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异型材机头的设计原则和要求

【摘要】:12)应避免异型材表面产生收缩痕。收缩痕通常出现在加强筋的反面或壁厚位置,它是由物料的收缩差异而引起的。为防止出现收缩痕,保证外观质量,在制品设计中应尽可能使壁厚均匀。图4-18 内外转角部分的半径图4-19 制品表面防止收缩痕的方法14)为使制品稳定挤出,排除因熔体压力、电压、温度等原因引起的挤出波动所带来的制品几何尺寸的变化,在机头的主流道配备熔体泵接口,用于稳定挤出熔体的进模压力和速率。

设计异型材除了要考虑使用场合对形状、尺寸的需求外,还要考虑塑料收缩率、树脂流动现象、模具的线型结构和模唇形状与制品的关系,这些都是不可忽略的重要因素。因此,侧面形状设计应遵守如下基本原则。

1)根据异型材的断面形状,正确合理地确定机头的结构型式。在物料进入口模成型段前,必须设计压缩段,使物料被压缩以增加剪切力和压力,同时成型直线段的长度要适当。通常厚壁部分要尽量长些,薄壁部分要短些。

2)机头设计要选择合理的断面形状和尺寸精确度,而且要保证有足够的定型长度。

3)机头体内的型腔流道应是流线型,避免在型腔内有突变区,料流应畅通无死角阻碍。

4)在满足成型要求的前提下,机头的设计越简单越好,且要求上下左右尽量对称,有利于均衡传热加温。

5)在满足强度要求的前提下,机头结构要紧凑轻便,拆装维修容易。

6)要与主机、辅机配合良好,有利提高生产效率,确保产品质量优良。

7)选用的材质应能满足强度、刚度的要求,且耐磨损、耐腐蚀、导热性能好、易加工。

8)设计快捷经济,制造成本低,模具使用寿命长,口模出胶平稳,周边速率一致。

9)型腔流道的表面粗糙度要求在Rɑ0.4以下,不许有麻面、丝痕、波纹、闷光等缺陷。

10)异型材的形状要尽量简单,形状复杂料流速度不均,再加上厚薄不均,会使各处流速、压力降均不相同,增加试模修模难度,而且制品厚薄不均,会导致冷却不均匀,又容易造成翘曲、尺寸不稳定。

11)异型材的壁与壁、壁与筋的交接处(转角部分)都要圆角过度,尖角易产生应力集中,制品受力会产生冲击破裂现象。可参考图4-18所示进行设计。

12)应避免异型材表面产生收缩痕。收缩痕通常出现在加强筋的反面或壁厚位置,它是由物料的收缩差异而引起的。为防止出现收缩痕,保证外观质量,在制品设计中应尽可能使壁厚均匀。内加强筋的壁厚一般比本体的壁厚薄20%~30%,或在易出现收缩痕的部位上设置凸缘补缩,筋处开小槽或平面布花纹掩盖,如图4-19所示。

13)对软硬共挤塑料制品,如不同塑料拼合,同一塑料的不同颜色拼合,塑料与金属、纤维、铝、铜等拼合,一般都是多机头共挤,熔融料的合流一般在直线定型段的开始部分。若是软硬胶合流,要在平直段再走一段距离到口模出胶端合流。为提高粘合性,不产生剥离,必须保证直线定型段不能太短,个别还要有特殊接口设计或加层粘合胶以使接口牢固。

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图4-18 内外转角部分的半径

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图4-19 制品表面防止收缩痕的方法

14)为使制品稳定挤出,排除因熔体压力、电压、温度等原因引起的挤出波动所带来的制品几何尺寸的变化,在机头的主流道配备熔体泵接口,用于稳定挤出熔体的进模压力和速率。

15)壁厚应尽量均匀,见表4-4。异型材的厚度相差过多,成型困难,收缩不平衡应力过于集中,容易变形开裂。如表4-4中的异型材,由于局部或全部厚度过大,成型困难,就是成型了也会产生很大的内应力,使产品变形开裂,只有改成合理的形状后再制模才会顺利成型,生产出合格产品。

表4-4 异型材口模形状设计比较

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(续)

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16)形状和结构要尽量对称。异型材截面的设计要尽量简单、对称,要易于机头挤出成型和定型模定型冷却。机头内的流道应流速平衡。对不对称的制品可采用组合成型,以后再分开的方法,如图4-20所示。

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图4-20 异型材的组合成型