吸氧气外壳模具的设计与制造
吸氧气外壳模具的设计与制造
摘要:本文介绍了采用 ABS 塑料进行吸氧气外壳模具设计和加工过程,并提出一系列设计和加
工的要求。
关键词:吸氧气;设计;制造
1 制品介绍
塑料制品的原料: ABS
批量:中
用推杆顶出用复位杆复位
分开方式:一次分析注射机最大注射量: 125g
2 工艺分析
工艺过程的确定是注射模工艺规程制定的重要环节,它包括成型,前的准备、注射过程、制品
的后处理。
为了使注射成型顺利进行,保证塑料制品质量,在成型前应进行准备工作。
在成型前我们应对原料进行外观和工艺性能检验,其内容包括色泽、粒度及流动性、收缩性、
热稳定性、水分含量等。有的制品要求不同颜色或透明度,在成型前应先在原料中添加着色
剂,如果在原料中加入颜色母料则效果更好。
对于吸收性强的塑料(如聚碳酸酯、聚酰胺、聚砜等)在成型前必须进行干燥处理,否则塑料制
品将会出现斑纹、银丝和气泡等缺陷,甚至导致高分子在成型时产生降解,严重影响制品质量。
而对不易吸水的塑料(如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等塑料)只要包装、运输、贮存良好,一般不
必进行干燥处理。塑料是 ABS,吸水性比较强,所以往往要进行干燥处理。
干燥处理的方法应根据塑料的性能和生产批量等条件进行选择。
小批量生产用塑料,大多用热风循环干燥烘箱和红外线加热烘箱进行干燥;大批量生产用塑
料,宜采用负压沸腾干燥或真空干燥,其效果好、时间短。由于是中小批量生产,所以用热风
循环干燥烘箱和红外线加热烘箱进行干燥。干燥的效果与温度和时间关系很大。一般来说,温
度高、时间长,干燥效果好。但温度不宜过高,时间不宜过长,如果温度超过玻璃化温度或熔
点,会使塑料结块,造成成型时加料困难。
对于热稳定性差的塑料,还会导致变色、降解。干燥后的塑料应马上使用,否则要加以妥善贮
存,以防止再受潮。
2.1 嵌件预热
为了满足装配,使用强度的要求,塑料制品内常要嵌入金属嵌件。
由于金属和塑料收缩率差别较大,因而在制品冷却时,嵌件周围产生较大的内应力,导致嵌件
周围强度下降和出现裂纹。因此,除了在设计塑料制品时加大嵌件周围的壁厚外,成型前应对
金属嵌件进行预热。
嵌件预热应根据塑料的性能和嵌件大小而定,对于成型时容易产生应力开裂的塑料(如聚碳酸
酯、聚砜、聚苯醚等) ,其制品的金属嵌件,尤其较大的嵌件一般都要预热。对于成形时不易
产生应力开裂的塑料,且嵌件较小时,则可以不必预热。预热的温度以不损坏金属嵌件表面所
镀的锌层或铬层为限,一般为 110°C~ 130°C。对于表面无镀层的铝合金或铜嵌件预热温度可达
150°C。
在成型前,应对注射机料筒中原来残存的塑料和要使用的塑料不同或颜色不一致的都要进行清
洗。
对于螺杆式注射机通常采用直接换料清洗。换料清洗时,必须掌握料筒中的塑料和欲换的新塑
料的特性,然后采用正确的清洗步骤。
如果新塑料的成型温度比料筒内残存塑料的成型温度低,应将料筒温度升高到残存塑料的最好
流动温度后切断电源,用新料在降温下进行清洗。如果新料成型温度高,而料筒中残存塑料又
是热敏性塑料,则应选热稳定性好的塑料作为过渡换料,先换出热敏性塑料,再用新塑料换出
热稳定性好的过渡料。
目前已研制出一种新的料筒清洗剂,适用于成型温度范围在180°C ~ 280°C 的各种热塑性塑料
的注射机机筒清洗。中小型注射机,清洗剂用量在 50 ~ 200g。柱塞式注射机的料筒清洗比螺杆
式注射机困难,需要拆卸清洗。
2.2 脱模的选用
注射成型时,塑料制品的脱模主要是依赖于合理的工艺条件和正确的模具设计,但由于制品本
身的复杂性或工艺条件控制不稳定,可能造成脱模困难,所以在实际生产中通常使用脱模剂。
常用脱模剂有硬脂酸锌,除聚酰胺外,一般塑料均可用;液体石蜡(白油),用于聚酰胺塑料件的
脱模,效果较好;硅油,润滑效果良好,但价格较贵,使用较麻烦,需配置成甲苯溶液,涂抹
在模腔表面,还要加热干燥。使用脱模剂时,喷涂应均匀、适量,以免影响塑料制品的外观及
性能,尤其注射成至透明塑料时更应注意。
2.3 注射模塑工艺条件的选择和控制
当选择了适当的塑料品种、成型方法及成型设备,设计了合理的成型工艺过程和塑料模结构之
后,在生产中,工艺条件的选择和控制是保证成型顺利和制品质量的关键。注射模塑最主要的
工艺条件是温度、压力和时间。
在注射成型中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料
的塑化和塑料充满型腔;后一种温度主要影响充满型腔和冷却固化。
2.3.1 料筒温度
(1)塑料的粘流温度及熔点:不同塑料,它的粘流温度或熔点不同。不论非结晶型或结晶型塑
料,料筒温度均不能超过塑料本身的分解温度。也就是说,料筒温度应控制在粘流温度与分解
温度之间。对于粘流温度与分解温度之间范围较窄的塑料,为防止塑料分解,料筒温度应取偏
低一些,即取稍高于粘流温度。但温度低,流动性差,成型加工困难。
塑料在高温下,会产生氧化降解。一般来说,温度愈高,时间愈长,降解量愈大,尤其是热敏
性塑料,因此对于热敏性塑料必须特别注意控制料筒的最高温度和在料筒中停留的时间。
(2)注射机的类型:在柱塞式注射机中,塑料的加热仅靠料筒壁和分流梭表面传热,而且料层较
厚,升温较慢,因此,料筒的温度要高些;在螺杆式注射机中,塑料受到螺杆的搅和,获得较
多的剪切摩擦热,料层较薄,升温较快,因此料筒温度可低于柱塞式的 10°C~20°C。
(3)塑料制品及模具结构特点:对于薄壁制品,其相应的型腔狭窄,熔体充模的阻力大,冷却
快,为了提高熔体流动性,便于充满型腔,料筒温度应选择高些。相反,对于厚壁制品,料筒
温度可取低一些。对于形状复杂或带有嵌件的制品,或熔体充模流程较长,曲折较多的,料筒
温度也应取高一些。
料筒的温度分布,一般从料斗一侧起至喷嘴止,是逐步升高的。
湿度较高的塑料可适当提高料筒后段温度。螺杆式注射机料筒中的塑料,由于受螺杆剪切摩擦
作用有助于塑化,故料筒前段的温度可以略低于中段,以防止塑料的过热分解。
2.3.2 喷嘴温度
“ ”喷嘴温度通常比料筒的温度低,以防熔体在直通式喷嘴上可能发生的 流涎现象。虽然喷嘴温
度低,但当塑料熔体由狭小喷嘴经过时,会产生摩擦热,使进入模具的熔体温度升高,在快速
注射时,尤其是这样。喷嘴温度也不能太低,否则,喷嘴处的塑料可能产生凝固而将喷嘴堵
死,影响制品质量。
选择料筒和喷嘴温度需要考虑的因素很多。在生产中可根据经验数据,结合实际条件,初步确
“ ”定适当的温度,然后通过对制品的直观分析和熔体的 对空注射 进行检查,进而对料筒和喷嘴
温度进行调整。
2.3.3 模具温度
模具温度对塑料熔体流动和制品的内在性能及表面质量影响很大。模具必须保持一定的温度,
这个温度应低于塑料的玻璃化温度或热变形温度,以保证塑料熔体凝固定型和脱模。
模具温度的选定主要决定于塑料的特性、制品的结构与尺寸、制品的性能要求以及成型工艺条
件。
一般来说,模具温度高,冷却速率慢,为结晶充分进行创造了条件。因而得到的制品结晶度较
高,制品的硬度高、刚度大、耐磨性较好,但成型周期长,收缩率较大,制品较脆。对结晶型
塑料,模具的温度取中等为宜。
模具温度还要根据制品的壁厚选择。壁厚大的,模具温度一般应较高,以减小内应力和防止制
品出现凹陷等。
2.4 压力
注射模塑过程需要控制的压力有塑化压力和注射压力。
2.4.1 塑化压力
塑化压力是指采用螺杆式注射机时,螺杆顶部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。又称背
压。它的大小可以通过液压系统中的溢流阀来调整。
塑化压力一般应在保证塑料制品质量的前提下,以低些为好,通常很少超过 2MPa。
2.4.2 注射压力
它的大小取决于塑料品种、注射机类型、模具结构、塑料制品的壁厚和流程及其他工艺条件,
尤其是浇注系统的结构和尺寸。为了保证塑料制品的质量,对注射速率有一定要求, 而注射速
率与注射压力有直接关系。在同样条件下,高压注射时注射速率高,相反,低压注射则注射速
率低。
模具型腔充满之后,需要一定的保压时间。保压的作用是,对型腔腔内的熔体进行压实,使塑
料紧贴于模壁以获得精确的形状,使不同时间和不同方向进入型腔同一部位的塑料熔合成-个
整体;补充冷却收缩。在生产中,压实时的压力有等于注射压力的,也有适当降低的。压力
高,可得到密度较高、尺寸收缩小、力学性能较好的制品,但压力高脱模后的制品内残余应力
较大,压缩强烈的制品在压力解除后还会产生较大的回弹,可能卡在型腔内,造成脱模困难。
因此压力应适当。
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吸氧气外壳模具的设计与制造摘要:本文介绍了采用ABS塑料进行吸氧气外壳模具设计和加工过程,并提出一系列设计和加工的要求。关键词:吸氧气;设计;制造 1 制品介绍塑料制品的原料:ABS批量:中用推杆顶出用复位杆复位分开方式:一次分析注射机最大注射量:125g 2 工艺分析工艺过程的确定是注射模工艺规程制定的重要环节,它包括成型,前的准备、注射过程、制品的后处理。为了使注射成型顺利进行,保证塑料制品质量,在成型前应进行准备工作。在成型前我们应对原料进行外观和工艺性能检验,其内容包括色泽、粒度及流动性、收缩性、热稳定性、水分含量等。有的制品要求不同颜色或透明度,在成型前应先在原料中添加着色剂,如...
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作者:闻远设计
分类:非标机械电气自动化
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属性:11 页
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时间:2023-03-19

