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注塑模具热固性塑料注射模设计
返回列表 来源: 马驰科注塑模具厂 发布日期: 2022.06.28 浏览次数:500

注塑模具热固性塑料注射模设计,热固性塑料注射模的典型结构,它的结构与热塑性注射模结构类似,即包括成型零部件、浇注系统、导向机构、推出机构、侧向分型抽芯机构、温度调节系统、排气槽等。在注射机上也是采用相同的方法安装,用定位圈定位。下面东莞市马驰科注塑模具加工厂就与热塑性注射模设计某些要求不同的地方作简单的介绍。

注塑模具热固性塑料注射模设计

(一)普通热固性塑料注射模

1.浇注系统

热固性塑料注射模浇注系统的结构组成、类型和形状等与热塑性注射模相同,但由于热固性塑料熔体的流动行为与热塑性塑料熔体有较大的区别,而且在成型过程中具有一定的化学性质,所以,热塑性塑料注射模浇注系统要求熔体在流动过程中流动阻力小,温度变化少,而热固性塑料注射除要求熔体阻力小以外,还希望在流动过程中适当地升温,以加速物料在型腔的固化速度,缩短成型周期,因而两者的设计要求也有差异。

(1)主流道:由于摩擦热能使经过主流道的熔体升温,黏度下降,因此,一般主张将主流道设计得比较细小,以增加单位体积的传热比表面积,有利于加热装置向熔体传热,同时也增加了摩擦热,而且也减少了不能回收的浇注系统凝料。与热塑性塑料注射模相同,卧式注射模主流道采用圆锥形,角式注射模主流道采用圆柱形。卧式注射模主流道小端直径应比喷嘴出料直径大0.5~1mm,主流道的锥角略小于热塑性注射模主流道锥角,一般为2°~4°。主流道衬套上的凹球面半径比喻嘴头部的球面半径大0.5mm左右。与分流道过液处的圆角半径较大,可在3~8mm内选用。

(2)拉料腔:在主流道端部热塑性注射模称为冷料穴的地方,在热固性注射模中称为腔,它收集料流前端因局部过热而提前硬化的熔体,其设计,在规值性注别提中标为塑料较脆,用Z字形拉料杆很容易把塑料拉断,所以在热固性注射模中多采用倒锥形拉料设计时反锥度不宜过大,否则硬科难椎出。另外还应注意,排时拉料腔附近的塑件容易产生变形。

(3)分流道:与热塑性塑料注射模相同,热固性塑料注射模的分流道截面也有圆形、梯形、U形、半圆形和矩形等,但两者的选用原则有差别,它要求分流道的比表面积适当地取较大值,以促使注塑模具内的热量比较容易地向分流道内的熔体传递。分流道的截面形状应结合其长度综合考虑,分流道较长时,为了减少流动阻力,宜选用圆形、梯形或U形截面,而分流道较短时,传热面积成为主要矛盾宜采用比表面积较大的半圆形或矩形截面以利于传热。东莞市马驰科注塑模具加工厂为了满足上述要求并兼顾到加工方便,目前,大多数工厂采用梯形和半圆形截面。梯形截面的底边宽度取4~6mm,侧边斜度为15°左右,高度可取宽度的2/3.截面的高度根据经验,中小型塑件分流道截面高度取2~4mm,较大的塑件取4~8mm. 分流道的排布方式与热塑性塑料注射模相同,也有平衡式与非平衡式两类,一般希望采用平衡式排布,并要求分流道尽可能短,但两者会经常发生矛盾,需要根据具体情况综合考虑。

东莞市马驰科注塑模具加工

(4)浇口:注塑模具热固性塑料注射模设计,热塑性塑料的浇口类型、形状以及浇口位置的选择原则对大多数热固性塑料基本上都适用,由于热固性塑料较脆,容易去除浇口凝料,所以浇口的长度可适当取大一些。对于点浇口的截面积和侧浇口的深度尺寸,过分小是不恰当的,这是因为熔体温度会升高过大,加速化学反应进行而生成大量体型注塑模具结构,使黏度上升,导致充型困难,所以点浇口的截面积和侧浇口的深度尺寸也宜适当大一些。一般点浇口的直径不宜小于1.2mm,通常在1.2~2.5mm内选取,而侧浇口的深度在 0.8~3mm内选取。另外,由于热固性塑料对浇口的磨损比较大,故浇口宜用耐热耐磨的特种钢材制造。国外采用钨、铬、铝硬质合金,并采用局部可更换的注塑模具结构形式。

2.型腔位置和对成型零件的要求

(1)型腔的位置:由于热固性塑料注射成型时压力比热塑性塑料大,注塑模具受力不平衡会产生较大溢料和飞边,因此,型腔在分型面上的布置应使其投影面积与注射机的合模力重合。如不能重合,则力求两者的偏心尽可能小。但两个型腔以及分流道投影面积与注射机的合模力重合,所以布置情况合理。热固性注射模型腔上下位置对各个型腔或同一型腔的不同部位温度分布影响很大,这是由于自然对流时,热空气由下向上,导致注塑模具上部受热多而下部受热少。实测表明上面部分受热量与下面部分可相差两倍,因此如对注塑模具上下对称进行加热,则上下型腔或同一型腔的上下不同部位必然出现很大温差,上下距离越大,温差也越大。为了改变这种情况,除对加热元件进行不对称布置外,对型腔的布置也应加以注意。

(2)对成型零件的要求:在成型零件的结构设计中,东莞市马驰科注塑模具加工厂为了避免热固性塑料在较大的注射压力下向成型零部件的配合间隙或镶块的拼缝中溢料,所以与塑料熔体接触的零部件应尽量采用整体式结构,不要或少采用镶拼组合式结构。在设计计算成型零件的尺寸时,要注意到热固性塑件的收缩率与成型方法有关。同一种热固性塑料在注射、压缩和压注三种成型方法中,前者成型腔布置对注塑模具温度分布的影响收率大、后者成型收缩率小,在设计时应予于注意。由于注塑模具的成型零部件是在高温和腐蚀条件下工作,同时又因为热固性注射成型容易产生溢料飞边,对注塑模具成型零件的磨损较大,所以,除了采用较好的注塑模具材料外,成型零件与塑料接触的表面要抛光和镀硬铬,镀层厚为0.01~0.015mm.对于主要的成型零件,应具有53~75HRC以上的硬度,表面粗糙度Ra值应在0.2μm以下。

3.排气槽:由于热固性塑料在交联硬化时要放出大量的气体挥发物,单靠配合间隙的排气方法不能保证 充分排气,因此,热固性塑料注射模在分型面上一般都要开设排气槽,排气槽深度通常可取0.03~0.05mm,必要时深度可达0.1~ 0.3mm,为了防止塑料堵塞排气槽,当上述深度向外延伸6mm后,深度可加到0.8mm.排气槽宽度取5~10mm.

4.加热系统:热固性塑料注射成型时,注塑模具的温度要求高于注射机喷嘴的温度,所以注塑模具中必须配有加热装置,通常加热装置安装在定模板和动模板上,并且对加热温度严格控制,保证型腔表面的温差在5℃以内。加热元件一般用电热棒和加热套。

(二)热固性塑料冷流道注射模简介

注塑模具热固性塑料注射模设计,热固性塑料的冷流道注射模亦称温流道注射模,这类注塑模具与热塑性塑料的热流道注射模一样,都是为了生产中减少流道赘物而设计的,它们通称无流道注射模。冷流道注射模可分为完全无流道注射模和无主流道注射模。完全无流道注射模,其特点是采用了一个冷流道板来设置注塑模具的浇注系统,通过流经该板的冷却介质对浇注系统进行冷却温控,而对注塑模具的成型部分则采取相反措施,即利用加热装置使其保证高温。为了减少冷流道板与注塑模具成型部分之间的热交换,两者之间采用绝热层进行隔离。同时,动、定模与注射机的接触部分也采用绝热层隔离,以免注塑模具中的热量过多地传给注射机。设计完全无流道注射模的关键在于,将浇注系统的温度控制在保证熔体既有良好的流动性,又不使它进行交联硬化反应的一个合理的温度范围,以便于顺利充模;对于成型部分,则必须利用加热装置使其处于合理的高温状态,以保证熔体充满型腔后能迅速硬化定型。

东莞市马驰科注塑模具加工厂

注塑模具热固性塑料注射模设计,东莞市马驰科注塑模具加工厂采用主流道的温控式结构,冷却回路既可设在定模板上,也可设在主流道衬套上。主流道衬套上设置冷却回路时,浇口套与定模板之间用空气间隙进行绝热。主流道衬套可从定模板中卸下,以便生产间歇中再次生产之前清理主流道中的硬化凝料。需要指出的是,由于可靠性和经济性等方面的原因,热固性塑料冷流道注射目前仍处于实验阶段,未能广泛推广应用,所以一些设计问题和注塑模具设计参数尚待进一步研究解决。

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