【正文】 mm h= 2 2 384E． b．＆ 12p． 1． a 3 = ． 10 b． 6 p． 1． a 3 4 4 6 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 2. 方形模板 (有底 )壁厚尺寸計(jì)算 H: 側(cè)壁厚 mm p: 成形壓力 kg/cm l: 梁長 mm a: 模穴 mm E: 楊氏系數(shù) ,鋼 :*10 kg/cm b: 模穴高度 mm : 容許變形量 mm c: l/a定數(shù) (見表 ) h= 2 2 6 ． 10 ． 6 c． p． a 3 4 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 (有底 )壁厚尺寸計(jì)算 : 內(nèi)半徑變形量 mm p: 成形壓力 kg/cm E: 楊氏系數(shù) ,鋼 :*10 kg/cm r: 內(nèi)半徑 mm R: 外半徑 mm m: poison比 , 鋼 : 2 2 6 = +m [ ] E r． p R r R + r 2 2 2 2 R= E． b． p (1 m) b E． +b． p (1 m) b r R= ． 10 ． p r ． 10 +． p 6 6 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 b B h l L max = 5． w． l 4 384． E． l = = 5p． b． L 4 384． E． l 5p． b． L 4 32． E． B． h 3 h = 5p． b． L 4 32． E． B． 3 成形壓力 P kg/mm I = B h /12 w =b． P l = L 2 3 : 容許變形量應(yīng)先設(shè)定 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 模具材質(zhì)及硬度 : . .內(nèi)面的精緻度在 與 之 間 .依此決定適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)及加工方法 . ,模具結(jié)構(gòu)定淬火硬度及表面處理 . 1) 氣體氮化 (滲氮 ) 須含合金元素 Cr Ti Al V Mo等元素 Fe4N. 處理溫度 : 495~570度 回火溫度 : 520~590度 表面硬度 : HV900~1000 硬化深度 : ,時間 48hrs 變形量 : 無 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 2) 液體氮化 : 處理溫度 : Ac1以下 ,560度 ~580度 ,時間 2~3hrs 硬化深度 : ~ 表面硬度 : Hv900~1000 3) 液體滲碳 : 處理溫度 :Ac1以上 4) 軟氮化 : 任何鋼鐵材料皆可做軟氮化處理 ,可分為液體 ,氣體 ,軟滲氮 ,液體軟滲 氮以稱軟氮化 ,無毒處理法 . 處理溫度 : 570度 ~580度 處理時間 : 1~3hrs 淬火液 : AB1鹽浴 .增加表面抗腐蝕能力 . 化合層 :Fe23(C,N,O) 內(nèi)部擴(kuò)散層 : Fe4N 表面化合層硬度 : Hv900~1000 深度 : ~ 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 4. 合金元素之功能 Ni: 增加勒性 ,耐衝擊強(qiáng)度 ,耐腐性 ,減少淬火變形 . Mn: 增加高溫抗拉強(qiáng)度及硬度 .防止因硫產(chǎn)生之熱脆性 . Cr: 增加耐磨性 ,耐腐性 ,高溫強(qiáng)度及硬化能力 . Mo: 增加硬度 ,耐磨性 ,高溫抗拉強(qiáng)度 ,硬化能 ,耐蝕性 . V: 使結(jié)晶微細(xì)化 ,改善鋼材表面性質(zhì) (Ti . Zi亦同 ) W: 增加硬度 ,耐磨性 ,耐腐蝕性 . : 改善切削加工性 . A1: 藉氮化處理改善耐摩耗性 . B: 增加硬能而不改變其強(qiáng)度 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 表面精緻度及加工符號 1) 外觀面的精緻度高於內(nèi)面 2) 表面精緻度有光亮面及鏡 ,面有一定拋光方法 . 還用適當(dāng)?shù)哪チ弦?guī)格 依一定的番號順序加工 番號改變應(yīng)清洗加工件 拋光方向應(yīng)變交叉進(jìn)行 以較硬 ,平坦的工具來拋光 (如白楊木 ) 3) (12~25u) (~6u) () 4) 模具動靜模表面粗造度 ,拔模斜度 ,接觸面大小響成品的頂出 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 動靜模同心度 成品與模具的接觸面分別在 ,動靜模者 ,便有同心度的問題 ,同心度的 問題往往是成品精度的關(guān)鍵 .如何確保同心度應(yīng)注意 : 1) 動 ,靜模的加工基準(zhǔn) ,加工順序 ,加工方法 . 2) 動 ,靜模粗加工熱變形及正?；膯栴} . 3) 應(yīng)注意導(dǎo)柱及導(dǎo)襯套的加工精度 . 4) 為防止成形時側(cè)造成模板的移動 ,應(yīng)有止滑快的設(shè)計(jì) . 5) 止滑塊的強(qiáng)度 ,軾方法 ,加工精度的要求與確保 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 縮水率的決定 : 熔融的膠料流入模具內(nèi) ,一部分的熱量被模具帶走 ,膠料的溫度逐 漸下降 ,經(jīng)冷卻至 70度 ~80度由模具中取 .出膠料由熔融的高溫 ,冷卻硬 化到較低的溫度 ,因此有收縮的現(xiàn)象 ,收縮的程度稱為縮水率 .冷卻收縮 如果不均便會產(chǎn)生變的問題 .冷卻的速度 ,溫差大小 ,影響收縮 .量一般影 響尺寸的因素有 : 1) 塑膠原料的物性 : 結(jié)晶性與非結(jié)晶性的收縮率不同 . 粘度不同 ,收縮也不同 2) 膠料溫度高的收縮率較大 . 3) 模溫高的收縮率較大 . 4) 與料流動方向平行的收縮小 ,垂直方向的收縮大 . 5) 含玻璃纖多的收縮小 . 6) 製品肉厚大的收縮大 ,薄肉的收縮小 . 7) 接近澆口部位的收縮小 . 8) 澆口加大可改善縮水凹陷的現(xiàn)象 . 9) 射出壓力 (保壓 )大的收縮小 . 10) 成品溫度高的部位收縮大 11) 成品冷卻速度快的收縮小 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 模流分析與成形條件 (一 ) 模流分析 : 膠料由熔融狀熊流入溫度較低的模具內(nèi) ,一部份的熱量被模具的 冷卻帶走 .在充填的過程中 ,為使膠料能很順暢的模具內(nèi)流動 ,模具的溫 度必須加以探制 ,模溫太低 ,將阻礙膠料的流動 ,尤其是粘度高的桔晶性 樹脂 ,更須一定的模具溫度 . 當(dāng)充填完成後 ,為了縮短成形週期 ,希望成品能的硬化並從模具內(nèi) 立即取出 ,模具溫度最好能急速的冷卻 .急速冷卻的時間應(yīng)從澆品冷卻固 化後開始 .實(shí)際上使用的冷卻水一直在循環(huán) ,真正急速冷卻的瞬間 ,應(yīng)從開 模時才發(fā)生 .(此時澆口早已固化 ) 在充填過程中粘度影響膠料流動 .粘度的大小與膠料別 ,流道截面積 大小 ,模溫度高低有密切關(guān)係 .如何改善膠料在充填過程中的流動性 ,是品 質(zhì) ,成本成敗的關(guān)鍵 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 (1) 充填過程分析 : 1) 流動距離 : 不同的材料有不同的流動比 (L/t),也就是有不同的流動距離 ,流動比 (L/t)如表 : 樹 脂 T(mm) L/t PE ~ 280~200 PP ~ 280~160 POM ~ 250~150 PA ~ 320~200 PS ~ 300~220 PS ~ 150~100 PVC(硬質(zhì) ) ~ 150~100 PC ~ 150~100 醋酸纖維素 ~ 300~220 ABS ~ 280~160 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 任何膠料 ,在不同的料溫 ,模溫 ,射出壓力 ,射出速度 ,肉 厚 ,形狀之下 ,都可能影響其流動距離大小 .超過此極限 ,一 定會有流動不良 ,短射 ,流痕的現(xiàn)象發(fā)生 .尺吋不足 ,縮水凹 陷很難避免 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 3) 射出壓力 : 不同的膠料有不同的射出壓力 .在模穴的壓力稱為有效射出壓力 , 如下表所示 : 樹 脂 最高壓力 kg/cm PS 400 ABS 400 PP 300 PC 500 POM 800 2 當(dāng)膠料充滿模穴時 ,如立即停止射出的動作 ,不再加壓 (保壓 ),成品 卻固化後 ,一定會有嚴(yán)重的縮水凹陷現(xiàn)象 . 在膠料充滿模穴後 ,必須加以適當(dāng)?shù)膲毫?(保壓 )以提高熔融膠料的 密度 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 保壓過當(dāng) : 因保壓使模穴的內(nèi)壓急上升 .又因膠料是一種高分子熔融體 ,有很 大的可壓縮性 ,因此保壓適當(dāng) ,將造成成品毛頭 ,變形 ,尺寸過大 ,重量過 重 ,同時亦可能產(chǎn)生脫模不良 ,頂出白化 ,頂變形 ,龜裂的現(xiàn)象 . 保壓不足 : 保壓不足製品會有嚴(yán)重縮水 ,尺吋不足 ,表面凹陷的現(xiàn)象 . 保壓時間 : 保壓結(jié)束時 ,製品內(nèi)部中心處的溫度很高 ,如系熔融狀態(tài) ,因受到很大 的內(nèi)壓 ,如果保壓不再持續(xù)則熔融的膠體會有逆流的現(xiàn)象 ,因此保壓必須 持續(xù)到澆口確實(shí)固化後才可去除 . 在充填過程中的波前為一等壓線 ,此等壓線的波前壓力接近於零 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 膠料流動速度直接影響等壓線與等壓線之間距 ,間距越大表示流動 距離 ,流動速度較快 .反之則較慢 . 射出壓力大小與等壓線之間距無關(guān) . 保壓大小與保壓時間的切換點(diǎn) ,決定成品的尺寸精度 . 3) 充填壓力 : 射壓力系指噴嘴處膠料的壓力 . 膠料經(jīng)噴嘴流經(jīng)澆道 ,流道 ,澆口會產(chǎn)生很大的壓力損失 ,壓力損失越 大產(chǎn)生摩擦熱越大 . 充填壓力就是有效射出壓力 . 有效射出壓力 =射出壓力 流道中的壓力損失 成品肉厚小者充填壓力較大 . 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 同樣的流動比 (L/t),當(dāng)成品肉厚大時 ,所需的充填壓力較小 (如圖 ): 100 200 300 400 500 600 700 1 2 3 4 L / t 肉厚 (m/m) 充填壓力kg/cm 模具設(shè)計(jì)進(jìn)階教程 4) 充填速度 射出成形時 ,速度的設(shè)定 ,實(shí)際上是設(shè)定螺桿前進(jìn)推擠膠料的速度 , 亦即表示每單位時間內(nèi)有多少膠料被擠到模穴內(nèi) ,以 Q表示充填速度 ,單 位 :cm /sec,即機(jī)臺規(guī)格內(nèi)的射出率 . 5) 流動速度 (V): 充填速度 Q的快慢 ,可以決定充滿模穴