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(一)注塑模具的結構設計
(1)抽氣孔的設計:抽氣孔的大小應(yīng)適合成型塑件的需要,一般對於流動性好(hǎo)、厚度薄的塑料板材,抽氣孔要小些,反之可大些。總之需滿足在短時間內將空氣抽出、又不要留下抽氣孔痕跡。一般常用的抽(chōu)氣孔直(zhí)徑是0.5至1mm,不超過板(bǎn)材厚度的50%. 抽氣孔的位置應(yīng)位於板材貼模的地方,孔間距可視塑件大小而定。對於小型(xíng)塑件,孔間距可(kě)在20至30mm之間選取,大型(xíng)塑件則應適當增(zēng)加距離(lí)。輪廓複雜處,抽氣孔應適當密一些。
(2)型腔尺(chǐ)寸:真空成型模具的型腔尺寸同樣要考慮(lǜ)塑料的收縮率,其計算方(fāng)法與注射模型腔尺寸計算相同。真空成型塑(sù)件的收縮量,大約有50%是塑件(jiàn)從注塑模(mó)具中取出時產生的, 25%是取出後保持在室(shì)溫下1h內產生的,其餘的25%是在以後的8至24h內產生的(de)。用凹模成型的塑件比用凸模成型的塑件,其收縮量(liàng)要大25%至50%.影響(xiǎng)塑件尺寸精度的因素(sù)很(hěn)多,除了(le)型腔的尺寸精度外,還與成型溫度、模具溫度等有關,因(yīn)此要預先確定收縮率是困難的(de)。如果生產批量比較大(dà),尺寸精度要求又較高,先用石(shí)膏模型試出(chū)產品,測得(dé)其收縮(suō)率,以此為設計注塑模具型腔的依據。
(3)型腔表麵粗糙度:真空成(chéng)型模具的(de)表麵粗糙度值太大時(shí),對真空成型後的(de)脫模很(hěn)不(bú)利(lì),一般真(zhēn)空成型的(de)注塑模具都沒有頂出裝置,靠壓縮空氣脫(tuō)模(mó)。如果表麵粗(cū)糙度值太大,塑料板黏附在型腔表麵上不易脫模,因此真空成型模(mó)具的表(biǎo)麵粗糙度值較小。其表麵注塑模具加工後,進行噴砂處理。
(4)邊緣密封結構:為了使型腔外麵的(de)空氣不進入真空(kōng)室,因此在塑料板與注塑模具接(jiē)觸的邊緣應設置密封裝置。
(5)加熱、冷卻裝置:對於(yú)板材的加熱,通常采用電阻(zǔ)絲或紅外線。電(diàn)阻絲溫度可達 350至450℃,對於不(bú)同塑料(liào)板材所需的不同的成型溫(wēn)度,一般通過調節加熱器和板材(cái)之間的距(jù)離來實現。通常采用的距離為80至120mm. 注塑模(mó)具溫度對塑件的質(zhì)量及生(shēng)產率都有影響。如果模溫過低,塑料板和型腔(qiāng)一接觸就會產生(shēng)冷斑或(huò)內應力以致產生裂紋;而(ér)模溫太高時,塑(sù)料板可能黏(nián)附在型腔上,塑件脫模時會變形,而(ér)且延(yán)長(zhǎng)了(le)生產周期。
真(zhēn)空成(chéng)型注塑模(mó)具設計,因此(cǐ)模溫應控製在一定範圍內,一般在50℃左右。各種塑料板(bǎn)材真空成型加熱溫度與模具溫度。塑件的冷卻一般不單靠接觸注塑(sù)模具後(hòu)的(de)自然冷卻,要增設風冷(lěng)或水冷裝置加速冷卻。風冷設備簡單,隻要壓縮空氣噴即可。水冷可用噴霧式,或(huò)在模(mó)內開冷卻水(shuǐ)道。冷卻水道應距型腔表麵8mm以(yǐ)上,以避免產生冷斑。冷卻水道的開設有不同的方法,可(kě)以將銅(tóng)管或鋼管鑄入模具內,也可在模具上打孔或銑槽,用銑槽的方法必須使用密封元件並加蓋板。
(二)模具材料
真空成型和其他成型方法相比,其主要(yào)特點是成(chéng)型壓力(lì)極低,通壓縮空氣的壓力為0.3至0.4MPa,故注(zhù)塑模具材料(liào)的選擇範圍較寬,既可選用金屬材料,又可選用非金屬材料(liào),主要(yào)取決於塑件形(xíng)狀和生產批量。
(1)非金屬材料:對(duì)於試製或小批量生產,可選用木材(cái)或石膏作為模具材料。木材易於(yú)注塑模具加(jiā)工,缺點是易變形,表麵粗糙度值大,一般常用(yòng)樺木、槭木等木紋較細的木材。石膏製作方便,價格便(biàn)宜,但其(qí)強度較差。為提高石膏注(zhù)塑模具的(de)強度(dù),可(kě)在其中混入10%至30%的水泥。用(yòng)環氧樹脂製作真空成型模具,有注塑模具加工容易、生產周期短、修整方便等特點,而且強度較高,相(xiàng)對於(yú)木材和石(shí)膏而言,適合數量較多的塑(sù)件生產。非金屬材料導熱性差,對於塑件質量而言,可以防止出現(xiàn)冷斑。但所需冷卻時間長,生產效率低,而且模具壽命短,不適合大批量生產。
(2)金屬材料:適用於大批量效率生產的模具是金屬材料。銅雖有導熱性好、易加工、強度高、耐腐蝕等諸多優點(diǎn),但由於其成本高,一般不采(cǎi)用。鋁容易加工、耐用、成本低、耐(nài)腐蝕性較好,故真空成型注塑(sù)模具多用鋁製造。
三、壓縮空氣成型特點及成型(xíng)工藝
真空成型注塑模具設計,壓縮空氣成型有很多地方與真空成型相同,如塑件的幾何形狀(zhuàng)和尺寸精度、塑件的引伸(shēn)比、圓角、斜度和加強肋等。下麵東莞市馬馳科注塑模具廠主要介紹壓縮空氣成型工藝過程及注塑模具。壓縮空氣成型是借助壓縮空氣的壓力,將加熱軟化的塑料板壓入型腔而成型的方法。是開模狀(zhuàng)態(tài);是閉模後(hòu)的加熱(rè)過程,從型腔通入微壓空(kōng)氣,使塑料板直接接觸加熱(rè)板加熱;為(wéi)塑(sù)料板加熱後,由注塑模具上(shàng)方通入預熱的壓縮空氣(qì),使已軟化的塑料板貼在模具型腔的內表麵(miàn)成型;是塑件在型腔內冷卻定型後,加熱板下降一小段距離,切除餘料;為加熱板上升(shēng),借助壓縮空氣取出(chū)塑件。
四、壓縮空氣成型模具(jù)
(一(yī))壓縮空氣成型模具結構
壓(yā)縮空氣成型模(mó)具分為凹模壓縮空氣成型模具和凸模壓縮空氣成型模具,但通(tōng)常采用凹(āo)模壓縮(suō)空氣成型。所示是凹模壓縮空氣成型用的注塑模具結構,它與真空成(chéng)型模(mó)具的不(bú)同點是(shì)增加了模具型刃,因此塑件(jiàn)成型(xíng)後(hòu),在注塑模具上(shàng)就可將餘料切除。另一不(bú)同點是加熱板作為注塑模具結(jié)構的一部分,塑料板直接接觸加熱(rè)板,因此(cǐ)加熱速度快。壓縮(suō)空氣成型的塑件,其(qí)壁厚的不均一性隨著成型方法不同而異。采(cǎi)用凸模成型時,塑件底部厚,而采用凹模成型時,塑件的底部薄。
(二)注塑模具設計(jì)要(yào)點
真空成(chéng)型注塑模具設計(jì),表示壓縮空(kōng)氣(qì)成(chéng)型的(de)模(mó)具型腔與真空成型(xíng)模具型(xíng)腔基本相同。壓縮空(kōng)氣成型模具的主要特點是在注塑模具邊緣設置型刃。型刃角度以20°至30°為宜,頂端削平0.1至(zhì)0.15mm,兩側以R=0.05mm的圓弧相(xiàng)連。型刃不可太(tài)鋒利,避免與塑料板剛一接觸(chù)就切斷(duàn);型刃也不能太鈍,造成餘料切不(bú)下來。型(xíng)刃的頂端須比型腔的端麵高出(chū)的距離h為(wéi)板材的厚度(dù)加上0.1mm,這樣在成(chéng)型期間,放在凹模型腔(qiāng)端麵上的板材同加熱板之間(jiān)就能形成間隙(xì),此間隙可使板材在成型期間不與加熱板接(jiē)觸,避免板材過熱造成產品缺陷。型刃的安裝也很重要。型刃和型腔之間應有0.25至0.5mm的間隙,作為空氣的通路(lù),也(yě)易於注塑模具的安裝。為了壓緊板材,要求型刃與加熱板有極高(gāo)的平行度與平麵度,以免發生(shēng)漏(lòu)氣現象。
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