|
|
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。 4 c: G0 }) j# P
6 Q# R5 t) e f7 s( R# M8 D0 o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. ! |- I. f' m D' P+ d3 I n1 Q. X6 f
9 ?$ ?/ z$ j, Q
1、适当的模具尺寸和公差
6 Z) v# ?6 @' m8 d' O! X, t) i* S' Q5 x! E5 ~, S% }
1.1制品尺寸精度与模具尺寸精度的关连
7 Z5 q* C( H2 o3 X8 J/ i7 u
% }$ V, h b. s3 o8 r绘出制品图，考虑模具设计、模具制作和成型过程。
: {! C1 F& {) H! d" g' P$ r# f3 ^3 [) D* q. n# x8 V' z/ j4 J
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。
5 B% I$ I6 o8 S+ I' V) A4 `
+ n# N& D# |7 ~4 y! i& s1.2适当的收缩率
+ ^4 }3 ~( S0 c0 g& E, w$ t7 b9 m* f3 k. _9 h; h0 l
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.
7 P2 @$ `# d9 U: h2 ?5 i3 l, t6 X% {* X$ U$ Q6 M% D: m( ]
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 G: A$ J+ D B& q, A
5 Y& O \2 w3 Y" C2、防止产生成型收缩率波动
0 s6 C5 |! \- A9 z% f' g
8 w) U! `" J3 q* b1 P3 q$ O5 k# ?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.
! ]9 f, W/ l. d$ u4 @% ~! H" n( u, L8 A- m6 N
2.1影响收缩率的主要因素
' j7 l" V. [% t+ `( }- G4 }: C3 _1 [- M2 S1 F7 `
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。 8 ]! h z6 {/ }2 P5 S) I' B
" C. B; y V5 E# e(1)树脂压力
' x$ \& k* Y3 U% v4 y5 i9 H! `' u
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。
/ j x& |8 l3 q' j& V* q7 }& y% h, |( T5 V
(2)模具温度 ' y/ G% _/ ]0 C# Z/ |. d
( k5 d7 P9 \9 G* J
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。
: s# u& E4 K" |* n8 _1 {" F* S* i& W8 d, p, ?
(3)浇口截面积
- D6 Y7 f1 r! W4 d E3 x0 F$ g+ C8 }- A* e- `. j6 ^8 Y+ s4 @( j J- k
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。 ( t5 Q0 N- Y; U3 e3 ^' D; c
0 \* T7 V1 W5 t5 |- W8 _ v# u
(4)制品壁厚度
4 p4 h9 p& b7 f9 e- r, Q
4 B/ n3 I- I0 F+ b* L1 y& O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.
) {& s( }% ]3 e8 d l h% l/ ], z& n# j! o: x
(5)增强材料含量
, k( k5 v# j$ P9 V5 Q ?6 X" l
T1 m; i0 y( d( p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. ) c& T1 b v: o; _
5 u$ J$ X$ _7 }: d% H. Y
(6)定向性 , V8 F/ F) [5 o6 R
9 m" X! S/ Y- w7 N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。
. h/ P9 [! Z2 w% F" Q1 g
3 R: ^* {3 F' \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.
$ h/ P+ j9 x6 Z/ r
% l! y* F2 A$ l- @! ~3 e2.2可采取的措施 1 ~' V* O3 C& {: u% Y( `/ @+ H7 v
7 X/ M. X; a) K3 x1 c( ?
(1)流道，浇口平衡 5 [3 A# h }# ^" I+ a6 d p
" L% F: N, Z6 y3 c6 s! S# k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。 0 z- N+ s5 o8 A
) k! d @- ]8 y& f, _, ?0 [(2)模腔排列
+ i( L$ Z/ d3 c! c# k7 `5 H
4 ^5 l8 r+ R1 v2 C* s+ z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. - e& {* q9 [9 y# z: w
: Z! a4 A6 g% @2 x, W e0 l(3)精密注射成型的冷却回路设计 : v% @ Q! ~7 {; K+ |
8 c5 [* y( g1 k6 q P( }% @* F' F. u/ d
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 u6 ]6 I1 R* c+ ]5 U' K9 B1 x% d9 M p) }6 h: J) V2 Z" 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。 # o0 w6 l Z$ |$ L% f
: l$ K# G6 |+ {- [
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。 - `% A/ ^) d4 J, G4 X
5 \* j- k5 C; J0 i7 F! U3、防止产生成型变形
( m3 m- c4 {; o/ g0 V2 M: g8 B: ~* \. v: X. m
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。 8 f! n# l5 z' ]8 b
% |1 W: x' s2 p4 ~) L/ v! K& `(1)浇口数 % W1 P* r2 v. e
+ k5 K4 ~0 ]+ m: k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。 . @! e- x* Z) Z$ N; N$ T
# D) Z" g5 v. O G9 m' m
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。 ' j. ~1 k% o& O6 p
' ~* o. c$ B: i5 C$ r8 O
(2)浇口形状和位置 3 s" A2 y; E2 e4 b9 a
3 Z4 ^4 o% `" I/ ?7 m8 G! d
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