4.2主流道衬套与定位圈的设计 22
4.3分型面与动定模尺寸的确定 24
4.4拉料杆与顶杆的设计 25
4.5二维总图与三维装配图 26
结论 28
致谢 30
参考文献 31
1.1研究背景
第一章绪论
塑料是以高分子聚合物为主要成分,并在加工为制品的某阶段可流动成型的材料[1],随着我国经济的发展,塑料凭借其在农业、包装、汽车、建筑等多个领域的广泛应用,塑料工业的发展前所未有的好[2]。人们在经济水平提高的同时,对于生活用品的要求也逐渐增加,即要求设备和用品既要轻便又要耐用不容易坏,这为塑料产品的研究与发展提供了契机和更为广阔的市场空间[3]。最为典型且与我们生活最为密切的便是3C产品即计算机、通信、消费类电子产品,这类3C小家电的更新换代很快,且设计理念越来越倾向于“轻薄短小”,这类塑料产品我们称之为薄壁塑件。显然,人们对薄壁塑件的要求日益变高,同时对其的依赖和需求也越来越高[4,5]。
对于薄壁塑件来说,影响其成型质量的是加工过程中的工艺参数和相对应的注塑模具[6,7]。工艺参数分为三大类,包括温度、压力、时间,温度包括料筒温度、喷嘴温度、模具温度三类,料筒温度、喷嘴温度影响塑料的塑化和流动,模具温度影响塑料的流动和冷却定型;压力包括塑化压力、注射压力、保压压力,它们直接影响塑料的塑化和塑件的质量;时间即成型周期,包括合模时间、注射时间、保压时间、模内冷却时间和其他时间贯穿了塑件由原料到成品的整个过程。
从薄壁塑件的成型结果来看,因为其材料的不同,参数的不同,模具设计的差异,会导致塑件产品出现各种缺陷。常见的缺陷包括:翘曲变形、短射、熔接线、缺料、缩水、表面影像、气纹、毛边、变形、表面不洁等,其中以前三种缺陷最为常见。
翘曲是因为内部应力不均匀导致制件在平面度上的起伏较大,直边向着内外方向发生了扭转或弯曲变形[8]。翘曲变形的产生会使制件的形位公差达不到要求,误差的产生还会影响塑件的美观和使用[9]。翘曲的影响因素非常复杂,可以涵盖到从塑件的设计到加工成型的整个过程[10]。内部应力来源是塑件冷却收缩不均匀产生的残余应力,残余应力和塑件不同部位温度差异造成了收缩的出现。翘曲的产生是无法完全避免的,但是我们可以通过改善冷却系统、浇注系统和各种工艺参数来尽量减小翘曲量。
短射即填充不足,就是塑件在受到各种因素的影响后,在充填过程中无法完全充填,也就是塑料熔体在没有完全充满型腔就已经凝结的现象[11]。这种现象的产生主要受到冷凝层的影响,当较热的塑料熔体进入型腔,接触到相对温度较低的型腔和型芯时,便会产生冷凝层。对于壁厚较大的塑件来说,冷凝层对塑料熔体流动充填的影响较小,但时若该塑件的壁厚很小以致小到一个毫米甚至更小时,冷凝层对充填过程的阻碍作用将呈指数增长,极易造成充填不满。避免充填不足的方法主要是是选择充填效果较好的材料,或者优化模具设计,增大注射压力等。
熔接痕的出现是因为多个进浇口的存在,导致的塑料熔体在分流后再次融合,由前锋冷料相溶在一起产生的痕迹。这些熔接痕迹所处区域的结构和性能明显劣于其他区域,且影响塑件的外观和整体性能[12]。熔接痕可以通过优化浇口,调整工艺参数来减少[13]。