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精密塑胶模具和注塑产品尺寸的控制技术

2018年05月17日

精密塑胶模具和注塑产品尺寸的控制技术

随着近年来模具工业的快速发展,同时新技术,新工艺的应用范围不断扩大和进步,从传统的经验积累到软件开发的应用已有了质的变化。CADCAM和CAE的广范应用为我们的模具和模具产品的几何尺寸控制技术打开了上升空间,由于模具和模具产品的市场需求差异很大,种类繁多,在外形,尺寸,材料,结构等各方面变化大,要求高,使得我们在模具和产品的生产过程中遇到了不少问题和困难,其中如何有效控制模具及产品的几何尺寸也就非常直观地放在了我们面前。对于不同类型模具和产品会有不同的控制技术及方法。今天我在这里就注塑产品成形尺寸控制谈点体会,谈到注塑产品必定又会谈到精密塑胶模具,一般情况下我是从下列几个方面着手的。 

    一模具设计方面的控制 

    1、首先要对模具结构,材料,硬度,精度等著多方面用户的技术要求进行充分了解,包括成形塑材的收缩率是否正确,产品3D尺寸造型是否完整,合理进行处理分析。 

    2、对注塑产品的缩孔、流痕、拨模斜度、熔接线及裂纹等外观有影响的各个地方作充分考虑。 

    3、在不妨碍注塑件产品功能及图案造形的前提下,尽可能简化模具的加工方法。 

    4、分型面的选择是否适当,对模具加工、成形外观和成形件去毛刺都要作仔细的选择。 

    5、推顶方式是否适当,采用推杆、卸料板、推顶套管等方式还是其它方式,推杆和卸料板的位置是否恰当。 

精密塑胶模具

    6、侧面抽芯机构的采用是否合适,动作灵活可靠,应无卡滞现象。 

    7、温度控制用何种方法容易对塑件产品更合适,对控温油、控温水、冷却液等用哪种结构循环糸统,冷却液孔的大小,数量,位置等是否恰当。 

    8、浇口形式,料道和进料口的大小,浇口位置及大小是否恰当。 

    9、各类模块与模芯热处理变形影响及标准件的选用是否合适。 

    10、注射成形机械的注射量,注射压力和锁模力是否充分,喷嘴R,浇口套孔径等是否匹配合适。 

    等等这些方面进行综合分析准备,从产品件初始阶段就应受到严格控制。 

    二工艺制造方面的控制 

    虽然在设计阶段进行了全面充分考虑和安排,但在实际生产中还会出现不少问题和困难,我们要尽可能在生产中符合设计的原意图,找出实际加工中更加有效、更加经济合理的工艺手段。 

    1、选择经济适应的机床设备,作2D和3D的加工方案。 精密塑胶模具

    2、也可考虑适当的工装夹具进行生产中的辅助准备工作,刀具的合理运用,防止产品件出现变形,防止产品件收缩率的波动,防止产品件脱模变形,提高模具制造的精度,减小误差,防止模具精度发生变化等等,一系列生产工艺要求和解决措施。

3、这里提一下有关英国塑料协会(BPF)的成形件尺寸误差产生原因及其所占比例的分配情况: 

    A:模具制造误差约1/3,B由模具磨损产生的误差1/6C由成形件收缩率不均衡所产生的误差约1/3,D预定收缩率与实际收缩率不一致所产生的误差约1/6 

    总的误差=A+B+C+D,因此可见模具制造公差应是成形件尺寸公差的1/3以下,否则模具难以保证成形件的几何尺寸。 

    三通常生产方面的控制 

    塑件成形后发生几何尺寸的波动是普遍存在的问题,并且是经常会发生的现象: 

    1、料温、模温的控制,不同牌号的塑料必需不同的温度要求,塑材流动性差的和二种以上混合料的使用都会有不一样的情况发生,应该把塑材控制在最佳流动值范围内,这些通常容易做到,但模温的控制就比较复杂一些,不同的成形件几何形状、尺寸,壁厚比例的不同对冷却糸统有一定的要求,模具温度在很大程度上控制着冷却时间,因此尽量使模具保持在可允许的低温状态,以利于缩短注射周期,提高生产效率,模具温度发生变化,那么收缩率也会有变化,模温保持稳定,尺寸精度也就稳定,从而防止成形件的变形、光泽不良、冷却斑等缺陷,使塑料的物理性能处于最佳状态,当然这还有一个调试的过程,特别是多腔模成形件更复杂一些。 

    2、压力与排气的调整控制: 

    注射压力的恰当,锁模力的匹配应在调试模具时得到确定,在模具型腔和型芯所形成空隙中的空气以及塑料所产生的气体必须要从排气槽排出模具之外,如排气不畅会出现充填不足,产生熔接痕或烧伤,这三种成形缺陷有时会间或地在同一部位出现,当成形件簿壁部分的周围有厚壁存在时,模具温度过低时就会出现充填不足,模具温度过高则又会出现烧伤现象,通常在烧伤部位又会同时出现熔接痕,排气槽往往会被忽视,一般都处于偏小状态,因此通常情况下只要不产生毛边,排气凸肩的深度尽量深些,凸肩后部开设尺寸较大的通气槽,以便通过凸肩后的气体能迅速排出模具外,如有特别需要的时候在顶杆上开排气槽,道理是一样的,一是不出现废边,二是出气快能很好起到效果就行。 

    3、注塑成形件尺寸的补充整形控制 

精密塑胶模具

    有些塑件因外形和尺寸的不同,脱模后随温度与失压的变化,会发生不同情况的变形翘曲等,这时可作些辅助工装夹具进行调整,在成形件出模后及时迅速采取补救措施,待其自然冷却定形后就能取得较好的校正、调整效果。如果在整个注塑工艺上保证严格管理,那么注塑成形件的尺寸就会得到非常理想的控制。


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