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    熱固性塑料模具設(shè)計(jì)

    文章來源: 科翔模具 人氣:5521 發(fā)表時(shí)間:2023-03-13 09:43:04

    [導(dǎo)讀]:熱固性塑料模具設(shè)計(jì),表示熱固性塑料模具具有剛度大,在承載下彈性和塑性變形極小,且溫度對(duì)剛度影響小,在相同載荷和溫度條件下,蠕變量比熱塑性塑料模具小得多;耐熱性能好,塑件固化后對(duì)熱相當(dāng)穩(wěn)定;塑件尺寸穩(wěn)定性好。受溫度和濕度影響小且成型后收縮小,塑件尺寸精度比熱塑性塑料模具要高;電性能優(yōu)良;耐腐蝕性好,不受強(qiáng)酸、弱堿及有機(jī)溶劑的腐蝕; 塑料模具加工性好,可以采用多種成型方法加工等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是力學(xué)性能較差。常用的熱固性塑料模具及其成型特性。

    (1)酚醛塑料模具


    ①成型性好,適用于壓塑成型,部分適用于擠塑成型,個(gè)別適用于注射成型;


    ②含水分、揮發(fā)物,應(yīng)預(yù)熱、排氣。不預(yù)熱者應(yīng)提高模溫及成型壓力并注意排氣;


    ③收縮及方向性一般比氨基塑料模具大;


    ④模溫對(duì)流動(dòng)性影響大,一般超過160℃時(shí)流動(dòng)性迅速下降;


    ⑤硬化速度一般比氨基慢,硬化時(shí)放出熱量大,厚壁大型塑件內(nèi)部溫度易過高,故易發(fā)生硬化不勻及過熱。


    (2)氨基塑料模具


    ①成型收縮率大,脲甲醛塑料模具等不宜壓注大型塑件;


    ②流動(dòng)性好,硬化速度快,故預(yù)熱及成型溫度要適當(dāng),裝料、合模及加壓速度要快;


    ③含水分揮發(fā)物多,易吸濕、結(jié)塊,成型時(shí)應(yīng)預(yù)熱干燥,并防止再吸濕,但過于干燥則流動(dòng)性下降。成型時(shí)有水分及分解物,有弱酸性,模具應(yīng)鍍鉻,防止腐蝕,成型時(shí)應(yīng)排氣;


    ④成型溫度對(duì)塑件質(zhì)量影響較大。溫度過高易發(fā)生分解、變色、氣泡、開裂、變形、色澤不勻;溫度低時(shí)流動(dòng)性差,不光澤,故應(yīng)嚴(yán)格控制成型溫度;


    ⑤料細(xì)、質(zhì)量體積大、料中充氣多,用預(yù)壓錠成型大塑件時(shí)易發(fā)生波紋及流痕,故一般不宜采用;


    ⑥性脆,嵌件周圍易應(yīng)力集中,尺寸穩(wěn)定性差;


    ⑦儲(chǔ)存期長、儲(chǔ)存溫度高時(shí),會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)性迅速下降。


    (3)有機(jī)硅塑料模具


    ①流動(dòng)性好,硬化速度慢,用于壓塑成型;


    ②要較高溫度壓制;


    ③壓塑成型后要經(jīng)高溫固化處理 成型特性。


    (4)聚硅氧烷


    ①主要用于低壓擠塑成型,封裝電子元件等。一般成型壓力為4至10MPa,成型溫度為 160至180℃;


    ②流動(dòng)性極好、易溢料、收縮小、儲(chǔ)存溫度高,流動(dòng)性會(huì)迅速下降;


    ③硬化速度慢、成型后需高溫固化、易發(fā)生后收縮,塑件厚度大于10mm時(shí)應(yīng)逐漸升溫和適當(dāng)延長保溫時(shí)間,否則易脆裂;


    ④用于封裝集成電路等電子元件時(shí),進(jìn)料口位置及截面應(yīng)注意防止融料流速太快,或直接沖擊細(xì)弱元件,并宜在進(jìn)料口相對(duì)方向開設(shè)溢料槽,一般常用于一模多腔,主流道截面不宜過小。


    (5)環(huán)氧樹脂


    ①流動(dòng)性好,硬化速度快;


    ②硬化收縮小,但熱剛性差不易脫模;硬化時(shí)一般不需排氣,裝料后應(yīng)立即加壓;


    ③預(yù)熱溫度一般為80至100℃,成型溫度為140至170℃,成型壓力一般為10至20MPa,保持時(shí)間一般在0.6min/mm;


    ④常適用于澆注成型及低壓擠塑成型,供封裝電子元件等。


    (6)玻璃纖維增強(qiáng)塑料模具


    ①流動(dòng)性比一般塑料模具差,但物料滲入力強(qiáng),飛邊厚,不易去除。故選擇分型面時(shí),應(yīng)注意飛邊方向。上、下模及鑲拼件宜取整體結(jié)構(gòu),若采用組合結(jié)構(gòu),其裝配間隙不宜取大,上、下??刹鸬某尚土慵巳?T8至1T9級(jí)間隙配合;


    ②收縮小,收縮率一般取0.1%至0.2%,但有方向性,易出現(xiàn)熔接不良、變形、翹曲、縮孔、裂紋、應(yīng)力集中和樹脂填料分布不勻等現(xiàn)象。薄壁件易碎,不易脫模,大面積塑件易發(fā)生波紋及物料聚積等現(xiàn)象;


    ③成型壓力大,物料滲擠力大,模具型芯和塑件嵌件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,以防變形、位移與損壞,尤其是細(xì)長型芯與型腔間空隙較小時(shí)更應(yīng)注意;


    ④質(zhì)量體積、壓縮比都比一般塑料模具大。故設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)取較大的加料室,一般物料體積取塑件體積的2~3倍;


    ⑤適宜于成型通孔,避免成型如直徑5mm以下的盲孔。大型塑件盡量不設(shè)計(jì)小孔??组g距和孔邊距宜取大值,大密度排列的小孔不宜壓塑成型。成型盲孔時(shí),其底部應(yīng)成半球面或圓錐面,以利于物料流動(dòng)。孔徑與孔深之比一般取1:2至1:3;


    ⑥加壓方向宜選塑件投影面大的方向,不宜選尺寸精度高的部位和嵌件、型芯的軸線垂直方向;


    ⑦模具脫模斜度宜取1°以上。頂桿應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,頂出力分布均勻,頂桿不宜兼作型芯;


    ⑧快速成型料可在成型溫度下脫模,慢速成型料的模具應(yīng)有加熱及強(qiáng)冷卻的措施。


    1.熱塑性塑料模具


    熱固性塑料模具設(shè)計(jì),熱塑性塑料模具質(zhì)輕,密度為0.83至2.20g/cm3;電絕緣性好,不導(dǎo)電及耐電弧等;化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐一般的酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑;有良好的耐磨性和潤滑性;比強(qiáng)度高;著色性好,東莞市馬馳科注塑模具廠可以采用噴涂、熱壓印等方法獲得各種外觀顏色的塑件;可以采用多種成型方法加工,生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn)主要是耐熱性差,熱膨脹系數(shù)大,尺寸穩(wěn)定性差;在載荷作用下易老化等。


    (1)聚苯乙烯(PS)


    ①無定形塑料模具,吸濕性小,不易分解,性脆易裂,熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力;


    ②流動(dòng)性較好,溢邊值0.03mm左右;


    ③塑件壁厚應(yīng)均勻,不宜有嵌件、缺口、尖角,各面應(yīng)圓滑連接;


    ④可用螺桿或柱塞式注射機(jī)加工,噴嘴可用直通式或自鎖式;


    ⑤宜用高料溫,高模溫,低注射壓力,延長注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力,防止縮孔、變形,但料溫高易出銀絲,料溫低或脫模劑多則透明性差;


    ⑥可采用各種形式澆口,澆口與塑件應(yīng)圓弧連接,防止去除澆口時(shí)損壞塑件。脫模斜度宜取2°以上,頂出均勻以防脫模不良發(fā)生開裂、變形,可用熱澆道結(jié)構(gòu)。


    2.注塑模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):


    ①塑件形狀及壁厚特別應(yīng)考慮有利于料流暢通填充型腔,盡量避免尖角、缺口。


    ②脫模斜度應(yīng)取大,含纖維15%的可取1°至2”,含纖維30%的可取 2"至3” 當(dāng)不允許有脫模斜度時(shí)則應(yīng)避免強(qiáng)行脫模,宜采用橫向分型結(jié)構(gòu)。


    ③澆注系統(tǒng)截面宜大,流程平直而短,以利于纖維均勻分散。


    ④設(shè)計(jì)進(jìn)料口應(yīng)考慮防止填充不足,異向性變形,纖維分布不勻,易產(chǎn)生熔接痕等因素。進(jìn)料口宜取薄膜、竃薄、扇形、環(huán)形及多點(diǎn)式以使料流亂流,纖維分散,以減少異向性,不取針狀進(jìn)料口,進(jìn)料口截面可適當(dāng)增大,其長度應(yīng)短。


    ⑤模具型芯、型腔應(yīng)有足夠剛性及強(qiáng)度。注塑模具應(yīng)淬硬、拋光,選用耐磨鋼材,易磨損部位應(yīng)便于修換。


    ⑥注塑模具應(yīng)設(shè)有排氣溢料槽,并宜設(shè)于易發(fā)生熔接痕部位。


    ⑦頂出應(yīng)均勻有力,便于修換。


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