|
|
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。
( I8 Z, P, C2 n9 v+ }+ Y# Q$ N; M4 _0 \6 C2 P
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. 6 _8 n$ L1 V: }5 P5 M
1 |' M0 _5 ^' B/ B8 g1、适当的模具尺寸和公差
! t$ I0 X. t$ y/ s
9 |; i- l( w& ^1.1制品尺寸精度与模具尺寸精度的关连
( o2 f$ g" d/ I4 H. Y8 v7 ?
4 y( y/ J7 J$ W0 u绘出制品图，考虑模具设计、模具制作和成型过程。
6 p+ z ]/ [- A) Y( `- H
- }/ u3 [, w# B U: h @) k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。
1 ?3 K% @/ u- k( e
y4 G& S" F0 W1.2适当的收缩率 9 q( E3 R6 m) S! }# d; p
" W X: F- v: ? x% u( r
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. # [6 h; U+ f" K, m
: M |, K% i3 l% 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。
' C+ C6 j* s. H/ G
4 Z9 k4 g) v6 c4 M2、防止产生成型收缩率波动
& |3 F( Q2 X6 l. R( V9 w% x1 [. c' F; R" Z7 s- @7 ]+ i4 b5 E& o
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.
" L, V# Y' I$ c: W9 \1 S( a; S, A u4 u! j& O( ` j
2.1影响收缩率的主要因素
3 x: x# |, l7 e( p* q6 R' @; R4 F' t" p
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。 0 d# z |2 d7 u& C1 ^ L4 L
; |. K5 r7 x0 E/ S' g(1)树脂压力
0 Y" q% ]6 x! e7 o
& Z% g" i; y# \9 a4 C. l( z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。
; `' F e3 l* H. r( ?- V4 b& G# R. ~- \/ p& @+ @3 g
(2)模具温度 $ c- Z( v5 G- X: H: T
. d7 L& [# U# P% y; a
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/ [" `( \) ]2 z3 H6 w- W$ x
8 A) |6 R7 a$ Z' e4 C- z(3)浇口截面积 " h6 t/ e& y6 p
0 x. ]5 u. Y, v+ j
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。 6 `8 X( r( M. h+ z4 K
* ~# I% T I2 }) U7 t1 }
(4)制品壁厚度 / B5 }1 |) ] ~0 t5 H
, H" l1 a7 [8 F6 [2 m# v; _; d) {: A! W
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.
: k8 x, k7 g$ p5 G0 u/ J1 U* U& {3 r6 B- O' C2 e" O/ ^
(5)增强材料含量 # g9 _% i6 }+ Q6 X
5 `) o; w& O9 W& @6 L! O# _% h. v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.
* a1 s X0 `4 j
$ X& k2 i# x/ P( R1 E5 w3 @) b. `(6)定向性 * E; ^* }/ e3 G3 E- F' }
/ O; }% \+ u7 E5 w4 D. I. S% F; g9 q
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。
5 R1 W. a' {* t' a, n/ R. V7 v+ [# I: i4 [
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. ^7 {3 B) S! W" L% f' e# @
( E& J8 ^8 Z; V+ N$ ~
2.2可采取的措施 - _+ N0 m# J) \. |
1 ?5 I x9 u& u! M* @1 c! f(1)流道，浇口平衡 * a z/ Q1 i7 C# [8 k' K
& E% ~, Z9 n6 Q1 t {7 e
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。
* z, O( z0 o9 X& S, Z2 C. G9 V& v& b4 I1 w* `
(2)模腔排列
& J9 I- z/ R; {( @) \, E3 ^+ s
# h$ a. k ?3 e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.
: R9 L# S9 {$ f8 v h% O* b
# Y6 l' d! ^0 [! Q, A& @! a4 ~(3)精密注射成型的冷却回路设计 ; s: P. s; {7 v! K
! L' P& m. K% o) m! x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。 5 e8 i2 N. r: C$ h$ G6 n
# f: ~+ r" k6 w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。 4 n6 ] ^' ?7 p5 l. o
4 Q1 ^, M) Y X9 h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。
& Y: b8 I4 r+ E& b
4 v) }) w3 D' d% g3、防止产生成型变形
% ?5 i8 A$ M& {6 g) t" ?, Q- p0 `
' x2 v' z3 T+ ^, x. V1 Y7 X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。
6 s" S, f2 f8 x& _: x$ L! T7 ^: X7 o
(1)浇口数
. A( _) H: i' M9 m' h6 ?9 w) N
, a$ d7 c0 N P# a' D* l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。 5 @6 t# M; D4 T- f& Q, o0 S
5 M9 D( I X+ Q. z5 t, ^9 i7 s
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。 4 Z |2 N/ K3 I/ I8 R/ _
" v6 j. p$ G' x+ c H% F(2)浇口形状和位置
$ q) d; S3 y* v4 j8 @* ^" B
, p% V& y1 m& Y0 @: B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