|
|
发表于 2009-11-16 10:33:03
|
显示全部楼层
来自： 中国广东广州
塑料精密注射成型模具设计的七个要点
随着电子、电信、医疗、汽车等行业的迅速发展，对塑料制品的高精度、高性能要求与日俱增，精密注射成型要求制品不仅具有较高的尺寸精度、较低的翘曲变形，而且还应有优异的光学性能等.注射成型是最重要的塑料成型方法之一，如何提高注射成型技术水平，生产出高精度的塑料制品，创造附加值高的产品，模具的设计是重要环节。
; I$ `" ^3 J4 c1 f
4 u5 L6 k% C9 ~% o% ^+ H5 g在精密注射成型设计中，除了应考虑一般模具设计事项外，还要特别考虑如下事项:1)为了得到所要尺寸公差的制品，要考虑适当的模具尺寸公差。2)要考虑防止产生成型收缩率波动。3)要考虑防止产生成型变形.4)要考虑防止产生脱模变形。5)要使模具制作误差最小.6)要考虑防止模具精度波动.7)要考虑维持模具精度.
. k5 k ?* h8 t! D, z; ~6 [$ H; o% O. E# u7 v
1、适当的模具尺寸和公差 2 Y" |3 T& J9 G4 @& K) x
, X% f( Y$ E0 z1.1制品尺寸精度与模具尺寸精度的关连
: M: a; G8 v' H- l4 ^* C3 j) r, L! y6 K, p8 r$ y# Z
绘出制品图，考虑模具设计、模具制作和成型过程。 [" |! x5 V+ V! B
1 f9 g8 f1 C7 V8 y1 `1 V( A8 C首先可从制品图面尺寸求模具图面尺寸。按此模具图画尺寸制作模具，得到模具的实际尺寸。用此模具可得到成型的制品，得到制品实际尺寸。间题是此实际尺寸如何在图面所要尺寸公差内。
, [6 |+ F# Q, @2 |
( E/ q! b& L9 G; y1.2适当的收缩率
9 y' @4 d# p9 K
9 a2 @$ X+ S& x; R1 w如上所述，即使在用同一颜料的同一树脂中，收缩率也因成型条件不同而异。在精密成型中，收缩率变化程度要小，预计收缩率和实际收缩半要尽可能无差异。主要是采用整理以往的类似制品的实际收缩率来推定收缩率，也有用实验模求实际收缩率，再经修正、设计制作生产模的情形. ) e+ g5 _# @4 I* ?0 v
( p& G( ?! m k# X1 h, _, L
但完全恰当推定收缩率几乎是不可能的，不可避免地要在试成型后修正模具。修正结果，凹部将增大尺寸，凸部将缩小尺寸。因此，对凹部尺寸，将收缩率设在小值，对于凸部尺寸将收缩率设在大值。齿轮外径尺寸变大时不能啮合，变小时仅齿隙变大，所以要将收缩率设在小值。
2 z+ V; G- J0 c6 E0 A7 m$ m& m1 M# r! _+ ~, Z' }. h
2、防止产生成型收缩率波动 # p3 e5 s+ Z/ O& e: r' f$ _5 V9 d( `0 S
( e& e4 r7 Z7 {, \' S# o: d
精密注射成型，必须以确实可按所要尺寸制作模具为前提。然而，即使模具尺寸一定，制品实际尺寸也因实际收缩不同而异.所以在精密注射成型中，收缩率的控制是十分重要的.模具设计的合适与否支配收缩率，还因树脂批次不同而异，若改变颜料，收缩率也产生差异。因成型机不同，成型条件的设定、再现性以及各成型周期的动作有波动，对实际收缩率产生波动等，因而收缩的控制是困难的.
1 ?/ _" g' B& z5 L' V3 z, T
' f7 h! Y% U- [7 w6 T2 B7 P T- @2.1影响收缩率的主要因素 - T* Y" p1 P4 O8 K9 |
5 i, y Q1 `4 X: G$ Y模具尺寸可由制品尺寸加上收缩率求得，所以在模具设计时，需要考虑收缩率的主要因家.影响成型收缩率的主要因素有(1)树脂压力，(2)树脂温度，(3)模具温度，(4)浇口截面积，(5)注射时间，(6)冷却时间，(7)制品壁厚，(8)增强材料含盆，(9)定向性，(10)注射速度。这些影响因树脂和成型条件等项目的变化不同而异。
/ f& W; i" z$ h2 V# v0 i9 y) y4 U- D, m
(1)树脂压力 7 [" n! F% x$ J2 C: s$ h
9 s9 N) b* A! V7 W
树脂压力对收缩率影响很大，树脂压力若大，收缩率变小，制品尺寸则大。即使在同一模腔内，树脂压力也因制品形状不同而异，因此产生收缩率差异。在多腔模的场合，各模腔内树脂压力容易产生差异，结果各模腔的收缩率也不相同。
/ e& a7 L) m' j, W1 i$ j( E! v' X- S1 }
% T/ n1 M. S( U. s- |) L0 U6 D' W0 b; ^(2)模具温度 4 X r Q; `+ V$ N
& R9 I+ _3 Q& S- g无论是非结晶性树脂或是结晶性树脂，模具温度若高，收缩率则变大.精密成型要将模具温度维持在特定温度。在模具设计时，必须注意冷却回路设计。
, q% U9 o# @/ ]& I( W& y9 _: R2 C3 { G& v, L
(3)浇口截面积
4 ~' T- [$ X+ }" G( I. @/ d2 [% D" Q4 [# S0 g2 c) U9 n
一般说来，改变浇口截面积时，收缩率也变化.收缩率随着浇口尺寸变大而变小，这与树脂的流动性有关。 2 p1 J; `/ h+ C4 }
6 j* Y2 ?( a! u. l$ }9 y(4)制品壁厚度
* p4 w% a. r) y; u4 L
0 Y$ A e0 w: e) g制品壁厚度也影响收率.对于非结晶性树脂，因树脂对壁厚的收缩率影响倾向不同，壁厚大，收缩率也大，反之，收缩率变小。而对于结晶性树脂，必须避免壁厚变化特别大。在多腔模的情形，如果模腔壁厚有差异，收缩率也将产生差异.
) O+ e' }4 r) N$ @( N8 t( {; t* l( P. _6 B
(5)增强材料含量
9 v, `+ g/ |3 e/ M
6 U6 |; {3 k4 E/ L7 @# `$ _) a/ Y9 U1 ]用玻瑞纤维增强树脂时，加玻纤量愈多，收缩率则愈小，流动方向的收缩率比横向收缩率小，根据树脂其差较大，为了防止扭曲飞翘曲，必须考虑浇口形状飞侥口位置和浇口数. ' A$ H3 m4 E3 p' @4 e- _
, ^6 K) h# K( J1 E* A(6)定向性
, D5 W5 L: d/ P* i% E3 {) `- N. o! v6 |* Z: G7 \1 j
定向性虽有较大差异，然而对所有树脂都存在定向性。结晶性树脂的定向性特别大，由于壁厚和成型条件而有差异。
" m2 C- O l9 d) k6 n- W3 L
$ K, ~% M: c- n& z/ B此外，还有产生成型后收缩。影响成型后收缩的主要因素有①内部应力缓和，②结晶，③温度，④湿度.
6 v# F2 T: b& d0 V
7 m% }2 R! C- `& b! e4 @& |6 ?* a2.2可采取的措施
' U) _5 D6 B/ I4 x; J$ i8 |1 D
" C& r) W+ H# V6 j7 q' j(1)流道，浇口平衡 ! o4 q# } t7 L$ m# q6 l
4 K/ Z% k- P3 a, { Q9 c
如上所述，收缩率因树脂压力变化。在单腔模多点浇口以及多腔模的情形，要同样进行充模，就要进行浇口平衡。树脂流动与在流道中的流动阻力有关，所以在取浇口平衡前最好取流道平衡。
9 M3 M( T/ b0 `9 \' F0 G, j& p7 N& @6 V3 b5 b! ^# a
(2)模腔排列
$ y- F! j# ]7 i8 Y2 y( b
; U4 N: w5 d+ V& m) d* u为了使成型条件的设定容易，所以需要注意模腔排列。由于熔融树脂将热带入模具，在一般模腔排列的情况下，模具温度分布呈以浇口为中心的同心圆状。所以在选择多腔模的模腔排列时，既要易取流道平衡，又要取以浇口为中心的同心回状排列.
4 x& Q: @ n0 k, o( I b
o6 S% F4 O# F* \(3)精密注射成型的冷却回路设计 ! h( A# k) y5 i: y) {
% j( h3 {: {* ?* w3 }$ a如上所述，模具温度对收缩率影响很大，同时，因时间不同温度变化，多腔模各模腔的温度差也难以避免，所以需要注意冷却回路设计。 4 e7 l3 H+ b) c
! L- K! D, i& `( c# V$ R" J从热交换效率来看，冷却液的流动应为紊流，冷却回路最好设为串联的折流板式。 ) P( n% |# \9 a9 C6 I; R% k
. M, z2 g: {! ~ h5 E
在回路设计中，型腔与型芯应带出的热量也不同，热阻力也因回路构造不同而异，入口水温在模腔与型芯产生较大差异.因此，精密成型模具的冷却回路为型腔与型芯分别设计，用分别的温调机进行温度控制。 0 J7 K1 {7 o6 C% F6 Q
: j8 X+ b9 r" S, {6 W2 }! v3、防止产生成型变形 ) k4 v ]8 o! Y( z
- {. r7 m; p3 U; U
成型变形产生的原因是在不均匀的收缩下有内应力，所以需要防止不均匀地收缩。
# z+ M/ S2 a* Z( O0 Z5 b! F' _( i4 K1 H0 h: Y
(1)浇口数
9 n- J: c' C; ^6 B* D |
7 J8 ^& M1 p3 G在齿轮中心有孔的圆形制品的情形，必须在中心设浇口.然而在树脂的流动方向与垂直方向收缩率有较大差异时，却有产生椭圆的缺点，在需要更高精度的圆度时，需要设成3点或6点浇口。但需要充分注意各浇口的平衡。
8 R' w b- f* T4 p$ }7 u6 O
# M" c7 A6 `/ n在使用侧浇口时，3点浇口将使圆筒状制品内径增大，在外表和端面不允许浇口痕迹的情形少使用内侧多点匀分浇口，可以得到良好结果。 . O9 ^! N3 y( q7 v; R+ g
/ q# A( |2 l; M+ i, s$ C1 r
(2)浇口形状和位置
8 Z% Z# P4 ]4 `
+ ^" d" \6 n0 |1 P V+ t$ v需要根据制品形状选用适当形状的浇口。图置表示浇口形状和位置对变形的影响。 |
|
发表于 2009-11-14 22:46:59
言语一下无法要表达我内心的渴望，希望大家能帮我开开窍！！！谢过！
楼主
发表于 2009-11-15 22:40:35