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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。 ' s. I, V& ]3 p! d3 S
! v7 t" @) o/ ?9 z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.
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2 i1 P" c% H& t! w: ?1、适当的模具尺寸和公差 4 Y/ l+ ~" v2 _! v
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1.1制品尺寸精度与模具尺寸精度的关连 ! G% m# t2 w; P6 e1 }- A
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绘出制品图，考虑模具设计、模具制作和成型过程。 $ O m: v$ Y, W( f( Z
$ z0 {3 T2 ]# h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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1.2适当的收缩率 * J% l4 n- y" b' }
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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. ) s0 f- }5 w. u, [
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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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2、防止产生成型收缩率波动 ]1 `9 L. }9 S+ f5 M3 ~) M
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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. 3 v" G G4 Q, ~, V! r4 U3 e
9 W- y- l* Q" V8 j. V0 I2.1影响收缩率的主要因素
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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。 4 G. s$ U+ q5 N
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(1)树脂压力 4 Z1 ~) t+ |, O/ U) M
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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
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9 t5 d F9 m6 ~" L: t5 \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。 8 D! Q5 `) P7 t( J9 T4 `: l- M
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(3)浇口截面积
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4 ~# @" J- {4 K* _8 y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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8 }% e) d. E1 {* \& C. E# i(4)制品壁厚度
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$ q- h5 b I; P2 [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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* e) C' C B* d. I0 g(5)增强材料含量 ; F) ~( f+ s- F5 u; N3 q: Q4 U
1 `' ?/ i3 j5 {! H6 }& M g. L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.
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* G2 e; }5 S- {! x& K(6)定向性
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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。
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% t) k: ]% c: |. \6 C# } m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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2.2可采取的措施 3 w6 l* b% T4 z! I
' z# y4 p: [& [- B(1)流道，浇口平衡
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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。 ! w7 F' T" C6 ~. A
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(2)模腔排列
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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.
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(3)精密注射成型的冷却回路设计
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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。
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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。
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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。 8 q o) ]+ ?. h9 e9 g; C
( j, R9 R9 a: W: A6 q/ d3、防止产生成型变形 , _4 V; d a1 F1 r
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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。 - ^5 |* s' g F* z, J0 h' M3 o
5 h5 }, N- p$ K(1)浇口数
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' ~# n& g& w3 o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+ M& U/ {; P+ [+ ]7 v/ `# J
6 m! T, p8 v6 j3 Q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。 7 V( p' q$ `0 { i8 J0 C
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(2)浇口形状和位置 1 Y2 Y) t# N% P$ N" z. A) |
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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