转换开关的成型要求优化方案

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：具体的要求是粘接面的平面度不能超过0.01mm，孔的圆柱度不能超过0.01mm。

转换开关是通过压缩空气进行工位转换和做功的一种装置，因此，其尺寸精度和几何精度都是十分精密，堪称注塑件中的精品或极品。那么如何能使注塑件的内、外形获得超高精度的尺寸和几何精度呢？

1.转换开关的性能与要求

（1）性能在3个大气压条件下，转换开关两粘接面的抗剪强度不小于4.9MPa，并具有一定的耐用度；黏度：（0.1±0.05）Pa·s；两粘接面不允许有漏气的现象；两粘接面间的三个ϕ1.9mm的通气槽不允许有堵气和相互串气的现象。

（2）要求必须和德国进口件可以混装使用，大、小两件的3×ϕ6G6孔、ϕ14H7孔与3×ϕ4H7孔位要求一致，还需要与进口件保持一致。具体的要求是粘接面的平面度不能超过0.01mm，孔的圆柱度不能超过0.01mm。其尺寸精度和几何精度对金属制品来说也是十分精密的。

（3）造成注塑件低精度的原因注塑件在成型时的内、外形尺寸和几何精度，是很难达到金属零件那么高的精度要求的。一是由于注塑件的塑料具有收缩特性或收缩各向异性；二是由于注塑件的壁厚不均匀；三是由于注塑件的成型加工，不能够使用机械加工的工艺方法。

2.转换开关成型加工的困境与加工的思路

转换开关的试制过程中选用了添加30%微珠玻璃的聚碳酸酯（PC）后，收缩率只有0.3%～0.4%，这些孔的精度和粘接平面的平面度均能达到要求。只是这些孔的圆柱度都远差于德国进口件，造成不能保持工作所需的3个大气压，产品始终不能合格。在采用钻、扩、铰和研的方法后，均因所产生的切削热分布不均匀而使孔壁收缩不均，所产生的圆柱度不符合要求而陷入困境。此时，一个大胆的想法浮现出来，能否利用脱模后还有余温的注塑件的二次限制收缩特性来达到使圆柱度达标的目的呢？同时，还要使该工艺方法能够克服塑材收缩各向异性、壁厚的差异，模腔的温差和再次限制注塑件收缩时冷却先后不均因素的影响。

3.注塑件成型加工的现有状况

要使成型塑料制品孔的尺寸精度和几何精度能达到金属材料制品的水平，的确是一件十分困难的事。根据塑料制品精度等级的选用建议所采用的精度等级，如聚碳酸酯（PC），高精度为3级，一般精度为4级，低精度为5级。塑料制件尺寸公差规定：公称尺寸>3～6mm的尺寸段，3级精度对应的公差值为0.08mm。若现在要加工一个ϕ6G6（^+0.012_+0.004）mm的孔，且其圆柱度要求小于0.01mm，即圆度、锥度、凸腰鼓形和凹腰鼓形误差总值不能超过0.01mm，这样超高的精度在金属制品的加工中也是十分困难的。塑料制件3级精度对应的公差值为0.08mm，在国家标准中IT11级的公差数值为0.075mm，ϕ6G6（^+0.012_+0.004）mm为IT6级，对比之下相差5级之多。如此高精度的精品，甚至是高出IT6级的塑料制品，如何用成型加工方法获得，一直是道不解的难题。

转换开关的成型要求优化方案

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