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注塑件形体分析的关键塑料元素

【摘要】:塑料模具用钢依据塑料品种的选用表2-7 依据塑料品种选用塑料模具用钢塑料模具用钢依据模具类型的选用表2-8 依据塑模类型选用塑料模具用钢3.注塑件形体分析的“塑料”要素与注塑件的收缩率注塑件形体分析的“塑料”要素与注塑件的收缩率,是决定模具型面和型腔尺寸的主要因素。

注塑模的工作温度及其温控系统,对塑料熔体的充模流动、冷硬定型、注塑件质量和生产效率都有重要的影响。因为任何品种的塑料均有一个适合熔体流动充模的温度范围,为了能够将塑料熔体控制在合理的温度范围内,模具就必须设计有温控装置。

注塑件在注射成型的过程中,开始注射时模具是冷态,由于受到模具型腔中熔体的导热作用,模具温度会逐渐地升高。根据注射成型的材料不同,模具温度也要求不同。为了获得良好质量的注塑件,应该尽量使模具在工作过程中维持适当和均匀的温度。所以在模具设计时必须考虑用加热或冷却装置来调节模具温度。个别情况下,需要冷却与加热同时使用或交替使用。在通常情况下,对于热塑性塑料,模具常需要进行冷却,热固性塑料压缩成型时则必须加热。模具温度是根据塑料品种、注塑件厚度和结晶性等要求而定的。

1.不正常模温对注塑件质量的影响

注塑件成型时要求模具有一定的温度,温度过高或过低都会影响注塑件的质量。温度过高会产生缩孔和溢料等缺陷,甚至是过热分解,还会降低生产效率;温度过低则会产生填充不足、熔接痕和表面不光洁等缺陷。温度不均匀会产生变形的缺陷,温度调节不当则会造成注塑件机械性能不良的缺陷。

2.模具温度的控制

注塑件成型时的温度、压力和时间三大工艺因素,就是通常所指的成型工艺条件。成型工艺条件是除塑料品种、注塑件结构、注塑机、模具结构和注塑件成型环境之外,影响注塑件质量的主要因素之一。成型工艺条件的温度中,包括料筒温度、喷嘴温度、注射温度(熔体温度)和模具温度。料筒温度和喷嘴温度是注塑机所控制的熔体注射温度,只有模具温度才是模具设计人员需要考虑的因素。

(1)热塑性塑料成型时模具温度的控制 提高模具温度可以改善熔体在模具型腔内的流动性,增强注塑件的密度和结晶度,减小充模压力。降低模具温度,可降低塑料熔体在模具型腔中的充模流动性,缩短冷却定形的时间从而提高生产率,但会使注塑件产生较大的内应力和熔接痕等缺陷。

具体的模具加热或冷却温度,需要根据塑料品种、注塑件壁厚和成型周期来确定。部分常用热塑性塑料适用的料筒和喷嘴温度见表2-2;部分常用热塑性塑料的注射温度与模具温度见表2-3;为避免注塑件脱模时被顶裂和变形,模具温度必须低于塑料的热变形温度,见表2-4。

表2-2 部分常用热塑性塑料适用的料筒和喷嘴温度 (单位:℃)

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表2-3 部分常用热塑性塑料的注射温度与模具温度 (单位:℃)

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注:表中PC、PSF、POM、PPO和PVC等模腔表壁温度要求高于100℃的塑料,其成型的模具均需要加热;而模腔表壁温度要求低于100℃的塑料,则其成型的模具需要冷却。

表2-4 常用热塑性塑料的热变形温度 (单位:℃)

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(2)热固性塑料成型时模具温度的控制 热固性塑料成型时一般都需要进行加热,模具温度选择和控制在150~220℃之间,动模需要比定模高出10~15℃。模具温度过低,塑料件会出现组织疏松、起泡及颜色发暗等缺陷。热固性塑料注射成型的工艺条件见表2-5,常用热固性塑料的注射成型工艺参数见表2-6。

表2-5 热固性塑料注射成型的工艺条件

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注:1.注射有机硅塑料时,料筒分成三段控温,前段88~108℃,中段80~93℃,后段65~80℃。

2.聚丁二烯为英国BIP化工公司生产的INS/PBD注射物料。

3.模具温度均要求在140℃以上,成型时模具必须加热。

表2-6 常用热固性塑料注射成型的工艺参数

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注:模具温度均要求在165℃以上,并且是动模温度较定模温度高,成型时模具必须加热。

(3)塑料模具用钢依据塑料品种的选用(表2-7)

表2-7 依据塑料品种选用塑料模具用钢

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(4)塑料模具用钢依据模具类型的选用(表2-8)

表2-8 依据塑模类型选用塑料模具用钢

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3.注塑件形体分析的“塑料”要素与注塑件的收缩率

注塑件形体分析的“塑料”要素与注塑件的收缩率,是决定模具型面和型腔尺寸的主要因素。我们知道,一般物质都具有热胀冷缩的性质,塑料受热后体积会膨胀,冷却后体积又会收缩。故注塑件图样给出“塑料”的品种后,我们都会根据“塑料”的品种找出该种聚合物的收缩率,从而在模具型面和型腔的尺寸设计时,都会在注塑件的尺寸上再加上“塑料”的收缩量。