产品缩水应从哪些方面检查(缩水率对产品的影响)
《注塑模具结构示意图》
我读大学的时候学的也是机械专业,当时学的是《模具设计与制造》和《机械设计与自动化》的专业,毕业之后也是一直从事模具行业的工作,对产品的制造性而言,塑胶的缩水率是决定产品品质的一个重要的影响因素。所以,基于以往的专业知识和日常工作中的经验,针对“缩水率”的议题,借助此次机会来分享交流一下个人经验。
一、常见注塑类模具分类与结构形式:
a. 注塑模具依成型特性区分为:热固性塑胶模具、热塑性塑胶模具两种。
b. 依成型工艺区分为:传塑模、吹塑模、铸塑模、热成型模、热压模(压塑模)、注射模等。
c. 依浇注系统又可分为:冷流道模具、热流道模具两种。
d. 依按装卸方式可分为:移动式、固定式两种。
整体可概括为以下八种结构类型:
《钩臂式工作原理》
1.单分型面注塑模
《单分型面注塑模》
2.双分型面注塑模
《双分型面注塑模》
3.带有侧向分型与抽芯机构的注塑模
《侧向分型抽芯机构注塑模》
4.带有活动成型零部件的注塑模
《活动式成型零部件注塑模》
5.自动卸螺纹注塑模
《自动卸螺纹注塑模》
6.热流道、无流道注塑模
《热流道注塑模》
7.直角式注塑模
8.脱模机构在定模上的注塑模
二、何谓收缩率?
成型收缩率(Molding Shrinkage)是指塑件自模具中取出冷却到室温后,室温尺寸的缩小值对其原未冷却尺寸的百分率。
设计塑料模具时,确定了模具结构之後即可对模具的各部分进行详细设计,即确定各模板和零件的尺寸,型腔和型芯尺寸等,这时将涉及有关材料收缩率等主要的设计参数,所以只有具体地掌握成形塑料的收缩率才能确定型腔各部分的尺寸。即使所选模具结构正确,但所用参数不当,就不可能生产出品质合格的塑件。
《收缩率影响关系》
收缩率S由下式表示: S={(D-M)/D}×100%(1)
其中:S-收缩率; D-模具尺寸; M-塑件尺寸。
三、常见工程塑胶收缩率:
《常见工程塑胶缩水率参照表》
四、塑胶收缩率对产品尺寸的影响
确定收缩率的主要原因,首先是因各种塑料的收缩率不是一个定值,而是一个范围。因为不同公司生产的同种材料的收缩率不相同,即使是一个工厂生产的不同批号同种材料的收缩率也不一样。其次,在成形过程中的实际收缩率还受到塑件形状,模具结构和成形条件等因素的影响。
其主要影响因素主要有:
1.塑件形状
对於成形件壁厚来说,一般由於厚壁的冷却时间较长,因而收缩率也较大,如图1所示。对一般塑件来说,当熔料流动方向L尺寸与垂直於熔料流方向W尺寸的差异较大时,则收缩率差异也较大。从熔料流动距离来看,远离浇口部分的压力损失大,因而该处的收缩率也比靠近浇口部位大。
2.模具结构和尺寸设计公差
《模具设计缩水率》
浇口形式对收缩率也有影响。用小浇口时,因保压结束之前浇口即固化而使塑件的收缩率增大。注塑模中的冷却回路结构也是模具设计中的一个关键。冷却回路设计得不适当,则因塑件各处温度不均衡而产生收缩差,其结果是使塑件尺寸超差或变形。在薄壁部分,模具温度分布对收缩率的影响则更为明显。
3.分型面及浇口
模具的分型面、浇口形式及尺寸等因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。采用直接浇口或大截面浇口可减少收缩,但各向异性大,沿料流方向收缩小,沿垂直料流方向收缩大;反之,当浇口厚度较小时,浇口部分会过早凝结硬化,型腔内的塑料收缩后得不到及时补充,收缩较大。点浇口凝封快,在制造条件允许的情况下,可设多点浇口,可有效地延长保压时间和增大型腔压力,使收缩率减小。
4.成形条件
《成型工艺对与缩水率的影响关系》
a.料筒温度(塑料温度)较高时,压力传递较好而使收缩力减小。
b.补料:在成形条件中,尽量减少补料以使塑件尺寸保持稳定。但补料不足则无法保持压力,也会使收缩率增大。
c.在一般情况下,压力较大的时因材料的密度大,收缩率就较小。
d.模具温度:热塑性塑料熔体注入型腔后,释放大量的热量而凝固,不同的塑料品种,需要模腔维持在一适当温度。在此温度下,将较有利于塑件的成型,塑件成型效率较高,内应力和翘曲变形较小。
5.注塑成型机器
6.零件加工公差
综上所述,我们前期在设计产品不仅要从结构设计的合理性、可制造性、成本预算方面考量,而塑胶的收缩性也是我们应该着重考虑的因素之一,一旦产品尺寸有较大幅度的收缩,不仅会影响到产品的可装配性,也会对其本身的功能性有很严重的影响。
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