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第 卷 增 年 塑 料 工 業(yè) 卜 入 片 二 門 一 丈 塑 料 模 具 材 料 選 用 原 則 及 應 用 郭 俊 卿 陳漬 霞 南科技 大 學材 料科 學與 工 程 學 院 河 南 洛 陽 摘 要 對塑 料 模 具 材 料 的 選 用 原 則 和 新 型 模 具 材 料進行 了 簡 要的 介 紹 在 此 基礎 上 以 成 型 手 機 外 殼 塑 料模 具 為 例 對 其 關鍵 零部件 的 選 材應 用進行 了 主 要 說 明 關鍵 詞 塑料模具材料 選用原 則 應 用 一 一 曳 阮 呷 圖 甲 卜 塑 料 工 業(yè) 是世 界 上 增長最 快 的工 業(yè) 之 一 塑 料種 類 增多 塑 料 成 型 工 藝 和 模 具 技 術水 平的發(fā) 展 為 塑 料制 品 的 應用 開 拓 了 廣 闊的 領 域 世 界 上 塑 件 產(chǎn) 量按 體 積 計 算 已 超 過 了 鋼鐵 的 產(chǎn)量 在辦 公設 備 汽車 儀 器 儀 表 通 信 建材行 業(yè)發(fā) 揮 著越 來 越 重要 的 角 色 日 用 品 以 及 家 用 電 器 行 業(yè) 中 的 零 件 塑 料化 的趨 勢 不 斷加 強 陸續(xù) 出 現(xiàn) 了全塑 產(chǎn) 品 用 戶對 塑 件質 量 要 求 的 不 斷 提 高 對 模 具 的 設 計制 造 也 提 出了 更 高 的要 求 塑 料 模 具 結構 復雜 制造難 度大 優(yōu) 良 的 注 射模 可 以 成 型上百 萬 次 塑 料 件 而 塑 料模 具所 用 材 料 已 成 為 模 具失 效 的 主 要因 素 之 一 川 合 理 選 擇 塑 料 成 型 模 具 的 材 料 是塑 料模 具設 計與制 造的 關 鍵 問 題 它 對 提 高 模具壽 命 縮 短 加 工 周 期 降 低成 本 提 高 塑 件 的 質 量 有著 重要 的意 義 塑 料模 具材 料選 材原 則 塑 料模 具 用 材料 的 分類 及 性能特 點 已 有 相 關 文 獻 進 行 詳 細論述 而 塑 料 模 具 中各零 件 材料 的 應 用 需 根 據(jù) 工 作條 件 進行 合 理 選擇 按 加工 方式 選 材 塑 料 模標 準 件 量 大 面 廣 多采 用 低碳 鋼 或低碳 低 合 金 鋼 冷 擠 壓 成 形 若 要 求模 具 標 準件 表 面 具有 一 定 的 耐 磨 性 在冷擠 壓 成形 后可 進行 滲 碳與 淬 回 火 處 理 對 于 鑄 造 方 法 成 型 的塑 料模 可 選 用鋁 合 金 鋅 合 金 青銅 和 鑄鐵材料 這些材 料 具有 良 好 的 鑄 造 性 能 特 別 是 硅 鋁 合 金和 鋅 基 合 金 這 兩 種材料熔點 低 流 動 性 好 對 于 用 超 塑 性方 法 成形 的塑 料模 具 應盡 量 選 擇 共 晶 合 金 或共 析 合 金 以 獲 得 良 好 的 塑 性 對 于 能獲 得極細晶粒的 合 金 通 過晶 粒 細 化 處 理 后 也 具 有 良好 的 超 塑 性 對 于 用 切 削 加 工 或 電加 工 成 型 的 塑 料 模 具 要 求 材 料 有 良好切 削 性 可 降低 加 工 費 用 縮 短 制 造 周期 對 于 電 加 工 成 型 還 要 求 材 料 具 有 良 好 的導電 性 按 服 役 條件 選 材 在成 型 聚 氯 乙 稀 等 塑 件 時 在成 型 溫 度 下 塑 料 產(chǎn) 生 腐 蝕 性 的 氣 體 因 此 要 求與制件直接 接觸 的 部 件 應具 有優(yōu) 良 的 耐 腐 蝕 性 如 馬氏 體 不 銹鋼 時 效 硬 化 不 銹 鋼 和 馬 氏 體 時 效 鋼 等 也 可 以 用 普 通 材 料 加 工后 進 行鍍鉻 處理 在成 型 添 加有 玻璃 纖 維或 石 英粉 等 硬 質 材料 的塑 件時 高 硬 度 的 添 加物 使 塑 料 的流 動 性 下 降 導 致 模 具 磨 損嚴 重 故 成 型 這 類 塑 料 的 模具材料多 選 用 能 淬成高 硬 度 的 模 具 鋼 如 等 若 選 用 碳 含量 不 高 的 鋼 則 應進 行 滲 碳 淬 火 處 理 按 制 品 的質 量 要 求選 材 成 型 透 明 塑 件 時 要 求模 具材 料 有較 高 的 鏡 面 加 工 性 和 能 淬成 高 硬 度 材料中 的 非 金 屬 夾雜 和 氣 孔 要 求 極 少 且 顯 微 組 織均 勻 可 選用 能 淬 成 高 硬 度 的 超 純 凈 鋼 許多 塑 料制 品 都 要 求 其表 面 有裝 飾花紋 還 作 者簡 介 郭俊 卿 男 講 師 研 究 方向為 模 具 材 料成 形 數(shù) 值 模 擬 一 二 田 年 要 求模 具 材料 具 有 良 好 的花 紋圖 案 蝕 刻性 在 塑 塑 料 磁 體 時 為 在某 一 方 向 得 到優(yōu) 異的 磁 性 能 需 要 選 用 奧 氏 體 無 磁 模 具 鋼 制 造 模 具 當 塑 件 尺 寸 精 度 要 求 很 高 時 一 應 選用 熱 膨脹系 數(shù) 小 在熱 處 理 過程 中 不 易 變 形 的 模 具 材料 如 馬 氏 體 時 效 鋼 其 不 足 之處 是價 格 昂 貴 一 若 選用 鋼 在淬 火后 進 行深 冷 處理 也可 達 到同樣 的 目 的 一 按 模 具 零 部 件 選 材 成 型 零 部 件 直 接 與 塑 料接 觸 應根 據(jù) 塑 料 的 種 類 塑 料制 品 性質 和 生 產(chǎn)批量進 行 選 材 塑 料模 中 的 結 構 件 一 般情 況 下選 擇 碳 素結構 鋼 合 金 結 構 鋼 或 碳 素 工 具 鋼 即 可 滿 足 使 用 要 求 彈 簧 材 料 要 求高 彈 性 極 限 和 高 疲 勞強 度 可 用 含 碳 量 以上 的 碳鋼 或 合 金 鋼 制 造 注 射模 具 新 材 料 隨著 大 型 精 密 復雜 的 注 射 成 型 技 術 發(fā) 展 對 其 模 具所用 材 料 的性能 要 求 越 來 越 高 例如 淬火 微量 變 形 良 好 的 鏡 面 拋光性 能 較 小 的 熱 膨脹 系 數(shù) 高 的熱穩(wěn) 定 性 以 及 良 好 的耐 磨 性 能 和 耐蝕 性能 等 均是 開 發(fā) 模 具 新材料 時所追 求 的 目 標 世 界 各 國 已 經(jīng) 研 制 出注 射模 選 用的 新 鋼種 以 適應注 射 成 型 技 術 發(fā) 展 的 需 要 預 硬鋼 在 鋼 廠 經(jīng) 過 鍛造 和 特殊 熱 處理后 以 硬度 一 的 模 塊形 式 供 應 市場 用 戶 可 將模 塊直 接 加 工 成 模 具 零件 而 不 必 進 行熱處理 從 而 避 免 了 模 具 零件 的 熱 處 理 過程 中 可 能 發(fā) 生 的 變 形 保 證 較 高 的 形 狀 和 尺 寸 精 度 預 硬 鋼 雖 具 有 一 定 硬 度 但 仍 有較 好 的切 削 加 工 性 和 良 好 的 鏡 面 拋 光 性 能 以 及 表 面 雕 刻 性 能 特 別 適 用 于 批量 較大 的 熱 塑 性注 射模 中 硬 度 要 求 低 于 的 成 型 零件 并 允 許 具有 比 較復雜 的 幾 何 形狀 和 較高 的 尺 寸 精 度 如 國 產(chǎn)的 美 國 的 改性 等 一些 國外 生 產(chǎn)的 預 硬 鋼 還可 以 用 于 制 造增 強塑 料 和 熱 固 性 塑 料 成 型 模 具 預硬鋼硬 度 偏低 成 型 增 強 塑 料 時 無 法 滿 足要 求 而 新 型 淬 火 回 火 鋼除 了 切 削 性 能 鏡 面拋 光 性 能 表 面 雕 刻性能 以 及 硬 度 韌 性 耐 磨 性 均優(yōu) 于 普 通 淬 火 回 火 鋼 之 外 它 的 熱 處理 變 形 非 常小 不 僅 可 在增 強 塑 料 和 熱 塑 性 塑 料成 型 模 具 中 應 用 還可 在 精 密 注 射 模中 用 作 成 型 部 件 此 類 鋼 的 代 表 品 種 有 日 本 的 以 石 為 基 礎改進 美 國 的 等 馬 氏 體 時 效 鋼 通 常 以 固 溶 化 狀 態(tài) 供 貨 供 貨 硬 度 約 一 犯 具 有 良 好 的 切 削 性能 被 切 削加 工 成 模 具 零件 后 在 下進 行 左右時 效 處 理 硬 度 可 達 憂 一 時效變 形 小 于 該 材 料 還 具 有 較 高 的 強 韌 性 良 好 的 耐 磨 性 鏡 面拋光 性 和 較 小 的 熱 膨脹 系 數(shù) 可 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 熱 塑 性 熱 固性和 增 強 塑 料 制 品 和 透明塑 料 件模 具 的 成 型 零部 件 但價 格 昂 貴 析 出 硬 化 鋼 女 國產(chǎn) 的 和 主要 適 于 在 中 小 型 精 密 復雜的 熱 塑 性或熱 固 性 塑 料模 具的 成 型 零部 件 或 用 來 成 型 透 明 塑 料制 品 析 出 硬 化鋼 也 以 固 溶化 狀態(tài) 供 貨 硬 度 約 為 切 削加 工后 再 經(jīng) 一 與 一 時 效處 理 可 獲 得 一 的 硬 度 國 內(nèi) 外 對 一 些 普 通 不 銹 鋼 進行 了 改 進 推出 一 些 新 型 耐 腐 蝕 鋼 如 國產(chǎn) 的 日 本 的 等 這些 新 型 耐 腐 蝕 鋼 具 有 高 的耐 腐 蝕性 能 且強 度 也 比 較 高 其 切 削 性能 拋光 性能 與 熱 處理 性能均 比 普 通 不 銹鋼 有 很 大 改 善 可 用 作各 種 有 較 高 耐 腐 蝕 要 求 的 模 具 零 部 件 應 用 實 例 以 成 型 手 機 外 殼 為 例 塑 料 為 模 具 壽 命 為 萬 件 該 塑 料模 動 模 四 周 三 面 有斜 導柱 側 向 抽 芯 機 構 中 間 成 型 部分 采 用 鑲拼式結構 塑 料 分解 時產(chǎn) 生 的 氣 體 無 腐 蝕性 可 選 用 無 抗 腐 蝕性的 模 具 材 料 模 腔 要 求 高 耐 磨 性 應 采 用耐 磨 鋼材并 進行 淬 火 處 理 成 型溫 度在 一 左 右 要 求模 具 材料 在該 溫 度 范圍內(nèi) 應 有較好的 綜 合 性 能 側 向 分 型 機 構 中 滑 塊 上面 安裝 有 側 向 型 芯 或 成 型 鑲塊 運 動 精 度 要 求 村 料 具 有好 的 耐 磨 性 了 防 止出現(xiàn) 咬 合 現(xiàn) 象 滑 塊 和 滑 槽部 分 具 有 不 同 的 硬 度 側向 分 型 抽 芯機 構中 的 斜 導 柱等零部 件 工 作 環(huán) 境 惡 劣 承 受 載 荷 復 雜 要 求 斜 導 柱 應有 足 夠 的 韌 性 和 硬 度 采 用 了 為 和 整 體 淬火 的 熱 處理工 藝 手 機 外 殼 產(chǎn) 品為 了 組 裝 內(nèi) 部 零件 產(chǎn) 品 設 計 了 較 多的 小臺階 小 孔 類 的結 構 這要 求 模 具 材料有 很 好 的 硬 度 不 易 磨損 和 塌 角 為 了 保 證手機 外 形 美 觀 有 的 位 置 需要很 好的表 面 光 潔度 要 求 相 對應 位 置 的 模 具材料有 好 的 拋 光 性 能 手 機 上 有 的 地 方 還 需 刻 字 因 此 模 具材 料 還 需 要 有 好 的圖 案 蝕 刻 性 由 于 是 精 密 模 具 需 要 采 用 小 收縮 率 的 模 具 材料 成 型 零 部 件 由 以上 分 析 可 知 成 型 零 部件 必 須 有 足 夠 的硬 度 和 耐 磨 性 且 尺 寸 穩(wěn) 定 性 拋光 性 和 花 紋 圖 案 蝕 刻性 也 較好 在 保 證有 萬 的壽 命 下 材 料 一 可 供 選 用 雖 為超鏡 面 材 料 由 于 它 的硬 度高 拋 光 時間長 且 在實 際 操作 中鏡 下 轉 第 叨 頁 塑 料 年 一一 業(yè)一工一 體 的 層 間 使 有 機 蒙 脫 土 溶 脹 離解為 單 個 片 品 成 為 凝 膠 體 系 凝 膠體 系 中 片晶端部的一 會 形 成 氫 鍵 在受到 切 應 力 時 氫 鍵 受到 破壞 變 為 低 勃 性 的 懸 浮 液 流變 學的 實 驗 結 果 表 明 二 烷基 三 甲基 氯化 按的 凝 膠勃度 最 小 在低轉 速 時與凝膠 勃 度 最 大 的 十 六 烷 基 三 甲基 氯 化錢 和 十 六 烷基 三 甲基 澳化 鉸相 比 相差 一 個 數(shù) 量 級 即 蒙 脫 土 層 間 距 越 大 形 成 的凝膠 體 系 越明 顯 而 射 線 衍 射 實 驗 結 果 表 明 雙 十 八 烷基 二 甲基 氯化 按的 層 間 距最 大 但 它形 成 凝膠體 系的 勃 度 不 是 最 大 主 要 原 因 是 蒙 脫 土 層 間 離 子 被 雙 十 八 烷 基 二 甲 基 氯 化 鉸交 換 后 層間 存 在 雙 十 八 烷 基 二 甲 基 分 子 鏈 雙 十 八烷基 二 甲基 分 子 鏈 呈 一 定的 角度 即 呈 字 形 而 且 在 層 間的 空 間位 阻 較大 溶 劑 二 甲 苯進 人層 間 受到 了 一 定 限 制 所 以 導致形 成 的凝膠 豁 度 相對 較低 由 此 可 見 采 用 十 六 烷 基 三 甲基 氯 嗅 化 錢對 蒙 脫 土 進 行有 機 化 后 再與 聚 合 物 混 合 時 可 使 聚 合 物 更 方 便 地 插 人 到晶片 之 間 形 成片狀 納 米 復 合 材料 結 論 紅 外 光 普 及 射 線衍 射 實驗表 明 經(jīng) 過 陽 離 子 表 面活性 劑 活 化 的 蒙 脫 土 有 機 成分 已 經(jīng) 進 人 到 蒙 脫 土 的 層 間 經(jīng) 過 有 機 化 后 的 蒙 脫 土 其 層 間 距 加大 有 機 化 試 劑 對 鈉 基 蒙 脫 土 有 作 用 而 且 進 人 到 蒙 脫 土 的 層 間 使 層 間 距 加 大 而 且 層間 距 的 變 化 同 陽 離 子 鏈的 長 短 有關 季 錢 鹽陽 離 子 鏈 越 長 層 間 距 增 加越 大 有 機 蒙 脫 土 在有 機 溶劑 中 表 現(xiàn) 出 高分 散 性 形 成有 機 凝膠 蒙 脫 土 由 原 來 的親 水 性 轉變?yōu)橛H 油 性 為制備 聚 合 物 蒙脫 土 納 米 復 合 材料提 供 了 一 條 途徑 參 考 文 獻 沮 卯 更 腸 出 五 帥 阮 以 法 默 礦 物的 紅 外光 譜 北 京 科 學出 版社 武 保華 王一 中 余 鼎聲 石 油 化 工 上 接 第 頁 面 效 果往往 達不 到 要 求 易 出 現(xiàn) 桔 皮 等 現(xiàn) 象 且 價 格 高 為 了避 免模 具咬 合 和 減 少 磨 損 模 具 相 觸 的 部 分 一 般采 用 不 同 硬 度 或 不 同材料 而 同種材料綜 合 性 能較 好 時 硬 度范 圍 受 限 制 達 不 到 硬 度 差 的 目 的 因 此 定模 選 用具 有 很 好 的耐 熱 性 和 高 溫強 度 的 熱作模 具 鋼 硬 度 比 普 通的 提 高 一 而不 會犧牲 韌 性 高 硬 度 可 以 緩 解 熱 龜裂的 發(fā) 生 熔 料 經(jīng) 過 澆 口 時 不 會 影 響 模 具 壽 命 采 用 保 溫 淬 火 后 次 保 溫 回 火的熱處 理 工 藝 硬 度 為 一 動模 選 用 采 用 保 溫 后 淬 火 次 一 保 溫 回 火的 熱 處理工 藝 硬 度 為 一 導 向 機 構 如 導柱 導 套與斜 導柱 等 部 件 根 據(jù) 一 軟 一 硬的原 則 保 證硬 度 本例 中 導 套 選 用 硬 度 為 一 導柱 選用 鋼 硬 度為 一 模 架與標 準 件 生 產(chǎn)中 一 般 選 用 咫 為 模架 材 料 川 標準化 正 成 模 具 制造 業(yè) 的 一 個發(fā) 展趨 勢 美 國 的 公 司 德 國 的 公 司 是世界 著 名的 生 產(chǎn) 標 準 模架 和 模具 標 準 件 的企業(yè) 我 國也 有 相 應的 塑 料 注 射模 具零 件 標準 主 要 包括注 射模 中常 見 的 推 出 導 向 定 位 零 件 模 塊 和 模 板 等 川 結論 塑 料 模 具 材料 對 模 具的壽 命 加 工 周 期 生 產(chǎn) 成 本 以 及 塑 件 的質 量具 有 顯 著 影 響 塑 料模 具選 材受模 具 結構 塑 料種 類 性質與制 品 形 狀 及 質量 要 求 的制 約 要 結 合 模 具 結構 工 作 環(huán) 境 和 制件特點 進行 選 材 另 外 還要 考慮 經(jīng) 濟 性的 影 響 標準化 已 經(jīng) 成為 工 業(yè) 發(fā) 展 的 一 個 趨 勢 塑 料模 具 材料 的 標 準 化 也 應 日 益 完善 為模 具 制造 業(yè) 快 速發(fā) 展 奠 定 基 礎 參 考 文 獻 蔣 美 麗 機 床 與液壓 以又 潘振鵬 馮 穎 璋 金 屬 熱 處理 男 舊 韓 海軍 機 械 黃 虹 塑 料成 型 加 工 與 模 具 北 京 化學 工業(yè) 出版社 王 家 瑛 模 具 材料與 使 用 壽命 北 京 機 械 工業(yè) 出版社 中 國機 械 工 業(yè) 教 育 協(xié)會 塑 料模 具設 計 與 制 造 北 京 機 械 工業(yè)出 版社 的 盤 起 工 業(yè) 有限公 司 商 品 科 塑 料 模 具 零 件 大 連 盤起工 業(yè) 有 限 公 司 手 冊 編 寫組 塑 料模 具設 計手 冊 北京 機 械 工業(yè) 出版 社 林納 恩 格 注 射成 型 模 具設 計 例 北 京 中 國 輕 工業(yè) 出版 社 黃 偉 民 如 何 解 決 塑 料 桶 變 形 塑料至今已有近百年歷史 1908 年 包裝行業(yè)開始使用可塑性塑料塞子 1909 年 貝克蘭德發(fā)明了人工合成酚醛 塑料 40 年代 50 年代塑料包裝初次登 場 隨后尼龍的研制成功振撼世界 80 年代 90 年塑料包裝有了突飛猛進的發(fā) 展 如今全球塑料銷售額年均可塑增長 5 5 以德國為例 目前年產(chǎn)量的 1550 噸到 2005 年預計可增長至 1700 萬噸 去年德國的塑料工業(yè)銷售額為 1300 億 馬克 占整個德國工業(yè)生產(chǎn)總值的 7 以往貯盛 運輸液體危險品均是采 用鋼桶 但是鋼桶本身存在著其固有之 缺點 為了防銹 鐵皮在生產(chǎn)過程中涂 油 而在用鐵皮制成鋼桶時 又要進行磷 化 及除油 造成環(huán)境污染 另外鐵皮在 進行高頻焊接時 若不注意會造成假焊 脫焊 穿孔等疸 處理不妥當 還會有毛 刺等影響質量的情況產(chǎn)生 若鋼桶內(nèi)裝 具有強滲透性或腐蝕性的液體危險品 那么在桶內(nèi)壁還得涂上 PVF 或環(huán)氧樹 脂等材料 如果沒有處理好 就會造成 PVF 環(huán)氧樹脂的脫皮 致使危及運輸安 全 影響內(nèi)裝危險品的品質 正因為如 此 各種中空吹塑容器應運而生 并且品種越來越 多 數(shù)量也與日俱增 大有以塑代鐵之趨勢 塑料桶 無需涂裝 從而無需擔心內(nèi)裝貨物的品質受到影響 整個桶因是中空吹塑而成 所以既無焊縫又無毛刺 工作環(huán)境干凈 無污染可言 使用方便 廢桶處置便 利 這些優(yōu)點是鋼桶所無法比擬的 但是塑料桶也有 著它本身的不可避免的缺點 例如在高溫下會變軟 在低溫下會發(fā)脆 所以檢驗部門特意制定了一整套 針對塑料桶的檢驗規(guī)程 例如要求塑料桶在盛裝替 代物鹽水的情況下 把其冷至 18 度 再進行跌落 試驗 觀察其脆性值有否改變 另外 要在高溫 40 度的環(huán)境下 堆碼三米高 堆碼時間為 28 天 觀察是 否會塌裝 當然經(jīng)過塑料桶生產(chǎn)廠的不懈努力 這兩 種試驗均可獲得通過 但是事情往往沒有這么簡 單 檢驗人員下廠對灌裝后的塑料桶進行檢驗時 發(fā) 現(xiàn)塑料桶往往有變形之缺陷 這就影響到了危險貨 物的運輸安全 作者積十余年之工作經(jīng) 驗 現(xiàn)對塑料桶的變形及解決對策作一 一介紹 首先得作一說明 常有人認為塑料 桶之所以會變形 是因為其密封性好 塑 料桶在灌裝液體貨物后 緊旋桶蓋后 由 于其密不透氣 所以當內(nèi)裝液體在冷卻 之后 桶內(nèi)的壓力小 外界的壓力大 造 成桶的內(nèi)外壓差 致使塑料桶變形 塑料 桶越是密封 不透氣 越是容易變形 其 實這是一個概念上的錯誤 塑料桶在檢 驗規(guī)程中明確規(guī)定要密封不透氣 若內(nèi) 裝的液體為危險品 那么 類危險品所 需盛裝的塑料桶要能承受 30 Kpa 平方 厘米的壓力 而 類 類危險品所需盛 裝的塑料桶也要能承受 20 Kpa 平方厘 米的壓力 我國制造塑料桶所采取的機器比較 落后 壁厚控制點較少 造成桶身最不勻 稱 所以在制定塑料桶的標準時也比較 松 例發(fā)相對稱的兩點壁厚可允許在 2 1 的范圍內(nèi) 這樣桶壁厚變不均勻塑料 桶在作解剖分析時往往會判合格 而在 實際使用中 會因為桶壁的各處厚薄相 差太甚而造成塑桶變形 這一點已引起塑料機械制 造企業(yè)的重視 已經(jīng)著手這方面的改進工作 例如增 加塑料桶壁厚的控制點 而且推廣使用電腦控制壁 厚 在這方面 上海帆順實業(yè)公司跨出了踏實的一 步 從 2000 年開始引起德國克虜伯公司和毛瑟公司 的兩套國際一流的大中型中空成型機 使塑料桶的 壁厚控制在理想的狀況之下 有些塑料桶廠一味追求利潤 有偷工減料之嫌 在減輕桶重 降低桶厚等方面下功夫動腦筋 結果造 成塑料桶的壁厚達不到標準 從而造成塑料桶變形 在這方面上海巴斯夫染料化工有限公司和上海帆順 實業(yè)公司作了可貴的試驗 確認塑料桶的壁厚與變 形有直接關系 所以巴斯夫染料化工有限公司主動 提出增加壁厚以增加塑料桶的強度來確保塑料桶不 變形 塑料桶的變形與內(nèi)裝物的灌裝溫度有著密切的 93 包裝工藝技術與材料 關系 若內(nèi)裝物在灌裝時的溫度太高 那么在灌裝 后 塑料桶蓋在蓋緊之后 在內(nèi)裝物逐漸冷卻之后 由于大氣壓力的緣故 致使塑料桶變形 所以說要控 制好灌裝溫度是至關重要的事情 但是一時溫度降 不下來 這就要求慢慢等 等到降到適當?shù)臏囟葧r才 灌裝 在許多情況下是容不得等的 所以時常會是 在 70 度 80 度時就進行灌裝 這樣桶蓋蓋緊后 不 多會兒塑料桶會變形 這就是塑料桶不受歡迎之原 因 也有解決之方法只要蓋上蓋 使之能透氣即可 等內(nèi)容物完全冷卻 桶內(nèi)桶外的壓力完全平衡之后 才予以旋緊 就可以避免塑料桶的變形發(fā)生 但是這 樣做也有些麻煩 勢必需要另有一個人專門從事塑 料桶蓋重新蓋緊 若車間的操作工人沒有依照操作 要求去做 很有可能會造成塑料桶的變形 作為 ISO2000 的要求 一切均以客戶的要求為 最高目標 既然鋼桶可以不受灌裝溫度的束縛 可 以不需要作二次蓋緊 不存在桶身變形的問題 那么 是否可以從塑料桶的原材料本身尋找原因 從而找 到解決變形的突破口呢 作者和帆順實業(yè)公司正在 作這方面的嘗試 例如塑料桶是采取高分子量高密 度聚乙烯作為原料 向齊魯石化公司購買的 這種高 分子量高密度聚乙烯的標準定得比較寬 如熔指從 16 至 23 均為合格 經(jīng)研究熔指為 20 以上 23 以下 的聚乙稀 其制成的塑料桶就不容易變形 因其強度 較高 而熔指在 20 以下者就比較軟 就容易變形 所 以就規(guī)定采購熔指 20 以上的聚乙烯 若熔指在 20 以下 那么該原材料就堅決不做大型及中型中空容 器 只能做小型中空容器 從而就可以避免變形 此 外上海山成有限公司積極研究出了一種增加劑 增 添了這種增強劑就可以有效的增加塑料桶的強度 可有效的防止塑料桶的變形 塑料桶變形并不是一種不可能解決的痼疾 只 要做有心人 研究其變形的原因及形成的規(guī)律 相信 通過不懈的努力 肯定在不久的將來能解決這一問 題 使以塑代鐵真正落實到實處 確保運輸安全 你要了解包裝嗎 你要改進包裝嗎 你要掌握包裝嗎 請到本刊 有問必答 來 新改版的 上海包裝 雜志 專門成 立了咨詢部 開設了 有問必答 專欄 歡迎所有從事包裝和關心包裝的人士向 我們提出問題 更歡迎行業(yè)內(nèi)的專家 學 者和一切熱心讀者幫助我們解答問題 提出建議 來稿 來電請寄 上海包裝 編輯部 地址 電話 傳真 電子信箱詳見本 期目錄欄 04 包裝工藝技術與材料 模具工業(yè) 1997 No 7 總 197 27 改 進 型 塑 料 桶 蓋 注 射 模 設 計 國營東北無線電廠 遼寧鐵嶺 112000 盧久仁 摘要 介紹了改進型塑料桶蓋注射模結構 采用了鏈輪鏈條脫螺紋機構和在塑 件心部 4 處鉤形強制脫模機構 敘述了模具主要成型零件的設計和加工工藝 收稿日期 1997 年 1 月 2 日 1 引 言 改進型塑料桶蓋如圖 1 所示 使用時其 心部 4 處鉤形嵌有密封內(nèi)塞 具有良好的密 封性 又因為密封內(nèi)塞與蓋體嵌在一起 具有 整體性 所以使用非常方便 深受用戶歡迎 圖 1 改進型塑料桶蓋 2 塑件結構及工藝分析 塑件材料為 HDPE 從圖 1 可看出 塑件各處 壁厚均勻 由于 HDPE具 有很好的流動性 所以采 用普通側澆口型腔即可 充滿 塑件外表面要求平 整美觀 無明顯縮痕 塑 件生產(chǎn)批量較大 采用 1 模 2 件 對各種脫螺紋機構 進行綜合比較 考慮到鏈 輪鏈條脫螺紋機構具有 動作運行平穩(wěn)可靠 脫模 力大 模具成本相對較 低 模具使用壽命長且便 于維護等特點 設計時模具采用了鏈輪鏈條 脫螺紋機構 3 模具結構特點及工作過程 圖 2 為模具結構圖 在模具外側裝有小 型低速電機 圖 2 中沒有畫出 通過鏈條帶 動鏈輪 10 并通過齒輪軸 12 及從動齒輪 13 帶動螺紋型芯 8 按脫螺紋方向旋轉 由于彈 簧 1 在螺紋型芯脫出過程中始終作用于動模 板 3 并帶動止轉圈 4 隨塑件向脫出方向移動 止轉圈在其耳臺處使用螺釘與動模板 3 緊 固 由于止轉圈上 8 處凸耳始終與塑件相 連 防止塑件隨螺紋型芯 8 一起轉動 從而使 塑件順利脫出螺紋 在脫螺紋過程中 動模板 圖 2 模具結構 模具工業(yè) 1997 No 7 總 19728 3 的開模距離由限位螺釘 2 控制 通過調(diào)整其 距離 即圖 2 中 L 尺寸 注射機可實現(xiàn)自動操 作 無須專人看管 塑件心部 4 處鉤形由于周圍均被型腔包 圍 直接強制脫模 鉤形外表面無法讓位 為 此設置了一套脫出機構 見圖 2 開模時 塑件 心部 4 處鉤形帶動內(nèi)型芯 6 一起隨塑件向脫 出方向移動 當 4 處鉤形下端面脫出螺紋型 芯 8 后 由于螺紋型芯的中心孔臺肩通過擋 圈 7 限制了內(nèi)型芯 6 繼續(xù)隨塑件移動 而此 時由于 4 處鉤形外表面已脫離型腔 所以當 塑件繼續(xù)脫出時 4 處鉤形開始強制脫出內(nèi)型 芯 6 4 處鉤形強制脫出后 內(nèi)型芯 7 的復位 由彈簧 5 來保證 由此可見 圖 2 中 l l 是 實現(xiàn)塑件 4 處鉤形強制脫的前提條件 4 內(nèi)型芯的設計及加工工藝 內(nèi)型芯 6 為模具的關鍵成型零件 通過 分析其受力情況 將該零件設計為整體件 并 且將該件與螺紋型芯 8 設計成錐度配合 受到加工能力的限制 使用普通電火花 加工機床加工 4 處鉤槽需要設置一套輔助定 位找正裝置 圖 3 為內(nèi)型芯 6 的制造工藝過 程 將 45 鋼調(diào)質 24 28HRC后車削加工成圖 3a 狀 并且在其柄部鏜出相互垂直兩通孔 再 加工出 V型定位塊 2 及石墨電極 1 如圖 3b 所示 將 V型定位塊放在電火花工作臺上對 石墨電極進行定位 將配合直銷 3 穿入零件 柄部一孔內(nèi) 放在 V型塊的 V型槽內(nèi) 如圖 3c 所示 由于此時電極已經(jīng)定位 即此時電 極 零件 V型塊處于同心狀態(tài) 所以只需控 制電極 F向位移及電蝕深度即可加工出一處 鉤槽 加工后將零件取出 旋轉 180 將直銷另 一端置入 V型槽內(nèi) 加工出另一處鉤槽 兩處 鉤槽加工完后 取下零件將直銷 3 穿入零件 柄部另一孔內(nèi) 再對另兩處鉤槽進行加工 鉗 工對 4 處電火花加工面進行拋光 至此內(nèi)型 芯 6 加工成圖 3d 所示成品件 可以看出 只 要配置一套較好的定位找正裝置 普通電火 花加工機床也能方便地加工較復雜的零件 圖 3 內(nèi)型芯加工工藝過程 5 模具使用效果 試模后模具運行平穩(wěn)可靠 符合使用要 求 塑件表面 4 處鉤形對應處出現(xiàn)輕微縮坑 如圖 4a I處所示 注射機保壓時間不足時縮 坑較為明顯 同用戶進行協(xié)商 在不影響塑件 使用要求的前提下 在 I處增加一圓周凸起 如圖 4b I處所示 這樣既增加了塑件的觀賞 性 同時也消除了縮痕對塑件表面的影響 圖 4 塑件變形及改進分析 通過批量生產(chǎn)檢驗 有如下幾個需要注 意的問題 1 圖 2 中彈簧 5 使用普通彈簧容易失 效 影響塑件脫出 采用重負荷矩形截面螺旋 彈簧后 沒有發(fā)生失效現(xiàn)象 2 彈簧 1 采用彈性好的輕負荷彈簧較 合適 3 軸套 9 與軸套 11 采用普通材質磨損 較快 改用耐磨性好的鑄造錫青銅材質后 模 具壽命大大延長 去 即使勉強裝入 也會出現(xiàn)單邊間隙偏大 3 舊建筑物更換新門窗 封陽臺 安裝室內(nèi) 隔斷時 洞口尺寸往往難以測量不準 門窗設計時應 以洞口的最小垂直寬度和最小水平高度尺寸作為門 窗設計基準 4 預留間隙的正確設定 要正確設定 PVC 塑鋼門窗與洞口預留間隙 首 先必須考慮到塑料異型材具有熱脹冷縮的特性 根 據(jù)前西德 DIN 7706 標準 窗框用 PVC 型材的線膨 脹系數(shù) K 為 70 1026 80 1026 m m 我國溫 差變化范圍一般為 40 50 但 PVC 塑鋼門窗在 溫度變化下的脹縮值大小 除取決于 PVC 塑鋼門窗 型材自身的線膨脹系數(shù)與氣溫變化情況外 還與 PVC 塑鋼門窗的色彩和尺寸大小有關 由此可計算 出塑鋼門窗的脹縮值最大可達 10mm 以上 所以為 了保證 PVC 塑鋼門窗安裝后可自由脹縮 窗框與墻 體縫隙的內(nèi)腔應填充彈性材料 然后根據(jù) 建筑塑料 門窗安裝及驗收規(guī)程 上的標準 控制丈量尺寸大小 偏差及制作尺寸偏差 即可設定正確的預留間隙 提 高 PVC 塑鋼門窗的安裝質量 5 結語 為正確設定 PVC 塑鋼門窗與洞口間預留安裝 間隙 應做到 a 預留安裝間隙不能按建筑設計洞口 尺寸為依據(jù)設計 必須以實地丈量洞口尺寸為準 b 預留間隙必須考慮各洞口之間塑鋼門窗的橫平豎直 效果 c 洞口幾何尺寸不規(guī)則時 應以最小垂直 水 平尺寸為基準 d 氣溫溫差較大的地區(qū) 應考慮在窗 框與墻體縫隙內(nèi)填充彈性材料 99 塑料高新技術 原輔材料 設備與產(chǎn)品交易 洽談會在寧波召開 為促進科技成果的產(chǎn)業(yè)化 加強科研單位與企業(yè)之間 企業(yè)與企業(yè)之間的信息溝通和互利互惠合作 中國塑料加工 工業(yè)協(xié)會改性塑料專業(yè)委員會和全國華聯(lián)商廈聯(lián)合有限責 任公司于 1999 年 5 月 27 日至 28 日在寧波聯(lián)合舉辦了 99 塑料高新技術 原輔材料 設備與產(chǎn)品交易洽談會 來自全 國 166 個單位的 254 名代表出席了會議 清華大學等單位 就塑料改性技術中的納米新技術等塑料高新技術作了專題 報告 受到與會者的廣泛關注 大會專題報告 12 篇 會上交 流了 6 篇 大會還進行了信息發(fā)布 有近 20 家單位發(fā)布了 新技術 新產(chǎn)品 科技成果與合作開發(fā)項目 大會還安排了 設攤交易洽談 有 30 多家單位設攤進行了交易 揚子石化股份有限公司研究院 錢恒河供稿 防偽密封塑料桶 武進市勝龍模具有限公司推出的 FMST4L 10L 20L 系 列防偽密封塑料桶 采用先進的密封技術 配備相應的塑料 注射成型機 生產(chǎn)各種塑料制品 采用數(shù)字優(yōu)選系列進行設 計加工 按密封塑料桶企業(yè)標準 Q 320421SM001 1997 生 產(chǎn) 該桶適用包裝多種液體 固體 如乳膠 粘合劑 化工 顏 料 制藥 食品等行業(yè)的成品 半成品及中間體 聚氯乙烯用 FR GS 高效阻燃消煙劑 湖南瀏陽市有機化工總廠高新材料廠研制成功 FR GS系列高效阻燃消煙劑 現(xiàn)已批量生產(chǎn)投放市場 該產(chǎn)品 采用電腦配方 高溫熔煉等先進工藝 性能好 具有優(yōu)良的阻 燃 消煙雙重功能 阻燃消煙效果超過鹵系 銻系阻燃劑 用 量少 加工性能優(yōu)良 使用安全方便 能提高制品的物理性 能 可廣泛用于軟質 硬質 半軟質及改性聚氯乙烯制品 塑料家電裝潢及可視電話機外殼用高檔漆 江蘇省武進市芙蓉鎮(zhèn)梁家化工廠開發(fā)出丙烯酸漆系列 產(chǎn)品 珠光 302 漆 該產(chǎn)品是用于可視電話機外殼的高 檔漆 一部分產(chǎn)品已銷往美國 其他用于江蘇新科電子集團 公司生產(chǎn)的 DVD 數(shù)碼音響上 該系列產(chǎn)品在漆膜性能上與絨面漆相似 且施工簡單 遮蓋力強 外觀高雅 豪華 裝飾性好 硬度高 耐磨性優(yōu)異 手感柔軟 細膩 舒適 該產(chǎn)品適用范圍廣 可用于塑料家電 裝潢及電視機 錄音機 尋呼機外殼 以上由常州市縣學街 2 號 汪煥心供稿 乳液型改性 PS 膠粘劑研制成功 乳液型改性 PS膠粘劑由河北廊坊師范?？茖W?；瘜W系 研制成功 該膠粘劑是以廢聚苯乙烯泡沫塑料為主要原料 以石化廠下腳料為溶劑 以水為分散劑 因而成本低 是廢聚 苯乙烯泡沫塑料綜合利用的途徑之一 由于該膠粘劑為單 組分 常溫使用 故使用方便 又由于該膠粘劑具有較好的粘 接強度 因而可代替白乳膠用于木材 貼面裝飾板等的粘接 也可用于瓷磚等的粘貼 該膠粘劑生產(chǎn)工藝和設備簡單 投 資少 投產(chǎn)后將會產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益 湖南省塑料研究所 蔣秀珍供稿 03 現(xiàn) 代 塑 料 加 工 應 用 第 11 卷第 4 期 文 獻 資 料 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名 朱 丹 萍 班 級 BD機制042 學 號 0420110226 指 導 教 師 劉 道 標 文 獻 資 料 [1]黃炬鋒. 普通塑料桶注射模設計[J].模具制造,2002,(11):26. 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[12]李百順. 注塑成型工藝及設備[J]. 蘭化科技,1994,(12):12-15. 工 藝 文 件 文 件 編 號產(chǎn) 品 型 號產(chǎn) 品 名 稱產(chǎn) 品 圖 號媒體編號本 冊 內(nèi) 容舊底圖總號底圖總號批 準年月日簽名XXXXXXXXX 科 技 股 份 有 限 公 司日期格式(G)XXXXXXXXXXXXXX科科技技股股份份有有限限公公司司工工 藝藝 說說 明明產(chǎn)品型號工藝名稱產(chǎn)品名稱共 頁第 頁媒體編號舊底圖總號底圖總號簽名編制（日期）審核（日期）標準化（日期）批準（日期）日期標記處數(shù)更改文件號簽 名日 期格式（G3）鹽鹽城城工工學學院院塑塑料料零零件件注注射射工工藝藝卡卡片片產(chǎn)品型號零部件圖號產(chǎn)品名稱塑料提桶零部件名稱共1頁第1頁材 料 名 稱ABS材 料 牌 號材 料 顏 色紅每臺件數(shù)1零 件 凈 重125g零 件 毛 重135g消 耗 定 額10g/件設 備XS-ZY-500注射成形工藝料筒溫度第一段150注射成形時間S閉 模模具編 號SLTT第二段165170注 射2090型腔數(shù)量1第三段170180保 壓05附 件第四段180200冷 卻20150第五段200啟 模噴 嘴170180總時間總 高240壓力MPa注 射60100模 溫頂 出 高720保 壓5070螺桿類型B嵌件圖 號名 稱數(shù)量螺桿轉速r/min3060加 料 刻 度脫模劑零件成形后處理工 序 內(nèi) 容工 藝 裝 備工時準終單件熱處理方式1 料筒中加入原料；以85烘干1.52小時色差媒體編號加熱溫度保溫溫度2裝模、調(diào)機外觀舊底圖總號 原料干燥處理使用設備加熱時間盛料高度保溫時間3料筒實際溫度達到設定值后開始注塑；尺寸底圖總號翻料時間冷卻方式水冷產(chǎn)品冷卻至室溫按質量要求檢驗，首次連續(xù)10件合格后進入正式批量生產(chǎn)。干燥溫度55+-104清理毛刺，不得劃傷產(chǎn)品外表面。試裝簽名干燥時間7200s編制（日期）審核（日期）會簽（日期）批準（日期）日期標記處數(shù)更改文件號簽 名日 期格式(G9)