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塑料模具設計的技術要求
2011-6-20 9:44:42來源:浏覽量:3683次

  剛度強度有所保證
  
  (1)轉角連接半徑R面與面接合的轉角有應力集中,為減少變形,轉角應以R連接,使内應力分散,同時材料流動也較容易,對突出段的強度也有利。外轉角以壁厚的1.5倍作R連接,為最佳設計。
  
  (2)變化壁厚及形狀此種方法大多用于增強側壁邊緣的剛性,除了對變形增強強度外,還有使壁厚及收縮均勻的效果。此外,對于流動性不好的塑料,有較大的意義,可顯著改善材料的流動性。如圖3所示,側面帶狀加強肋,可提高強度,改善塑料的流動性。同樣邊緣加強也有同樣的效果。對于大面積的平闆狀塑件,容易産生翹曲變形,為減少變形可在塑件的底面和周邊,設置凹槽或波形槽以增強,減少變形。設計時要注意塑件的底部,底部設計了波形槽,凹凸形後,底部應以R連接,使應力分散,以增加強度,防止變形。底部較大的情形,周邊的轉角半徑R也應放大,或設置效果較大的分層底部,可顯著防止變形。
  
  (3)加裝增強筋增強筋的效果是不增加壁厚厚度而增加剛性及強度,用在較大平面的場合,也可用來防止翹曲變形。此外,合理布置加強筋還可以改善塑料的流動性,減少内應力,防止發生因充填性能不好或壁厚過大而産生的各種缺陷。增強筋間的間隔盡可能在壁厚之4倍以上,在必要時,增強筋的厚度至少為壁厚的50%~80%以上。
  
  2.分型面選擇合理
  
  為使産品和澆注系統凝料能從模具中取出,型模必須分模。分型面是決定模具結構形式的重要因素,分模面的設置決定了模具的結構和制造工藝,并影響熔體的流動及塑件的脫模。分型面總的選擇原則是保證塑件質量,簡化模具結構,有利于脫模。選擇時綜合考慮下面因素。
  
  (1)不得位于明顯位置上及影響形狀。分型面不可避免地會在塑件上留下痕迹。最好不要選在産品光滑的外表面。外緣有輥紋或手扭等類型物品,盡可能留有緣邊,使毛刺及澆口切除加工容易。
  
  (2)不得由此形成低陷。即分型面的選擇要有利于脫模,盡量避免側抽芯機構。為此分型面要選擇在塑件尺寸最大處。牙刷柄的分模線位于制品最大寬度面上,成形品脫模容易。
  
  (3)應位于加工容易的位置。模具嵌合線與其外形曲線一緻,加工容易。除上述三點外,還有考慮澆口位置和形狀,由以上分析可見,設計分型面時應根據塑件使用要求、塑件性能和注射機的技術參數以及模具加工等因素綜合考慮,權衡利弊,選擇最優的分型面。
  
  3.壁厚均勻
  
  塑件的壁厚是重要的結構要素,由使用要求和工藝要求決定,對工藝的影響很大,因此合理選擇塑件的壁厚相當重要。就工藝上來說,壁厚過小,塑料在型腔中的流動阻力大,成型困難,特别對于形狀複雜和大尺寸塑件容易出現充不滿的缺陷或要較大提高注射壓力;壁厚過大,不僅增加成本,還會延長冷卻時間,加長成型周期,降低生産效率,此外,還容易産生縮孔、氣泡等缺陷。壁厚應以各處均一為原則,但由于塑件的構造,或成形上壁厚必須變化者,并且由于經濟原因亦需對壁厚作适當調整。決定壁厚必須考慮下列各點:
  
  (1)構造強度;
  
  (2)脫模強度;
  
  (3)能均勻分散沖擊作用;
  
  (4)嵌合金屬件部分防止開裂(成型材料與金屬材料的熱膨脹系數不同,收縮時容易産生裂痕);
  
  (5)結構對流動的阻礙,防止充填不足。壁厚(t)對各種成形材料可能的充填距離(L)之值列于表1中。壁厚的選取根據塑料的品種,成型件尺寸的大小而定。熱固性塑料的小型塑件,壁厚取1.5~2.5mm,大型取3.2~8mm,流動性差的塑料取較大值,但一般不超過13mm。熱塑性塑料流動性較好,易于成型薄壁塑件,常取1~4mm,最薄可達到0.25mm。一般材料的壁厚使用範圍。
  
  4.拔模斜度恰當選取
  
  為使成形品在型腔中脫出容易,拔模斜度是必須的。斜度的大小視成形品形狀、塑料種類、模具結構、表面精度以及加工方向等有所不同。普通場合,适當的斜度約為30′~1°30′。有關拔模斜度尚無精确的計算公式,一般依據經驗值,在不生妨礙生産的情形下,取較大的脫模斜度。
  
  (1)箱盒及蓋類零件箱盒及蓋類零件的拔模斜度依制品的高度有所不同。如圖7所示,H為50mm以下者,S/H=1/30~1/50;H超過100mm,S/H<1/60;類似的淺形薄件,S/H=1/5~1/10。杯形制品的脫模斜度,型腔側應較型芯側略為放大。
  
  (2)栅格栅格類型、尺寸及栅格部全部面積的尺寸,均會使拔模斜度各有差異。栅格節距(P)在4mm以下之場合,拔模斜度為1/10左右;栅格段尺寸(C)較大者,拔模斜度應予加大;栅格高度超過8mm,更有栅格段尺寸(C)較大的情形,将成形品動模側型腔作1/2H以下的栅格。固定側的脫模斜度應比可動側大。
  
  5.小結
  
  塑料模具的設計直接影響到塑件的成型質量和生産率。要想獲得優質的塑件,模具必須有良好的結構工藝性,當然它與塑料制品的結構工藝性是休戚相關的。影響塑件成型的因素很多,每一個因素都可能對塑件質量、操作難易、模具結構、模具制造及成型周期等産生較大的影響。各個因素也可能同時對塑件的某一性能産生影響,比如,充填不足可能是材料本身流動性的問題,也可能是模具溫度的問題,可能澆注系統設計不合理,可能是壁厚過小,等等。因影響因素過于複雜,很多時候很難做精确的理論計算,而是在理論的指導下進行計算,結合前人的經驗值,再根據現場調試的結果做适當調整,才能确定最合理的參數,進而提高效率,産品質量更加穩定。

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