設(shè)計(jì)原理
因?yàn)椴煌某尚湍>咭褢?yīng)用很多領(lǐng)域,加之專(zhuān)業(yè)模具的制造技術(shù)在這些年也有了一定的變化發(fā)展,因此在這部分,總結(jié)了真空吸塑成型模具的一般設(shè)計(jì)規(guī)則。
真空吸塑成型模具的設(shè)計(jì)包括了批量大小、成型設(shè)備、精度條件、幾何形狀設(shè)計(jì)、尺寸穩(wěn)定性及表面質(zhì)量等內(nèi)容。
1、 批量的大小實(shí)驗(yàn)用,模具產(chǎn)量小時(shí),可采用木材或樹(shù)脂進(jìn)行制造。但是,如果實(shí)驗(yàn)用模具是為了獲得制品有關(guān)收縮、尺寸穩(wěn)定性及循環(huán)時(shí)間等的數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)該使用單型腔模具來(lái)實(shí)驗(yàn),且能保證其能在生產(chǎn)條件下運(yùn)用。模具一般用石膏、銅、鋁或鋁-鋼合金制造,很少用到鋁-樹(shù)脂。
2、 幾何形狀設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)常要綜合考慮尺寸穩(wěn)定性及表面質(zhì)量。例如,制品設(shè)計(jì)和尺寸穩(wěn)定性要求采用陰模(凹模),但是表面要求光澤度較高的制品卻要求使用陽(yáng)模(凸模),這樣一來(lái),塑件訂購(gòu)方會(huì)綜合考慮到這兩點(diǎn),以使制品能在{zj0}條件下進(jìn)行生產(chǎn)。經(jīng)驗(yàn)證明,不符合實(shí)際加工條件的設(shè)計(jì)往往是失敗的。
3 、尺寸穩(wěn)定,在成型過(guò)程中,塑件與模具接觸的面要比離開(kāi)模具部分的尺寸穩(wěn)定性更好。如果日后由于材料剛度的需要要求改變材料厚度,可能導(dǎo)致要將陽(yáng)模轉(zhuǎn)換為陰模。塑件的尺寸公差不能低于收縮率的10%。
4 、塑件表面 ,就成型材料能夠包住的范圍而言,塑件可見(jiàn)面的表面結(jié)構(gòu)應(yīng)在與模具接觸處成型。如果可能的話,塑件的光潔面不要與模具表面接觸。就像采用陰模制造浴盆和洗衣盆的情況。
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5、 修飾, 如果使用機(jī)械式水平鋸鋸掉塑件的夾持邊,在高度方向上,至少要有6~8mm的余量。其他的修整工作,如磨削、激光切削或射流,也必須留有余量。刀口模切割線間的間隙最小,沖孔模修整時(shí)的分布寬度也很小,這些都是要注意的。
6 、收縮和變形 ,塑料易收縮(如PE) ,有些塑件易變形,無(wú)論如何預(yù)防,塑件在冷卻階段都會(huì)發(fā)生變形。在這種條件下,就要改變成型模具的外形來(lái)適應(yīng)塑件的幾何偏差。例如:盡管塑件壁保持平直,但其基準(zhǔn)中心已偏離10mm ;可以抬高模具底座,以調(diào)整這種變形的收縮量。
7、 收縮量, 在制造吸塑成型模具時(shí)一定要考慮到下列的收縮因素。① 成型制品收縮。如果不能清楚地知道塑料的收縮率,則必須取樣或用相似形狀的模具通過(guò)試驗(yàn)來(lái)得到。注意:通過(guò)這種方法只能得到收縮率,不能得到變形尺寸。② 中間介質(zhì)的不利影響造成的收縮,如陶瓷、硅橡膠等。③ 模具所用材料的收縮,如鑄造鋁時(shí)的收縮。
8、模具設(shè)計(jì)中不可缺少的模流分析:塑料材料性能的復(fù)雜性決定了注射成型過(guò)程的復(fù)雜性,有些注射成型問(wèn)題連有經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)師也很難把握。同時(shí),注塑制品的質(zhì)量也主要取決于注射成型過(guò)程,塑料熔體注入模具后的流動(dòng)行為在決定制品質(zhì)量方面具有頭等重要意義,因此很有必要對(duì)充模過(guò)程進(jìn)行有效地分析。
注塑過(guò)程中的流動(dòng)分析在國(guó)外已得到了普遍的應(yīng)用,它建立在計(jì)算機(jī)與CAD被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上,其目的是預(yù)測(cè)塑料熔體注入模具型腔時(shí)的流動(dòng)情況,從而判斷熔體流動(dòng)給注塑件質(zhì)量帶來(lái)的影響。流動(dòng)模擬軟件的應(yīng)用主要包括三個(gè)方面:{dy}是利用軟件來(lái)預(yù)計(jì)所設(shè)定注塑方案的壓力、溫度等的分布;第二是利用預(yù)計(jì)的壓力、溫度等的分布來(lái)改善模具和塑料制品的設(shè)計(jì);第三是對(duì)多個(gè)候選的注塑方案進(jìn)行比較優(yōu)化,選擇{zj0}方案。
傳統(tǒng)的注塑模設(shè)計(jì)首先考慮的是模具本身的需要,之后考慮的才是注塑制品的需要。換句話說(shuō),傳統(tǒng)的注塑模設(shè)計(jì)是把塑料熔體在流道和型腔中的流動(dòng)放在第二位考慮的。例如,常規(guī)的模具設(shè)計(jì)通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定澆口的數(shù)量和位置,而不是根據(jù)流動(dòng)分析來(lái)確定這些參數(shù),結(jié)果經(jīng)常是澆口數(shù)量偏多、尺寸偏大。但是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,產(chǎn)品的質(zhì)量與成本已成為企業(yè)生存發(fā)展的生命線,注射成型模擬軟件可以輔助企業(yè)確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。