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精密注塑中的模具

精密注塑会受到很多相干因素和环境条件的影响,而更基础的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这四项基础因素。在设计塑料制品的前期,应首先根据其利用环境选定相应性能需要的工程塑料。其次,应根据所选择的塑料材料、成品尺寸精度、制件重量、质量请求以及预想的模具结构来选用适当的注塑机。

  在影响精密注塑的相干因素当中,模具是获得符合质量请求的精密塑料制品的关键。

  模具的设计

  模具设计是否公平会直接影响塑料制品的质量。由于模具型腔尺寸是由塑料制品请求尺寸加上所用材料的压缩率得来,而压缩率经常是由塑料生产厂家或工程塑料手册推荐的一个范畴内的数值,它不仅与模具的浇口情势、浇口地位与散布有关,而且与工程塑料的结晶取向性(各向异性)、塑料制品的外形、尺寸到浇口的间隔及地位有关。影响塑料压缩率的重要因素包含热压缩、相变压缩、取向压缩、压缩压缩与弹性回复等,而这些影响因素与精密注塑制品的成型条件或把持条件有关。因此,模具的设计者必需有丰富的设计和注塑成型经验,必需考虑这些影响因素与注塑条件的关系及其表观因素,如注塑压力与模腔压力及充填速度、注射熔体温度与模具温度、模具结构及浇口情势与散布,以及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料中加强填料的含量、塑料材料的结晶度与取向性等因素的影响。上述因素的影响也因塑料材料的不同,或者其它成型条件如温度、湿度、持续结晶化、成型后的内应力、注塑机的变更而不同。

  由于注塑过程是把塑料从固态(粉料或粒料)向液态(熔体)又向固态(制品)转变的过程。从粒料到熔体,再由熔体到制品,中间要经过温度场、应力场、流场以及密度场等的作用。在这些场的共同作用下,不同的塑料(热固性或热塑性、结晶性或非结晶性、加强型或非加强型等)具有不同的聚合物结构形态和流变性能。凡是影响到上述“场”的因素必将会影响到塑料制品的物理力学性能、尺寸、外形、精度与外观质量。

  这样,工艺因素与聚合物的性能、结构形态和塑料制品之间的内在接洽会通过塑料制品表现出来。分析明白这些内在的接洽,对公平地拟定注塑加工工艺、公平地设计并按图纸制作模具、乃至公平选择注塑加工设备都有重要意义。精密注塑与普通注塑在注塑压力和注射速率上也有差别,精密注塑常采用高压或超高压注射、高速注射以获得较小的成型压缩率。综合上述各种原因,设计精密注塑模具时除考虑一般模具的设计要素外,还须考虑以下几点:

  1采用适当的模具尺寸公差;

  2防止产天生型压缩率误差;

  3防止产生注塑变形;

  4防止产生脱模变形;

  5使模具制作误差降至更小;

  6防止模具精度的误差;

  7保持模具精度。

  防止产天生型压缩率误差

  由于压缩率会因注塑压力而产生变更,因此,对于单型腔模具,型腔内的模腔压力应尽量一致。至于多型腔模具,型腔之间的模腔压力应相差很小。在单型腔多浇口或多型腔多浇口的情况下,必需以雷同的注塑压力注射,使型腔压力一致。为此,必需确保使浇口地位均衡。为了使型腔内的模腔压力一致,更好使浇口进口处的压力保持一致。浇口处压力的均衡与流道中的运动阻力有关。所以,在浇口压力达到均衡之前,应先使流道均衡。

  由于熔体温度和模具温度对实际压缩率产生影响,因此在设计精密注塑模具型腔时,为了便于断定成型条件,必需留心型腔的排列。由于熔融塑料把热量带进模具,而模具的温度梯度散布一般是缭绕在型腔的四周,呈以主流道为中心的同心圆外形。

  因此,流道均衡、型腔排列和以主流道为中心的同心圆状排列等设计措施,对减小各型腔之间的压缩率误差、扩大成型条件的答应范畴以及下降本钱都是必要的。精密注塑模具的型腔排列方法应满足流道均衡和以主流道为中心排列两方面的请求,且必需采用以主流道为对称线的型腔排列方法。
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