(7)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。
(3)推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以大范围的应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度减少相关成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确认和保证塑料件精度,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。
(1)提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求及高生产率的要求。
(2)在塑料模模具设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项很成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可接受的程度,为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混合型CAD/CAM系统不足以满足实际生产的全部过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将慢慢地提高;塑料制件及模具的3D设计与成型的过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥逐渐重要的作用。
注塑件没有精度要求,但由于尺寸较小,因此取最低精度5级。以保证该零件的尺寸精度,对应的模具相关的零件加工可以保证。
塑件的壁厚首先取决于塑件的使用上的要求,即强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性能、以及装配等要求。
另外,还应尽量使其各部壁厚均匀,避免太薄,否则会因引起收缩不均匀使 塑件变形或产生气泡、凹陷等成型质量问题。
杂。在塑件的外壁和内壁上都分布有侧孔,这给塑件的脱模造成较大的难度。通过对塑件的结构分析,设计出合理的工艺方案是模具设计的前提。
为了能够方便顺利的脱模,一定要设计出合理的分型面。通过对塑件结构分析,设置如图2.2所示分型面。
随着塑料等非金属材料在工业产品中的广泛应用,模具工业在国民经济中的作用也慢慢变得大。在机械、电子等行业中,有一半以上的产品是采用模具制造的方法。利用模具成型的生产方法很多,其中注塑成型具有制成品精度高、生产效率高和可拿来生产几何形状很复杂的产品等特点,在整个塑料制品生产行业中有很重要的地位。模具是塑料成型加工的重要装备,其设计周期、生产效率和质量直接影响产品的进度、成本和效率。故很有必要利用现有软件技术对其制造前期进行模拟分析及设计。
(1)成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在29~34英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件,取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户更好的提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般都会采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有世界领先水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有世界领先水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的50~80%相比,差距较大。
塑件壁厚一般在1~6mm范围内,而通常用的数值2~3mm,大型塑件的壁厚也有比6mm更大的,这都随塑料类型及塑件大小而定。
使用脱模斜度为了使塑件便于脱模,但对于高度不大的塑件,可以不取斜度,本产品是属于小型塑件,高度不大,因此没有设置脱模斜度。这样不会对于塑件有太大的影响,可忽略不考虑。
(4)流动性中等,溢边值0.04mm,溶体粘度强烈依赖于剪切速率,因此模具设计大都采用浇口形式。
(5)熔融温度较低,熔融温度范围固定,宜采用高料温、高模温和高注射压力,有利于成型。
(6)浇注系统流动阻力小,注意浇口形式和位置应合理,防止产生熔接痕或减小熔接痕数量。脱模斜度不宜过小。
(7)要求塑件精度高时,模具的温度可控制在50~60℃,要求塑件光泽和耐热时,应控制在60~80℃。
本文主要是关于酒瓶塞子的注塑工艺的分析及模具设计。首先,对注塑工件进行了结构和工艺分析,确定了最佳成形方案;对整个塑件成形过程进行了模拟分析,预测了成形过程中也许会出现的问题。根据分析结果,利用CAD等软件,完成了酒瓶塞子注塑模设计。
ABS材料具备吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。
塑件的用途可知,其外表面要求光洁,故开设分型面应尽量使工件处于一个型腔里以及设置浇口应避免开设在其外表面;另外设置好注塑工艺参数,就能轻松实现了。
为了避免应力集中,提高塑件强度,改善塑件的流动情况及便于脱模,在塑件的各面或内部连接处,应采用圆弧过度。这样尤其对增强塑件更加有助于填充型腔。另外,塑件的圆角对于模具制造和机械加工及提高模具强度,也是有利的,塑件的各连接处均应有半径不小于0.5~1mm的圆角。
塑件上的孔是用模具的型芯成型的,从理论上说,可以成型任何形状的孔,但是形状复杂的孔,其模具制造困难,成本比较高。因此,用模具成型的孔,应采用工艺上易于加工的孔。
塑件上常用的孔有通孔、盲孔、形状复杂的孔等。这些孔均应设置在不易削弱塑件强度的地方。在孔之间和孔与边缘之间均应留有足够的距离(一般大于孔径)。塑件上固定用孔和其他受力孔的周围可设一凸边来加强。
模具工业是国民经济的基础工业,受到国家和企业界的格外的重视,发达国家就有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说。当今“模具就是经济效益”的观念已被慢慢的变多的人所认可。
我国模具行业近年来发展非常迅速,据不完全统计,目前模具生产厂点共有2万多家,从业人员约50万人,全年模具产值约360亿元,总量供不应求,出口约2亿美元。进口约l0亿美元。当前,我国模具行业的发展具有如下特征:大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平;塑料模和压铸模成比例增长;专业模具厂家数量及其生产能力增加较快;“三资”企业及私营公司发展迅速;股份制改造步伐加快等。从地区分布来看,以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区。南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最集中的省份是广东和浙江,其模具产值约占全国总产值的60%以上。我国模具总量虽然已位居世界第三,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家,模具商品化和标准化程度也低于国际水平。
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不一样特性:丙烯腈有高强度、耐热性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。 三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要根据三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。
ABS材料具备超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
主要应用场景范围: 汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。
(1)可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等成型加工方法。
(2)产品结构方面,我国塑料模具工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大的发展。模具水平有了较大提高,但与国外相比仍有很大的差距(表1.1)。
(3)制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UGⅡ、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型的过程,如填充和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20、3Cr2Mo、PMS等,对模具的质量和常规使用的寿命有着直接的重大的影响,但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等愈来愈普遍地得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下,和国外先进工业国家已达到70%-80%相比,仍有很大差距。
(4)开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。
(5)提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在某些特定的程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、减少相关成本;再次是要逐步增加标准件规格品种。
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