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1、家电产品设计前的专业准备知识本章重点介绍Pro/ENGINEER家电产品设计的一些专业准备知识,包括家电产品材料与工艺常识、家用电器的安全标准与规范和家电产品结构设计的一般流程等。2.1产品材料与工艺常识在家电产品设计中,塑胶是主要材质,在其他各方面的产品中也大量被采用,是当今不可缺少的工业材料,因此有人称塑胶是万能的产品。今后塑胶材料将在工业设计中继续扮演更重要的角色。2.1.1塑胶材料塑胶材料种类较多,下面就举一些常用的材料进行介绍。1.ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)(1)典型应用范围家电大件电器(风扇、电视机及电冰箱等)、大强度工具(搅拌器、食品加
2、工机及割草机等),另外也包括电话机壳体、打字机键盘以及娱乐用车辆(如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等)。(2)注塑模工艺条件干燥处理:ABS材料具有吸湿性,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,材料温度就保证小于0.1%。熔化温度:210℃～280℃(建议温度:245℃)模具温度:25℃～70℃(模具温度将影响塑件的光洁度,温度较低则导致光洁度较低)注射压力:500bar-1000bar注射速度:中高速度化学和物理特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成,每种章体都具有不同特性。丙烯腈具有高强度、热稳定性及化学稳定性
3、。丁二烯具有坚韧性及抗冲特性。苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度性。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无共聚物,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的特性主要取决于三种单体的比率心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搞冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性、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。2.PA66(聚酰胺66或尼龙66)(
4、1)典型应用相比,PA66更广泛用于汽车工业,仪器壳体以及其他需要有抗冲击性和高强度要求的产品。(2)注塑模工艺条件干燥处理：如果加工前材料是密封的,那么就没有必要干燥。然而，如果储存容器被打开，那么建议在85℃的热空气中干燥处理。如果温度大于0.2%，还需要进行105℃、12小时的真空干燥。熔化温度：260℃～290℃。对于含有玻璃添加剂的产品为275℃～280℃。熔化温度应避免高于300℃第11页共11页模具温度：建议80℃。模具温度将影响结晶度，而结晶度将影响产品的物理特性。对于薄壁塑件，如果使用低于40的模具温度，则塑件的结晶度将随着时间而变化。为了保持
5、塑件的几何稳定性，需要进行退火处理。注射压力：通常在750bar-1250bar，取决于材料少产品设计。注射速度：高速（对于增强型材料应稍低一些）流道和浇口：由于PA66的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径一般不要小于0.5xt（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口。浇口的最小走私应当是由0.75mm。（3）化学和物理特性PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料。在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66在成型后仍然具有吸湿性。其程度主要取决于材
6、料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时，一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。为了提高的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。PA66的粘性较低,因此流动性很好(但不如PA6)。这个性质可以用来加工很薄的元件。它的粘度对温度变化很敏感。的收缩率在12之间，加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到21。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其他一些氯化剂的抵抗力较弱。3．PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）（1）典型应用范围家用器具（食品加
7、工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、电吹风壳体、咖啡器皿等）电器元件（开关、电机壳、保险丝盒及计算机键盘按键等）、汽车工业（散热器格窗、车身嵌板、车轮盖及门窗部件等）（2）注塑模工艺条件干燥处理：这种材料在调温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120℃和6～8小时，或者150和2～4小时。温度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150℃和2.5小时熔化温度：225℃～275℃，建议温度：250℃。模具温度：对于未增强型的材料为40℃～60℃。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议
8、模具冷却腔道的直径为12
