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注塑模具加工,每一步都清得清清楚楚

2020-07-09

  1构造材料

  要根据应用需求选择适当的模具钢。如果是原型制作,则无需使用硬化模具钢。大多数情况下,通常使用预硬化钢或铝来降低成 本,以及便于在原型制作阶段对模具进行调整。这些软性金属还可以模塑出足够的试件及预制部件。预硬化的模具钢(如 P-20 或 NAKR-55)常用于制作大规模的模具,因为在大型应用中进行模具钢硬化是很不切实际的。

  在产量较高的情况下,需要对型芯和模腔使用硬化模具钢。S-7、H-13 和不锈钢 420 是常用的钢材。S-7 是极其好的模钢,可 以长时间用于生产运作。如果需要很高的熔体和模具温度,则应选用 H-13 型钢材。H-13 还可用于制作热流道歧管。H-13 的回火 温度非常高,可以承受很高的模具加工温度而不影响硬度。

  如果应用领域对耐磨损性提出很高的要求,或者环境中会产生大量冷凝现象,则不锈钢则为模具钢的选择。可使用 A2、 ASP23 或 D-2 型钢材制作具有高磨损性的模腔插件。

  所有模具钢都可依靠某些种类的镀层保护来防止磨损和腐蚀。只有不锈钢可通过焊接和机械加工来修复。对于已有镀层的钢,只 有在除去镀层后才能进行修复。修复后需重新敷涂镀层。

  表面光洁度

  根据部件美观要求、客户需求和功能的不同,成型部件的表面 可能各不相同。从 SPI #1 镜面般的高光泽表面到使用蚀刻技术 得到的纹理表面,LNP 复合材料几乎可以拥有任何类型的成型 部件表面光洁度。需要了解的很重要一点是,某些材料在具有 了某种模具表面光洁度后性能得到改进。例如,聚丙烯在无光 表面模具中的脱模性明显好于高光表面的模具。在填充量很多 的树脂中很难实现高光。

  排气

  为了程度提高模具性能,排气是成型周期中的重要一环。当热塑性材料进入模腔时,需要排出模腔中的空气。排气孔通 常位于填充到的部位,靠近缝合线的部位以及流道系统 上。沿分模线周边分布的附加排气孔可大大提高整体排气性 能。模具中的残留气体在成型部件上显示为焦痕。基本经验 是:模具中气体必须能够以与塑料进入模腔相同的速率排出。

  气孔深度因所用材料而不同 - 通常非晶态热塑性材料由于粘度 较高,要求的气孔深度较大。

  单腔和多腔

  有三种基本类型的模具在工业中为常用,尤其是使用 LNP 复 合材料的模具。

磨具加工.png

  常用的类型是图 1 所示的两板式冷流道配 置。材料经注道衬套、流道系统射入部件中。在冷却后,所有 成型件被顶出(包括浇口、流道和注道)。然后取下部件,并将 余下的流道和注道废弃使用或回收处理。

  热流道

  全热流道模具或“无流道”模具具有很多优点,但必须精心设 计,以确保对流入模腔内的熔体进行适当控制。尽管无流道模具在成型操作中几乎不会产生任何废弃物,但在启动时易出现问题,尤其是使用半结晶 LNP 复合材料的模具,这种材料易于快速冷固。需要遵守的原则包括:

  仅使用专门针对应用特点设计的、平衡良好的热流道歧管系统。

    根据所用材料的不同,可以将热流道设计成用敞开式浇口底 板直接浇到部件上,也可使用阀门浇口进行无残留成型,也 可把浇口开在小表面流道上。

  加热的流道路径和热底板应该提供可顺利进入模腔的流动路 径,并且在外部进行加热。

  在使用长玻璃纤维增强型树脂时,浇口残留是不可避免的。

  应使用来自一家热流道制造商的全套系统,而不是使用来自 不同制造商的不同组件。

  浇口尺寸取决于所加材料的量和类型、部件大小/配比 和壁厚。

  有关热流道设计的更多信息,请咨询 GE 塑料集团技术 人员。

  2塑料加工业中常用的模具表面增强方法指南

  3注道、流道和浇口

  注道衬套

  使用常规模具时,热材料经过注道衬套进入模具。流道系统引 导材料经由浇口进入模腔。要使熔体分布适当和正确顶出成 型部件,注道衬套的正确设计和适当尺寸是至关重要的。注 道“O”直径应该比喷嘴出口直径约大于 20%,以防模具开启时注 道阻塞。注道尺寸示意图如下所示。“O”尺寸还与部件和流道大 小密切相关。可以使用加热的注道衬套取代常规注道衬套。加热注道(或 叫“热”衬套)的初始成本可能比“冷”衬套高,但由于它消除了连 在每个部件或流道系统上的注道,因此可极大地减少产生的废 弃物。有了热衬套,对进入流道系统的熔体温度的控制就能更加准。

  流道设计

  流道应该尽可能短,以减少不必要的压力下降。横截面是 圆形。如果流道须放置于模具的一半处,请使用梯形圆底的流 道。半圆和扁平流道效率不高,不推荐使用。流道应该能使材料平衡、不受限地流入一个或多个部件(如果 使用多个模腔的话)中。通常,一条流道每转 90 度就需要在 直径上缩小 20%。在设计流道系统时需要考虑到这一点。圆形 流道的直径通常为 0.125” – 0.375” (3.2 - 9.5mm)。

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