塑料精密注射成型模具設(shè)計(jì)的七個(gè)要點(diǎn)

mold027

       隨著電子、電信,、醫(yī)療,、汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展,，對(duì)塑料制品的高精度,、高性能要求與日俱增,，精密注射成型要求制品不僅具有較高的尺寸精度,、較低的翹曲變形,，而且還應(yīng)有優(yōu)異的光學(xué)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術(shù)水平，生產(chǎn)出高精度的塑料制品,，創(chuàng)造附加值高的產(chǎn)品,，模具的設(shè)計(jì)是重要環(huán)節(jié)。
1 i& I+ N4 M/ b, t, E9 H　　在精密注射成型設(shè)計(jì)中,，除了應(yīng)考慮一般模具設(shè)計(jì)事項(xiàng)外,，還要特別考慮如下事項(xiàng):
　　1)為了得到所要尺寸公差的制品，要考慮適當(dāng)?shù)哪＞叱叽绻�差�?)要考慮防止產(chǎn)生成型收縮率波動(dòng),；3)要考慮防止產(chǎn)生成型變形,；4)要考慮防止產(chǎn)生脫模變形；5)要使模具制作誤差最�,�,；6)要考慮防止模具精度波動(dòng)；7)要考慮維持模具精度,。
0 N. @$ h9 K* l1 O( s/ y) u9 }　　1,、適當(dāng)?shù)哪＞叱叽绾凸��?br /> 5 b, s* ], \; S( `7 K! j1 B+ K　　1.1制品尺寸精度與模具尺寸精度的關(guān)連
' w! p7 v# j# f% D4 E/ _5 l# Z　　繪出制品圖，考慮模具設(shè)計(jì),、模具制作和成型過程,。
# Y& H( A0 y3 j) n! O　　首先可從制品圖面尺寸求模具圖面尺寸。按此模具圖畫尺寸制作模具,，得到模具的實(shí)際尺寸,。用此模具可得到成型的制品，得到制品實(shí)際尺寸,。間題是此實(shí)際尺寸如何在圖面所要尺寸公差內(nèi),。
　　1.2適當(dāng)?shù)氖湛s率
) U$ x7 t& @, H/ W: d1 }　　如上所述，即使在用同一顏料的同一樹脂中,，收縮率也因成型條件不同而異,。在精密成型中，收縮率變化程度要小,，預(yù)計(jì)收縮率和實(shí)際收縮半要盡可能無差異,。主要是采用整理以往的類似制品的實(shí)際收縮率來推定收縮率，也有用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｇ髮?shí)際收縮率,，再經(jīng)修正,、設(shè)計(jì)制作生產(chǎn)模的情形.
　　但完全恰當(dāng)推定收縮率幾乎是不可能的，不可避免地要在試成型后修正模具,。修正結(jié)果,，凹部將增大尺寸，凸部將縮小尺寸,。因此,，對(duì)凹部尺寸,，將收縮率設(shè)在小值，對(duì)于凸部尺寸將收縮率設(shè)在大值,。齒輪外徑尺寸變大時(shí)不能嚙合,，變小時(shí)僅齒隙變大，所以要將收縮率設(shè)在小值,。
. G. ]4 j% i0 I* K3 v9 q( K" g　　2,、防止產(chǎn)生成型收縮率波動(dòng)
2 b* N2 O  K1 A8 G6 q　　精密注射成型，必須以確實(shí)可按所要尺寸制作模具為前提,。然而，即使模具尺寸一定,，制品實(shí)際尺寸也因?qū)嶋H收縮不同而異.所以在精密注射成型中,，收縮率的控制是十分重要的.模具設(shè)計(jì)的合適與否支配收縮率，還因樹脂批次不同而異,，若改變顏料,，收縮率也產(chǎn)生差異。因成型機(jī)不同,，成型條件的設(shè)定,、再現(xiàn)性以及各成型周期的動(dòng)作有波動(dòng)，對(duì)實(shí)際收縮率產(chǎn)生波動(dòng)等,，因而收縮的控制是困難的.
3 W5 J" H, y4 {2 j8 x3 o　　2.1影響收縮率的主要因素
　　模具尺寸可由制品尺寸加上收縮率求得,，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮收縮率的主要因家,。影響成型收縮率的主要因素有(1)樹脂壓力,，(2)樹脂溫度，(3)模具溫度,，(4)澆口截面積,，(5)注射時(shí)間，(6)冷卻時(shí)間,，(7)制品壁厚,，(8)增強(qiáng)材料含盆，(9)定向性,，(10)注射速度,。這些影響因樹脂和成型條件等項(xiàng)目的變化不同而異。
　　(1)樹脂壓力
　　樹脂壓力對(duì)收縮率影響很大,，樹脂壓力若大,，收縮率變小，制品尺寸則大,。即使在同一模腔內(nèi),，樹脂壓力也因制品形狀不同而異，因此產(chǎn)生收縮率差異。在多腔模的場(chǎng)合,，各模腔內(nèi)樹脂壓力容易產(chǎn)生差異,，結(jié)果各模腔的收縮率也不相同。
0 C3 W! |: k3 `0 g　　(2)模具溫度
$ |' m: }, o3 j& B7 S. Z　　無論是非結(jié)晶性樹脂或是結(jié)晶性樹脂,，模具溫度若高,，收縮率則變大.精密成型要將模具溫度維持在特定溫度。在模具設(shè)計(jì)時(shí),，必須注意冷卻回路設(shè)計(jì),。
　　(3)澆口截面積
* @5 q6 t1 e: m5 u, Y# A1 j- d　　一般說來，改變澆口截面積時(shí),，收縮率也變化.收縮率隨著澆口尺寸變大而變小,，這與樹脂的流動(dòng)性有關(guān)。
　　(4)制品壁厚度
　　制品壁厚度也影響收率.對(duì)于非結(jié)晶性樹脂,，因樹脂對(duì)壁厚的收縮率影響傾向不同,，壁厚大，收縮率也大,，反之,，收縮率變小。而對(duì)于結(jié)晶性樹脂,，必須避免壁厚變化特別大,。在多腔模的情形，如果模腔壁厚有差異,，收縮率也將產(chǎn)生差異.
/ R; t7 x  H. b) H　　(5)增強(qiáng)材料含量
) s+ f; X$ d4 j0 r3 U- `2 `1 h# g* }　　用玻瑞纖維增強(qiáng)樹脂時(shí),，加玻纖量愈多，收縮率則愈小,，流動(dòng)方向的收縮率比橫向收縮率小,，根據(jù)樹脂其差較大，為了防止扭曲飛翹曲,，必須考慮澆口形狀飛僥口位置和澆口數(shù).
　　(6)定向性
; z+ c+ I% Q/ @1 s. c　　定向性雖有較大差異,，然而對(duì)所有樹脂都存在定向性。結(jié)晶性樹脂的定向性特別大,，由于壁厚和成型條件而有差異,。
8 V- o0 I! m/ Q　　此外，還有產(chǎn)生成型后收縮,。影響成型后收縮的主要因素有①內(nèi)部應(yīng)力緩和,，②結(jié)晶，③溫度,，④濕度.
: K/ A, P, W8 H2 ?9 p1 c　　2.2可采取的措施
　　(1)流道,，澆口平衡
　　如上所述,，收縮率因樹脂壓力變化。在單腔模多點(diǎn)澆口以及多腔模的情形,，要同樣進(jìn)行充模,，就要進(jìn)行澆口平衡。樹脂流動(dòng)與在流道中的流動(dòng)阻力有關(guān),，所以在取澆口平衡前最好取流道平衡,。
4 q2 Y$ u* o: M' k# [　　(2)模腔排列
　　為了使成型條件的設(shè)定容易，所以需要注意模腔排列,。由于熔融樹脂將熱帶入模具,，在一般模腔排列的情況下，模具溫度分布呈以澆口為中心的同心圓狀,。所以在選擇多腔模的模腔排列時(shí),，既要易取流道平衡，又要取以澆口為中心的同心回狀排列.
　　(3)精密注射成型的冷卻回路設(shè)計(jì)
, y" s4 T9 i# M, [% p/ p　　如上所述,，模具溫度對(duì)收縮率影響很大，同時(shí),，因時(shí)間不同溫度變化,，多腔模各模腔的溫度差也難以避免，所以需要注意冷卻回路設(shè)計(jì),。
　　從熱交換效率來看,，冷卻液的流動(dòng)應(yīng)為紊流，冷卻回路最好設(shè)為串聯(lián)的折流板式,。
　　在回路設(shè)計(jì)中,，型腔與型芯應(yīng)帶出的熱量也不同，熱阻力也因回路構(gòu)造不同而異,，入口水溫在模腔與型芯產(chǎn)生較大差異.因此,，精密成型模具的冷卻回路為型腔與型芯分別設(shè)計(jì)，用分別的溫調(diào)機(jī)進(jìn)行溫度控制,。
' M# K9 _: j; u5 U. o0 F# q4 o　　3,、防止產(chǎn)生成型變形
　　成型變形產(chǎn)生的原因是在不均勻的收縮下有內(nèi)應(yīng)力，所以需要防止不均勻地收縮,。
7 T! R2 }) s9 B. D: U) B3 j　　(1)澆口數(shù)
% \6 M4 O( ^- J* a5 f　　在齒輪中心有孔的圓形制品的情形,，必須在中心設(shè)澆口.然而在樹脂的流動(dòng)方向與垂直方向收縮率有較大差異時(shí)，卻有產(chǎn)生橢圓的缺點(diǎn),，在需要更高精度的圓度時(shí),，需要設(shè)成3點(diǎn)或6點(diǎn)澆口。但需要充分注意各澆口的平衡,。
　　在使用側(cè)澆口時(shí),，3點(diǎn)澆口將使圓筒狀制品內(nèi)徑增大,，在外表和端面不允許澆口痕跡的情形少使用內(nèi)側(cè)多點(diǎn)勻分澆口，可以得到良好結(jié)果,。
　　(2)澆口形狀和位置
　　需要根據(jù)制品形狀選用適當(dāng)形狀的澆口,。圖置表示澆口形狀和位置對(duì)變形的影響。
　　4,、防止脫模產(chǎn)生變形
2 r* G& V( T. m4 L　　精密制品一般較小,，制品壁厚較薄，有的還有許多薄筋,。棋具設(shè)計(jì)必須考慮使制品不變形,，而且可適當(dāng)脫棋。
　　對(duì)于收縮率較小的樹脂,，當(dāng)成型壓力高的情形,，需要注意制品易留在模腔內(nèi).用收縮率小的樹脂成型齒輪時(shí)，齒輪部分模腔最好設(shè)計(jì)在頂出一側(cè)的模板上,。
4 D. D+ K" E' ]4 |. d1 z: _　　在用頂銷時(shí),，濡要注意無變形的頂銷數(shù)和頂壓位置。帶孔齒輪需要芯銷,，這時(shí)為了有助于在頂出時(shí)平行頂出,，而需要設(shè)置頂出側(cè)模板上。
　　對(duì)于角狀制品,，可以使用沖孔模板頂出,，用這種模板頂出可以防止產(chǎn)生變形。
( p4 N3 ]/ a7 r7 T7 D6 T+ M; N' H　　一般精密制品拔模斜度較小,。為了減小脫模力,，而需要鏡面加工，研磨方向必須為拔模方向,。要按拔模方向設(shè)容易研磨的分塊型芯,。
, A' I) v/ O0 w. w& \5 z. {　　5.最小的模具制作誤差
/ [+ }! V1 l0 o  D7 n# q　　5.1按所要加工方式的適當(dāng)?shù)哪＞邩?gòu)造
- H. t2 w$ r. y7 ~3 j9 y　　為了得到所要精度的制品尺寸，必須有相應(yīng)的模具尺寸,，而模具需要有極高精度的加工,，又受精加工機(jī)械限制。
　　為了維持模具精度,，需要耐磨性高,，為此需要采用淬火，用磨床及電火花加工機(jī)床加工淬火模具的精度可達(dá)0.01毫米以內(nèi),。
( I, d7 R0 S# P9 }　　由于用平面磨床無法加工封閉槽形,，可選用】形，但因】形強(qiáng)度差,，需要采用如圖2的增強(qiáng)措施,。
1 v9 ]/ `* W% ]+ D' u9 D& X　　用電火花加工機(jī)床彤模加工時(shí),，必須注意電極端的磨損變大。加工圖3的齒輪用模腔以及用鋼絲電火花加工機(jī)床加工時(shí),，應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)能夠貫通加工的構(gòu)造,。
　　從防止磨削變形和縮短加工時(shí)間方面來看，要選定淬火變形少的鋼材,，而且要設(shè)計(jì)為淬火變形少的形狀,。形狀復(fù)雜時(shí)，悴火冷卻不易均勻,，易產(chǎn)生淬火變形,。
　　5.2總分割式模具
　　為了將淬火零件加工成較高精度，要使用磨床,。因此,，需要采用鑲件組成分割式模具。這種模具有如下特征:
3 N1 ^5 V, g* ~* }0 _　　(1)因?yàn)榭蛇x擇適當(dāng)材料,，所以能夠使用適當(dāng)硬度模具材料,。
. K% U( M5 h, w3 K4 a5 `　　(2)能夠利用耐蝕性和耐磨性高的模具材料。
　　(3)能夠分別熱處理,，所以容易設(shè)定熱處理?xiàng)l件,。
　　(4)能夠使用鏡面加工性良好的模具材料，鏡面加工操作也容易,，所以能夠提高鏡面度。
　　(5)因?yàn)槿菀装窗文７较蜓心�,，所以有利于采用拔模斜度小的模具�?font class="jammer">% h  l6 q) g4 V
　　(6)由于硬化,，可延長模具精度保持時(shí)間，模具壽命長,。
　　(7)容易設(shè)在任意位置排氣,，所以充模容易。
　　(8)磨削加工容易,。
5 s* q0 x- S9 f% ]! A7 y5 H　　(9)能夠提高模具零件精度,，所以可能提高制品精度。
　　(10)可在較小的公差內(nèi)制作備模腔和型芯,，所以部件互換性高,，容易維修。
. W: |" {# f5 d- I' u$ g　　(11)因?yàn)橐阅ハ骷庸�為主體,，所以加工效率高,。
　　(12)零件數(shù)多，需要極大提高各零件加工精度,。
2 w! e3 c; m: q' |0 a　　(13)局限于特定加工方法,。
　　(14)采用完全淬火,。
3 T8 w7 |) e! y% k/ X　　5.3總分割式模具設(shè)計(jì)方面的注意點(diǎn)
　　關(guān)系精度和各部件所要精度必須從所要制品精度逆運(yùn)算決定。
& k* n/ a. S) Y' i) ^　　因?yàn)榉指顢?shù)愈多,，積象誤差愈大,，愈要提高加工精度，所以分割數(shù)僻要定在最小限度,。
- v- W( ~; [. ~& D: S5 _) `; u+ X( L　　一般禁止在制品表面設(shè)分型線,，不僅外觀上嫌棄，而且在功能上也將成為障礙,。若在產(chǎn)生應(yīng)力處有分型線時(shí),，也往往因應(yīng)力集中而引起破損。
　　因?yàn)槟ハ骷庸と菀椎玫骄鶆虻某叽缌慵�,，所以�?yīng)分割成可用研磨劑加工的形狀,。
　　易損易壞部分應(yīng)分割成易更換的，并且考慮選用高耐磨性合金,。
　　此外,，要考慮組裝和拆卸容易。必須用能夠容易,、正確地復(fù)原精度的機(jī)構(gòu),，組裝模腔和型芯的各部件，如果分別裝在基座上,，則模腔與型芯必須同心,。在使用安裝銷釘?shù)那樾危�必須正確研磨銷孔,。
　　6,、防止模具精度的誤差
* P6 t& x! b' s' `( F( c　　確保滑動(dòng)件各周期的定位,，需要防止模具精度的波動(dòng),。為了維持滑動(dòng)件的精度，滑動(dòng)件都應(yīng)悴火研磨,。側(cè)芯滑動(dòng)部分的配合應(yīng)有定位退拔部分,，如圖4所示，在側(cè)芯尺寸大時(shí),，中間部分可以設(shè)狹小的導(dǎo)槽,。
　　7、模具精度的維持
9 h8 i$ j) f% Y: j" y  I　　7.1確保模腔與模芯的中心一致
　　為了經(jīng)常正確地合模,，的構(gòu)造.圖5-7表示其例必須設(shè)計(jì)成兩模板可確實(shí)正確定位
　　7.2 防止模具變形
5 P! O9 }( D, Q6 W; o　　為了避免因樹脂壓力作用于模腔而產(chǎn)生的模具變形,，棋具強(qiáng)度就要足夠大。在型芯板中間常加支柱,，銷的材料也選用高強(qiáng)度鋼,，并且將容易受彎曲的銷設(shè)在接近澆口,，還要降低作用于銷的樹脂流動(dòng)壓力。
0 [* V' ]1 {& n8 b, f7 m　　7.3預(yù)防時(shí)效變化
　　模具藉要淬火回火處理時(shí),，如果有殘余奧氏體,，將產(chǎn)生時(shí)效變化，導(dǎo)致模具尺寸精度變化,，所以再使殘余奧氏體分解的溫度回火,，并且孺要用冷處理。
; B% R' y) o3 a  J$ O% D" e　　為了防止因磨損的變化,，需要提高硬度,，還應(yīng)考慮使用因淬回火尺寸變化極小的鋼種。磨削與刀具切削加工相比,，因?yàn)榧庸ば�率��,，所以為了縮短加工時(shí)間，需要盡量減少磨量,。既要設(shè)成縮小淬火變形的零件形狀,，又應(yīng)選定可縮小變形的材質(zhì)。

1 ?: h* g0 g9 ^

p_p_5566

zhangtao8689

恩  不錯(cuò)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

佛騾易锝式愛情

雖然經(jīng)�,？吹�總是記不住中麼半啊

齊天小小圣

喜歡這文章,。。,。,。謝謝,。,。。我想問一下在塑料件中未注標(biāo)準(zhǔn)是什么標(biāo)準(zhǔn)呢,？

libin2035

學(xué)習(xí)中�,。。,。,。。,。,。,。。,。,。。,。,。�,！