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模具培训资料——塑料制品的工艺性

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发表于 2014-2-28 09:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
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设计塑料制品的基本原则
" S6 F( ~4 Y$ k! `! g' U6 D+ m) v设计塑料制品的基本原则有下述三条: (1)、在保证使用、性能(如机械强度、电性能、耐化学腐蚀、形状稳定、耐温、吸水性等)的前提下,力求塑料制品结构简单、壁厚均匀、使用方便。 (2)、设计制品时应尽量考虑机构合理,便于模具制造和成型工艺的实施,用最简单的工艺和设备来完成制品的成型过程。 (3)、高效率、低消耗、尽量减少制品成型后的辅助工作量,并且避免成型后的机械加工。 7 C/ [- r9 h1 u: U8 T
塑料制品的具体工艺要求
6 [* ~& G6 E% b$ A. h+ T$ T4 `(一)、塑料制品的尺寸精度和表面粗糙度 7 A8 v: ]7 y& y6 d2 ~$ y
塑料制品的尺寸精度是受各方面因素影响的,其主要的因素是塑料的收缩率和模具的制造误差。
& s, {; s1 }* W0 O& W% T影响塑料制品尺寸精度的因素有下述几个方面 1、 成型材料
4 j7 q$ B9 u2 k) m塑料本身的收缩率范围与塑料的品种、生产厂有关。塑料本身的收缩范围大,含水分与挥发物、保存不当等都会影响收缩的不稳定。 2、 成型条件 . m, H" C8 A& D& Q, I
成型的三大要素(压力、时间、温度)确定不当,将直接影响其收缩率。例如注塑压力高时,塑件收缩小。模具温度均匀恒定,有利于制品收缩率的稳定。 3、 塑料制品的形状 * F, C" L* C5 E5 a9 _; k' j, N, |: f! @
塑料制品的壁厚、几何形状、会影响成型收缩率。脱模斜度的大小则直接影响尺寸精度 , ^: x' E3 x, T1 k
4、 模具结构 : X2 ?0 A/ q. F7 V; ~# ?( U
浇口的尺寸(大则收缩小,小则收缩大),料流动方向(与料流方向平行则收缩大,垂直方向则收缩小),分型面的选择(由于飞边的产生而造成的误差),以及模具的磨损而产生的误差等。 (二)、脱模斜度
2 p! e7 t+ I, C% }由于塑料冷却厚要产生收缩,使注塑件包住模具型芯或型腔中的凸出部分,为了便; u' W7 I) s, x- ], H
于脱模,并防止塑件表面在脱模时被拉伤、擦毛等情况,故在设计塑件时一定要考虑有足够的脱模斜度。 4 r% Z: @  r8 [- t6 x- j
一般情况下脱模斜度为1度到1度30分比较合适,按实际需要也可以取30分。但
& q- m' p) y1 C( |3 s% V) h% l! {2 _脱模斜度的取法,往往按实际需要或在塑件的尺寸精度范围内选取,如对塑件没有妨碍时,脱模斜度在许可范围内可取大些。 (三)、壁厚及其均匀性
$ m. N2 T5 J( T& j4 X( s塑料的成型工艺,对塑件壁厚尺寸有一定的限制,二塑件根据使用要求又必须有足6 U, P7 u1 q, ?1 \0 l/ \, |: Q# K( M5 I
够的强度。因此,合理的选择塑件壁厚时很重要的。
2 h* c7 b# T4 ?3 L5 i! x( }" W' C) P塑件的壁厚过大,给工艺带来一定的困难,如延长成型时间(硬化时间或冷却时间),) ~8 y' s& I" I$ b/ y$ L
对提高生产效率不利,容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷;塑件壁厚过小,则熔融塑料在模具型腔中的流动阻力就大,尤其是形状复杂或大型塑件,成型困难,同时因为壁过薄,塑件强度也比较差。 6 n  a3 ?% v; n) H+ ~
塑件应具有一定的厚度,才能保持足够的强度和刚度,即使塑件强度要求不高,也
2 J  U7 \. n  V4 k要考虑塑件在成型过程中能承受足够的脱模力,并能取得完整的塑件。
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(四)、加强筋 $ H. H: O; O8 B3 T$ E
为了确保塑料制品的强度和刚性,又不致使塑件的壁增厚,可在塑件的适当部位设
9 o' Y8 F" F+ J1 Q3 Z# _置加强筋,它还可以避免塑件的变形,加强筋还可以改善塑件成型中的塑料流动情况。 ! g; x# B+ j1 e6 b) r5 U
加强筋的厚度与壁厚相等时,则加强筋的根圆面积将增加50%,导致低部产生缩孔- s2 X0 k* t; V% ~
现象。当加强筋厚度为壁厚的一半时,则加强筋的根圆面积约增加20%,才不至于产生缩孔。为了增加其塑件的强度和刚性,宁可增加加强筋的数量,而不要增加其壁厚,但应注意加强筋之间的距离应取壁厚的2倍以上为好,加强筋的厚度也不能大于壁厚的50—80%。 (五)、圆角
2 [. e2 p+ p' V6 H* N塑件除使用上一定要求尖角及因模具结构关系不能有圆角外,其余所有接合面都应
% {, m- m6 [7 P( [该有圆弧过渡,这样可以避免因为应力集中而引起的变形和裂纹,并能使塑料在行腔获得畅流,改善塑件外观;同时在顶出塑件时,因提高了强度,而不使塑件损坏。一般半径为0.3—0.5mm的圆角就能大大提高塑件的强度。 (六)、孔 8 x, W7 V* T! P7 Z
注塑件上一般都会有孔,孔的周边容易产生熔接痕,同时降低了塑见的强度,因此
+ ~  d2 N& j; ?8 o我们在设计塑件时,应该注意下列几点:
$ [/ G! j3 x# m) S+ {: r1、 孔与孔之间的距离,孔与塑件边缘之间的距离 & X9 W" o: U6 q8 l
(1)、孔与孔之间的距离,一般应该取孔径的2倍以上。 (2)、孔与塑件边缘的距离,一般应取孔径的3倍以上,如塑件设计的限制或作为固定孔用,则可在孔的边缘用凸台来加强。
, r3 K2 G  l- a- @1 g  i塑料模具的结构型式 8 y- e9 D7 M1 }
塑料模具的组成零件 / q- N/ z# Q- b, E0 b& A
模具是塑件成型的主要工具,它的结构型式很多,但归纳起来,模具的组成零件不外乎两大类型: (一) 成型零件
, q1 D% g: o7 x, {" |# P! d) e& W6 X成型零件式直接与塑料全部接触或部分接触的零件,可决定塑件内外的几何形状,
& U) r' ]/ O8 ~* k( a也是模具的主要部分。如定模(型腔)、动模(镶件)、型芯、各种形状的小镶件等。  (二)、结构零件 . J. \; }1 I0 T. A2 G
        结构零件一般不与塑料接触,在模具中起定位、导向,安装、装配等作用。如导柱、导套、定位销、固定板、支撑板、底版、主流道衬套、分流器。
) M& T/ `. k0 h: D6 H. {  H2 {: a        模具的结构形式随塑料的类型、塑件的结构、塑件产量、成型方法和使用设备不一样而有所区别。
: N9 W  c* g, j8 D) A热塑性塑料模具
* S* [( e# i9 S6 A( N注射模是热塑性塑料模具中常用的一种,它具有生产效率高、劳动强度低、模具寿命长,并可成型形状较为复杂的塑件等优点。
# q, P  o% z% [2 I3 V. i1 f分型面选择的要点 2 |; q  K5 M( j. u# g+ N, N
分型面的选择是一个比较复杂的问题,因为它受到塑件的形状、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、镶件位置及其形状、塑件在模具内的成型位置、顶出方法、浇注系统的设计、模具排气、模具制造及操作等各种因素的影响。综合比较,从几个方案中找出一个比较合理的方案。 4 T4 W: x1 |1 Q* a6 H
通常在选择分型面时,应考虑以下几个要点。  
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(一)留模方式 & q" r/ h7 L9 Q+ Y
   为了便于塑件脱模,应使塑件在开模时尽可能留在动模部分。因为塑件的顶出结 构通常都设置在动模部分,尤其时自动化生产所用的模具,正确处理塑件的留模问题更显得重要。 $ ~/ X( @" |) |3 J
   当塑件外形简单,但内形有较多的孔后复杂孔时,塑件成型收缩后必然留在型心上,此时,型腔可设在定模上,开模后即可用推板顶出塑件。    (二) 模具制造
" F& \; ?7 }- @# a5 X        分型面应使模具分割成便于加工的部件,以减少机械加工的困难,能确保模具机械: T! v! I* b3 U  A  h3 F7 v
加工的容易。
, y; p. k: T. v6 P- O, w辅助结构选择的要点 % s* y4 {* u8 I
辅助结构时一个比较复杂的问题,因为它受到塑件的形状、尺寸、空间、顶出机构
# W1 B0 [0 p$ T  M! y% f等多方面因素而影响。 3 l9 Y) u7 [; h* p- B; T$ [
以下为典型辅助结构: ( w8 D- f. q: Y
(一) 滑块方式(一般采用在塑件的外形结构)
! r" ?( H: @0 z' g为使塑件达到设计效果而选择滑块辅助结构时,对滑块的分模位置及模具强度,行程空间的确认。 : k& A3 z9 i+ y
(二) 斜顶方式(一般采用在塑件内形结构) 2 K5 v( q# ]8 y' a* \8 I+ _* r! V
选择斜顶辅助结构时,对塑件空间的范围较为重要,在确保斜顶强度的前提下,对塑件形状产生的到扣距离极其所留有的空间来选择斜顶的角度,一般斜顶角度不大于5度,故对塑件空间的重要性。 % W+ N, c9 b& ]1 c2 z
塑件材料与模具材料选择
9 I1 c5 G8 o0 S; x0 m) R2 s" l        随着塑料已经渗透到人们生活和生产的各个领域中,故塑件对塑料选择时极其关键的,相对应塑件成型模具的用材也随塑料的选择而选择,以下为常用的几种塑料与用才对照:   (一)、透明塑胶料的模具用才应选择高硬度、抗腐蚀、易高抛光的钢材,如:NAK80、2711、S136等。   (二)、含腐蚀性塑胶料的模具用材应选择抗腐蚀、热硬性能好的不锈钢材,如:S136、M310、2316等。   (三)、普通性塑胶料的模具用材一般选择易加工、易抛光、预硬性的钢材,如:2738、P20、718。! f' u1 n( D8 b4 O3 G- _* I5 m8 Y
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