3002 開關(guān)類電器元件注塑模設(shè)計,開關(guān),電器元件,注塑,設(shè)計
2003-5-2塑件分析： ? 該塑件為開關(guān)類電器元件，所以要求所選材料有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)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(xì)孔，在設(shè)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(yīng)用范圍 汽車工業(yè)（結(jié)構(gòu)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(dá)殼體、電氣聯(lián)結(jié)器、繼電器、開關(guān)、微波爐內(nèi)部器件等） 。工業(yè)應(yīng)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(qiáng)，注塑成型前必須進(jìn)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)當(dāng)為塑件厚度的 50%到 100%。? 化學(xué)和物理性能 PET 的玻璃轉(zhuǎn)化溫度在 165℃左右，結(jié)晶溫度范圍是120—220℃。PET 在高溫下有很強(qiáng)的吸濕性。玻璃纖維增強(qiáng)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(jié)晶增強(qiáng)劑來提高材料的結(jié)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(yīng)用范圍 家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風(fēng)扇、頭發(fā)干燥即殼體、咖啡器皿等） ，電器元件（開關(guān)、電機(jī)殼、保險絲盒、計算機(jī)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(qiáng)型材料為 40—60℃。要很好地設(shè)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(yīng)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(xué)和物理性能 PBT 是最堅韌的工程熱塑性材料之一，它是半結(jié)晶材料，有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)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(jié)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(guān)類電器元件。但經(jīng)過仔細(xì)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(dāng)快的注射速度。不過本人認(rèn)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(dǎo)率 W/（m·K） 0.250熱性能燃燒性 cm/min 慢2003-5-2擬定模具結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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?；谒芗螤钜约跋挛臐沧⑾到y(tǒng)的設(shè)計，模具結(jié)構(gòu)采用一模兩腔結(jié)構(gòu)。2.模具結(jié)構(gòu)型式注射機(jī)的選擇最經(jīng)濟(jì)型腔數(shù)的確定，實質(zhì)上是注塑件生產(chǎn)成本的經(jīng)濟(jì)核算。但在注射模設(shè)計初始方案決定階段，由于澆注系統(tǒng)等技術(shù)參數(shù)尚屬未知，下述型腔數(shù)的確定是一種估算的預(yù)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(jì)型腔數(shù)的因素，有技術(shù)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個方面。 。技術(shù)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(jī)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(qiáng)度 MPa 68抗拉強(qiáng)度 MPa 68拉伸彈性模量 GPa 2.9抗彎強(qiáng)度 MPa 104抗壓強(qiáng)度 MPa 77抗剪強(qiáng)度 MPa 63力學(xué)性能布氏硬度 HB 14.22003-5-2步選擇注射機(jī)的型號，再加下文的注射機(jī)工藝參數(shù)的校核，照樣可以得到一個合乎要求的注射機(jī)。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(shè)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(jī)。檢驗：1．注射機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)型號和主要技術(shù)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(jī)工藝參數(shù)的校核為使注射成型過程進(jìn)行順利進(jìn)行，須對以下工藝參數(shù)進(jìn)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(yīng)在公稱注塑量的 35%—75%范圍內(nèi)，最大可達(dá) 80%，最小應(yīng)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(jī)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(jī)類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關(guān)。PET 注射壓力：30—130Mpa注射機(jī)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(jié)構(gòu)、尺寸、塑件形狀、成型工藝條件以及塑件復(fù)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(jī)的額定鎖模力：T> KPCAKPCA =2×1.1×35×3.14×492 =580513.8 kN =580.5kN
KPCAKPCA =2×1.1×35×3.14×492 =580513.8 kN =580.5kN
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