塑料个性台灯罩注射模具设计毕业论文(编辑修改稿)

塑料个性台灯罩注射模具设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具的必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、满足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起重要的作用。 一副好的注塑模可成型上百万次，一副优良的压缩模大约能成型 25 万次 ，这与模具的设计、模具材料及模具的制造有着很大的关系。 从塑料模的设计、制造及模具的材料等方面考虑，塑料成型技术的发展趋势可以简单地归纳为以下几个方面。 为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要。 随着塑料制件的大型化和复杂化，大型模具若只凭借经验来设计是行不通的，所以设计模具已经已逐步向理论设计方面发展，到目前为止，有关挤出成型的流动理论和数学模型已经基本建立，并且在生产实际中得到应用。 有关注射成型的流动理论尚在进行探讨，注射成型的塑料熔体在一维和二维简单型腔中的 冲型流动理论和数学模型已经解决，今后的工作是如何将理论与生产实际结合，并进一步加强对塑料熔体在三维型腔中的流动行为的研究。 为了满足各种工业产品的使用要求，塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化等方面发展。 精密注射成型是能将塑料制件尺寸公差保持在 ～ 之内的成型工艺方法。 微型化的塑料制件要求在微型设备上生产。 注塑制件的大型化要求有大型、超大型的注塑设备。 随着塑料成型技术的不断发展，模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面的开发已成为当前模具工业的主要任务之一。 十多年来 ,国内外塑料成型行 业在改进和提高模具设计和制造方面投入大量的资金和研究力量 ,取得了许多成果。 （ 1）各种新材料的研制和应用 模具材料的选用在模具的设计和制造中是一个较重要的问题，它将直接影响模具加工成本、使用寿命以及塑料成型的质量等。 （ 2）模具加工技术的革新 为了提高加工精度、缩短模具制造周期，塑料模成型零件加工广泛应用仿形加工、电加工、数控加工及微机控制加工等加工技术。 2 塑件的工艺性分析 本设计所设计的塑件属于壳类零件，形状比较复杂，而且壁厚很薄，同时要有较高的表面光洁度，所以该塑件采用 ABS 树脂。 它属于热塑性塑料， ABS 树脂的冲击强度、抗蠕变性及耐腐蚀性都很好，使用温度为 40~95℃。 与金属及其它塑料相比， ABS 有突出的综合性能。 第 4 页 共 44 页 概述 ABS 英文名称 :Acetonitrile Butadiene Styrene；是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的一种新型工程塑料。 它是丙烯腈 (A)、丁二烯 (B)、苯乙烯 (S)三种单体的三元共聚物，具有综合性的优良性能（坚固、坚韧、坚硬），可用乳液接枝法、乳液接枝共混法和本体 —悬浮法制得。 可采用注射、挤出、压延；吹塑、发泡和真空成形等方法成 形，能机械加工和表面电镀。 便宜，原料易得，因此发展很快，是目前产量最大，应用最广的一种工程塑料。 ABS 是微黄色或白色不透明粒料，它无毒，无味。 由于三种组分组成的，故它有三种组分的综合性能，而每一组分又在其中起着固有的作用。 丙烯腈可使 ABS 具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学腐蚀性；丁二烯可使 ABS 具有弹性和较高的冲击强度；苯乙烯则可使 ABS 具有质硬、坚韧、刚性等特性。 ABS 树脂中的三种组分不是固定不变的，可以根据需要调整它们的配比，以获得所要求的性能。 从改进聚苯乙烯的性能这一角度来看， ABS 显著地提高了冲 击强度和表面硬度，其热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高，尺寸稳定性较好，具有一定的化学稳定性和良好的介电性能。 此外，它还有很好的成型加工性能以及能与其它塑料和橡胶相混熔的特点。 ABS 塑料的表面可以电镀。 ABS 树脂的缺点是耐热性不高，耐低温性不好，而且不耐燃，不透明，耐候性不好，特别是耐紫外线性能不好。 由于 ABS 具有上述综合性能，因而广泛用来制造电视机、收音机的外壳、旋纽、电话机壳、话筒、把手等。 ABS 的成型特性： (1) ABS 粒料表面极易吸湿，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。 为此，成型前必 须进行干燥处理。 (2) ABS 的比热比聚烯烃低，在注射机料筒中能很快加热，因而塑化效率高，在模具中凝固也比聚烯烃快，故模塑周期短。 (3) ABS 树脂表观粘度强烈地依赖于剪切速率，因此模具设计中大都采用 点浇口形式。 (4) ABS 树脂为非结晶形高聚物，所以成型收缩率小。 (5) ABS 树脂的熔融温度较低，熔融温度范围宽，流动性好，有利于成型。 表 ABS 的型号及名称 型号 名称 主要用途 101 102 301 701 中冲击通用型 ABS 树脂 高刚性型 ABS 树脂 高冲击通用型 ABS 树脂 超高冲 击通用型 ABS 树脂 各种机壳、部件、 家用电器、灯具等 第 5 页 共 44 页 F3 F5 高流动型 ABS 树脂 超高冲击流动型 ABS 树脂 大型机壳、箱、桶、容器 及形状复杂的制品 E1 E3 E7 高刚性挤出型 ABS 树脂 高冲击挤出型 ABS 树脂 超高冲击挤出型 ABS 树脂 各种板材、管材、圆棒、 大型壳体 301M 电镀型 ABS 树脂 需要电镀的壳体、旋纽、 装饰板等 G8 耐寒型 ABS 树脂 各种耐高冲击性及在低温下使用的部件和制品 V1 V1M 难燃通用型 ABS 树脂 难燃电镀型 ABS 树脂 各种阻燃的部件和 制品 T2 T5 T332 耐热型 ABS 树脂 超耐热型 ABS 树脂 高耐热型 ABS 树脂 耐热的机壳，仪表盘等制品 R102 中冲击通用型 ABS 树脂 计算机及电器部件， 电视机基座 R103 高中冲击通用型 ABS 树脂 仪表壳，电视机基座和壳体 R104 超高中冲击通用型 ABS 树脂 照明器材，电气器具 物理及化学性能 ABS 的熔体指数典型值为 m in10/ ~ ，软化点为（维卡）典型值为 ~ C0。 使用工艺 ABS 塑料可用火焰及 ABS 焊条焊接或用 10％的 ABS—甲乙酮溶液粘合。 也可进行锯、车、铣等机械加工。 制品还可进行电镀或真空喷镀用以代替金属制品，可以达到金属难以达到的复杂形状和尺寸精度。 也可进行涂漆，增加制品的色彩，还能提高其耐候性。 ABS 塑料的干燥 ABS塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大 , 在加工前进行充分的干燥和预热 , 不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝 , 而且还有助于塑料的塑化 , 减少制件表面色斑和云纹。 ABS 原料要控制水分 在 %以下。 注塑前的干燥条件是 : 干冬季节在75～ 80 ℃ 以下 , 干燥 2～ 3h , 夏季雨水天在 80～ 90 ℃ 下 , 干燥 4～ 8h , 如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂 , 干燥时间更长 , 达 8～ 16h。 因微量水汽的存在导致制件表面雾斑是往往被忽略的一个问题。 最好将机台的料斗改装成热风料斗干燥器 , 以免干 第 6 页 共 44 页 燥好的 ABS在料斗中再度吸潮 , 但这类料斗要加强湿度监控 , 在生产偶然中断时 , 防止料的过热。 注射温度 ABS 塑料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。 在熔化过程温度升高时 , 其熔融实际上降低很小 , 但一旦达到塑化温度 (适宜加工的温度范围 , 如 220～250 ℃ ) , 如果继续盲目升温 , 必将导致耐热性不太高的 ABS 的热降解反而使熔融粘度增大 , 注塑更困难 , 制件的机械性能也下降了。 所以 , ABS 的注射温度虽然比聚苯乙烯等塑料的更要高 , 但不能像后者那样有较宽松的升温范围。 某些温控不良的注塑机 , 当生产 ABS 制件到一定数量时 , 往往或多或少地在制件上发现嵌有黄色或褐色的焦化粒 , 而且很难利用加新料对空注射等办法将其清除排出。 究其原因 , 是 ABS 塑料含有丁二烯成分 , 当某塑料颗 粒在较高的温度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易冲刷的表面上 , 受到长时间的高温作用时 , 造成降解和碳化。 既然偏高温操作对 ABS 可能带来问题 , 故有必要对料筒各段炉温进行限制。 当然 , 不同类型和构成的 ABS 的适用炉温也不同。 如柱塞式机 , 炉温维持在 180～ 230 ℃。 螺杆机 , 炉温维持在 160～ 220 ℃。 特别值得提出的是 , 由于 ABS 的加工温度较高 , 对各种工艺因素的变化是敏感的。 所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分重要。 实践证明 , 这两部分的任何微小变化都将在制件上反映出来。 温度变化越大 , 将会带来熔接缝、 光泽不佳、飞边、粘模、变色等缺陷。 注射压力 ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高 , 所以在注射时采用较高的注射压力。 当然并非所有 ABS 制件都要施用高压 , 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。 注制过程中 , 浇口封闭瞬间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。 压力过小 , 塑料收缩大 , 与型腔表面脱离接触的机会大 , 制件表面雾化。 压力过大 ,塑料与型腔表面摩擦作用强烈 , 容易造成粘模。 注射速度 ABS 料采用中等注射速度效果较好。 当注射速度过快时 , 塑料易烧焦或分解析出气化物 , 从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。 但在生产薄壁及复杂制件时 , 还是要保证有足够高的注射速度 , 否则难以充满。 模具温度 ABS 的成型温度相对较高 , 模具温度也相对较高。 一般调节模温为 75～ 85 ℃ , 当生产具有较大投影面积制件时 , 定模温度要求 70～ 80 ℃ , 动模温度要求 50～ 60 ℃。 在注射较大的、构形复杂的、薄壁的制件时 , 应考虑专门对模具加热。 为了缩短生产周期 ,维持模具温度的相对稳定 , 在制件取出后 , 可采用冷水浴、热水浴或其他机械 定型法来补偿原来在型腔内冷固定型的时间。 料量控制 一般注塑机注 ABS 塑料时 , 其每次注射量仅达标准注射量的 80 %。 如果要提高制 第 7 页 共 44 页 件质量及尺寸稳定 , 表面光泽、色调的均匀 , 要求注射量为标定注射量的 50 %为宜。 塑件的结构，尺寸精度以及表面质量分析 结构分析 该塑件形状大体为圆锥形，虽然有不规则轮廓，但在分模方向没有阻碍，外部有侧孔需要侧抽芯，内部比较深，脱模时有难度，需要设置正确的拔摸角度。 图 塑件平面图 尺寸精度分析 （ 1） 尺寸精度的 选择；塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。 （ 2） 尺寸精度的组成及影响因素；制品尺寸误差构成为： aczs   （ 22） 式中 ——制件总的成型误差； s ——塑料收缩率波动所引起的误差； z ——模具成型零件制造精度所引起的误差； c ——模具磨损后所引起的误差； a ——模具安装，配合间隙引起的误差； 影响塑料制品尺寸精度的因素比较复杂，归纳有以下三个方面。 a. 模具 —— 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素。 b. 塑料材料 —— 主要是收缩率的影响，收缩率大的尺寸精度误差就大。 第 8 页 共 44 页 c. 成型工艺 —— 成型工艺条 件的变化直接造成材料的收缩，从而影响尺寸精。