打印機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)【三維UG】【含CAD圖紙】

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浙江工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文 XX學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課題名稱(chēng)：打印機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間：　 年　月　日～　 年　月　 日 55 XX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 摘 要 根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，選擇塑件制件尺寸。本模具采用一模兩件，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天360X2A型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD和 UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說(shuō)明書(shū)，系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；模具設(shè)計(jì)；CAD繪制二維圖； UG繪制3D圖，注射機(jī)的選擇 English the mold Take to According to the plastic products requirements, understand the use of plastic parts, plastic parts of the process analysis, dimensional accuracy and other technical requirements, selection of plastic parts size. The use of a mold of a mold two, a side gate feed, injection machine uses the Haitian 360X2A models, cooling system, CAD and UG mapping of2D assembly drawing and parts drawing, mold reasonable processing method. Enclose brochures, the systematic use of a brief text, concise schematic diagram and calculation analysis of plastic parts, so as to make reasonable mold design. Key words: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; UG rendering3D map, the choice of injection machine 目 錄 摘 要 I 第1章 緒論 4 1.1 塑料簡(jiǎn)介 4 1.2 注塑成型及注塑模 4 第2章 塑料材料分析 6 2．1 塑料材料的基本特性 6 2.2. ABS的性能指標(biāo) 6 2.3. 塑件材料成型性能 6 2.4. 塑件材料主要用途 6 第3章 塑件的工藝分析 7 3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 3．2 塑件尺寸及精度 8 3．3 塑件表面粗糙度 8 3．4 塑件的體積和質(zhì)量 9 第4章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 10 4．1、注射成型工藝過(guò)程分析[5] 10 4．2 澆口種類(lèi)的確定 10 4．3 型腔數(shù)目的確定 11 4．4 注射機(jī)的選擇和校核 11 4.4.1 注射量的校核 12 4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 12 4．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 12 第5章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 5．1 分型面的設(shè)計(jì) 14 5．2 型腔的布局 14 5．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 5．3．1 澆注系統(tǒng)組成 15 5．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 15 5．3．3 主流道的設(shè)計(jì) 15 5．3．4 分流道的設(shè)計(jì) 17 5．3．5 澆口的設(shè)計(jì) 17 5．3．6 冷料穴的設(shè)計(jì) 18 5．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)[7] 18 5．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 5．4．2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 19 5．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 5．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 5．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 20 5．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類(lèi)型的選擇 20 5．6．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) 21 5．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 21 5．7．1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 21 5．9 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 22 5．9．1 模架的選用 22 5.10.側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類(lèi)型選擇 23 5.11 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 24 5.12.斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu) 25 5．12 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu) 26 5.13 斜頂側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 24 5.14.斜頂抽芯機(jī)構(gòu) 25 第6章 模具材料的選用 28 6．1 成型零件材料選用 28 6．2 注射模用鋼種 28 總結(jié) 29 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 第1章 緒論 模具制造是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。 1.1 塑料簡(jiǎn)介 塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng)性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽?，并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能[1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無(wú)機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門(mén)不可缺少的一種化學(xué)材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 1.2 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識(shí)，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過(guò)高壓加熱等工序進(jìn)行注射。?注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來(lái)的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。 注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。 注射模的種類(lèi)很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類(lèi)等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過(guò)程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成[2] 。 注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過(guò)注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問(wèn)題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。 注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時(shí)間。在成型過(guò)程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動(dòng)及環(huán)境溫度等。 塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。注塑成型分兩個(gè)階段，即開(kāi)發(fā)/設(shè)計(jì)階段（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購(gòu)買(mǎi)材料、試模和成型）。 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺(jué)設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì)，這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。 目前國(guó)際市場(chǎng)上主要流行的，運(yùn)用范圍最廣的注射模流動(dòng)模擬分析軟件有澳大利亞的MOLDFLOW、美國(guó)的CFLOW、華中科技大學(xué)的H-FLOW等。其中MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問(wèn)，簡(jiǎn)稱(chēng)MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱(chēng)MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過(guò)程控制專(zhuān)家，簡(jiǎn)稱(chēng)MPX）。 采用CAE技術(shù)，可以完全代替試模，CAE技術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義[3]?；拘畔? 注塑成型 zhù sù chéng xíng【Injection Molding】 注射成型過(guò)程大致可分為以下6個(gè)階 注塑成型 段 ： 合模、射膠、保壓、冷卻、開(kāi)模、制品取出。 上述工藝反復(fù)進(jìn)行，就可批量周期性生產(chǎn)出制品。熱固性塑料和橡膠的成型也包括同樣過(guò)程，但料筒溫度 較熱塑性塑料的低，注射壓力卻較高，模具是加熱的，物料注射完畢在模具中需經(jīng)固化或硫化過(guò)程，然后趁熱脫膜。 現(xiàn)今加工工藝的趨勢(shì)正朝著高新技術(shù)的方向發(fā)展，這些技術(shù)包括：微型注塑、高填充復(fù)合注塑、水輔注塑、混合使用各種特別注塑成型工藝、泡沫注塑、模具技術(shù)、仿真技術(shù)等。[1] 在1868年，海雅特開(kāi)發(fā)了一個(gè)塑料材料，他命名為賽璐璐。賽璐璐已經(jīng)于1851年由亞歷山大?帕克斯發(fā)明。海雅特改善它，使它能夠被加工為成品形狀。海雅特同他的兄弟艾賽亞于1872年，注冊(cè)了第一部柱塞式注射機(jī)的專(zhuān)利權(quán)。這個(gè)機(jī)器比20世紀(jì)使用的機(jī)器相對(duì)地簡(jiǎn)單。它運(yùn)行起來(lái)基本地像一個(gè)巨大的皮下注射器針頭。這個(gè)巨大的針頭（擴(kuò)散筒）通過(guò)一個(gè)加熱的圓筒注射塑料到模具裏。 在20世紀(jì)40年代第二次世界大戰(zhàn)做成了對(duì)價(jià)格便宜、大量生產(chǎn)產(chǎn)品的巨大需求。，價(jià)格低廉，大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。 1946年，美國(guó)發(fā)明家詹姆斯沃森亨德利建造的第一個(gè)注塑機(jī)，這使得更精確地控制注射速度和質(zhì)量產(chǎn)生的物品。本機(jī)還使材料混合注射前，使彩色或再生塑料可被徹底混合注入原生物質(zhì)。1951年美國(guó)研制出第一臺(tái)螺桿式注射機(jī)，它沒(méi)有申請(qǐng)專(zhuān)利，這種裝置仍然持續(xù)在使用。 在20世紀(jì)70年代，亨德利接著開(kāi)發(fā)了首個(gè)氣體輔助注塑成型過(guò)程，并允許生產(chǎn)復(fù)雜的、中空的產(chǎn)品，迅速冷卻。這大大提高了設(shè)計(jì)靈活性以及力量和終點(diǎn)制造的部件，同時(shí)減少生產(chǎn)時(shí)間、成本、重量和浪費(fèi)。 溫度控制 注塑成型設(shè)備和模具 ⒈料筒溫度：注射模塑過(guò)程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動(dòng)，而后一種溫度主要是影響塑料的流動(dòng)和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動(dòng)溫度，同一種塑料，由于來(lái)源或牌號(hào)不同，其流動(dòng)溫度及分解溫度是有差別的，這是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同類(lèi)型的注射機(jī)內(nèi)的塑化過(guò)程也是不同的，因而選擇料筒溫度也不相同。 ⒉噴嘴溫度：噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的"流涎現(xiàn)象"。噴嘴溫度也不能過(guò)低，否則將會(huì)造成熔料的早凝而將噴嘴堵塞，或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能。 ⒊模具溫度：模具溫度對(duì)制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無(wú)、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等）。 壓力控制 注塑過(guò)程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。 ⒈塑化壓力：（背壓）采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力稱(chēng)為塑化壓力，亦稱(chēng)背壓。這種壓力的大小是可以通過(guò)液壓系統(tǒng)中的溢流閥來(lái)調(diào)整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的設(shè)計(jì)、制品質(zhì)量的要求以及塑料的種類(lèi)不同而需要改變的，如果說(shuō)這些情況和螺桿的轉(zhuǎn)速都不變，則增加塑化壓力會(huì)加強(qiáng)剪切作用，即會(huì)提高熔體的溫度，但會(huì)減小塑化的效率，增大逆流和漏流，增加驅(qū)動(dòng)功率。 此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般 注塑成型中的壓力曲線 操作中，塑化壓力的決定應(yīng)在保證制品質(zhì)量?jī)?yōu)良的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過(guò)20公斤/平方厘米。 ⒉注射壓力：在當(dāng)前生產(chǎn)中，幾乎所有的注射機(jī)的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料 所施的壓力（由油路壓力換算來(lái)的）為準(zhǔn)的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔料充模的速率以及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)。 注塑成型 成型周期 完成一次注射模塑過(guò)程所需的時(shí)間稱(chēng)成型周期，也稱(chēng)模塑周期。它實(shí)際包括以下幾部分： 注塑成型周期 成型周期：成型周期直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各個(gè)有關(guān)時(shí)間。在整個(gè)成型周期中，以注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要，它們對(duì)制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時(shí)間中的充模時(shí)間直接反比于充模速率，生產(chǎn)中充模時(shí)間一般約為3-5秒。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間就是對(duì)型腔內(nèi)塑料的壓力時(shí)間，在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大，一般約為20-120秒（特厚制件可高達(dá)5~10分鐘）。在澆口處熔料封凍之前，保壓時(shí)間的多少，對(duì)制品尺寸準(zhǔn)確性有影響，若在以后，則無(wú)影響。保壓時(shí)間也有最惠值，已知它依賴(lài)于料溫，模溫以及主流道和澆口的大小。如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的，通常即以得出制品收縮率波動(dòng)范圍最小的壓力值為準(zhǔn)。冷卻時(shí)間主要決定于制品的厚度，塑料的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫等。冷卻時(shí)間的終點(diǎn)，應(yīng)以保證制品脫模時(shí)不引起變動(dòng)為原則，冷卻時(shí)間性一般約在30~120秒鐘之間，冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)沒(méi)有必要，不僅降低生產(chǎn)效率，對(duì)復(fù)雜制件還將造成脫模困難，強(qiáng)行脫模時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。成型周期中的其它時(shí)間則與生產(chǎn)過(guò)程是否連續(xù)化和自動(dòng)化以及連續(xù)化和自動(dòng)化的程度等有關(guān)。 4參數(shù) ⒈注塑壓力 注塑壓力是由注塑系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)提供的。液壓缸的壓力通過(guò)注塑機(jī)螺桿傳遞到塑料熔體上，塑料熔體在壓力的推動(dòng)下，經(jīng)注塑機(jī)的噴嘴進(jìn)入模具的豎流道（對(duì)于部分模具來(lái)說(shuō)也是主流道）、主流道、分流道，并經(jīng)澆口進(jìn)入模具型腔，這個(gè)過(guò)程即為注塑過(guò)程，或者稱(chēng)之為填充過(guò)程。壓力的存在是為了克服熔體流動(dòng)過(guò)程中的阻力，或者反過(guò)來(lái)說(shuō)，流動(dòng)過(guò)程中存在的阻力需要注塑機(jī)的壓力來(lái)抵消，以保證填充過(guò)程順利進(jìn)行。 在注塑過(guò)程中，注塑機(jī)噴嘴處的壓力最高，以克服熔體全程中的流動(dòng)阻力。其后，壓力沿著流動(dòng)長(zhǎng)度往熔體最前端波前處逐步降低，如果模腔內(nèi)部排氣良好，則熔體前端最后的壓力就是大氣壓。 影響熔體填充壓力的因素很多，概括起來(lái)有3類(lèi)：⑴材料因素，如塑料的類(lèi)型、粘度等；⑵結(jié)構(gòu)性因素，如澆注系統(tǒng)的類(lèi)型、數(shù)目和位置，模具的型腔形狀以及制品的厚度等；⑶成型的工藝要素。 ⒉注塑時(shí)間 這里所說(shuō)的注塑時(shí)間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時(shí)間，不包括模具開(kāi)、合等輔助時(shí)間。盡管注塑時(shí)間很短，對(duì)于成型周期的影響也很小，但是注塑時(shí)間的調(diào)整對(duì)于澆口、流道和型腔的壓力控制有著很大作用。合理的注塑時(shí)間有助于熔體理想填充，而且對(duì)于提高制品的表面質(zhì)量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義。 注塑時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冷卻時(shí)間，大約為冷卻時(shí)間的1/10～1/15，這個(gè)規(guī)律可以作為預(yù)測(cè)塑件全部成型時(shí)間的依據(jù)。在作模流分析時(shí)，只有當(dāng)熔體完全是由螺桿旋轉(zhuǎn)推動(dòng)注滿型腔的情況下，分析結(jié)果中的注塑時(shí)間才等于工藝條件中設(shè)定的注塑時(shí)間。如果在型腔充滿前發(fā)生螺桿的保壓切換，那么分析結(jié)果將大于工藝條件的設(shè)定。 ⒊注塑溫度 注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機(jī)料筒有5～6個(gè)加熱段，每種原料都有其合適的加工溫度（詳細(xì)的加工溫度可以參閱材料供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)）。注塑溫度必須控制在一定的范圍內(nèi)。溫度太低，熔料塑化不良，影響成型件的質(zhì)量，增加工藝難度；溫度太高，原料容易分解。在實(shí)際的注塑成型過(guò)程中，注塑溫度往往比料筒溫度高，高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān)，最高可達(dá)30℃。這是由于熔料通過(guò)注料口時(shí)受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的。在作模流分析時(shí)可以通過(guò)兩種方式來(lái)補(bǔ)償這種差值，一種是設(shè)法測(cè)量熔料對(duì)空注塑時(shí)的溫度，另一種是建模時(shí)將射嘴也包含進(jìn)去。 ⒋保壓壓力與時(shí)間 在注塑過(guò)程將近結(jié)束時(shí)，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，只是向前推進(jìn)，此時(shí)注塑進(jìn)入保壓階段。保壓過(guò)程中注塑機(jī)的噴嘴不斷向型腔補(bǔ)料，以填充由于制件收縮而空出的容積。如果型腔充滿后不進(jìn)行保壓，制件大約會(huì)收縮25%左右，特別是筋處由于收縮過(guò)大而形成收縮痕跡。保壓壓力一般為充填最大壓力的85%左右，當(dāng)然要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。 ⒌背壓 背壓是指螺桿反轉(zhuǎn)后退儲(chǔ)料時(shí)所需要克服的壓力。采用高背壓有利于色料的分散和塑料的融化，但卻同時(shí)延長(zhǎng)了螺桿回縮時(shí)間，降低了塑料纖維的長(zhǎng)度，增加了注塑機(jī)的壓力，因此背壓應(yīng)該低一些，一般不超過(guò)注塑壓力的20%。注塑泡沫塑料時(shí)，背壓應(yīng)該比氣體形成的壓力高，否則螺桿會(huì)被推出料筒。有些注塑機(jī)可以將背壓編程，以補(bǔ)償熔化期間螺桿長(zhǎng)度的縮減，這樣會(huì)降低輸入熱量，令溫度下降。不過(guò)由于這種變化的結(jié)果難以估計(jì)，故不易對(duì)機(jī)器作出相應(yīng)的調(diào)整。[1] 5缺陷解決 注塑成型[3]加工過(guò)程中是一個(gè)涉及模具設(shè)計(jì)、模具制造、原材料特性和原材料預(yù)處理方法、成型工藝、注塑機(jī)操作等多方面因素，并與加工環(huán)境條件、制品冷卻時(shí)間、后處理工藝密切相關(guān)的復(fù)雜加工流程。因此，制品質(zhì)量的好壞就不單取決于注塑機(jī)的注塑精度、計(jì)量精度，或是僅僅由模具設(shè)計(jì)的優(yōu)劣和模具加工的精度級(jí)別決定，通常，它還會(huì)受到上述的其他因素的影響和制約。 在如此眾多的復(fù)合因子約束下，注塑成型制品的缺陷的出現(xiàn)就在所難免，于是，尋求缺陷產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理以及預(yù)測(cè)制品可能產(chǎn)生缺陷的位置和種類(lèi)，并用于指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)和改進(jìn)、歸納缺陷產(chǎn)生的規(guī)律、制訂更為合理的工藝操作條件就顯得尤為重要。我們將從影響注塑成型加工過(guò)程中的塑料材料特性、模具結(jié)構(gòu)、注塑成型工藝及注塑設(shè)備三個(gè)主要因素來(lái)闡述注塑成型缺陷產(chǎn)生機(jī)理及解決辦法。 注塑成型(1張) 注塑成型制品常見(jiàn)缺陷分類(lèi)[4] 注塑成型加工過(guò)程中所用的塑料原料多種多樣，模具設(shè)計(jì)的種類(lèi)和形式也是五花八門(mén)，另外，操作工人對(duì)于特定注塑機(jī)的熟悉程度以及工人之間的操作技能，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的差異也各不相同，同時(shí)，客觀環(huán)境（如環(huán)境溫度、濕度、空氣潔凈程度）也會(huì)隨著季節(jié)變化而不同，這些客觀和主觀條件共同決定了注塑成型制品缺陷的產(chǎn)生。 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于塑料制品性能優(yōu)劣的評(píng)價(jià)主要有三個(gè)方面： 第一、外觀質(zhì)量，包括完整性、顏色、光澤； 第二、尺寸和相對(duì)位置間的準(zhǔn)確性，即尺寸精度和位置精度； 第三、與用途相應(yīng)的力學(xué)性能、化學(xué)性能、電學(xué)性能等，即功能性 因而，如果由于上述三個(gè)方面中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致制品缺陷的產(chǎn)生和擴(kuò)展。 注塑成型制品常見(jiàn)缺陷分類(lèi) 外觀缺陷：銀紋變色、熔接痕 工藝問(wèn)題：飛邊[4]、縮水、缺膠 性能問(wèn)題：翹曲、脆化 第2章 塑料材料分析 2．1 塑料材料的基本特性 ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS價(jià)格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。ABS無(wú)毒，無(wú)氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為1.02--1.05。既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類(lèi)對(duì)ABS幾乎沒(méi)有影響， ABS不溶于大部分醇類(lèi)及烴類(lèi)溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時(shí)會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂， ABS有一定的硬度，他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為93耐氣候性差，在紫外線作用下ABS易變硬發(fā)脆。 2.2. ABS的性能指標(biāo) 密度 1.02——1.05（ ），收縮率 ，熔點(diǎn) ，彎曲強(qiáng)度80Mpa，拉伸強(qiáng)度35 49Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度18 39Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度11 20 ，硬度62 86HRR，體積電阻系數(shù) ，收縮率 范圍內(nèi)。ABS的熱變形溫度為93 118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40 100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 2.3. 塑件材料成型性能 ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS在升溫時(shí)黏度增高，黏度對(duì)剪切速率的依賴(lài)性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用點(diǎn)澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響及小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在6080。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。。 2.4. 塑件材料主要用途 ABS在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)、泵業(yè)輪、軸承、把手、管連接件、冷藏庫(kù)和冰箱襯里等，汽車(chē)工業(yè)上用ABS制造汽車(chē)擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等，還可用ABS夾層板制小轎車(chē)車(chē)身。ABS還可用來(lái)制造水表殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、農(nóng)藥噴霧器及家具等塑料ABS樹(shù)酯是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PB，PAN，PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。經(jīng)過(guò)實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)：ABS塑料管材，不耐硫酸腐蝕，遇硫酸就粉碎性破裂。 一種磺酸鹽類(lèi)陰離子表面活性劑。大多數(shù)日用洗衣粉的主要成分。 名稱(chēng) ABS塑料 化學(xué)名稱(chēng)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料 title 英文名稱(chēng)Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic 英文簡(jiǎn)稱(chēng)ABS 分子式如右圖所示： 簡(jiǎn)稱(chēng)注釋?zhuān)? 另外有一種材料簡(jiǎn)稱(chēng)也是ABS，它是一種洗滌劑。 化學(xué)名稱(chēng)烷基苯磺酸鈉 英文名稱(chēng)Alkyl Benzo sulfonate 概述 塑料ABS樹(shù)酯是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PB，PAN，PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。經(jīng)過(guò)實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)：ABS塑料管材，不耐硫酸腐蝕，遇硫酸就粉碎性破裂。 一種磺酸鹽類(lèi)陰離子表面活性劑。大多數(shù)日用洗衣粉的主要成分。 2參考配方 ABS 100份，PC 20~40份，PVC 30~40份，P(α-MSt)(加工助劑，用于改善材料的流動(dòng)性能，熔點(diǎn)100℃~110℃)10~20份，增強(qiáng)劑5份，適量穩(wěn)定劑和其他助劑。 3名稱(chēng) ABS塑料 化學(xué)名稱(chēng)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料 title 英文名稱(chēng)Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic 英文簡(jiǎn)稱(chēng)ABS 分子式如右圖所示： 簡(jiǎn)稱(chēng)注釋?zhuān)? 另外有一種材料簡(jiǎn)稱(chēng)也是ABS，它是一種洗滌劑。 化學(xué)名稱(chēng)烷基苯磺酸鈉 英文名稱(chēng)Alkyl Benzo sulfonate 4性能原理 物料性能 1. 綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好； 2. 與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理； 3. 有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別； 4. 流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好； 5. 適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件。 成型性能 1. 無(wú)定形材料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí)； 2. 宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度； 3. 如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ? 4. 如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置； 5. 冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤(pán)澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼； 6. 料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大，料溫過(guò)低會(huì)造成缺料，表面無(wú)光澤，銀絲紊亂料溫過(guò)高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡； 7. 模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，模溫低時(shí)收縮率，伸長(zhǎng)率，抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。模溫超過(guò)120度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長(zhǎng)； 8. 成型收縮率小，易發(fā)生熔融開(kāi)裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理； 9. 熔融溫度高，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于200克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開(kāi)暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。 粘接問(wèn)題 根據(jù)不同需要，可以選擇以下粘合劑： 1.G-977：?jiǎn)谓M分常溫固化軟彈性防震粘合劑，耐高低溫，不同粘度粘接速度幾秒至幾個(gè)小時(shí)固化完畢； 2. KD-833瞬間粘接劑，可以數(shù)秒鐘或數(shù)十秒鐘快速粘合PC塑料，但膠層硬脆，不耐60度以上熱水浸泡； 3. QN-505，雙組分膠，膠層柔軟，適合PC塑料大面積粘接或復(fù)合。但耐高溫性能較差； 4.QN-906：雙組分膠，耐高溫； 5.G-988:單組份室溫硫化膠，固化后是彈性體具有優(yōu)秀的防水，防震粘合劑，耐高低溫， 1-2mm厚度的話，10分鐘左右初固，5-6小時(shí)基本固化，有一定的強(qiáng)度。完全固化的話需要至少24小時(shí)。單組份，不需要混合，擠出后涂抹靜置即可，無(wú)需加溫[1]。 測(cè)試項(xiàng)目 理機(jī)械性能：密度 硬度 表面電阻率 介電性能 拉伸性能 沖擊性能 撕裂性能 壓縮性能 粘合強(qiáng)度 耐磨性能 低溫性能 回彈性能 老化性能：熱老化 臭氧老化 紫外燈老化 鹽霧老化 氙燈老化 碳弧燈老化 鹵素?zé)衾匣? 耐液體性能：潤(rùn)滑油 汽油 機(jī)油 酸 堿 有機(jī)溶劑 耐水 燃燒性能：垂直燃燒 酒精噴燈燃燒 巷道丙烷燃燒 煙密度 燃燒速率 有效燃燒熱值 總煙釋放量 適用性能：耐液壓 脈沖試驗(yàn) 導(dǎo)電性能 水密性 氣密性 0.50 到 0.70 % ISO 294-4 吸水率 (23°C, 24 hr) 0.30 % ISO 62 ABS塑料管 機(jī)械性能 額定值 單位制 測(cè)試方法 拉伸模量 (23°C) 2300 MPa ISO 527-2/1 拉伸應(yīng)力 (屈服, 23°C) 5特點(diǎn) 常規(guī)性能 塑料ABS無(wú)毒、無(wú)味，外觀呈象牙色半透明，或透明顆?；蚍蹱?。密度為1.05~1.18g/㎝3,收縮率為0.4%~0.9%,彈性模量值為0.2Gpa,泊松比值為0.394，吸濕性<1%，熔融溫度217~237℃，熱分解溫度>250℃。 ABS塑料原料及成品(6張) 力學(xué)性能 塑料ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；塑料ABS的耐磨性?xún)?yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和低轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。 熱學(xué)性能 塑料ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 電學(xué)性能 塑料ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 環(huán)境性能 塑料ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類(lèi)、醛類(lèi)及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶(hù)外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。 6加工性能 成型工藝 塑料ABS也可以說(shuō)是聚苯乙烯的改性，比HIPS有較高的抗沖擊強(qiáng)度和更好的機(jī)械強(qiáng)度，具有良好的加工性能，可以使用注塑機(jī)、擠出機(jī)等塑料成型設(shè)備進(jìn)行注塑、擠塑、吹塑、壓延、層合、發(fā)泡、熱成型，還可以焊接、涂覆、電鍍和機(jī)械加工。ABS的吸水性比較高，加工前需進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為70~85℃，干燥時(shí)間為2~6h；ABS制品在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，如應(yīng)力太大，致使產(chǎn)品開(kāi)裂，應(yīng)進(jìn)行退火處理，把制件放于70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫即可。 擠出工藝 擠出。塑料ABS生產(chǎn)管材、板材、片材、及型材等制品，管材可用于各種水管、氣管、潤(rùn)滑油及燃料油的輸送管；板材、片材可用于地板、家具、池槽、過(guò)濾器、墻壁隔層及熱成型或真空成型。擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比通常比較高，L/D為18~22之間，壓縮比為（2.5~3.0）：1，宜用漸變型帶魚(yú)雷頭螺桿，料筒溫度分別為：料斗部150~160℃，料筒前部180~190℃，模頭溫度185~195℃，模具溫度180~200℃，其次吹塑成型溫度可控制在140~180℃之間。 簡(jiǎn) 況 ABS樹(shù)脂是在聚苯乙烯樹(shù)脂改性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的三元共聚物。其中A代表丙烯睛、B代表丁二烯、S代表苯乙烯。ABS樹(shù)脂具有三種組份的綜合性能、A可以提高耐油性、耐化學(xué)腐蝕性，從而具有一定的表面硬度；B使ABS呈現(xiàn)橡膠態(tài)的韌性，提高了沖擊韌性；S使ABS塑料呈現(xiàn)出較好的流動(dòng)性，使之具有熱塑性塑料成型加工的良好性能。 　　ABS塑料在我國(guó)主要用于制造儀器儀表、家用電器、電話機(jī)、電視機(jī)等的外殼及電鍍用的ABS塑料，使其賦予金屬光澤，ABS用于代替金屬。我廠生產(chǎn)的各類(lèi)型號(hào)電冰箱的內(nèi)膽及各種塑料制品中，ABS注塑制品占電冰箱塑料制品總數(shù)的88%以上 工藝性 ABS屬于無(wú)定形聚合物，無(wú)明顯熔點(diǎn)。由于其牌號(hào)品級(jí)繁多，在注塑過(guò)程中應(yīng)按品級(jí)的不同制訂合適的工藝參數(shù)，一般在160X：以上，270C以下即可成型。因?yàn)闇囟冗^(guò)高，有破壞ABS中橡膠相的傾向，而且在ZTOC以上開(kāi)始出現(xiàn)分解。在成型過(guò)程中、ABS熱穩(wěn)定性較好，可供選擇的范圍較大，不易出現(xiàn)降解或分解。而且ABS的熔體粘度適中，其流動(dòng)性比聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好，而且熔體的冷卻固化速度比較快，一般在5?15S內(nèi)即可冷固。ABS的流動(dòng)性與注射溫度和注射壓力都有關(guān)系，其中注射壓力稍敏感些。為此，在成型過(guò)程中可從注射壓力人手，以降低其熔體粘度，提髙充模性能。ABS因組分的不同，吸水及粘附水的性能各異，其表面粘附水及吸水率在0.2?0.5%有時(shí)可達(dá)0.3?0.8%之間，為了得到較為理想的制品，在成型前作干燥處理，使含水量降至0,1%以下。否則制件表面將會(huì)出現(xiàn)氣泡、銀絲等疵病。 注塑設(shè)備 選用螺桿式注塑機(jī)，使塑料在機(jī)筒內(nèi)經(jīng)過(guò)電熱圈加熱及機(jī)筒螺桿旋轉(zhuǎn)摩擦增熱進(jìn)行預(yù)塑熔融注射入型腔內(nèi)，經(jīng)冷卻開(kāi)模頂出而得產(chǎn)品。塑化效果好，成型溫度可略低于其它類(lèi)型設(shè)備（如柱塞式）。避免了高溫對(duì)橡膠相的傷害。應(yīng)注意：1)每次注射量應(yīng)取設(shè)備最大注射量的50?75%;2)螺桿選用單頭、等距、漸變、全螺紋、帶止回環(huán)的螺桿。螺桿的長(zhǎng)徑比L/D為20:1，壓縮比為2或2.5:1,3)噴嘴可選用敝開(kāi)式通用噴嘴或延伸式噴嘴（其延伸長(zhǎng)度不超過(guò)150min)，避免采用自鎖式噴嘴，以降低注射流程或引起物料變色。另外，在噴嘴上還應(yīng)設(shè)有加熱控溫裝置。 制品與模具設(shè)計(jì) 1. 制品的壁厚：制品的壁厚與熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度、生產(chǎn)效率、使用要求等都有關(guān)系。ABS熔體的最大流動(dòng)長(zhǎng)度與制品壁厚之比約為190:1，這個(gè)數(shù)值又會(huì)因品級(jí)的不同而異，因此，ABS制品的壁厚不宜太薄，對(duì)于需要作電鍍處理的制品，壁厚更要略厚些，以增加鍍層與制品表面的粘附力。為此制品的壁厚在1.5?4.5mm之間選取為宜。 　　在考慮制品的壁厚時(shí)，還應(yīng)注意壁厚的均勻性，不要相差太大，對(duì)于需作電鍍處理的制品其表面應(yīng)平整無(wú)凹凸，因?yàn)檫@些部位由于靜電作用易粘附塵埃難以去除，造成鍍層的堅(jiān)牢性變差。另外，還應(yīng)避免尖角的存在，以防應(yīng)力集中，故而要求轉(zhuǎn)角、厚薄連接處等部位采用圓弧進(jìn)行過(guò)渡為宜。 _? 　　2. 脫模斜度：制品的脫模斜度與其收縮率有直接關(guān)系，由于品級(jí)的不同，制品形狀的不同以及成型條件的不同，成型收縮率有一定的差異，一般在0.3?0.6%，有時(shí)可達(dá)0.4?0.8%，故其制品成型尺寸精度較高。對(duì)于ABS制品的脫模斜度考慮為：模芯部分沿脫模方向?yàn)?1°，模腔部分沿脫模方向取4(/一1°20'。對(duì)于形狀較復(fù)雜或帶有字母、花紋的制品，其脫模斜度應(yīng)適當(dāng)增加。 　　3. 頂出要求：由于制品表觀的光潔度對(duì)電鍍性能有較大的影響，表觀上任何微小的傷痕存在都會(huì)在電鍍后明顯地顯露出來(lái)，因此除了要求模腔上不允許有任何傷痕存在外，還要求頂出的有效面積要大，采用多根頂桿在頂出過(guò)程中的同步性要好，頂出力要均勻。 　　4. 排氣：為了防止在充模的過(guò)程中出現(xiàn)排氣不良，使熔料灼傷，接縫線明顯等問(wèn)題的出現(xiàn)，要求開(kāi)設(shè)深度不大于0.04mm的排氣孔或排氣槽，以利熔料吋產(chǎn)生的氣體排出。 　　5. 流道與澆口：為了使ABS熔體能盡快充滿模腔的各個(gè)部分，要求流道的直徑不小于5mm,澆口的厚度為制品厚度的30%以上，平直部分（指將要進(jìn)入型腔的部分）的長(zhǎng)度約為1mm左右。澆口的位置應(yīng)根據(jù)制品的要求和料流方向而定，對(duì)于需作電鍍處理的制品，—般不允許饒口存在于鍍層附著面。 原料準(zhǔn)備 注塑用的ABS樹(shù)脂除特殊品級(jí)或作著色處理的樹(shù)脂外，大部分為淺象牙色或瓷白色不透明的顆粒。樹(shù)脂吸水性不很高，如在加工允許值0.1?0_2%以下時(shí)，對(duì)于包裝嚴(yán)密、貯存得當(dāng)而且制品要求不太高的情況下，可不經(jīng)干燥處理即可進(jìn)行成型加工。但若顆粒中水分含量過(guò)規(guī)定值時(shí)，則必須先經(jīng)千燥處理方可成型，對(duì)于特殊品級(jí)的顆?；蛑破酚休^高要求（如電鍍品）時(shí)，在成型加工前也必須進(jìn)行干燥處理。 成型工藝規(guī)范 1. 注射溫度：包括料筒溫度（又可分為后、中、前三段），噴嘴溫度和模具溫度。ABS熔體粘度受溫度的影響雖不及注射壓力明顯，但溫度高的條件下對(duì)于薄壁制品的模具是有利的。ABS的分解溫度，理論上髙達(dá)270t：以上，但在實(shí)際注塑過(guò)程中，由于受時(shí)間及其它工藝條件的影響，樹(shù)脂往往在2501左右就開(kāi)始變色，同時(shí)ABS中所含的橡膠相也不適應(yīng)過(guò)高的溫度，否則將會(huì)影響制品性能。ABS的成型溫度除耐熱級(jí)、電鍍級(jí)等品級(jí)的樹(shù)脂要求溫度稍高些（在210—2501)以改箸其熔體充模困難或有利于電鍍性能之外，對(duì)于通用級(jí)、阻燃級(jí)、抗沖級(jí)等ABS樹(shù)脂都希溫度取低些，以防發(fā)生分解或?qū)ζ湮锢頇C(jī)械性能不利。塞式注射機(jī)比螺桿式注射機(jī)所選擇的溫度要稍高些，對(duì)于一般的制品，柱塞式選擇溫度范圍在180?2301之間，而螺桿式注塑機(jī)在160?220X：即可成型。在成型過(guò)程中，一般料筒溫度（后部150?1701C、中部170?180"€：,前部180?210C)。噴嘴溫度一般取170?180C，特別注意的是均化段和噴嘴溫度的任何變化，都會(huì)反映到制品上，引起溢料、銀絲、變色、光澤不佳、熔接痕明顯等疵病。 　　2.模具溫度：模具溫度對(duì)ABS制品表面粗糙度、減少制品內(nèi)應(yīng)力有著重要的作用。模溫高，熔體充模容易，制品的表觀好，內(nèi)應(yīng)力小，同時(shí)對(duì)制品的可電鍍性也有改善或提髙，但也存在著制品成型收縮率大，成型周期長(zhǎng)，易脫模后變型等問(wèn)題。對(duì)于一般要求的制品，模溫可控制在40?50X：;對(duì)于表觀和性能要求都比較高的制品，模溫可控制在60?70C。而且模溫要均勻，要求模腔與模芯之間的溫度差應(yīng)不超過(guò)10對(duì)于深孔制品或形狀較為復(fù)雜的制品，要求模腔溫度比模芯溫度略高一些，以利制品的順利脫模。 　　3. 注射壓力：與聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍等塑料相比ABS的流動(dòng)性稍差，故所需的注射壓力較大。但是過(guò)大的注射壓力容易造成制品脫模困難或脫模損傷，還可能給制品帶來(lái)較大的內(nèi)應(yīng)力。ABS的注射壓力除了與制品的壁厚、設(shè)備類(lèi)型等有關(guān)外，還與樹(shù)脂的品級(jí)有關(guān)。對(duì)于薄壁、長(zhǎng)流程、小澆口的制品要求的注射壓力要高，高達(dá)130?150MPa,而厚壁大澆口制品· 15·#70—lOOMPa就可以了。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，螺桿式注射機(jī)常選用的注射壓力在lOOMPa以下，（我們采用50?70MPa)，而柱塞式注射機(jī)一般在lOOMPa以上。保壓壓力不宜過(guò)高，使用螺桿式注射機(jī)一般采用30?50MPa，而柱塞式則需60?70MPa以上即可。若保壓壓力過(guò)高，會(huì)使制品內(nèi)應(yīng)力增大。 　　4. 注射速度。注射速度對(duì)ABS培體流動(dòng)性的改變有一定的作用，若注射速度慢，制品表觀會(huì)出現(xiàn)波紋，熔接不良等現(xiàn)象；若注射速度快，可使充模迅速，但易出現(xiàn)排氣不良，表觀粗糙度不佳等情況，同時(shí)還會(huì)使制品的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率下降，使鍍層貼緊力也因注射速度過(guò)快而降低。為此，在生產(chǎn)過(guò)程中，除了充模有困難必需用較高的注射速度外，一般都選用中、低連度為宜。 注意事項(xiàng) 1. 開(kāi)機(jī)與停機(jī)對(duì)于阻燃級(jí)ABS為了防止阻燃劑發(fā)生分解，有嚴(yán)格的要求。在開(kāi)機(jī)吋，應(yīng)先對(duì)料筒用通用級(jí)ABS進(jìn)行清洗，然后再加工。在停機(jī)前（指停機(jī)20分鐘以上者），一方面須將料筒溫度降低至100X：以下，另一方面須排空料筒內(nèi)的物料，并用通用級(jí)ABS清洗料筒后方可停機(jī)。其目的是使阻燃級(jí)ABS不發(fā)生分解。 　　2. 再生料的利用對(duì)于一次或二次性的千凈、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)分解物存在的ABS再生料，可以粉碎后直接使用，也可以與新料混合使用，其混合的比例一般不超過(guò)新料的25%，以免影響性能。對(duì)于再生次數(shù)超過(guò)5次以上的或者添加有著色劑的再生料，一般不與新料混合使用，主要是防止造成色差。不論是單獨(dú)的再生料或與新料混合使用的再生料，都必須按規(guī)定進(jìn)行干燥處理后，方可投入成型加工。 后處理 對(duì)于使用要求較為苛刻的ABS制品，為了消除或減少內(nèi)應(yīng)力，須將制品放人溫度為70?80C的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)，處理2?4小時(shí)，緩慢冷卻至室溫即可。與其它塑料一樣ABS制品中也因各種因素而造成的內(nèi)應(yīng)力（其大小可根據(jù)制件浸人冰醋酸溶液中是否發(fā)生開(kāi)裂及其開(kāi)裂時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行判斷）。但是，在一般的情況下，很少發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題。為此，ABS制品通常不作后處理即可投入使用?！2] 性能檢測(cè) 塑料性能檢測(cè)技術(shù)服務(wù)遍布化工行業(yè)，從原材料鑒定、化工產(chǎn)品配方分析，到產(chǎn)品生產(chǎn)中的工業(yè)問(wèn)題診斷、產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)節(jié)的失效分析、產(chǎn)品可靠性測(cè)試，都可以提供最專(zhuān)業(yè)的分析技術(shù)服務(wù)。ABS樹(shù)脂集合了三者單體的優(yōu)良性質(zhì)，即：苯乙烯的光澤、電性能、成型性；丙烯腈的耐熱性、剛性、耐油性；丁二烯的耐沖擊性。 塑料ABS的性能檢測(cè)應(yīng)注意： 1. 一般性能 ： ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無(wú)毒、無(wú)味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。 ABS是一種綜合性能十分良好的樹(shù)脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好。 ABS熔體的流動(dòng)性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類(lèi)似。ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。 2，力學(xué)性能 ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用。即使ABS制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會(huì)是沖擊破壞。ABS的耐磨性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的蠕變性比PSF及PC大，但比PA和POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。 3，熱學(xué)性能 ABS屬于無(wú)定形聚合物，無(wú)明顯熔點(diǎn)；熔體粘度較高，流動(dòng)性差，耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為70—107℃（85左右），制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。對(duì)溫度，剪切速率都比較敏感；ABS在－40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 -40℃到85℃的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。 4，電學(xué)性能 ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟取穸群皖l率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 5，環(huán)境性能 ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿醇類(lèi)和烴類(lèi)溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮類(lèi)、醛類(lèi)及氯代烴，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。 性能測(cè)試是通過(guò)自動(dòng)化的測(cè)試工具模擬多種正常、峰值以及異常負(fù)載條件來(lái)對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。 制備原料：1，3-丁二烯；苯乙烯；丙烯腈 生產(chǎn)方法：ABS生產(chǎn)方法分為摻混法和接枝法。如今世界主要生產(chǎn)商大多采用先接枝再摻混的方法，此法又分為乳液接枝—乳液SAN摻混法，乳液接枝—懸浮SAN摻混法，乳液接枝—本體SAN摻混法。新興的本體接枝法無(wú)論從生產(chǎn)成本和對(duì)環(huán)境的影響都有很大優(yōu)勢(shì)，是今后研究的重點(diǎn)。 分類(lèi)： ABS根據(jù)沖擊強(qiáng)度可分為：超高抗沖型、高抗沖擊型、中抗沖型等品種； ABS根據(jù)成型加工工藝的差異，又可分為：注射、擠出、壓延、真空、吹塑等品種； ABS依據(jù)用途和性能的特點(diǎn)，還可分為：通用級(jí)、耐熱級(jí)、電鍍級(jí)、阻燃級(jí)、透明級(jí)、抗靜電、擠出板材級(jí)、管材級(jí)等品種。 用途 ABS樹(shù)脂的最大應(yīng)用領(lǐng)域是汽車(chē)、電子電器和建材。汽車(chē)領(lǐng)域的使用包括汽車(chē)儀表板、車(chē)身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤(pán)、隔音板、門(mén)鎖、保險(xiǎn)杠、通風(fēng)管等很多部件。在電器方面則廣泛應(yīng)用于電冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)器、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等電子電器中。建材方面，ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板廣泛應(yīng)用于建材工業(yè)。此外ABS還廣泛的應(yīng)用于包裝、家具、體育和娛樂(lè)用品、機(jī)械和儀表工業(yè)中。 ABS樹(shù)脂廣泛應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè).電器儀表工業(yè)和機(jī)械工業(yè)中,常作齒輪,汽車(chē)配件,擋泥板,扶手,冰箱內(nèi)襯,葉片,軸承,把手,管道,接頭,儀表殼,儀表板,盆安全帽等:在家用電器和家用電子設(shè)備的應(yīng)用前景更廣闊,如電視機(jī),收錄機(jī),冰箱,冷柜,洗衣機(jī),空調(diào)機(jī),吸塵器和各種小家電器材:日用品有鞋,包,各種旅游箱,辦公設(shè)備,玩具及各種容器等,低發(fā)泡的ABS能代替木材,適合作建材,家具和家庭用品. 由于ABS具有綜合的良好性能以及良好的成型加工性，所以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中都有它的足跡，扼要內(nèi)容下如： 1、汽車(chē)產(chǎn)業(yè) 汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中有眾多零件是用ABS或ABS合金制造的，如上海的桑塔納轎車(chē)，每輛車(chē)用ABS11kg,位列汽車(chē)中所用塑料第三。在其它車(chē)輛中，ABS的使用量也頗驚人。2000年我國(guó)就汽車(chē)用ABS的量就達(dá)到3.5萬(wàn)噸。轎車(chē)中主要零部件使用ABS的如儀表板用PC/ABS作骨架，表面再?gòu)?fù)以PVC/ABS/BOVC制成的薄膜。此外，車(chē)內(nèi)裝飾件大量使用了ABS，如手套箱、雜物箱總成是用耐熱ABS制成，門(mén)檻上下飾件、水箱面罩用ABS制成，另外還有很多零件采用ABS為原料。 2、辦公室機(jī)器 由于ABS有高的光澤和易成型性，辦公室設(shè)備機(jī)器需要有漂亮的外觀，有良好的手感，如電話機(jī)外殼、存儲(chǔ)器外殼以及計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)中都大量使用了ABS制作的零件。 3、家用電器 由于ABS有高的光澤和易成型性，所以在家電和小家電中更有著廣泛的市場(chǎng)，如家用傳真機(jī)、音響、VCD中也大量選用ABS為原料，吸塵器中也使用了很多ABS制作的零件，廚房用具也大量使用了ABS制作的零件。 塑料ABS的主體是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物，是一種堅(jiān)韌而有剛性的熱塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光澤和剛性；丙烯腈使ABS有良好的耐熱、耐化學(xué)腐蝕性和表面硬度；丁二烯使ABS有良好的抗沖擊強(qiáng)度和低溫回彈性。三種組分的比例不同，其性能也隨之變化。 1、性能特點(diǎn) ABS在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強(qiáng)度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性、一定的耐化學(xué)藥品性和良好的電氣絕緣性。它不透明，一般呈淺象牙色，能通過(guò)著色而制成具有高度光澤的其它任何色澤制品，電鍍級(jí)的外表可進(jìn)行電鍍、真空鍍膜等裝飾。通用級(jí)ABS不透水、燃燒緩慢，燃燒時(shí)軟化，火焰呈黃色、有黑煙，最后燒焦、有特殊氣味，但無(wú)熔融滴落，可用注射、擠塑和真空等成型方法進(jìn)行加工。 2、級(jí)別與用途 塑料ABS按用途不同可分為通用級(jí)(包括各種抗沖級(jí))、阻燃級(jí)、耐熱級(jí)、電鍍級(jí)、透明級(jí)、結(jié)構(gòu)發(fā)泡級(jí)和改性ABS等。通用級(jí)用于制造齒輪、軸承、把手、機(jī)器外殼和部件、各種儀表、計(jì)算機(jī)、收錄機(jī)、電視機(jī)、電話等外殼和玩具等；阻燃級(jí)用于制造電子部件，如計(jì)算機(jī)終端、機(jī)器外殼和各種家用電器產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)發(fā)泡級(jí)用于制造電子裝置的罩殼等；耐熱級(jí)用于制造動(dòng)力裝置中自動(dòng)化儀表和電動(dòng)機(jī)外殼等；電鍍級(jí)用于制造汽車(chē)部件、各種旋鈕、銘牌、裝飾品和日用品；透明級(jí)用于制造度盤(pán)、冰箱內(nèi)食品盤(pán)等。 塑料ABS在汽車(chē)內(nèi)飾的要求條件：汽車(chē)內(nèi)飾追求的重要目標(biāo)包括美觀、低氣味、機(jī)械性能、耐熱、耐候等。亞太國(guó)際ABS汽車(chē)材料能夠滿足各種內(nèi)飾部件的使用要求，材料具備以下條件： 1. 良好的流動(dòng)性 2. 優(yōu)異的抗沖擊性 3. 易加工成型 4. 易著色、噴涂 5. 低氣味 6. 良好的耐腐蝕性 7. 亞光效果 涂裝工藝 如今塑料制品在工業(yè)產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用。塑料質(zhì)量輕、耐腐蝕性?xún)?yōu)越，傳熱導(dǎo)電性差，易壓制成形狀復(fù)雜的器件。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上可代替部分有色金屬和輕金屬。為了消除塑料表面的壓制印跡及色澤不均，往往需要對(duì)塑料表面進(jìn)行涂裝。涂裝既可改善外觀，又可以延長(zhǎng)塑料的使用壽命。 1. 塑料ABS的性能和表面狀態(tài) 塑料ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯所組成的三元共聚物。它具有苯乙烯熱塑性塑料的機(jī)械加工性、丁二烯的橡膠韌性、丙烯腈的耐化學(xué)腐蝕性。三者的含量配比可根據(jù)產(chǎn)品需要進(jìn)行調(diào)整。塑料壓制成型后表面狀態(tài)對(duì)外觀質(zhì)量有很大的影響。要求成型后的表面平整光滑，均勻一致，不應(yīng)有劃傷、飛邊、