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模具对塑胶异型材翘曲变形有何影响(1)



    在模具设计方面,影响塑胶异型材件翘曲变形的因素主要有三大系统,分别是浇注系统、冷却系统与顶出系统等。


    浇口的设计:注塑模浇口是整个浇注系统的关键部分,它的位置、形式和浇口的数量直接影响熔料在模具型腔内的填流状态,导致塑料固化、收缩和内应力的异变。常用的浇口类型有侧浇口、点浇口、潜伏式浇口、直浇口、扇形浇口以及薄膜型浇口等。

    浇口位置的选择应使塑料的流动距离最短。流动距离越长,内部流动层与外部冻结层之间的流动差增加,这样冻结层与中心流动层之间流动和补缩引起的内应力愈大,塑件变形也随之增大;

    反之,流动距离越短,从浇口到塑胶异型材件流动末端的流动时间越短,充模时冻结层厚度减薄,内应力降低,翘曲变形也会因此减小。

    如精密薄壁较大塑件,使用一个中心浇口或一个侧浇口,因径向收缩率大于周向收缩率,成型后的塑件会产生较大的扭曲变形;若改用多个点浇口或薄膜型浇口,则可有效地防止翘曲变形,因此设计时须进行流动比计算校核。

    当采用点浇口成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。


   多浇口能使塑料的流动比(L/t)缩短,从而使模内熔料密度和收缩更趋均匀。同时,塑件能在较小的注射压力下充满模腔,减少塑料的分子取向倾向,降低内应力,减少塑件的变形。

     冷却系统的设计:在注射过程中,塑件冷却速度的不均匀也将形成塑件收缩的不均匀,这种收缩差别导致弯曲力矩的产生而使塑件发生翘曲。

     如精密扁平状较大塑壳件模具型腔、型芯的温度相差过大,冷模腔面的熔体很快冷却下来,而贴近热模腔面的料层则会继续收缩,收缩的不均匀将使塑件翘曲。因此,注塑模的冷却系统设计应严格控制型芯、型腔的温度平衡。

     对精密扁平状塑壳件,成型收缩率较大而易变形的材料,生产试验表明,温差不宜超过 5°~8°。

     其次,还应考虑塑件各侧温度的一致,即保持型芯、型腔各处温度均匀一致,使塑件各处的冷却速度均衡,收缩均匀,有效防止变形的产生。冷却系统的设计在理论计算的基础上,应经严格的工艺试模确定。因此,模具上冷却水孔的设置至关重要。

    管壁至型腔表面距离确定后,应尽可能使冷却水孔之间的距离小,必要时采用疏密不均的排列形式,即料温高处冷却水孔排密一些,料温低处冷却水孔排稀疏一些,以维持冷却速度基本相同。同时,由于冷却介质的温度随冷却水道长度的增加而上升,冷却回路的水道长度不宜过长。

    顶出机构的设计:顶出机构的设计也直接影响塑件的变形。如果顶出机构布置不平衡,造成顶出力的不均衡而使塑件变形。因此,在设计顶出机构时应力求与脱模阻力相平衡。顶杆的截面积不宜太小,以防塑胶异型材件单位面积受力过大而产生变形。

     顶杆的布置应尽量靠近脱模阻力大的部位。对于精密扁平状塑壳件,应尽可能多设顶杆以减少塑件的变形,并采用顶杆脱模与推件板脱模相结合的复合脱模机构。

     用软质塑料来生产大型深腔薄壁的塑胶异型材件时,由于脱模阻力较大,而材料又较软,如果完全采用机械式顶出方式,将使塑件产生变形,若改用多元件联合或气(液)压与机械式顶出相结合的方式效果会更好。



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