【文章內(nèi)容簡介】 型腔小制件模具，頂出通常為 2－ 3次快速頂出。頂出設置要考慮制件的大小和強度，頂針設置要均勻，而且要盡量利用頂針間隙來排氣。 ? 后處理工藝： 制件脫模后，有些制件為了保持其尺寸精度，降低內(nèi)應力，避免應力開裂，以及消除材料后結(jié)晶的影響等，需要進行一些必要的后處理，后處理一般有通過夾具強制定型、退火等。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)26 制品設計的原則 ? 最大的設計原則： 滿足功能要求，盡可能降低成本。 ? 在選材方面的設計原則： ，如強度、剛性、韌性、彈性、吸水性以及對應的敏感性等； ，如流動性、結(jié)晶速率，對成型溫度、壓力的敏感性等； 尺寸穩(wěn)定性，如收縮率、收縮的各向異性等。 ? 在制品形狀方面的設計原則： 在滿足設計要求功能的條件下，制件盡可能簡單，厚度均勻，有利于充模、排氣、補縮，有利于熱塑性熔體的高效冷卻硬化或熱固性材料快速受熱固化。 ? 在模具方面的考慮： 合理的加工精度要求，結(jié)構(gòu)利于模具的設計與制造，盡量避免側(cè)抽芯，使脫模簡單容易，降低模具的加工成本。 ? 在成本方面的考慮： 有利于提高制品的產(chǎn)率和產(chǎn)量，質(zhì)量小利于降本，提高模具的壽命和更換期限。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)27 制品設計的幾個要點（ 1） ? 制件的整體外形尺寸： 要考慮到塑料的流動性。塑料流動性較差時，如纖維增強料、高粉體填充料、熔指較低的 PVC、 PC、 HDPE等料成型制件，或者制件的厚度較薄時，制件的外形尺寸不能太大，較大的制件必須采用多澆口注射，但是流道也不宜太長。 ? 尺寸精度： 影響制件的尺寸精度因素很多，有模具的制造精度、模具磨損、注塑工藝、成型后的時效變化、制件的結(jié)構(gòu)對尺寸也有影響，因此對塑料制品的精度要求不能太高。 ? 表面粗糙度： 制件的表面粗糙度取決于模具型腔表面的粗糙度，其他影響因素有：塑料品種、成型工藝、模具型腔的磨損和腐蝕。模具型腔的表面粗糙度要比制件表面的粗糙度低 1－ 2級。 ? 圓角設計： 塑料制品的轉(zhuǎn)角處應盡量使用圓弧過渡，采用圓角可以降低制件內(nèi)應力，提高制件強度，避免應力開裂；改善流動狀況，避免尖角處剪切過熱，致材料分解，尤其 PVC和 POM；采用圓角也利于制件脫模。當圓角半徑小于制件壁厚 30％時應力集中急劇增大。一般情況下內(nèi)圓角半徑為厚度的一半，外圓角半徑為制件厚度的 。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)28 制品設計的幾個要點（ 2） ? 脫模斜度： 由于塑件成型時冷卻過程中產(chǎn)生收縮，使其緊箍在凸?；虺尚托旧?。為了便于脫模，防止因脫模力過大而拉壞塑件或其表面受損，并使制件留在動模一側(cè)，與脫模方向平行的塑件內(nèi)、外表面都應具有合理的斜度。 脫模斜度的大小與下列因素有關(guān)：１）制件精度要求越高，脫模斜度應越小；２）尺寸大的制件，應采用較小的脫模斜度；３）制件的形狀復雜不易脫模的，應選用較大的斜度；４）制件收縮率大，斜度也應加大；５）增強塑料宜選大斜度，含有自潤滑劑的塑料可用小斜度；６）制件壁厚大，斜度也應加大；７）斜度的開向尺寸大端。 具備以下條件的型心，可采用較小的脫模斜度：１）推出時制件剛度足夠；２）制件與模具鋼材表面的摩擦系數(shù)較低；３）型心的表面粗糙度值小，拋光方向又與制件的脫模方向一致；４）制件收縮量小，滑動摩擦力小． 不同塑料的脫模斜度參考值 塑料名稱 脫模斜度 型腔 型芯 PE、 PP、 SPVC、 PA、 CPT 25’45’ 20’45’ RPVC、 PC、 PSU 35’40’ 30’50’ PS、 PMMA、 ABS、 POM 35’1176。 30’ 30’40’ 熱固性塑料 25’40’ 20’50’ 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)29 制品設計的幾個要點（ 3） ? 制件壁厚設計原則： 制品的壁厚均勻。 滿足條件： （ 1）有足夠的強度和剛度，能承受頂出時的沖擊力，裝配時的緊固力；（ 2）在滿足上述條件和不會欠注的情況下，壁厚盡量小。 制件厚度過厚：用料多，冷卻時間長，形成氣泡、縮孔、凹痕等缺陷。 制件厚度過?。簭姸炔粔颍鲃幼枇Υ?，成型困難。 粗厚件 (左邊 )會導致塑件的收縮和翹曲 (中間圖示 ) 應該將塑件設計為具有均勻肉厚的 (左邊 )塑件。 左邊為不良設計，右邊 是典型的塑件設計。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)30 制品設計的幾個要點（ 4） ? 孔的設計原則： 孔間距應為孔徑的 2倍以上； 孔的周邊應增加厚度，受力孔或裝配時受緊固力的孔要增加凸臺加強； 孔與制品邊緣的距離應大于孔徑； 孔的形狀要簡單，圓孔最好，孔深方向與開模方向一致，易于成型； 孔位應不降低制件強度； 與開模方向垂直的孔不宜過深； 異形孔的設計考慮其成型性； 孔徑過小時，孔不宜過深； 需要攻絲的孔應避免熔接痕造成攻絲開裂，可以在熔接痕位置加筋。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)31 制品設計的幾個要點（ 5） ? 加強筋與其它防止變形的結(jié)構(gòu)設計 加強筋的作用：增加制品的強度，改善制品的變形。 加強筋設計原則： 防止物料局部集中，以免產(chǎn)生縮痕和氣泡； 加強筋不宜過高過厚，兩肋間距大于 2－ 3t（ t為壁厚），筋厚小于 ；筋的方向盡量與成型時熔體流動方向一致，利于充填，甚至可以起到導流效果； 筋的端面應低于制品支撐面 。 ? 支承面 與制品的幾何中心對稱、均橫，以保證穩(wěn)定性； 利于熔體流動，便于成型； 受力點與受力中心對稱，分布均橫，以免破壞其穩(wěn)定性。 ? 螺紋設計 塑件外螺紋直徑應大于 4mm,精度低于 IT8級 。 塑料螺紋與金屬螺紋的配合長度小于螺紋直徑的 ~2倍； 螺紋的始端、末端應留有臺階。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)32 制品設計的幾個要點（ 6） ? 嵌件的設計 目的：根據(jù)制品的需求，主要是為了增加制品的強度、緊固、硬度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、耐磨性，或是為了提高導電性，或是為了絕緣，或是為了減少塑料的消耗，還有是為了提高制件精度，運動部件支撐孔等。 嵌件的組成：一般是金屬制成。也有使用木材、非金屬材料等。 金屬嵌件設計注意的問題： （ 1）增加了模具結(jié)構(gòu)的復雜性，模具要增加嵌件的定位裝置； （ 2）由于金屬與塑料的線膨脹系數(shù)不一樣，引起收縮量的不同，易在制品內(nèi)引起應力，造成制品變形或開裂，特別是比較長的制品； （ 3）嵌件與制品的連接與定位。 ：為防止嵌件在使用過程中轉(zhuǎn)動或拔出，嵌件表面 設計有滾花或內(nèi)凹以增加粘附力。 ：一是保證制品的形狀穩(wěn)定；二是為了模具的安全。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)33 制品設計的幾個要點（ 7） ? 強制脫模的結(jié)構(gòu) 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)34 注塑模具的結(jié)構(gòu)（ 1） 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)35 注塑模具的結(jié)構(gòu)（ 2） 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)36 注塑模具的結(jié)構(gòu)（ 3） 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)37 注塑模具的動作（ 1） 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)38 注塑模具的動作（ 2） 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)39 注塑模具設計全流程 制件功能構(gòu)思 制件設計 制件的成 型性檢查 模具設 計構(gòu)思 澆注系 統(tǒng)設計 模流 分析 模具總 裝設計 生成模具 部件圖紙 模具的加工 工藝性檢查 模具加 工制造 試 模 修 模 投產(chǎn) 試 模 合 格 試模不合格 再試模 OK NO OK NO OK OK NO OK OK 形成創(chuàng)意階段 設計階段 制造階段 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)40 澆注系統(tǒng)設計 ? 澆注系統(tǒng)： 從注塑機噴嘴開始到模具型腔截止的塑料流動通道，由主流道、分流道、冷料井和澆口等組成。 主流道：從噴嘴到分流道為止的一段，主流道要流動阻力小，溫降小，補料好，易脫模，回流料少。 分流道：從主流道末端到澆口之間的這段，分流道要比表面積小，冷卻緩慢，散熱少，保證充填均橫，排除冷料。分流道的比表面積取決于其結(jié)構(gòu)，一般圓形 六邊形 半圓形 梯形 U形。冷料井一般在分流道的支流末端，用來排出前端冷料。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)41 流道的充填平橫設計 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)42 澆口設計（ 1） 澆口： 又稱進料口或內(nèi)流道，連接分流道和型腔的狹窄通道。其作用： ； 進行分流； ，防止倒流； ；； 發(fā)熱； 件分離。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)43 澆口設計（ 2） 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)44 分型面的設計 ? 分型面： 為了便于將塑件從密閉的模腔內(nèi)取出，也為了便于安放嵌件或取出澆注系統(tǒng)，必須將模具分成兩個或幾個部分。通常將分開模具能取出塑件的面稱為分型面。同時，以分型面為界，模具又可被分成兩大部分，即動模與定模部分。而其他的面則被稱作分離面或分模面，注射模只有一個分型面。 分型面的設計要考慮：制件的脫模方式和留模方式；制件的飛邊和外觀；脫模斜度的要求；制件的同軸度要求；分型面的排氣功能；模具制造的要求。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)45 排溢、排氣系統(tǒng)設計 ? 排溢系統(tǒng)： 是指排出充模熔體前鋒的冷料和模具內(nèi)的氣體，使充模過程順利，提高制品質(zhì)量。包括溢料井和排氣槽。澆注系統(tǒng)中的冷料井也是一種排溢系統(tǒng)。 排氣槽的厚度取決于材料的黏度和溫度，材料不同，其溢邊值不同；排氣槽盡量設在分型面上，同時充分利用模具中的鑲塊、頂桿、抽芯機構(gòu)等進行排氣；型腔的充填末端一定要有排氣；對于特殊部位容易困氣的地方，在受力弱點，模具材料采用疏松的燒結(jié)合金排氣，能夠承受力的地方，通過增加頂桿排氣；冷料槽開在料流前鋒推進的末端。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)46 頂出機構(gòu)設計 ? 頂出機構(gòu)： 使塑件從模具上脫出來的機構(gòu)稱為頂出機構(gòu)或脫模機構(gòu)。頂出機構(gòu)的動作方向與模具開模方向是一致的。良好的頂出機構(gòu)要求脫模時塑件不變形和不損壞，而且頂出機構(gòu)的位置應位于制件不明顯處。 在設計頂出系統(tǒng)時應遵循以下原則： ，推力點應盡量靠近型芯或難于脫模的部位，如制品上細長的中空圓柱，多采用推管（標準件通常為司筒）頂出。推力點的布置應盡量均勻。 ，即剛性好的部位，如筋部、突緣和殼體形制品的壁緣等處。 ，防止制品破裂和穿孔等，如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。 ，頂出裝置應設在制品的隱蔽面或非裝飾表面。對于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)47 冷卻系統(tǒng)設計 ? 冷卻系統(tǒng)： 其作用是用來降低或維持模具溫度，加快制件從熔態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)變，減少成型周期。對于某些小而薄的制件，有時自然冷卻即可。 設計的基本原則： ，維持模具熱平衡； ，孔徑越大，水道分部越均勻，對塑件冷卻越均勻； 。； 水與出水的溫差； ，合理考慮冷卻水道的排列形式； 道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，影響強度； ； 卻水道與模具其他部位發(fā)生干涉 。； 于加工和清理； 12冷卻效果不能太強，以致造成充模困難。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)48 內(nèi)容提要 ? 塑料的成型加工方法 ? 注塑機以及成型參數(shù)簡介 ? 制品設計 ? 注塑模具結(jié)構(gòu)及其設計 ? 注塑成型及其缺陷原因分析 ? Moldflow簡介及分析流程 ? 技術(shù)支持與客戶服務 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)49 注塑成型的過程 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)50 成型的周期時間 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)51 塑料的充填 Filling Phase Pressurization Phase ? Filling，計量的充填模穴 ? Pressurization，建立模穴壓力 ? Compensation，擠入額外的塑料以減少收縮 （冷卻過程中發(fā)生的收縮） Compensation Phase 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)52 塑料的噴泉流動 ? 描述塑膠分子在模具中的流動形態(tài) ；與塑膠的流變性能及其長分子鏈有關(guān)； ? 出現(xiàn)的結(jié)果為，最先進入模具型腔的塑膠會因凝固而停留在澆口附近的區(qū)域 ? 會直接影響到表面的分子形態(tài)和纖維配向。 創(chuàng)世界品牌　　　建百年金發(fā)53 剪切流動是熔融流體在外力下的相對滑動。 固定 移動 固定 固定 (1) 剪切流動 (Shear Flow) 剪切率是熔融流體剪切流動的速率。 (2) 剪切率 (Shear Rate) 固定 慢速移動 低剪切速率 固定