3002 開關類電器元件注塑模設計,開關,電器元件,注塑,設計
2003-5-2塑件分析： ? 該塑件為開關類電器元件，所以要求所選材料有非常好的化學穩(wěn)定性，機械強度、電絕緣性能和熱穩(wěn)定性。? 塑件面扁平，較薄，有兩方孔及較多分布均勻的桿件和細孔，在設計模具時需要用到鑲塊和鑲桿。2003-5-2所選材料：PETP （聚對苯二甲酸乙二醇酯）? 典型應用范圍 汽車工業(yè)（結構器件如反光鏡盒，電氣部件如車頭燈反光鏡等） ，電器元件（馬達殼體、電氣聯(lián)結器、繼電器、開關、微波爐內(nèi)部器件等） 。工業(yè)應用（泵殼體、手工器械等） 。? 注塑工藝及模具條件 干燥處理：由于 PET 的吸濕性較強，注塑成型前必須進行干燥處理。建議干燥條件為 120—165℃，4h 的干燥處理。要求濕度應小于 0.02%。 熔化溫度：對于無玻璃纖維填充的品種為 265—280℃；對于玻璃填充的品種為275—290℃。模具溫度：80—120℃。注射壓力：30—130Mpa。注射速度：在不導致脆化的前提下可采用較高的注射速度。流道和澆口：可以使用所有常規(guī)類型的澆口。澆口尺寸應當為塑件厚度的 50%到 100%。? 化學和物理性能 PET 的玻璃轉(zhuǎn)化溫度在 165℃左右，結晶溫度范圍是120—220℃。PET 在高溫下有很強的吸濕性。玻璃纖維增強型的 PET 材料，在高溫下還很容易發(fā)生彎曲變形?？梢酝ㄟ^添加結晶增強劑來提高材料的結晶程度。用 PET 加工的透明制品具有光澤度并且熱變形溫度高?？梢韵?PET 中添加云母等特殊添加劑，使彎曲變形減到最小。采用較低的模具溫度成型非填充的 PET 材料，可獲得透明的制品。比較：PBTP（聚對苯二甲酸丁二醇酯）2003-5-2? 典型應用范圍 家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風扇、頭發(fā)干燥即殼體、咖啡器皿等） ，電器元件（開關、電機殼、保險絲盒、計算機鍵盤按鍵等） ，汽車工業(yè)（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗不件等） 。? 注塑工藝及模具條件 干燥處理：這種材料在高溫下很容易水解，因此注塑成型前的干燥處理很重要，建議在 120℃的空氣中干燥 6—8h，或者在 150℃的空氣中干燥 2—4h。濕度必須小于 0.03%。如果用吸濕干燥器干燥，建議干燥條件為 150℃，2.5h。熔化溫度：225—275℃，建議溫度 250℃。模具溫度：對于未增強型材料為 40—60℃。要很好地設計模具的冷卻回路以減小塑件的彎曲變形。冷卻過程一定要快而均勻。建議模具冷卻回路的直徑為 12mm。注射壓力：中等（最大到 150MPa） 。注射速度：應使用盡可能快的注射速度（因為 PBT 的凝固很快） 。流道和澆口：建議使用圓形流道以減少壓力傳遞中的壓力損失。? 化學和物理性能 PBT 是最堅韌的工程熱塑性材料之一，它是半結晶材料，有非常好的化學穩(wěn)定性，機械強度、電絕緣性能和熱穩(wěn)定性。這種材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)定性。PBT 吸濕性很弱。由于 PBT 的結晶速度很高，它的粘性很低，因此塑件成型的周期時間一般也較短。兩種材料性能非常相似，也都可以用作開關類電器元件。但經(jīng)過仔細分析，發(fā)現(xiàn) PET 的某些性能優(yōu)于 PBT。PBT 的凝固很快，要使用相當快的注射速度。不過本人認為如果能保證高速度注射，選擇 PBT 也是可以的。2003-5-2PETP（聚對苯二甲酸乙二醇酯）的部分塑料性能如下表：塑料性能 單位密度 g/cm3 1.31~1.55比體積 cm3/g 0.73~0.76吸水率 % 0.26物理性能摩擦系數(shù) 阿姆斯特試驗 μ=0.27b=2.5玻璃化溫度 ℃ 69熔點 ℃ 255~260計算收縮率 % 1.8比熱容 J/（kg ·K） 2200熱導率 W/（m·K） 0.250熱性能燃燒性 cm/min 慢2003-5-2擬定模具結構形式1. 確定型腔數(shù)量及排列方式精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構，對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求） ，形狀簡單，又是大批大量生產(chǎn)時，采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率人為提高。基于塑件形狀以及下文澆注系統(tǒng)的設計，模具結構采用一模兩腔結構。2.模具結構型式注射機的選擇最經(jīng)濟型腔數(shù)的確定，實質(zhì)上是注塑件生產(chǎn)成本的經(jīng)濟核算。但在注射模設計初始方案決定階段，由于澆注系統(tǒng)等技術參數(shù)尚屬未知，下述型腔數(shù)的確定是一種估算的預測方法，一些參數(shù)要憑經(jīng)驗來決定。影響型腔數(shù)的因素影響最經(jīng)濟型腔數(shù)的因素，有技術參數(shù)和經(jīng)濟指標兩個方面。 。技術參數(shù)有鎖模力和、最小和最大注射量、塑化能力、模板尺寸和流變參數(shù)。這里只考慮注射機鎖模力和最大注射量兩個主要參數(shù)(why?)。反之，我們也可以這種方法來初屈服強度 MPa 68抗拉強度 MPa 68拉伸彈性模量 GPa 2.9抗彎強度 MPa 104抗壓強度 MPa 77抗剪強度 MPa 63力學性能布氏硬度 HB 14.22003-5-2步選擇注射機的型號，再加下文的注射機工藝參數(shù)的校核，照樣可以得到一個合乎要求的注射機。塑件的體積與質(zhì)量計算如下：塑件質(zhì)量 M1=20g密度 ρ=1.31—1.55g/cm 3 取 ρ=1.4 g/cm 3塑件體積 V1=m/ρ=20/1.4=14.3 g/cm 3 據(jù)統(tǒng)計，每個塑件所需澆注系統(tǒng)體積是塑件體積的 0.2~1 倍。假設選擇一模兩腔，則總質(zhì)量： M=澆注系統(tǒng)質(zhì)量+塑件質(zhì)量=0.8*2m+2m=72g總體積： V=1.8×2V1=1.8×2×14.3=51.48 cm 3試選用 XS-ZY-125 型號的注射機。檢驗：1．注射機的鎖模力（實用估算式）A=3.14×49×49=7539.14 cm2n1=0.6F/Apc =（0.6×900×1000）/（A×35）=2.05式中 F——注射機的鎖模力，NA——每個制件在分型面上的投影面積， mm2pc——型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，Mpa2．注射機注射量n2=0.6VG/1.6V=0.375 VG /V=（0.375×125）/14.3=3.28g式中 VG——注射機的公稱注射量，cm 3V——每個成型塑料件的體積，cm 3由以上兩個方面，可見，以這個注射機可以完全滿足一模兩腔所要求必備的2003-5-2一些性能。注射機型號和主要技術規(guī)格型號 XS-ZY-125螺桿直徑 (mm) φ42注射容量 (cm 3) 125注射壓力 (MP3) 119鎖模力 (Kn) 900最大注射面積 320最大 300模具厚度(mm) 最小 200模板行程(mm) 300球半徑(mm) 12噴嘴孔半徑(mm) φ4定位孔直徑(mm) φ100 00.025中心孔徑(mm)孔徑(mm) φ22頂出兩側(cè)孔距(mm) 230（盡可能將表格排在一頁）注射機工藝參數(shù)的校核為使注射成型過程進行順利進行，須對以下工藝參數(shù)進行校核。1．最大注射量的校核 為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑料質(zhì)量（塑件和流道凝料質(zhì)量之和）應在公稱注塑量的 35%—75%范圍內(nèi)，最大可達 80%，最小應不小于 10%。2003-5-2計算得： 125×35%=43.75125×75%=93.75上面計算得塑件和流道凝料體積之和 51.48 cm3 。2．注射壓力的校核所選用的注塑機的注射壓力須大于成型塑件所需的注射壓力。成型所需的注射壓力與塑料的品種、塑件形狀及尺寸、注塑機類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關。PET 注射壓力：30—130Mpa注射機注射壓力：119 Mpa3．鎖（合）模力校核型（模）腔壓力可按下式粗略計算：PC=κP（Mpa）= （0.25~0.5 ）×119=29.75~59.5式中 PC——型（腔）模壓力，P——注塑壓力，κ——壓力損耗系數(shù)。隨塑料品種、澆注系統(tǒng)結構、尺寸、塑件形狀、成型工藝條件以及塑件復雜程度不同而異，通常在 0.25~0.5 范圍內(nèi)選取。根據(jù)經(jīng)驗，型腔壓力常取 20~40Mpa。取 PC=35 Mpa型腔平均壓力 PC 決定后，可以按下式校核注塑機的額定鎖模力：T> KPCAKPCA =2×1.1×35×3.14×492 =580513.8 kN =580.5kN
收藏