1,塑件形状分析
此塑件结构比较简单,外观光滑,只是制品的凹槽涉及到的脱模必须是两次顶出,塑件上有四条槽
2,材料分析
材料选用PE,是聚乙烯的简写,是由乙烯聚合而成的的聚合物,作为塑料使用时,其平均相对分子质量要在1万以上。根据聚合物条件不同,实际平均相对分子质量可从1万到几百万不等。生成的PE乙烯单体大部分是由石油裂解得到
聚乙烯是树脂中分子结构最简单的一种,它原料来源丰富,价格较低,具有优异的电绝缘性和化学稳定性,易于成型加工,并且品种较多,可满足不同性能要求,因此它从问世以来发展很快,是目前产量最大的树脂品种,用途极广泛
PE材料的性能特点:质软,机械性能差,表面硬度低,化学稳定性好,但不耐强氧化剂,耐水性好
PE的成型特点:成型前不可预热,收缩大,易变形,冷却时间长,成型效率不高,塑件有浅侧凹可强制脱模
PE材料在模具设计时应注意的事项:浇注系统应尽快保证充型,须设冷却系统,使用温度一般为<800C
PE材料的品种多,根据塑件的要求及特点,我们选用低密度聚乙烯来作为注塑材料
PE材料的品种很多,在此低密度聚乙烯(LDPE)作为塑件的注塑材料。LDPE是在高温和特别高的压力下通过典型的自由基聚合过程得到的。早在20世纪40年代初,LDPE已用于电线包覆,是PE家族中最早出现的产品。LDPE综合了许多优良的性能,如透明性、封合性、易于加工,是当今聚合物工业中应用最广泛的材料之一。
LDPE通常可采用管式和釜式反应器两种生产工艺制备,聚合时压力为(150~350)Mpa,聚合温度在150~260℃之间,并加入适量的引发剂。
与其他工艺过程得到的线性PE不同,高压自由基聚合历程易发生链转移,得到的聚合物存在大量的支链结构,这种结构使LDPE具有透明、柔顺,易于挤出等特定性能。通过控制平均相对分子质量(MW)、结晶度和相对分子质量分布(MWD),可以是LDPE树脂获得多种应用。
聚合物的平均相对分子质量是用组成聚合物的所有分子链的平均尺寸来表达的,为方便起见,在塑料工业中采用熔体流动速率(MFR)作为平均相对分子质量的量度,MFR的单位为g/10mi
n,MFR的值与平均相对分子质量的大小成反比。 LDPE的结晶度与树脂中的短支链的含量有关,结晶度通常为3040结晶度的提高是LDPE的刚性、耐化学药品性、阻隔性、拉伸强度和耐热性增加。而冲击强度、撕裂强度和耐应力开裂性能降低。 3,塑件正投影面积,体积及质量计算。 根据塑件,可算出体积及质量 如图2所示,可把塑件分成几个部分来计算,具体计算如下:塑件有4个槽,把相对的两个槽合起来计算就相当与计算一个圆住的体积根据图纸可以知道塑件的体积等于上端长方体的体积加上下端长方体的体积减掉凸模所形成的凹槽再减掉两个圆柱的体积: 设:上端长方体的体积为V上则 V上=18x1.7x70=2142mm3 下端长方体的体积为V下 V下=15x67x(7.7-1.7)=6030mm3 凹槽的体积V凹=(15x1.7x2)x(7.7-1.7)x(67-1.7x2) =4426.56mm3 根据图中所示,可设一个圆柱的长为L1=64mm体积为V1 另一个取L2=12mm体积为V2 V1=πrL1=3.14x0.62x64=7.2345mm3 V2=πrL2=3.14x0.62x12=1.35648mm3 V1 V2=7.23456 1.35648=8.59mm3 V总=2142 (6030-4426.56)-8.59=3746.49mm3 因为PE材料选用的是底密度乙烯,所以密度ρ=0.91g/cm m总=3746.49x10-3x0.91=3.4g 三、拟定的成型工艺 1、制品的成型方法 热塑性塑料指定采用注射成型,本设计选用热塑性塑料PE,可用注射成型。 2、制品的成型参数 根据制品结构特点及选定的原料PE,可拟定如下工艺参数)。 塑料名称: PE 密度(g/cm): 0.910`~0.925 计算收缩率(:0.3~0.8 预热温度(℃): 70~80 预热时间(h): 1~2 料筒温度(℃)前段170~200 后段140~160 模具温度(℃): 35~55 注射压力(MPa):60~100 成型时间(s):注射时间15~60 高压时间0~3 冷却时间20~90 总周期50~160 适应注射机类型:柱塞式 四、型腔数目 型腔数目的确定主要参考以下几点来确定 (1)、根据经济性确定型腔数目:根据总成型加工费用最小的原则,并忽略准备时间试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费 (2)、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目,当成型大型平板制件时常用这种方法 (3)、根据注射机的最大注射量确定型腔数目,根据经验,在磨具中每增加一个型腔,制品尺寸精度要降低4对于高精度制品,由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件一致,故推荐型腔数目不超过4个 (4)、由于塑件的构造比较简单,只是四周多了四个槽,并可以使用限位杆来实行强制脱模,磨具本身的结构也很简单,塑件的质量也很轻,故可以用一模两腔注射成型 同时根据塑件体积v=3746.79mm,初步确定注射机为SZ-40/32 注射机各参数如下: 项目SZ-40/32 结构形式立式 理论注射容量(cm) 40 螺杆直径(mm) 24 注射压力(MPa) 150 注射速率(g/s) 塑化能力(Kg/h) 螺杆转速(r/mi
n) 锁模力(KN) 320 拉杆内向距(mm) 205 移模行程(mm) 160 最大模具厚度(mm) 160 最小模具厚度(mm) 130 模具定位孔直径 模具定位孔直径(mm) 喷嘴球半径(mm) 10 喷嘴口孔径(mm) 3 五、型腔布局 由于塑件比较简单,而且比较小,直线形分布。为提高生产效率,可以采用一模两腔的方法。 六、分型面与排气系统设计 1、分型面选择: 选择分型面即是决定型腔空间在模内应占有的位置。 选择时应遵行如下原则: 1)、复合塑件脱模。为使塑件能从模内取去,分型面的位置应设在塑件断面尺寸大的部位。4)、确保塑件质量。分型面应不要选择在塑件光滑的外表面,避免影响外观质量;将塑件要求同轴度的 5)、有利于塑件脱模。由于模具脱模机构通常只设在动模一侧,故选择分型面时应尽可能使开模后塑件留在动模一侧。这对于自动化生产使用的模具尤其显得重要。 6)、考虑侧向轴拔距。一般机械式抽芯机构的侧向拔距都较小,因此选择分型面时应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合模方向上,而将短抽拔距做为侧向分型或抽芯。并注意将侧抽芯放在动模边,避免定模抽芯。 7)、锁紧模具的要求。侧向合模锁紧力较小,故对于投影面积较大的大型塑件,应将投影面积大的方向放在动、定模的合模方向上,而将投影面积小的方向作为侧向分型面。 8)、有利于排气。当分型面作为主要排气渠道时,应将分型面设在塑料熔体的末端,以利于排气。 9)、模具零件易于加工。选择分型面时,应使模具分割成便于加工的零件,以减小机械加工的困难。
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n,MFR的值与平均相对分子质量的大小成反比。 LDPE的结晶度与树脂中的短支链的含量有关,结晶度通常为3040结晶度的提高是LDPE的刚性、耐化学药品性、阻隔性、拉伸强度和耐热性增加。而冲击强度、撕裂强度和耐应力开裂性能降低。 3,塑件正投影面积,体积及质量计算。 根据塑件,可算出体积及质量 如图2所示,可把塑件分成几个部分来计算,具体计算如下:塑件有4个槽,把相对的两个槽合起来计算就相当与计算一个圆住的体积根据图纸可以知道塑件的体积等于上端长方体的体积加上下端长方体的体积减掉凸模所形成的凹槽再减掉两个圆柱的体积: 设:上端长方体的体积为V上则 V上=18x1.7x70=2142mm3 下端长方体的体积为V下 V下=15x67x(7.7-1.7)=6030mm3 凹槽的体积V凹=(15x1.7x2)x(7.7-1.7)x(67-1.7x2) =4426.56mm3 根据图中所示,可设一个圆柱的长为L1=64mm体积为V1 另一个取L2=12mm体积为V2 V1=πrL1=3.14x0.62x64=7.2345mm3 V2=πrL2=3.14x0.62x12=1.35648mm3 V1 V2=7.23456 1.35648=8.59mm3 V总=2142 (6030-4426.56)-8.59=3746.49mm3 因为PE材料选用的是底密度乙烯,所以密度ρ=0.91g/cm m总=3746.49x10-3x0.91=3.4g 三、拟定的成型工艺 1、制品的成型方法 热塑性塑料指定采用注射成型,本设计选用热塑性塑料PE,可用注射成型。 2、制品的成型参数 根据制品结构特点及选定的原料PE,可拟定如下工艺参数)。 塑料名称: PE 密度(g/cm): 0.910`~0.925 计算收缩率(:0.3~0.8 预热温度(℃): 70~80 预热时间(h): 1~2 料筒温度(℃)前段170~200 后段140~160 模具温度(℃): 35~55 注射压力(MPa):60~100 成型时间(s):注射时间15~60 高压时间0~3 冷却时间20~90 总周期50~160 适应注射机类型:柱塞式 四、型腔数目 型腔数目的确定主要参考以下几点来确定 (1)、根据经济性确定型腔数目:根据总成型加工费用最小的原则,并忽略准备时间试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费 (2)、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目,当成型大型平板制件时常用这种方法 (3)、根据注射机的最大注射量确定型腔数目,根据经验,在磨具中每增加一个型腔,制品尺寸精度要降低4对于高精度制品,由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件一致,故推荐型腔数目不超过4个 (4)、由于塑件的构造比较简单,只是四周多了四个槽,并可以使用限位杆来实行强制脱模,磨具本身的结构也很简单,塑件的质量也很轻,故可以用一模两腔注射成型 同时根据塑件体积v=3746.79mm,初步确定注射机为SZ-40/32 注射机各参数如下: 项目SZ-40/32 结构形式立式 理论注射容量(cm) 40 螺杆直径(mm) 24 注射压力(MPa) 150 注射速率(g/s) 塑化能力(Kg/h) 螺杆转速(r/mi
n) 锁模力(KN) 320 拉杆内向距(mm) 205 移模行程(mm) 160 最大模具厚度(mm) 160 最小模具厚度(mm) 130 模具定位孔直径 模具定位孔直径(mm) 喷嘴球半径(mm) 10 喷嘴口孔径(mm) 3 五、型腔布局 由于塑件比较简单,而且比较小,直线形分布。为提高生产效率,可以采用一模两腔的方法。 六、分型面与排气系统设计 1、分型面选择: 选择分型面即是决定型腔空间在模内应占有的位置。 选择时应遵行如下原则: 1)、复合塑件脱模。为使塑件能从模内取去,分型面的位置应设在塑件断面尺寸大的部位。4)、确保塑件质量。分型面应不要选择在塑件光滑的外表面,避免影响外观质量;将塑件要求同轴度的 5)、有利于塑件脱模。由于模具脱模机构通常只设在动模一侧,故选择分型面时应尽可能使开模后塑件留在动模一侧。这对于自动化生产使用的模具尤其显得重要。 6)、考虑侧向轴拔距。一般机械式抽芯机构的侧向拔距都较小,因此选择分型面时应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合模方向上,而将短抽拔距做为侧向分型或抽芯。并注意将侧抽芯放在动模边,避免定模抽芯。 7)、锁紧模具的要求。侧向合模锁紧力较小,故对于投影面积较大的大型塑件,应将投影面积大的方向放在动、定模的合模方向上,而将投影面积小的方向作为侧向分型面。 8)、有利于排气。当分型面作为主要排气渠道时,应将分型面设在塑料熔体的末端,以利于排气。 9)、模具零件易于加工。选择分型面时,应使模具分割成便于加工的零件,以减小机械加工的困难。
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