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! ]# R& T& Z% U; _$ X设计塑料制品的基本原则
" ]- K1 ~; L/ C, k/ k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。
2 G9 p" h% J% Q0 q- a0 E2 @8 c塑料制品的具体工艺要求
4 ~$ E9 q+ x4 @: a: {(一)、塑料制品的尺寸精度和表面粗糙度 . Q: x6 P* |; h$ H3 s. l9 ], d
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% Q2 ]0 x; k; S" `; k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
! `7 Q! n% n# ~7 A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
: V) }) Q; N' @3 [ L* n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 ) F3 o) ~7 k. i# ^ K$ g
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
$ {" B2 Y! Z) T' x4、 模具结构 7 \2 K: a6 j; C, m- f$ g$ |1 h
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
5 i; Z4 K* J5 r& J6 [* }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
4 r) j' p) z. M4 F+ F8 p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。 + u6 I& V/ P9 A n8 P& B b
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, Z" N7 T2 a% K+ d
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 1 o$ v+ i- W- Q6 A
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. m+ S& T$ p" L9 Q! u
够的强度。因此,合理的选择塑件壁厚时很重要的。 1 b' W) P3 v$ I b5 R
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),1 R; s2 a; I y! |, r! K8 o* U: H
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。
8 w% Z% ?) O& H& R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; \1 a2 K. a+ H: b( D
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。 ' A3 A% e8 @+ l: U/ ~% ]
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(四)、加强筋 ; a2 D, S4 s1 Z% y% v' h% I& a
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; `7 i- O" \, o- f9 e
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。
+ v' L9 B2 v0 S$ I" I' r) V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
+ ^: G4 ]. o4 H" r5 f- X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
, o. C* o5 |8 K; \% f' Z7 k; g/ E( x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
7 P4 g3 Z5 i3 b1 _; Z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 _ ^! b) @8 q( n/ x; ^2 W
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4 w: Q2 H: q4 q! d: o
我们在设计塑件时,应该注意下列几点: ) i7 e. R% M2 b( C
1、 孔与孔之间的距离,孔与塑件边缘之间的距离 1 | _8 g1 I5 J; }! }
(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。 & G0 X/ d6 a/ B# V! u2 y1 ^
塑料模具的结构型式 7 }2 C4 e. _4 o$ O& H' p
塑料模具的组成零件
) H* Y8 M1 K/ q$ z& M/ R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 8 a5 s! T# B+ w5 U$ O! z1 B" g9 |+ {% B
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,3 y0 x6 S6 X! o9 }+ a# T- g
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
; \" @* t' A* N7 K% ~% L7 @: j( D+ h 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。 " O# u3 ~7 _: @7 v8 z. N6 N0 O
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。
) [ W& D B# T: K5 p4 t4 Q热塑性塑料模具
% I3 V) ^% j/ j2 Y* C/ j& S7 V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。
; h: w3 }1 {. P! K5 h0 \0 ~$ d分型面选择的要点 " n9 _ J C* g& Z' d9 l. W
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。 - h$ C( s' q9 i
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 6 X/ ?; X; N. r* \8 W; l
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。
, F$ J' e, N( i 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
+ ?& e5 X! |5 x+ a4 T+ G$ r 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
1 }# k( a! f) @* I$ F# o) g: a' z |加工的容易。
1 I( M( G4 L4 K [) |$ R3 f辅助结构选择的要点
/ ~0 `, N/ E( Z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
/ Q* @( s2 l! ]1 h等多方面因素而影响。
" j7 e2 C0 y4 x4 {以下为典型辅助结构: 9 f0 H6 n' L& U( f- A, v* b
(一) 滑块方式(一般采用在塑件的外形结构) 9 P0 R# m o9 h( D$ ]1 m) y
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。 7 a7 {7 C! o/ W# T* R
(二) 斜顶方式(一般采用在塑件内形结构) 0 K: D; {/ f9 @" V! W5 u
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。
* v, \7 f1 P& X" G1 `/ n8 y7 A3 _塑件材料与模具材料选择 ! ?& k: [- i4 z! n" z2 s1 {
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。
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