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塑膠及塑膠製品
塑膠模具是用來生產塑膠製品的工具,所以我們在設計製造模具之前.必須對各種常用塑膠的特性有充分瞭解和掌握.才能精確控制模具尺寸與塑膠件尺寸及成型條件之間的內在關係.才能設計出優秀的模具,常用熱塑性塑膠之特性如下:
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塑膠
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特性
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縮水率
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排氣槽深度(mm)
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模具設計注意事項
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ABS(苯乙烯丁二烯丙烯睛共聚體)
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1. 非結晶性塑膠吸濕性強要充分乾燥
2. 流動性中等注意結合線
3. 宜用高料溫高模溫壓力較高
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0.4--0.5％
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0.01—0.03
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1. 澆注系統阻力要小注意膠口位子大小
2. 脫模斜度2∘以上
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HIPS(改性聚苯乙烯)
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1. 吸濕性小不易分解性脆易裂內應力
2. 流動性好
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0.5％
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0.01—0.03
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1. 壁厚一致圓角
2. 脫模斜度2∘以上頂出平衡
3. 澆口圓滑行式各異
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PC(聚碳酸酯)
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1. 熔融沾度高須高溫高壓
2. 易應力裂痕
3. 較硬易損傷模具
4. 不易出現溢料
5. 有一定機械強度尺寸穩定耐熱透明有自滅性耐燃燒無毒
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0.4—0.6％
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0.02—0.03
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1. 高溫高壓成型
2. 充分乾燥
3. 分流道內澆口阻力小
4. 壁厚一致避免金屬鑲嵌
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PP(聚丙烯)
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1. 成型性優良
2. 易彎曲變形
3. 耐衝擊機械強度高
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1.2—2.0％
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0.005—0.03
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1. 絞鏈產品澆口設計
2. 注意縮孔變形
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硬PVC(聚氯乙烯)
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1. 熱穩定性差流動性差
2. 成型與分解範圍相近停機易分解
3. 腐蝕模具(氯氣)
4. 外觀易老化變壞
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0.7％
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0.01—0.03
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1. 控制料溫
2. 分流道內澆口阻力小
3. 模具表面處理(鍍鉻)
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POM(聚縮醛)
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1. 易分解
2. 澆口處易出現料痕
3. 收縮大易縮孔變形
4. 未冷卻便可取產品
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1.8—2.5％
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0.01—0.02
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1. 分流道內澆口阻力小防料痕與氣孔
2. 須治具
3. 須控制成形條件溫度
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NYLON(尼龍)
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1. 沾度低流動性好易溢邊
2. 收縮率不穩定
3. 易沾模
4. 熔融前很硬易損傷模具螺桿
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1.5—2.5％
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0.005—0.02
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1. 防溢邊精度高
2. 防止縮孔注意頂出機構
3. 注意流綖
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PBT(聚對苯二甲酸二丁酯)
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1.5—2.0％
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0.005—0.015
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AS
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1. 流動性成型性好
2. 產品易裂
3. 不易溢邊
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0.4—0.5％
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0.02—0.04
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1. 注意脫模以防裂紋
2. 避免側凹脫模斜度1∘以上
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PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
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1. 流動性差易產生流痕高壓成型
2. 光學產品須注意透明度及樹脂分解
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0.4—0.5％
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0.02—0.03
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1. 脫模斜度盡可能大
2. 控制料溫模具溫度
3. 澆道必須利於料流流動
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在實際研發和生產中,產品設計師與模具設計師往往不屬於同一人,這就造成各人會按自己的立場去設計完美自己的產品.如果兩者在各自領域不是很瞭解,將有可能設計出來的產品在模具結構和製造工藝上造成不可行性.塑膠製品的設計不僅要滿足使用要求,而且要符合塑膠的成型工藝特點,並且盡可能使模具結構減化.這樣可使成型工藝穩定,保證塑膠製品的質量,又可使生產成本降低,設計時考慮如下:
1. 塑膠的性能 塑膠的物理力學性能和工藝性能
2. 成型方法 要視具體的成型工藝來確定設計方案
3. 模具結構和製造工藝 有利於模具結構的簡化和製造
設計內容主要包括: 幾何形狀 尺寸精度 表面質量
幾何形狀: 形狀 肉厚 脫模斜度 加強肋 支撐面 圓角 孔 螺紋 嵌件
1. 形狀 盡量避免側壁凹槽或脫模方向垂直的孔,設計成球面或帶凸緣形狀可提高強度與剛性.
2. 肉厚 滿足使用和成型條件,力求勻稱,以防內應力.
3. 脫模斜度 為便於脫模,其大小與塑膠性能,縮水率,形狀,肉厚有關.注意:
(1) 精度要求高,尺寸較高部位脫模斜度較小.
(2) 形狀復雜,不易脫模處脫模斜度較大.
(3) 一般母模側斜度比公模側脫模斜度大.
方向: 內孔以小端為准,外形以大端為准,脫模斜度不包括在產品公差範圍內.
4. 加強肋 可確保產品的強,度剛度,又不至於使產品的厚度過大.在適當位置設置可避免塑件變形改善料流方向.
5. 支撐面 凸邊或凸點為支撐面,可增加產品剛度和平穩度.
6. 圓角 在轉角處盡可能採用圓弧過渡,可避免應力集中,提高產品強度,改善料流狀況及便於脫模.一般外半徑R1=1.5肉厚 ,內半徑R=0.5肉厚.
7. 孔 通孔,盲,螺紋孔,不影響產品強度,形狀簡單,簡化模具製造工藝.須注意孔與孔,孔與壁之間間距.
8. 螺紋 可直接成型,也可成型後機械加工.對經常裝卸或受力較大之螺紋採用金屬鑲嵌件.注意:
外螺紋牙型不宜過細,直徑不宜小於4MM,內螺紋牙型不宜小於2MM,牙距須考慮收縮率.螺紋始端和末端須設計過渡長度,以防崩裂變形.
9. 嵌件 在產品中鑲入金屬或其他材料形成不可卸連接,可提高機械強度及耐磨性,保證電氣性能,增加產品形狀及尺寸的穩定性,提高精度.注意:
包裹層不可太薄,必須保證鑲件在模具內固定的牢靠性.
尺寸精度: 材料縮水率和模具製造誤差是主要因素
1. 成形材料
2. 成形條件
3. 塑件形狀
4. 模具 主流道尺寸 料流方向 分型面 模具製造誤差及磨損
5. 成型後的條件 測量誤差 存放條件
表面質量: 黑點 白點 條紋 縮水 氣泡 色差 光澤性行(鏡面) 粗糙度(蝕紋) 文字
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