熱門關鍵詞: 衛(wèi)浴花灑塑膠製品 電腦(nǎo)鑼加(jiā)工 汽車模具加工 精密模具開發
塑料電子零部件大都(dōu)采用注塑件成型,由於這些塑料件本身具(jù)有較高的設計精度,使用特殊的工程塑料加工,對這些塑(sù)料件不能采用常規的注塑件成型,而必須采用精密(mì)注塑件成型工藝技術(shù)。為了保證這些精密塑料件的性能(néng)、質量與可靠性及長期使用的穩定性,注塑件成型出質量較高、符合產品設計要求的塑料製品,必須對塑料材料、注塑(sù)件設備與注塑件模具設計及注塑件工藝以及注塑件現場管理(lǐ)進行完善。 我們通常說的(de)精密注塑件成型(xíng)是(shì)指注塑件製品的外(wài)型精度應滿足嚴格的尺寸公差、形位公差和表麵粗糙度。要進行精(jīng)密注(zhù)塑件必須有許多相關的條件,而最本質的是(shì)塑(sù)料材(cái)料、注塑件注塑件模具、注塑件工藝和注塑件設備這四項基本因素。 設計塑料製品時,應首先選定工程塑料材料,而能進行精密注塑件(jiàn)的工程塑料又必須選用那些力學性能高、尺(chǐ)寸穩(wěn)定、抗蠕變性能好、耐環境應力開裂的材料。其次應根據所選擇的塑料材料、成品尺寸精度、件重、質量要求以及預想的注塑(sù)件模具結(jié)構選用適用的注塑件機。在加工過程中,影響精密注塑件製品的因素主要來自注塑件模(mó)具的溫度、注塑件工藝控製,以及生產現場的環境溫度和濕度變(biàn)化幅(fú)度(dù)及後天產品退火處理等方麵。 就精密注塑件而言,注塑件模(mó)具是用以取(qǔ)得符合質量要求的精密塑(sù)料製品的關鍵之一,精密(mì)注塑(sù)件用的注塑件模具(jù)應切實符合製品尺寸(cùn)、精度及形狀的要求,注塑件(jiàn)模具材料應嚴格選取。但即使注塑件模具的精度、尺寸一致,其模塑(sù)的(de)塑(sù)料製品之實際尺寸也會因收縮量差(chà)異(yì)而(ér)不一致。因此,有效地控(kòng)製塑料製品的(de)收(shōu)縮率在精密注塑件技術中就顯(xiǎn)得十分重要。 注塑件注塑件模具設計得合理與否會直接影響塑料製品的收縮率,由於注塑件模具型腔尺寸是由塑(sù)料製品尺寸加上所估算的收縮率求得的,而收縮率則是由塑料生產注塑件加工家或工程塑料(liào)手冊推薦的一個範(fàn)圍內的數值,它(tā)不僅與注塑件模具的澆口形式、澆口位置與分布有關,而且與工程塑料的結晶(jīng)取向性(xìng)(各向異性)、塑料(liào)製品的(de)形狀、尺(chǐ)寸、到澆口的距離及(jí)位置有關,同時和注塑(sù)件模具冷卻分布(bù)係統緊密相關。影響塑料收縮率的主要有熱收縮、相變收縮、取向收(shōu)縮(suō)、壓縮收縮與彈(dàn)性回複等因素,而這(zhè)些(xiē)影響因素與精密注塑(sù)件製品的成型(xíng)條件或操作(zuò)條件(jiàn)有關。因此,在設計注塑件模具時必須考慮這些影響因素與注塑件條件的關係及(jí)其表(biǎo)觀因素,如(rú)注塑件壓力與(yǔ)模腔壓力及充(chōng)模速度、注射(shè)熔體溫度與注塑件模具溫度、注塑件模具結構及澆口形式與分布,以及澆口截麵積、製品壁厚、塑料材料中增強填料的含量、塑料材料的結晶度與取向性等因素的影響。上述因素的影響也因塑料材料(liào)不同、其(qí)它成型條(tiáo)件如溫度、濕度、繼續結晶化、成型後的內應力、注塑件機的變化而不同(tóng)。 由(yóu)於注塑件過程是把塑料從(cóng)固態(粉料或粒料(liào))向液態(熔體(tǐ))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(yǐ)及密(mì)度場等的作用,在這些場(chǎng)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(jīng)性、增強型或非增強型等)具有不(bú)同的聚合物結構形態和流變性能。凡是影響到上(shàng)述“場”的因素必將會影響到塑料製品的物理力學性能、尺寸、形狀、精(jīng)度與外觀質量。這樣,工藝因素與聚(jù)合物的性能、結構(gòu)形態和塑料製品之間的內在聯係會通過塑料製品表現出(chū)來。分析清(qīng)楚這些(xiē)內在的聯係,對合理地擬定注塑件加工工藝、合理地設計並按圖紙製造注(zhù)塑件模具、乃至合理選擇注塑件加(jiā)工設備都有重要意義。精密注塑件與(yǔ)普通注塑件(jiàn)在注塑件壓力和注射速率上也有區別(bié),精密注塑件(jiàn)常(cháng)采用高壓或超高壓注射、高速注射以(yǐ)獲得較小的成型收(shōu)縮率。 綜合上述各種原因(yīn),設計精(jīng)密注塑件注塑件(jiàn)模具時除考慮一般注塑件模具的(de)設計要素外,還須考慮以(yǐ)下幾點:①采用(yòng)適當的注塑件模具尺寸(cùn)公差; ②防止產生成型收縮率誤差; ③防(fáng)止發生注塑件變形; ④防止發生脫模(mó)變(biàn)形; ⑤使注塑件模具製造誤差降至最小; ⑥防止(zhǐ)注塑件模具(jù)精度的誤差; ⑦保持注塑件模具精度。 收縮率會因注(zhù)塑件壓力而發生(shēng)變化,因此,對於單型腔注塑件(jiàn)模具,型腔內的模腔壓力應盡量一(yī)致(zhì);至於多型腔注塑件模具,型腔之間的(de)模腔壓力應相差很小。在單型腔多澆口或多型(xíng)腔多澆(jiāo)口的情況下(xià),必(bì)須以相同的注(zhù)塑件壓力注射(shè),使型腔(qiāng)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(qiāng)壓力一(yī)致,最好使澆口入口處的壓力保持一致。澆口處壓(yā)力(lì)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(héng)。 由於熔體溫度和注塑件模具溫度對實際收縮率產生影響,因此在設(shè)計精密注塑件(jiàn)注塑件模具型(xíng)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(dài)入注塑件模具,而注塑件模具的溫(wēn)度梯度分布一般是圍繞(rào)在型腔的周圍,呈以主流道為中心的同心圓形(xíng)狀。 因此,流道均(jun1)衡、型腔排列和以主流道為中心的同心圓狀排列等設(shè)計措施(shī),對減小各型腔(qiāng)之間的收縮率誤差、擴大成(chéng)型條件的(de)允許範圍以及降低成本都是必要(yào)的(de)。精密注塑件注塑件模具的型腔排列方(fāng)式應滿足流道均衡和以主流道為中心排列兩方(fāng)麵的要求,且必須采用以主流(liú)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。 由於注塑件模具(jù)溫度對成(chéng)型收縮率的影響很大,同(tóng)時也直接影響注塑件製品的力學性能,還會引起製品(pǐn)表麵發花等各種成型缺陷,因此必須(xū)使摸具保(bǎo)持(chí)在規定的溫度範圍內,而且還(hái)要使注塑件模具溫度不隨時間變化而變(biàn)化(huà)。多型腔注塑件模具的各型腔之間的溫差也不得(dé)發(fā)生變化。為此,在注塑件模具設計中必須采取對注(zhù)塑件模具加(jiā)熱或冷卻的溫度控製措施,且為了使注塑件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(kòng)回路中(zhōng),主要有串聯(lián)冷卻與並聯冷卻兩種連接方式。 從熱交換效率來(lái)看,冷卻水的流動應呈紊流。但是在(zài)並聯(lián)冷卻回路中,成為分(fèn)流的一條回路(lù)中的流量比在串聯冷卻回路中的流量小,這樣可(kě)能會形成層流,而且實際進入每條回路中的流量(liàng)也(yě)不一定相同。由於進(jìn)入各回路的冷卻水(shuǐ)溫度相同,各(gè)型腔的溫度也應相同,但實際上因各(gè)回路中的流量(liàng)不同,且每條回路的冷卻(què)能力也不相同(tóng),致使各模腔的溫度也不(bú)可能一致。采用串聯冷(lěng)卻回路的缺點是冷卻水的(de)流動阻力大,最前麵的(de)型(xíng)腔入口處的冷卻水溫度同最(zuì)後型腔入口處的冷卻水(shuǐ)溫度有明(míng)顯的差別。冷卻水出入口的溫差因流(liú)量的(de)大小而變化。對於加工.塑料件的小型精密注塑件注塑(sù)件模具而言,一般從降(jiàng)低注塑件模(mó)具成本考慮,采用串聯冷卻回路較(jiào)適宜。如果所使用的(de)模溫調節控製儀(機)的性能能在2℃內控製冷(lěng)卻(què)水的流量,則各型腔的溫差最大也可保持在2℃範圍內。 注塑件模具型腔和型芯(xīn)應(yīng)有各自的冷卻水回路係統。在冷卻回路的設(shè)計上,由於從型腔(qiāng)和型芯上所攝取(qǔ)的熱量不同,回路(lù)結(jié)構(gòu)的熱阻力也不一樣,型腔(qiāng)與型芯入口處的水溫會產生很大的溫差。若采用同一係統,冷(lěng)卻回路設計也較(jiào)困難。一般(bān)塑料件用的小型注塑件注(zhù)塑件模具型芯都很小,采用冷卻水係統有很大的困難。如有可能,可以采(cǎi)用被青銅材料製造型芯,對(duì)實心鈹青銅型芯則可采用插入式冷卻的方(fāng)法。另外(wài),在對注塑件製品采取防止翹曲的對策時,也希望型腔與型芯之間保持一定的溫差。因此設汁型腔與型芯的冷卻回路時應能分別進行溫度的調節和控製。為了保持在注塑件壓力、鎖模力下的注(zhù)塑件模具精度,設(shè)計注塑件模具結構(gòu)時必須考慮對型腔(qiāng)零件進行磨(mó)削、研(yán)磨(mó)和拋光等加工(gōng)的可行性。盡管(guǎn)型腔、型芯(xīn)的加工已經達到(dào)高(gāo)精度的要求,而且(qiě)收縮率也同所(suǒ)預計的一樣,但由於成型時的中心偏移,其所成(chéng)型的製品內側、外側的相關尺寸都很難(nán)達到塑料零部件的設計要求。為了保持動、定模型(xíng)腔在分(fèn)型麵上的尺寸精度,除了設(shè)置常規注(zhù)塑件模(mó)具所常用的導柱、導套定中心外(wài),還必須加裝錐形定位銷或楔(xiē)形塊等定位以確保定(dìng)位精度準確、可靠。 精密(mì)注塑件技術是(shì)塑料零部件的主要和關鍵生產技術,而精密注塑件注塑件模(mó)具(jù)的設計是(shì)這項生產技術的主要部分,合理地設計精(jīng)密注塑件注塑件模具是獲得精密(mì)製品(pǐn)的基礎和必要前提。通過合理地確定注塑件(jiàn)模具的尺(chǐ)寸與公差、采取防止注塑件製品產生收縮率誤(wù)差、注塑件變形、脫模變形、溢邊等,以及確保注塑(sù)件模具精度等技術措施,並采用正確的(de)精密注(zhù)塑(sù)件工藝、適用的工程塑料(liào)材料和精密的注塑件設備,使之達到最佳的匹配!
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