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注塑加工模具

作者:寧波登攀科技發(fā)展有限公司 來源:nbczyh 發(fā)布時間:2021-10-06 瀏覽:255
注塑加工模具

寧波登攀科技發(fā)展有限公司成立于2017年2月,坐落于浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)風(fēng)景宜人的九龍湖畔,公司集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)制造于一體的電子智能產(chǎn)品專業(yè)公司,主要生產(chǎn)注塑模具,塑料模具,注塑塑料產(chǎn)品,如遙控器,還有配套研發(fā)生產(chǎn)智能家居注塑件,電機(jī)注塑件、電動窗簾塑料件、百葉簾塑料件、遮陽控制系統(tǒng)等等一系列家居智能控制系統(tǒng)塑料件。
目前市場上的模具類型主要以粗獷型、生產(chǎn)型為主,其余主要的也以提升模具精度為優(yōu)先,各大工廠魚龍混雜,質(zhì)量不一,且以生產(chǎn)為核心,沒有核心競爭力,業(yè)務(wù)長久的公司發(fā)展規(guī)劃。本公司從工業(yè)結(jié)構(gòu)、外觀設(shè)計切入,以模具材料、產(chǎn)品精度為輔助,為一些工業(yè)設(shè)計公司,機(jī)械加工廠,制造業(yè)企業(yè)提供完成的建模、中間層產(chǎn)品線解決方案,

本公司技術(shù)力量雄厚,配備專業(yè)的模具設(shè)計工程師,產(chǎn)品設(shè)計工程師,模具制造工程師,以及注塑工藝工程師,始終堅持以“品質(zhì)優(yōu)異,交期及時,服務(wù)至上”為宗旨,嚴(yán)格把控產(chǎn)品制造工藝的每一個過程、一切以客戶準(zhǔn)則為標(biāo)準(zhǔn),為客戶提供產(chǎn)品。“持之以恒”品牌,以鍥而不舍,滴水穿石,鐵棒磨成針為典故精神,以智能為起點(diǎn),開創(chuàng)全民智能時代,堅持做到三個要求,為傳統(tǒng)制造企業(yè)、高精尖企業(yè)提供制造、精造服務(wù)。

寧波登攀科技發(fā)展有限公司成立于2017年2月,雖然是一家年輕的企業(yè),但又具有相當(dāng)行業(yè)知名度的先鋒企業(yè),坐落于浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)風(fēng)景宜人的九龍湖畔,公司集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)制造于一體的電子智能產(chǎn)品公司,主要生產(chǎn)注塑模具,注塑件加工,塑料模具,注塑塑料產(chǎn)品加工,如遙控器,機(jī)電外殼,電子塑料件等一系列家居智能控制系統(tǒng)塑料件。
塑料成型的選擇主要決定于塑料的類型(熱塑性還是熱固性)、起始形態(tài)以及制品的外形和尺寸。加工熱塑性塑料常用的方法有擠出、注射成型、壓延、吹塑和熱成型等,加工熱固性塑料一般采用模壓、傳遞模塑,也用注射成型。塑料成型是將各種形態(tài)(粉料、粒料、溶液和分散體)的塑料制成所需形狀的制品或坯件的過程。成型的方法多達(dá)三十幾種。層壓、模壓和熱成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法,均可用于橡膠加工。此外,還有以液態(tài)單體或聚合物為原料的澆鑄等。在這些方法中,以擠出和注射成型用得最多,也是最基本的成型方法。
工藝特性
收縮率塑件自模具中取出冷卻到室溫后,發(fā)生尺寸收縮這種性能稱為收縮性。由于收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮,而且還與各成形因素有關(guān),所以成形后塑件的收縮應(yīng)稱為成形收縮。
1、成形收縮的形式成形收縮主要表現(xiàn)在下列幾方面:
(1)塑件的線尺寸收縮由于熱脹冷縮,塑件脫模時的彈性恢復(fù)、塑性變形等原因?qū)е滤芗撃@鋮s到室溫后其尺寸縮小,為此型腔設(shè)計時必須考慮予以補(bǔ)償。
(2)收縮方向性成形時分子按方向排列,使塑件呈現(xiàn)各向異性,沿料流方向(即平行方向)則收縮大、強(qiáng)度高,與料流直角方向(即垂直方向)則收縮小、強(qiáng)度低。另外,成形時由于塑件各部位密度及填料分布不勻,故使收縮也不勻。產(chǎn)生收縮差使塑件易發(fā)生翹曲、變形、裂紋,尤其在擠塑及注射成形時則方向性更為明顯。因此,模具設(shè)計時應(yīng)考慮收縮方向性按塑件形狀、流料方向選取收縮率為宜。
(3)后收縮塑件成形時,由于受成形壓力、剪切應(yīng)力、各向異性、密度不勻、填料分布不勻、模溫不勻、硬化不勻、塑性變形等因素的影響,引起一系列應(yīng)力的作用,在粘流態(tài)時不能全部消失,故塑件在應(yīng)力狀態(tài)下成形時存在殘余應(yīng)力。當(dāng)脫模后由于應(yīng)力趨向平衡及貯存條件的影響,使殘余應(yīng)力發(fā)生變化而使塑件發(fā)生再收縮稱為后收縮。一般塑件在脫模后10小時內(nèi)變化大,24小時后基本定型,但后來穩(wěn)定要經(jīng)30-60天。通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性大,擠塑及注射成形的比壓塑成形的大。
(4)后處理收縮有時塑件按性能及工藝要求,成形后需進(jìn)行熱處理,處理后也會導(dǎo)致塑件尺寸發(fā)生變化。故模具設(shè)計時對高精度塑件則應(yīng)考慮后收縮及后處理收縮的誤差并予以補(bǔ)償。
2、收縮率計算塑件成形收縮可用收縮率來表示,如公式(1-1)及公式(1-2)所示。
(1-1) Q實(shí)=(a-b)/b×100
(1-2) Q計=(c-b)/b×100
式中:Q實(shí)—實(shí)際收縮率(%)
Q計—計算收縮率(%)
a —塑件在成形溫度時單向尺寸(mm)
b —塑件在室溫下單向尺寸(mm)
c —模具在室溫下單向尺寸(mm)
實(shí)際收縮率為表示塑件實(shí)際所發(fā)生的收縮,因其值與計算收縮相差很小,所以模具設(shè)計時以Q計為設(shè)計參數(shù)來計算型腔及型芯尺寸。
3、影響收縮率變化的因素在實(shí)際成形時不僅不同品種塑料其收縮率各不相同,而且不同批的同品種塑料或同 一塑件的不同部位其收縮值也經(jīng)常不同,影響收縮率變化的主要因素有如下幾個方面。
(1)塑料品種各種塑料都有其各自的收縮范圍,同種類塑料由于填料、分子量及配比等不同,則其收縮率及各向異性也不同。
(2)塑件特性塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件,嵌件數(shù)量及布局對收縮率大小也有很大影響。
(3)模具結(jié)構(gòu)模具的分型面及加壓方向,澆注系統(tǒng)的形式,布局及尺寸對收縮率及方向性影響也較大,尤其在擠塑及注射成形時更為明顯。
(4)成形工藝 擠塑、注射成形工藝一般收縮率較大,方向性明顯。預(yù)熱情況、成形溫度、成形壓力、保持時間、填裝料形式及硬化均勻性對收縮率及方向性都有影響。
如上所述模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)各種塑料的說明書中所提供的收縮率范圍,并按塑件形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件情況、分型面及加壓成形方向、模具結(jié)構(gòu)及進(jìn)料口形式尺寸和位置、成形工藝等諸因素綜合地來考慮選取收縮率值。對擠塑或注射成形時,則常需按塑件各部位的形狀、尺寸、壁厚等特點(diǎn)選取不同的收縮率。
另外,成形收縮還受到各成形因素的影響,但主要決定于塑料品種、塑件形狀及尺寸。所以成形時調(diào)整各項成形條件也能夠適當(dāng)?shù)馗淖兯芗氖湛s情況。
流動性塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。這是模具設(shè)計時必須考慮的一個重要工藝參數(shù)。流動性大易造成溢料過多,填充型腔不密實(shí),塑件組織疏松,樹脂、填料分頭聚積,易粘模、脫模及清理困難,硬化過早等弊病。但流動性小則填充不足,不易成形,成形壓力大。所以選用塑料的流動性必須與塑件要求、成形工藝及成形條件相適應(yīng)。模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)流動性能來考慮澆注系統(tǒng)、分型面及進(jìn)料方向等等。熱固性塑料流動性通常以拉西格流動性(以毫米計)來表示。數(shù)值大則流動性好,每一品種的塑料通常分三個不同等級的流動性,以供不同塑件及成形工藝選用。一般塑件面積大、嵌件多、型芯及嵌件細(xì)弱,有狹窄深槽及薄壁的復(fù)雜形狀對填充不利時,應(yīng)采用流動性較好的塑料。擠塑成形時應(yīng)選用拉西格流動性150mm以上的塑料,注射成形時應(yīng)用拉西格流動性200mm以上的塑料。為了保證每批塑料都有相同的流動性,在實(shí)際中常用并批方法來調(diào)節(jié),即將同一品種而流動性有差異的塑料加以配用,使各批塑料流動性互相補(bǔ)償,以保證塑件質(zhì)量。常用塑料的拉西格流動性值詳見表1-1,但必須指出塑料的流動性除了決定于塑料品種外,在填充型腔時還常受各種因素的影響而使塑料實(shí)際填充型腔的能力發(fā)生變化。如粒度細(xì)勻(尤其是圓狀粒料),濕度大、含水分及揮發(fā)物多,預(yù)熱及成形條件適當(dāng),模具表面光潔度好,模具結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)葎t都有利于改善流動性。反之,預(yù)熱或成形條件不良、模具結(jié)構(gòu)不良流動阻力大或塑料貯存期過長、超期、貯存溫度高(尤其對氨基塑料)等則都會導(dǎo)致塑料填充型腔時實(shí)際的流動性能下降而造成填充不良。
比容及壓縮率
比容為每一克塑料所占有的體積(以厘米3/克計)。壓縮率為塑粉與塑件兩者體積或比容之比值(其值恒大于 1)。它們都可被用來確定壓模裝料室的大小。其數(shù)值大即要求裝料室體積要大,同時又說明塑粉內(nèi)充氣多,排氣困難,成形周期長,生產(chǎn)率低。比容小則反之,而且有利于壓錠,壓制。各種塑料的比容詳見表1-1。但比容值也常因塑料的粒度大小及顆粒不均勻度而有誤差。
硬化特性
熱固性塑料在成形過程中在加熱受壓下轉(zhuǎn)變成可塑性粘流狀態(tài),隨之流動性增大填充型腔,與此同時發(fā)生縮合反應(yīng),交聯(lián)密度不斷增加,流動性迅速下降,融料逐漸固化。模具設(shè)計時對硬化速度快,保持流動狀態(tài)短的料則應(yīng)注意便于裝料,裝卸嵌件及選擇合理的成形條件和操作等以免過早硬經(jīng)或硬化不足,導(dǎo)致塑件成形不良。
硬化速度一般可從保持時間來分析,它與塑料品種、壁厚、塑件形狀、模溫有關(guān)。但還受其它因素而變化,尤其與預(yù)熱狀態(tài)有關(guān),適當(dāng)?shù)念A(yù)熱應(yīng)保持使塑料能發(fā)揮出大流動性的條件下,盡量提高其硬化速度,一般預(yù)熱溫度高,時間長(在允許范圍內(nèi))則硬化速度加快,尤其預(yù)壓錠坯料經(jīng)高頻預(yù)熱的則硬化速度顯著加快。另外,成形溫度高、加壓時間長則硬化速度也隨之增加。因此,硬化速度也可調(diào)節(jié)預(yù)熱或成形條件予以適當(dāng)控制。
硬化速度還應(yīng)適合成形方法要求,例注射、擠塑成型時應(yīng)要求在塑化、填充時化學(xué)反應(yīng)慢、硬化慢,應(yīng)保持較長時間的流動狀態(tài),但當(dāng)充滿型腔后在高溫、高壓下應(yīng)快速硬化。
水分及揮發(fā)物含量
各種塑料中含有不同程度的水分、揮發(fā)物含量,過多時流動性增大、易溢料、保持時間長、收縮增大,易發(fā)生波紋、翹曲等弊病,影響塑件機(jī)電性能。但當(dāng)塑料過于干燥時也會導(dǎo)致流動性不良成形困難,所以不同塑料應(yīng)按要求進(jìn)行預(yù)熱干燥,對吸濕性強(qiáng)的料,尤其在潮濕季節(jié)即使對預(yù)熱后的料也應(yīng)防止再吸濕。
由于各種塑料中含有不同成分的水分及揮發(fā)物,同時在縮合反應(yīng)時要發(fā)生縮合水分,這些成分都需在成形時變成氣體排出模外,有的氣體對模具有腐蝕作用,對人體也有刺激作用。為此在模具設(shè)計時應(yīng)對各種塑料此類特性有所了解,并采取相應(yīng)措施,如預(yù)熱、模具鍍鉻,開排氣槽或成形時設(shè)排氣工序。
方法
塑料制品是以合成樹脂和各種添加劑的混合料為原料,采用注射、擠壓、壓制、澆注等方法制成的。塑料產(chǎn)品在成型的同時,還獲得了最終性能,所以塑料的成型是生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝。
注射成形
注射成形也稱注塑成形,是利用注射機(jī)將熔化的塑料快速注入模具中,并固化得到各種塑料制品的方法。幾乎所有的熱塑性塑料(氟塑料除外)均可采用此法,也可用于某些熱固性塑料的成形。注射成形占塑料件生產(chǎn)的 30%左右,它具有能一次成形形狀復(fù)雜件、尺寸準(zhǔn)確、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn);但設(shè)備和模具費(fèi)用較高,主要用于大批量塑料件的生產(chǎn)。
注射成形機(jī)常用的有柱塞式和螺桿式兩種,螺桿式注射成形。注射成形原理:將粉粒狀原料從料斗加入料筒,柱塞推進(jìn)時,原料被推入加熱區(qū),繼而經(jīng)過分流梭,通過噴嘴將熔融塑料注入模腔中,冷卻后開模即得塑料制品。注塑料制件從模腔中取出后通常需進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?,以塑料制件在成形時產(chǎn)生的應(yīng)力、穩(wěn)定尺寸和性能。此外,還有切除毛邊和澆口、拋光、表面涂飾等。
擠出成型
擠出成形是利用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓方式,連續(xù)地將塑化好的塑料擠進(jìn)模具,通過一定形狀的口模時,得到與口模形狀相適應(yīng)的塑料型材的工藝方法。擠出成形占塑料制品的 30%左右,主要用于截面一定、長度大的各種塑料型材,如塑料管、板、棒、片、帶、材和截面復(fù)雜的異形材。它的特點(diǎn)是能連續(xù)成形、生產(chǎn)率高、模具結(jié)構(gòu)簡單、成本低、組織緊密等。除氟塑料外,幾乎所有的熱塑性塑料都能擠出成形,部分熱固性塑料也可擠出成形。
螺旋擠出成形,粒狀塑料從料斗送入螺旋推進(jìn)室,然后由旋轉(zhuǎn)的螺桿送到加熱區(qū)熔融,并受到壓縮;在螺旋力的作用下,迫使其通過具有一定形狀的擠出模具,得到與口模截面形狀相一致的型材;落到輸送機(jī)皮帶后用噴射空氣或水使它冷卻變硬得到固 化的塑料制件。
壓制成型
壓制成形又稱壓縮成形、壓塑成形、模壓成形等,是將固態(tài)的粒料或預(yù)制的片料加入模具中,通過加熱和加壓方法,使其軟化熔融,并在壓力的作用下充滿模腔,固化后得到塑料制件的方法。壓制成形主要用于熱固性塑料,如酚醛、環(huán)氧、有機(jī)硅等;也能用于壓制熱塑性塑料聚四氟乙烯制品和聚氯乙烯( PVC)唱片。與注射成形相比,壓制成形設(shè)備、模具簡單,能生產(chǎn)大型制品;但生產(chǎn)周期長、效率低,較難實(shí)現(xiàn)自動化,難以生產(chǎn)厚壁制品及形狀復(fù)雜的制品。
壓制成形,一般壓制成形過程可以分為加料、合模、排氣、固化和脫模幾個階段。塑料制件脫模后應(yīng)進(jìn)行后處理,處理方法與注射成形塑料制件方法相同。
吹塑成型
吹塑成形(屬于塑料的二次加工)是借助壓縮空氣使空心塑料型坯吹脹變形,并經(jīng)冷卻定型后獲得塑料制件的加工方法。其方法主要有中空吹塑成形和薄膜吹塑成形。
中空制件的擠吹成形,將具有一定溫度的擠出或注射的管狀型坯置于對開吹塑模中,合上模具,通過吹管吹入壓縮空氣,將型坯吹脹后使之緊貼模壁,經(jīng)保壓、冷卻定型后開模取出中空制件。
澆鑄成型
塑料的澆鑄成形類似于金屬的鑄造成形。即將處于流動狀態(tài)的高分子材料或單體材料注入特定的模具中,在一定條件下使之反應(yīng)、固化,并成形得到與模具形腔相一致的塑料制件的加工方法。這種成形方法設(shè)備簡單,不需或稍許加壓,對模具強(qiáng)度要求低,生產(chǎn)投資少,可適用于各種尺寸的熱塑性和熱固性塑料制件。但塑料制件精度低,生產(chǎn)率低,成形周期長。
氣體輔助注射成形
氣體輔助注塑成形(簡稱氣輔成形)是塑料加工領(lǐng)域的一種新方法。氣輔成形工藝大致可分為 3種方式:A)中空成形,即將塑料熔體
射入模具型腔,充填到型腔體積的60%-70%時,停止注射,開始注入氣體,直至保壓冷卻定型。這種工藝主要適用于類似把手、手柄之類的厚壁塑料制品。B)短射,即將塑料熔體充填到型腔體積的90%-98%時,開始進(jìn)氣。該方法主要用于較大平面的厚壁或偏壁制品。C)滿射,即將塑料熔體充填至全充滿型腔時才注入氣體,由氣體填充因熔體體積收縮而產(chǎn)生的空間,并將氣體保壓和熔體保壓配合使用,使制品翹曲變形大大降低,用于較大平面的薄壁制品成型,其工藝控制較復(fù)雜。前兩種方法也稱為缺料氣輔注射法,后者稱為滿料氣輔注射法。
氣輔工藝包括如下四個階段:第一階段,塑料注射。熔體進(jìn)入型腔,遇到溫度較低的模壁,形成一個較薄的凝固層;第二階段:氣體入射。惰性氣體進(jìn)入熔融的塑料,推動中心未凝固的塑料進(jìn)入尚未充滿的型腔;第三階段:氣體入射。 氣體繼續(xù)推動塑料熔體流動直到熔體充滿整個型腔;第四階段:氣體保壓。 在保壓狀態(tài)下,氣道中的氣體壓縮熔體,進(jìn)行補(bǔ)料確保制件的外觀質(zhì)量。
氣輔成形具有如下優(yōu)點(diǎn):沒有產(chǎn)品表面縮痕,改善產(chǎn)品表面質(zhì)量;減少翹曲變形,減少流動條痕;降低產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力,提高產(chǎn)品強(qiáng)度;節(jié)省塑料原料,減輕制品重量(一般可減輕 20%-40%);改善材料在制品斷面上的分布,改善制品的剛性;縮短成型時間,提高生產(chǎn)效率; 延長模具使用壽命。
使用設(shè)備
塑料成型通常使用注塑機(jī) [1]  ,又名注射成型機(jī)或注射機(jī)。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。分為立式、臥式、全電式。注塑機(jī)能加熱塑料,對熔融塑料施加高壓,使其射出而充滿模具型腔。日常塑料制品一般由注塑機(jī)進(jìn)行注塑成型的。

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