注塑模具设计加工指南

时间:2019-09-01 来源: 专栏

注塑模具设计和加工指南

1建筑材料

根据您的应用需求选择合适的模具钢。如果是原型,则无需使用硬化钢。在大多数情况下,预硬化钢或铝通常用于降低成本并在原型制作阶段促进模具调整。这些软金属还可以模塑足够的试件和预制件。预硬化工具钢(例如P-20或NAKR-55)通常用于制造大型模具,因为在大型应用中硬化模具钢是不切实际的。

在产率较高的情况下,必须使用硬化模具钢作为型芯和型腔。 S-7,H-13和不锈钢420是最常用的钢。 S-7是一种优良的模具钢,可长期用于生产操作。如果需要高熔体和模具温度,则应使用H-13钢。 H-13也可用于制造热流道歧管。 H-13的回火温度非常高,可以承受高模具加工温度而不影响硬度。

如果应用领域对耐磨性要求很高或者环境中存在大量冷凝,则不锈钢是模具钢的最佳选择。具有高磨损的型腔嵌件可由A2,ASP23或D-2钢制成。

所有模具钢都可以依赖某些类型的涂层保护,以防止磨损和腐蚀。只有不锈钢才能通过焊接和机加工进行修复。对于现有的涂层钢,只能在去除电镀后进行修复。修复后,需要重新涂覆涂层。

表面处理

模塑部件的表面可以根据部件的美学要求,客户的需求和功能而变化。从SPI#1镜面高光表面到使用蚀刻技术的纹理表面,LNP复合材料几乎可以具有任何类型的模塑部件表面光洁度。重要的是要了解某些材料在具有一定的模具表面光洁度后具有改进的性能。例如,无光泽表面模具中聚丙烯的剥离性能明显优于高光泽表面。在大量填充的树脂中难以实现高光。

排气

为了最大化模具性能,排气是模塑周期的重要部分。当热塑性材料进入模腔时,需要排出模腔中的空气。通气孔通常位于最后填充位置,靠近缝合线和流道系统。沿分型线周边分布的附加通风孔极大地改善了整体通风性能。模具中的残余气体在模塑部件上显示为焦烧。基本经验是模具中的气体必须能够以与塑料进入模腔相同的速率排出。

孔隙深度取决于所使用的材料 - 通常无定形热塑性塑料由于较高的粘度而需要较高的孔隙深度。

单腔和多腔

工业中最常用的模具有三种基本类型,特别是那些使用LNP复合材料的模具。

最常见的类型是图1所示的双板冷流道配置。材料通过浇口衬套和流道系统注入组件。冷却后,所有模塑部件都被弹出(包括浇口,浇道和浇口)。然后移除部件,丢弃或回收剩余的流道和浇口。

图2显示了带有冷流道的三板模具。通过这种设计,材料通过浇道和浇道系统注入零件腔体。冷却后,打开模具,将部件与浇口和浇道分开。部件自然从流动路径上脱落。仍然需要回收或丢弃浇道,浇口和浇道。

图3显示了电加热的热流道歧管模具。歧管和浇口探针通道被加热到或接近聚合物的熔融温度,以使材料保持熔融状态。这消除了处理浇口,浇口和流道废料的需要。这些系统比传统的双板或三板设计更昂贵,但具有更好的材料热控制并且没有浪费。

热流道

完整的热流道模具或“无流道”模具具有许多优点,但必须仔细设计以确保适当控制流入模腔的熔体。虽然无流道模具在模塑操作中几乎不会产生浪费,但在启动时容易出现问题,特别是在使用半结晶LNP复合材料的模具中,这种复合材料易于快速冷固。应遵循的原则包括:

仅使用专为应用功能设计的平衡热流道歧管系统。

根据所使用的材料,热流道可以设计成直接浇注到具有开放式浇口底座的部件上,或者阀门浇口可以用于无残留成型,或者浇口可以在小型表面浇道上打开。

加热的流道和热板应提供可顺畅进入腔体并从外部加热的流路。

使用长玻璃纤维增强树脂时,浇口残留物是不可避免的。

应使用来自一个热流道制造商的完整系统,而不是使用来自不同制造商的不同组件。

浇口尺寸取决于添加材料的数量和类型,零件尺寸/比例和壁厚。

有关热流道设计的更多信息,请咨询GE塑料技术人员。

2塑料加工行业常用的模具表面增强方法指南

下表为成型操作员和模具制造商提供了各种常见的工具钢处理方法,这些方法可提供防腐蚀或提高耐磨性。可能还有其他解决方案。

3个sprues,跑步者和大门

导套

当使用传统模具时,热材料通过浇口衬套进入模具。流道系统引导材料通过浇口进入模腔。浇口衬套的正确设计和适当尺寸对于正确分配熔体分布和正确地喷射模塑部件至关重要。 “O”直径应比喷嘴出口直径大20%,以防止注射器在模具打开时被堵塞。浇口尺寸的示意图如下所示。 “O”尺寸也与部件和跑步者的尺寸密切相关。可以使用加热的浇口衬套代替传统的浇口衬套。加热浇口(或“热”套管)的初始成本可能高于“冷”套管,但它大大降低了产生的输出,因为它消除了连接到每个部件或流道系统的浇口。浪费。通过热套管,进入流道系统的熔体温度控制更加精确。

跑步者设计

流路应尽可能短,以减少不必要的压降。横截面优选为圆形。如果要将流道放置在模具的中间位置,请使用梯形圆底流道。半圆形和扁平流动路径效率不高,不推荐使用。转轮应允许材料以平衡,不受限制的方式流入一个或多个部件(如果使用多个腔)。通常,流动路径需要每90度旋转直径小20%。在设计流道系统时需要考虑这一点。圆形流道的直径通常为0.125“ - 0.375”(3.2 - 9.5mm)。

门|

LNP复合材料零件的浇口设计应提供足够的加工空间,而不会产生模内应力。根据所使用的浇口类型(即延迟,边缘,附着的耳朵等),浇口的一些基本尺寸还控制填充速率,流入模腔的材料量以及浇注速率。组件固化。

壁厚决定了浇口的尺寸,零件的几何形状决定了浇口在零件上的位置。门有三个关键尺寸:深度,宽度和面。几个门的具体设计如下页所示。

门尺寸/位置

对于Verton长纤维复合材料,浇口尺寸至少为0.040“(1mm),0.100”(2.5mm) - 圆形或梯形 - 壁厚为50-60%(对于结晶复合材料) - 壁厚为50-75%(非晶态)复合材料)

最好有最厚的墙壁部分 - 门面朝向墙壁或凸台,以防止回填和“喷涂”(Verton长纤维复合材料除外) - 建议不要使用隧道闸门用于Verton复合材料。

afd6b281ebef.jpeg

19: 30

源:微注塑成型

注塑模具设计和加工指南

1建筑材料

根据您的应用需求选择合适的模具钢。如果是原型,则无需使用硬化钢。在大多数情况下,预硬化钢或铝通常用于降低成本并在原型制作阶段促进模具调整。这些软金属还可以模塑足够的试件和预制件。预硬化工具钢(例如P-20或NAKR-55)通常用于制造大型模具,因为在大型应用中硬化模具钢是不切实际的。

在产率较高的情况下,必须使用硬化模具钢作为型芯和型腔。 S-7,H-13和不锈钢420是最常用的钢。 S-7是一种优良的模具钢,可长期用于生产操作。如果需要高熔体和模具温度,则应使用H-13钢。 H-13也可用于制造热流道歧管。 H-13的回火温度非常高,可以承受高模具加工温度而不影响硬度。

如果应用领域对耐磨性要求很高或者环境中存在大量冷凝,则不锈钢是模具钢的最佳选择。具有高磨损的型腔嵌件可由A2,ASP23或D-2钢制成。

所有模具钢都可以依赖某些类型的涂层保护,以防止磨损和腐蚀。只有不锈钢才能通过焊接和机加工进行修复。对于现有的涂层钢,只能在去除电镀后进行修复。修复后,需要重新涂覆涂层。

表面处理

模塑部件的表面可以根据部件的美学要求,客户的需求和功能而变化。从SPI#1镜面高光表面到使用蚀刻技术的纹理表面,LNP复合材料几乎可以具有任何类型的模塑部件表面光洁度。重要的是要了解某些材料在具有一定的模具表面光洁度后具有改进的性能。例如,无光泽表面模具中聚丙烯的剥离性能明显优于高光泽表面。在大量填充的树脂中难以实现高光。

排气

为了最大化模具性能,排气是模塑周期的重要部分。当热塑性材料进入模腔时,需要排出模腔中的空气。通气孔通常位于最后填充位置,靠近缝合线和流道系统。沿分型线周边分布的附加通风孔极大地改善了整体通风性能。模具中的残余气体在模塑部件上显示为焦烧。基本经验是模具中的气体必须能够以与塑料进入模腔相同的速率排出。

孔隙深度取决于所使用的材料 - 通常无定形热塑性塑料由于较高的粘度而需要较高的孔隙深度。

单腔和多腔

工业中最常用的模具有三种基本类型,特别是那些使用LNP复合材料的模具。

最常见的类型是图1所示的双板冷流道配置。材料通过浇口衬套和流道系统注入组件。冷却后,所有模塑部件都被弹出(包括浇口,浇道和浇口)。然后移除部件,丢弃或回收剩余的流道和浇口。

图2显示了带有冷流道的三板模具。通过这种设计,材料通过浇道和浇道系统注入零件腔体。冷却后,打开模具,将部件与浇口和浇道分开。部件自然从流动路径上脱落。仍然需要回收或丢弃浇道,浇口和浇道。

图3显示了电加热的热流道歧管模具。歧管和浇口探针通道被加热到或接近聚合物的熔融温度,以使材料保持熔融状态。这消除了处理浇口,浇口和流道废料的需要。这些系统比传统的双板或三板设计更昂贵,但具有更好的材料热控制并且没有浪费。

热流道

完整的热流道模具或“无流道”模具具有许多优点,但必须仔细设计以确保适当控制流入模腔的熔体。虽然无流道模具在模塑操作中几乎不会产生浪费,但在启动时容易出现问题,特别是在使用半结晶LNP复合材料的模具中,这种复合材料易于快速冷固。应遵循的原则包括:

仅使用专为应用功能设计的平衡热流道歧管系统。

根据所使用的材料,热流道可以设计成直接浇注到具有开放式浇口底座的部件上,或者阀门浇口可以用于无残留成型,或者浇口可以在小型表面浇道上打开。

加热的流道和热板应提供可顺畅进入腔体并从外部加热的流路。

使用长玻璃纤维增强树脂时,浇口残留物是不可避免的。

应使用来自一个热流道制造商的完整系统,而不是使用来自不同制造商的不同组件。

浇口尺寸取决于添加材料的数量和类型,零件尺寸/比例和壁厚。

有关热流道设计的更多信息,请咨询GE塑料技术人员。

2塑料加工行业常用的模具表面增强方法指南

下表为成型操作员和模具制造商提供了各种常见的工具钢处理方法,这些方法可提供防腐蚀或提高耐磨性。可能还有其他解决方案。

3个sprues,跑步者和大门

导套

当使用传统模具时,热材料通过浇口衬套进入模具。流道系统引导材料通过浇口进入模腔。浇口衬套的正确设计和适当尺寸对于正确分配熔体分布和正确地喷射模塑部件至关重要。 “O”直径应比喷嘴出口直径大20%,以防止注射器在模具打开时被堵塞。浇口尺寸的示意图如下所示。 “O”尺寸也与部件和跑步者的尺寸密切相关。可以使用加热的浇口衬套代替传统的浇口衬套。加热浇口(或“热”套管)的初始成本可能高于“冷”套管,但它大大降低了产生的输出,因为它消除了连接到每个部件或流道系统的浇口。浪费。通过热套管,进入流道系统的熔体温度控制更加精确。

跑步者设计

流路应尽可能短,以减少不必要的压降。横截面优选为圆形。如果要将流道放置在模具的中间位置,请使用梯形圆底流道。半圆形和扁平流动路径效率不高,不推荐使用。转轮应允许材料以平衡,不受限制的方式流入一个或多个部件(如果使用多个腔)。通常,流动路径需要每90度旋转直径小20%。在设计流道系统时需要考虑这一点。圆形流道的直径通常为0.125“ - 0.375”(3.2 - 9.5mm)。

门|

LNP复合材料零件的浇口设计应提供足够的加工空间,而不会产生模内应力。根据所使用的浇口类型(即延迟,边缘,附着的耳朵等),浇口的一些基本尺寸还控制填充速率,流入模腔的材料量以及浇注速率。组件固化。

壁厚决定了浇口的尺寸,零件的几何形状决定了浇口在零件上的位置。门有三个关键尺寸:深度,宽度和面。几个门的具体设计如下页所示。

门尺寸/位置

对于Verton长纤维复合材料,浇口尺寸至少为0.040“(1mm),0.100”(2.5mm) - 圆形或梯形 - 壁厚为50-60%(对于结晶复合材料) - 壁厚为50-75%(非晶态)复合材料)

最好有最厚的墙壁部分 - 门面朝向墙壁或凸台,以防止回填和“喷涂”(Verton长纤维复合材料除外) - 建议不要使用隧道闸门用于Verton复合材料。

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