高 ； 沖擊韌性 將 下降 ； 彈性模量 將 減小 。 結(jié)晶和非結(jié)晶聚合物的主要區(qū)別： 可以結(jié)晶的有：①分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)稱性高的聚合物，如聚乙烯等。 167。 ?要綜合考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性、設(shè)備和模具的可靠性及制件的質(zhì)量等因素，確保成型工藝能有最佳的注射壓力 和 注射溫度 。 （ 3）壓力對(duì)粘度的影響 在一定 壓力作用 下，聚合物大分子間的 自由空間被壓縮 減小，宏觀上將表現(xiàn)出 體積收縮 ， 流動(dòng)阻力隨之 增大 。 應(yīng)用意義：在注射成型中 ， 聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量 分布比較寬時(shí) ， 雖然能呈現(xiàn) 黏度小 、 流動(dòng)性好的 特點(diǎn) ， 但成型出的制品性能比較差 。 為什么聚合物熔體會(huì)有“剪切稀化”效應(yīng)？ nK ?? ?? （ 1）聚合物結(jié)構(gòu)對(duì)粘度的影響 1)分子結(jié)構(gòu) 聚合物的分子結(jié)構(gòu)對(duì)黏度影響比較復(fù)雜： a、對(duì)于 主鏈結(jié)構(gòu) 主要是柔順性較好的聚合物，鏈間的纏結(jié)點(diǎn)多，鏈的解纏、伸長(zhǎng)和滑移困難，熔體流動(dòng)時(shí)的非牛頓性強(qiáng)； b、聚合物大分子中 支鏈結(jié)構(gòu) 對(duì)黏度的影響：支化程度越高，與其它大分子纏繞越緊，黏度增大，流動(dòng)性降低； 2)相對(duì)分子質(zhì)量 ? 聚合物 相對(duì)分子質(zhì)量較大 時(shí)：其 大分子鏈加長(zhǎng) ，大分子鏈 移動(dòng)減慢 。 假塑性液體的剪切速率與切應(yīng)力及表觀粘度的關(guān)系如圖： 1）變形和流動(dòng)所需要的 切應(yīng)力 隨 剪切速率 呈 指數(shù)規(guī)律增大 ； 2）變形和流動(dòng)所受到的粘滯阻力，即液體的 表觀粘度 隨 剪切速率 呈 指數(shù)規(guī)律減小 。 n≠1時(shí) ，絕對(duì)值 ∣ 1－ n∣ 越大，流體的非牛頓性越強(qiáng)，剪切速率對(duì)表觀粘度的影響越強(qiáng)。但是， 表觀粘度 表征的是非牛頓液體（服從指數(shù)流動(dòng)規(guī)律）在外力的左右下抵抗剪切變形的能力。 nK ?? ?? 167。 ? 由于聚合物的大分子結(jié)構(gòu)和纏繞，聚合物熔體流動(dòng)行為遠(yuǎn)比低分子液體復(fù)雜。 式中 ， 單位時(shí)間內(nèi)流體所產(chǎn)生的切應(yīng)變 （ 剪切速率 ） ，s— 1。 ： 牛頓在研究 液體流動(dòng) 時(shí)發(fā)現(xiàn)， 溫度一定 時(shí)，低分子液體在流動(dòng)時(shí)的 切應(yīng)力 和 剪切速率 之間存在著如下關(guān)系： ??? ??167。 167。 聚