2.2 塑件工艺性分析
在本模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析,只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。
2.2.1 塑件结构
零件三文图如下,从零件图上分析,该零件虽小,但本塑件结构较复杂,内表面有多处狭槽,外表面形状复杂,且有多个方向的侧孔,因此,模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构,精度要求高,表面质量要求高,该零件属于中等复杂程度。
图2.1 零件三文图
2.2.2 尺寸精度
塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言,塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小,模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。此值由文献[2]表3.10查知:
表2.1 精度等级选用推荐值
类别 材料代号 建议采用的等级
高精度 一般精度 低精度
1 PS MT2 MT3 MT5
ABS
2 PA66 无填料填充 MT3 MT4 MT6
玻璃纤文填充 MT2 MT3 MT5
3 POM MT5 MT6 MT7
PP
该塑件所有尺寸的精度为MT3级精度(一般精度,SJ/T10628-95 标准)。
2.2.3 表面粗糙度
塑件表面要求越高,表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等瑕疵点来保证外,主要取决于模具型腔表面粗糙度。塑件制品的表面粗糙度一般为Ra0.02~1.6μm。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加,所以应随时给以抛光复原。
该塑件工作表面精度要求高,模具成型零件的表面粗糙度为Ra为1.6μm。
2.2.4 脱模斜度
塑件冷却时收缩会使它紧紧包紧型芯或型腔中的凸起部分,因此,为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件,防止脱模时拉伤塑件表面,与脱模方向平行的塑件内外表面应具有一定的斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。斜度过小,不仅会使塑件脱模困难,而且易使塑件表面损伤或破裂,斜度过大时,虽然脱模方便,但会影响塑件尺寸精度,并浪费原材料。在不影响塑件的使用前提下,脱模斜度可以取大一些。
查参考文献[8]表2-10可知PA66的脱模斜度为:型腔:25ˊ~45ˊ;型芯:25ˊ~45°。
如果开模后塑件留在型腔内时,塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度,如果开模后塑件留在型芯内,则塑件内表面的脱模斜度应小于塑件外表面的脱模斜度。在本次设计的塑件中,设PA66的脱模斜度为:型腔:1°,型芯:50ˊ。一般情况下,脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。
表2.2 常用塑件的脱模斜度
塑料名称 脱模斜度
型腔 型芯
聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚酰胺 30ˊ~1° 25ˊ~50ˊ
硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜 35ˊ~45ˊ 30ˊ~50ˊ
聚苯乙烯、有机玻璃、ABS、聚甲醛 35ˊ~1°30ˊ 30ˊ~40ˊ
热固性塑料 25ˊ~40ˊ 20ˊ~50ˊ
2.2.5 塑件壁厚
塑件的壁厚是最重要的结构要素,是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响,它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间。塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。塑料制品应该有一定的厚度,这不仅是为了塑料制品本身在使用中有足够的强度和刚度,而且也是为了塑料在成型时有良好的流动状态。塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响,壁厚过小成型时流动阻力大,大型塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求:具有足够的强度和刚度;脱模时能够受推出机构的推出力而不变形;能够受装配时的紧固力。查热塑性塑[3]件推荐壁厚可知,PA66制件最小壁厚为0.38mm,常用壁厚为1.57mm,最大壁厚为3.18mm。
同一塑件的壁厚应尽可能一致,否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力,使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。塑件局部过厚会出现凹痕,本文来自优*文#论-文%网,
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内部会产生气泡和缺陷,同时也不容易冷却。在要求必需有不同壁厚时,不同壁厚的比例不应超过1:3,且应采用适当的修饰半径以减缓厚薄过度部分的突然变化。本塑件的壁厚δ为1.5mm。
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