注塑件的设计ppt课件.ppt

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1、第三章　注塑件的设计学习目的与要求了解熔体流动特性和冷却固化过程，熟悉注塑件精度的确定，分型面的设计原则及注塑件设计的主要工艺要素。注塑件的设计主要内容3.1熔体的流动特性3.2冷却固化3.3注塑件的精度3.4分型面3.5注塑件设计的主要工艺要素3.1熔体的流动特性１.熔体的充模流动特性１）绝大多数塑料熔体为非牛顿流体粘度常用流动速率表示，常用流动速率仪测定。一般为注塑熔体为1～50g/min，薄膜吹塑0.5～6g/min。塑料熔体为非牛顿流体要用非牛顿流体流变方程描述剪切应力：式中K——流体的稠度，Pa·sn——非牛顿

2、指数，n<1为非牛顿性n接近零时非牛顿性强，“剪切变稀”明显ηa——非牛顿流体塑料熔体的表观粘度２）塑料熔体有“剪切变稀”现象注射充模的熔体粘度不但与温度和压力有关，还随剪切速率的上升而下降。如图3.2-1（b）3）塑料熔体的测定和计算可用流变仪测定表观流动的稠度、粘度和剪切速率，获得流变曲线。如图3-2-1也可查手册如表3-2-1，查不同塑料在一定温度和速率范围内的流动指数n和表观粘度K′，代入流变方程计算τ（3.2-6式）。(3.2-6)分析充模过程熔体在圆形流道中流动时，剪切应力及各段压力损失可由（3.2-4式）求

3、得，各位置的体积流率由（3.2-5式）求得。式中△p——管道两端压力差，paR、L——管径、管道长度，mQ——体积流率4）保证塑料熔体充模时在合理的剪切速率范围内熔体剪切速率范围103~104s-1。熔体的流动是雷诺数很低的层流。剪切速率过低，充模时间长，生产效率低，流动性差，产品质量差；剪切速率过高，会出现湍流或涡流，熔体在型腔内会产生喷射，生产废品。5）保证型腔的充模压力充模时进入型腔的压力25~50MPa，压力过低，充模不充分，料流末端压力不足，造成制品密度低，收缩率大；压力过高，易产生飞边，模具设计要求高，对注射

4、机注射压力要求高。２.熔合缝１）熔合缝及其特点熔合缝是塑料制品在成型过程中，互相分离的熔体相遇后熔合固化后的一个区域。是不可避免的，熔合缝区的性能较差，是塑料件的薄弱环节；２）形成原因型芯和嵌件的分流同一型腔有多个浇口熔体喷射和蛇形射流引起波状折叠的熔合缝３）熔合缝系数αklαkl——熔合缝区域强度与无缝材料强度之比（如表3.2-2）结晶聚合物熔合缝系数（>0.8）大于脆性聚合物（<0.6），玻纤塑料最低。提高熔合缝强度方法：增加厚度；改变浇口数量或位置（如图3.2-2）。3.2塑料熔体的取向和冷却固化塑料熔体的冷却固化

5、速度影响生产效率，固化收缩、取向和残余应力影响制品的形变及精度。1.取向形成原因剪切应力作用；温度差异，引起密度不均和收缩不均匀，造成取向。取向对塑料件性能的影响取向造成塑件的质量各向异性；取向方向的力学性能和收缩率大于均质材料；垂直取向方向的力学性能和收缩率低于均质材料。控制取向，提高塑料件性能的方法延长冷却固化时间、退火处理塑件降低取向；控制取向方向提高塑料件性能（如图3.2-3）。２.残余应力形成原因及对制品质量的影响剪切应力和正压力作用，引起的残余流动压力；模具温度不均匀和冷却固化速度快，产生的温差残余应力，塑料

6、件愈厚，温差残余应力愈大。残余应力，造成塑料件变形（如图3.2-4）。消除残余应力方法提高成型温度；尽量避免模具温度的不均匀；延长冷却固化时间；退火处理注塑件。3.3注塑件的精度1.塑件精度的影响因素１）材料的收缩线膨胀系数是金属的2~10倍（例表3.2-3）。２）模具精度制造误差（占塑件公差的１/3）；使用的磨损（占塑件公差的１/６）。３）工艺条件温度、压力、速率、时间（占塑件公差的１/3）４）塑件的结构壁厚一致性和结构的对称性；加强筋和金属嵌件的合理使用，对制品刚性的影响。２.模塑塑料件的公差1）塑料件尺寸公差表现行

7、业用SJ1372-1978（原四机部）塑料件尺寸公差表（表3-4-3）。精度等级分8级。国标GB1800塑料件尺寸公差表。精度等级分7级。2)根据材料选用公差等级常用材料模塑件公差等级表（表3-2-5）比较PE、SPVC、ABS和PC3.4　分型面1.分型面是注射模中用于取出塑件或浇注系统凝料的面。2.分型面的设计原则１）首要原则是选择在塑件的最大截面处２）尽可能将塑料件留在动模一侧３）有利于保证塑料件的尺寸精度４）尽量不影响塑料件的外观５）尽量满足塑料件的使用要求６）尽量减少型腔和流道的投影面积７）长型芯应置于开模方向

8、８）有利于排气９）有利于简化模具结构10）尽量保持分型面上的力平衡3.5塑料制品设计工艺要素制品设计的主要内容形状壁厚斜度嵌件加强筋支承面孔圆角螺纹3.5.1塑件的形状１.考虑容易脱模，避免与脱模方向垂直的孔和侧壁凹槽。2.塑件当带有较浅（少于直径的５％）内侧凹槽和内凸（少于直径的５％）或带有较浅外侧凹槽和外凸时可以