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精密注塑模具時考慮哪些設計要素?

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精密注塑模具時考慮哪些設計要素?

發布日期:2017-06-23 00:00 來源:http://www.gene-x-movie.com 點擊:

精密注塑模具時考慮哪些設計要素?


由於重慶塑料機械在注塑過程是把塑料從固態(粉料或粒料)向液態(熔體)又向固態(製品)轉變的過程。從粒料到熔體,再由熔體到製品,中間要經過溫度場、應力場、流場以及密度場等的作用,在這些場的共同作用下,不同的塑料(熱固性或熱塑性、結晶性或非結晶性、增強型或非增強型等)具有不同的聚合物結構形態和流變性能。

凡是影響到上述"場"的因素必將會影響到塑料機械的物理力學性能、尺寸、形狀、精度與外觀質量。這樣,工藝因素與聚合物的性能、結構形態和塑料製品之間的內在聯係會通過塑料製品表現出來。分析清楚這些內在的聯係,對合理地擬定注塑加工工藝、合理地設計並按圖紙製造模具、乃至合理選擇注塑加工設備都有重要意義。精密注塑與普通注塑在注塑壓力和注射速率上也有區別,精密注塑常采用高壓或超高壓注射、高速注射以獲得較小的成型收縮率。

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綜合上述各種原因,設計精密注塑模具時除考慮一般模具的設計要素外,還須考慮以下幾點:
①采用適當的模具尺寸公差;
②防止產生成型收縮率誤差;
③防止發生注塑變形;
④防止發生脫模變形;
⑤使模具製造誤差降至最小;
⑥防止模具精度的誤差;
⑦保持模具精度。

收縮率會因注塑壓力而發生變化,因此,對於單型腔模具,型腔內的模腔壓力應盡量一致;至於多型腔模具,型腔之間的模腔壓力應相差很小。在單型腔多澆口或多型腔多澆口的情況下,必須以相同的注塑壓力注射,使型腔壓力一致。為此,必須確保使澆口位置均衡。為了使型腔內的模腔壓力一致,最好使澆口入口處的壓力保持一致。澆口處壓力的均衡與流道中的流動阻力有關。所以,在澆口壓力達到均衡之前,應先使流通均衡。

由於熔體溫度和模具溫度對實際收縮率產生影響,因此在設計精密注塑模具型腔時,為了便於確定成型條件,必須注意型腔的排列。因為熔融塑料把熱量帶入模具,而模具的溫度梯度分布一般是圍繞在型腔的周圍,呈以主流道為中心的同心圓形狀。
因此,流道均衡、型腔排列和以主流道為中心的同心圓狀排列等設計措施,對減小各型腔之間的收縮率誤差、擴大成型條件的允許範圍以及降低成本都是必要的。精密注塑模具的型腔排列方式應滿足流道均衡和以主流道為中心排列兩方麵的要求,且必須采用以主流道為對稱線的型腔排列方式,否則會造成各型腔的收縮率差異。

由於模具溫度對成型收縮率的影響很大,同時也直接影響注塑製品的力學性能,還會引起製品表麵發花等各種成型缺陷,因此必須使摸具保持在規定的溫度範圍內,而且還要使模具溫度不隨時間變化而變化。多型腔模具的各型腔之間的溫差也不得發生變化。為此,在模具設計中必須采取對模具加熱或冷卻的溫度控製措施,且為了使模具各型腔間的溫差盡量縮小,必須注意溫控-冷卻回路的設計。在型腔、型芯溫控回路中,主要有串聯冷卻與並聯冷卻兩種連接方式。

從熱交換效率來看,冷卻水的流動應呈紊流。但是在並聯冷卻回路中,成為分流的一條回路中的流量比在串聯冷卻回路中的流量小,這樣可能會形成層流,而且實際進入每條回路中的流量也不一定相同。由於進入各回路的冷卻水溫度相同,各型腔的溫度也應相同,但實際上因各回路中的流量不同,且每條回路的冷卻能力也不相同,致使各模腔的溫度也不可能一致。

采用串聯冷卻回路的缺點是冷卻水的流動阻力大,最前麵的型腔入口處的冷卻水溫度同最後型腔入口處的冷卻水溫度有明顯的差別。冷卻水出入口的溫差因流量的大小而變化。對於加工.塑料件的小型精密注塑模具而言,一般從降低模具成本考慮,采用串聯冷卻回路較適宜。如果所使用的模溫調節控製儀(機)的性能能在2℃內控製冷卻水的流量,則各型腔的溫差最大也可保持在2℃範圍內。

 

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