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精密注射成型6個必要條件
  瀏覽次數:5826  發布時間:2019年08月21日 11:35:02
[導讀] 即使在用同一顏料的同一樹脂中,收縮率也因成型條件不同而異。在精密成型中,收縮率變化程度要小,預計收縮率和實際收縮半要盡可能無差異。主要是采用整理以往的類似製品的實際收縮率來推定收縮率,也有用實驗模求實際收縮率,再經修正、設計製作生產模的情形.
在注射成型設計中,除了應考慮一般模具設計事項外,還要特別考慮如下事項:
 
1)為了得到所要尺寸公差的製品,要考慮適當的模具尺寸公差。
2)要考慮防止產生成型收縮率波動
3)要考慮防止產生成型變形
4)要考慮防止產生脫模變形
5)要使模具製作誤差最小.
6)要考慮防止模具精度波動.  

1、適當的模具尺寸和公差   
 
1.1製品尺寸精度與模具尺寸精度的關連  
 
繪出製品圖,考慮模具設計、模具製作和成型過程。 
 
首先可從製品圖麵尺寸求模具圖麵尺寸。按此模具圖畫尺寸製作模具,得到模具的實際尺寸。用此模具可得到成型的製品,得到製品實際尺寸。問題是此實際尺寸如何在圖麵所要尺寸公差內。 
 
1.2適當的收縮率  
 
如上所述,即使在用同一顏料的同一樹脂中,收縮率也因成型條件不同而異。在精密成型中,收縮率變化程度要小,預計收縮率和實際收縮半要盡可能無差異。主要是采用整理以往的類似製品的實際收縮率來推定收縮率,也有用實驗模求實際收縮率,再經修正、設計製作生產模的情形.  
 
但完全恰當推定收縮率幾乎是不可能的,不可避免地要在試成型後修正模具。修正結果,凹部將增大尺寸,凸部將縮小尺寸。因此,對凹部尺寸,將收縮率設在小值,對於凸部尺寸將收縮率設在大值。齒輪外徑尺寸變大時不能齧合,變小時僅齒隙變大,所以要將收縮率設在小值。 
 
2、防止產生成型收縮率波動  
 
精密注射成型,必須以確實可按所要尺寸製作模具為前提。然而,即使模具尺寸一定,製品實際尺寸也因實際收縮不同而異.所以在精密注射成型中,收縮率的控製是十分重要的.
 
模具設計的合適與否支配收縮率,還因樹脂批次不同而異,若改變顏料,收縮率也產生差異。因成型機不同,成型條件的設定、再現性以及各成型周期的動作有波動,對實際收縮率產生波動等,因而收縮的控製是困難的.
 
2.1影響收縮率的主要因素  
 
模具尺寸可由製品尺寸加上收縮率求得,所以在模具設計時,需要考慮收縮率的主要因素.

影響成型收縮率的主要因素有
 
(1)樹脂壓力,(2)樹脂溫度,(3)模具溫度,(4)澆口截麵積,(5)注射時間,(6)冷卻時間,(7)製品壁厚,(8)增強材料含盆,(9)定向性,(10)注射速度。這些影響因樹脂和成型條件等項目的變化不同而異。 
 
(1)樹脂壓力  
 
樹脂壓力對收縮率影響很大,樹脂壓力若大,收縮率變小,製品尺寸則大。即使在同一模腔內,樹脂壓力也因製品形狀不同而異,因此產生收縮率差異。在多腔模的場合,各模腔內樹脂壓力容易產生差異,結果各模腔的收縮率也不相同。 
 
(2)模具溫度  
 
無論是非結晶性樹脂或是結晶性樹脂,模具溫度若高,收縮率則變大.精密成型要將模具溫度維持在特定溫度。在模具設計時,必須注意冷卻回路設計。 
 
(3)澆口截麵積 一般說來,改變澆口截麵積時,收縮率也變化.收縮率隨著澆口尺寸變大而變小,這與樹脂的流動性有關。 
 
(4)製品壁厚度   
 
製品壁厚度也影響收率.對於非結晶性樹脂,因樹脂對壁厚的收縮率影響傾向不同,壁厚大,收縮率也大,反之,收縮率變小。而對於結晶性樹脂,必須避免壁厚變化特別大。在多腔模的情形,如果模腔壁厚有差異,收縮率也將產生差異.  
 
(5)增強材料含量  
 
用玻瑞纖維增強樹脂時,加玻纖量愈多,收縮率則愈小,流動方向的收縮率比橫向收縮率小,根據樹脂其差較大,為了防止扭曲飛翹曲,必須考慮澆口形狀飛僥口位置和澆口數.  
 
(6)定向性  
 
定向性雖有較大差異,然而對所有樹脂都存在定向性。結晶性樹脂的定向性特別大,由於壁厚和成型條件而有差異。 
 
此外,還有產生成型後收縮。影響成型後收縮的主要因素有①內部應力緩和,②結晶,③溫度,④濕度.  

2.2可采取的措施 
 
(1)流道,澆口平衡 
 
如上所述,收縮率因樹脂壓力變化。在單腔模多點澆口以及多腔模的情形,
要同樣進行充模,就要進行澆口平衡。樹脂流動與在流道中的流動阻力有關,所以在取澆口平衡前最好取流道平衡。
 
(2)模腔排列
 
為了使成型條件的設定容易,所以需要注意模腔排列。由於熔融樹脂將熱帶入模具,在一般模腔排列的情況下,模具溫度分布呈以澆口為中心的同心圓狀。所以在選擇多腔模的模腔排列時,既要易取流道平衡,又要取以澆口為中心的同心回狀排列
 
3、防止產生成型變形
 
成型變形產生的原因是在不均勻的收縮下有內應力,所以需要防止不均勻地收縮。在齒輪中心有孔的圓形製品的情形,必須在中心設澆口.然而在樹脂的流動方向與垂直方向收縮率有較大差異時,卻有產生橢圓的缺點,在需要更高精度的圓度時,需要設成3點或6點澆口。
 
但需要充分注意各澆口的平衡。在使用側澆口時,3點澆口將使圓筒狀製品內徑增大,在外表和端麵不允許澆口痕跡的情形少使用內側多點勻分澆口,可以得到良好結果。
  
4、防止脫模產生變形
 
精密製品一般較小,製品壁厚較薄,有的還有許多薄筋。棋具設計必須考慮使製品不變形,而且可適當脫棋。對於收縮率較小的樹脂。
 
當成型壓力高的情形,需要注意製品易留在模腔。.用收縮率小的樹脂成型齒輪時,齒輪部分模腔最好設計在頂出一側的模板上。
 
在用頂銷時,需要注意無變形的頂銷數和頂壓位置。帶孔齒輪需要芯銷,這時為了有助於在頂出時平行頂出,而需要設置頂出側模板上。
 
對於角狀製品,可以使用衝孔模板頂出,用這種模板頂出可以防止產生變形。一般精密製品拔模斜度較小。為了減小脫模力,需要鏡麵加工,研磨方向必為拔模方向。要按拔模方向設容易研磨的分塊型芯。
  
5、最小的模具製作誤差
 
5.1按所要加工方式的適當的模具構造
 
為了得到所要精度的製品尺寸,必須有相應的模具尺寸,而模具需要有極高精度的加工,又受精加工機械限製.  
 
為了維持模具精度,需要耐磨性高,為此需要采用淬火.用磨床及電火花加工機床加工淬火模具的精度可達0.01毫米以內。 
 
用電火花加工機床彤模加工時,必須注意電極端的磨損變大。加工圖3的齒輪用模腔以及用鋼絲電火花加工機床加工時,應盡可能設計能夠貫通加工的構造。
 
從防止磨削變形和縮短加工時間方麵來看,要選定淬火變形少的鋼材,而且要設計為淬火變形少的形狀。形狀複雜時,悴火冷卻不易均勻,易產生淬火變形。 
 
 5.2總分割式模具  
 
為了將淬火零件加工成較高精度,要使用磨床。因此,需要采用鑲件組成分割式模具。
 
這種模具有如下特征:  
 
(1)因為可選擇適當材料,所以能夠使用適當硬度模具材料。 
    
(2)能夠利用耐蝕性和耐磨性高的模具材料.  
 
(3)能夠分別熱處理,所以容易設定熱處理條件。
 
(4)能夠使用鏡麵加工性良好的模具材料,鏡麵加工操作也容易,所以能夠提高鏡麵度。 
 
(5)因為容易按拔模方向研磨,所以有利於采用拔模斜度小的模具。 
    
(6)由於硬化,可延長模具精度保持時間,模具壽命長。
     
(7)容易設在任意位置排氣,所以充模容易.      
 
(8)磨削加工容易.  
 
(9)能夠提高模具零件精度,所以可能提高製品精度。 
 
(10)可在較小的公差內製作備模腔和型芯,所以部件互換性高,容易維修。
 
(11)因為以磨削加工為主體,所以加工效率高。
 
(12)零件數多,需要極大提高各零件加工精度.
   
(13)局限於特定加工方法      
 
(14)采用完全淬火    

6、防止模具精度的誤差  
 
確保滑動件各周期的定位,需要防止模具精度的波動。為了維持滑動件的精度,滑動件都應悴火研磨.側芯滑動部分的配合應有定位退拔部分。(文章來源於網絡)