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发表于 2009-11-16 10:33:03
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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。
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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. $ H+ [5 q5 ]5 }' d9 E" n
( t) F$ o( Z0 d/ O' N+ Z1、适当的模具尺寸和公差
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" @+ w# }: H. { Y9 a& s& y( z1.1制品尺寸精度与模具尺寸精度的关连 % `) z% y0 \9 P1 ^- _ B
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绘出制品图，考虑模具设计、模具制作和成型过程。
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" R# O) x% U: Q; R% d7 q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。
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6 _: B8 H2 N! R6 K4 g, j: W1.2适当的收缩率 % ^4 P& B6 V K- D$ q
& q- ?, s4 k& E0 N* p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.
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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。
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* @3 z6 b9 L& k3 O$ x2、防止产生成型收缩率波动
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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.
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2.1影响收缩率的主要因素 0 O4 ]$ p- U! n6 m1 s
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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。
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(1)树脂压力
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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。
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(2)模具温度 7 Q* |0 C0 m: I$ ]4 h
3 o( S, p! `) E8 x$ f, 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。
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(3)浇口截面积
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% O, X% N! M0 j0 l: e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。
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* i; a9 k) b8 m3 i(4)制品壁厚度 0 G5 J7 F* }3 o, S$ C8 n
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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.
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(5)增强材料含量
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& [9 m6 t5 w5 | B9 x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. 2 J4 u. E; x2 \
9 G8 d N: x5 m' s/ E) V7 K(6)定向性
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|/ Q1 n# t3 B* E; W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。 ! Z% [% u& }$ G9 Y
4 @3 I, A2 u/ K8 ?: e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.
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+ L5 B4 l' [# w. u) }+ C# _/ ], ]2.2可采取的措施
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& P, T3 ?$ x# n3 e; @5 ?3 k(1)流道，浇口平衡 ! A0 B# U" \7 ]$ F
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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。
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(2)模腔排列 ) d9 O# g" N, K S' J) l
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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. , ]1 \- I1 O4 T) A
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(3)精密注射成型的冷却回路设计 / ?1 C7 k' V1 x/ r" C# S
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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。 * u0 v0 R8 Q( G
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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。 # J6 L6 s& o; I$ W/ ?9 m0 c4 F
% M# I+ o$ }& O! @( e2 @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。
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3、防止产生成型变形 3 Q% g1 L7 b$ @9 e* _2 u
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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。
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(1)浇口数
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4 z+ y6 \; [8 E. x7 m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。 9 k3 P; k F: l8 P5 l* u
2 W( T' R4 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。
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(2)浇口形状和位置 % n- s* {% T& @0 {8 w, `
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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。 |
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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