1)為了得到所要尺寸公差的制品,要考慮適當?shù)哪>叱叽绻睢?/div>
2)要考慮防止產生成型收縮率波動
3)要考慮防止產生成型變形
4)要考慮防止產生脫模變形
5)要使模具制作誤差最小.
6)要考慮防止模具精度波動.
1、適當?shù)哪>叱叽绾凸?nbsp;
1.1制品尺寸精度與模具尺寸精度的關連
繪出制品圖,考慮模具設計、模具制作和成型過程。
首先可從制品圖面尺寸求模具圖面尺寸。按此模具圖畫尺寸制作模具,得到模具的實際尺寸。用此模具可得到成型的制品,得到制品實際尺寸。問題是此實際尺寸如何在圖面所要尺寸公差內。
1.2適當?shù)氖湛s率
如上所述,即使在用同一顏料的同一樹脂中,收縮率也因成型條件不同而異。在精密成型中,收縮率變化程度要小,預計收縮率和實際收縮半要盡可能無差異。主要是采用整理以往的類似制品的實際收縮率來推定收縮率,也有用實驗模求實際收縮率,再經修正、設計制作生產模的情形.
但完全恰當推定收縮率幾乎是不可能的,不可避免地要在試成型后修正模具。修正結果,凹部將增大尺寸,凸部將縮小尺寸。因此,對凹部尺寸,將收縮率設在小值,對于凸部尺寸將收縮率設在大值。齒輪外徑尺寸變大時不能嚙合,變小時僅齒隙變大,所以要將收縮率設在小值。
2、防止產生成型收縮率波動
精密注射成型,必須以確實可按所要尺寸制作模具為前提。然而,即使模具尺寸一定,制品實際尺寸也因實際收縮不同而異.所以在精密注射成型中,收縮率的控制是十分重要的.
模具設計的合適與否支配收縮率,還因樹脂批次不同而異,若改變顏料,收縮率也產生差異。因成型機不同,成型條件的設定、再現(xiàn)性以及各成型周期的動作有波動,對實際收縮率產生波動等,因而收縮的控制是困難的.
2.1影響收縮率的主要因素
模具尺寸可由制品尺寸加上收縮率求得,所以在模具設計時,需要考慮收縮率的主要因素.
影響成型收縮率的主要因素有
(1)樹脂壓力,(2)樹脂溫度,(3)模具溫度,(4)澆口截面積,(5)注射時間,(6)冷卻時間,(7)制品壁厚,(8)增強材料含盆,(9)定向性,(10)注射速度。這些影響因樹脂和成型條件等項目的變化不同而異。
(1)樹脂壓力
樹脂壓力對收縮率影響很大,樹脂壓力若大,收縮率變小,制品尺寸則大。即使在同一模腔內,樹脂壓力也因制品形狀不同而異,因此產生收縮率差異。在多腔模的場合,各模腔內樹脂壓力容易產生差異,結果各模腔的收縮率也不相同。
(2)模具溫度
無論是非結晶性樹脂或是結晶性樹脂,模具溫度若高,收縮率則變大.精密成型要將模具溫度維持在特定溫度。在模具設計時,必須注意冷卻回路設計。
(3)澆口截面積 一般說來,改變澆口截面積時,收縮率也變化.收縮率隨著澆口尺寸變大而變小,這與樹脂的流動性有關。
(4)制品壁厚度
制品壁厚度也影響收率.對于非結晶性樹脂,因樹脂對壁厚的收縮率影響傾向不同,壁厚大,收縮率也大,反之,收縮率變小。而對于結晶性樹脂,必須避免壁厚變化特別大。在多腔模的情形,如果模腔壁厚有差異,收縮率也將產生差異.
(5)增強材料含量
用玻瑞纖維增強樹脂時,加玻纖量愈多,收縮率則愈小,流動方向的收縮率比橫向收縮率小,根據(jù)樹脂其差較大,為了防止扭曲飛翹曲,必須考慮澆口形狀飛僥口位置和澆口數(shù).
(6)定向性
定向性雖有較大差異,然而對所有樹脂都存在定向性。結晶性樹脂的定向性特別大,由于壁厚和成型條件而有差異。
此外,還有產生成型后收縮。影響成型后收縮的主要因素有①內部應力緩和,②結晶,③溫度,④濕度.
2.2可采取的措施
(1)流道,澆口平衡
如上所述,收縮率因樹脂壓力變化。在單腔模多點澆口以及多腔模的情形,
要同樣進行充模,就要進行澆口平衡。樹脂流動與在流道中的流動阻力有關,所以在取澆口平衡前最好取流道平衡。
(2)模腔排列
為了使成型條件的設定容易,所以需要注意模腔排列。由于熔融樹脂將熱帶入模具,在一般模腔排列的情況下,模具溫度分布呈以澆口為中心的同心圓狀。所以在選擇多腔模的模腔排列時,既要易取流道平衡,又要取以澆口為中心的同心回狀排列
3、防止產生成型變形
成型變形產生的原因是在不均勻的收縮下有內應力,所以需要防止不均勻地收縮。在齒輪中心有孔的圓形制品的情形,必須在中心設澆口.然而在樹脂的流動方向與垂直方向收縮率有較大差異時,卻有產生橢圓的缺點,在需要更高精度的圓度時,需要設成3點或6點澆口。
但需要充分注意各澆口的平衡。在使用側澆口時,3點澆口將使圓筒狀制品內徑增大,在外表和端面不允許澆口痕跡的情形少使用內側多點勻分澆口,可以得到良好結果。
4、防止脫模產生變形
精密制品一般較小,制品壁厚較薄,有的還有許多薄筋。棋具設計必須考慮使制品不變形,而且可適當脫棋。對于收縮率較小的樹脂。
當成型壓力高的情形,需要注意制品易留在模腔。.用收縮率小的樹脂成型齒輪時,齒輪部分模腔最好設計在頂出一側的模板上。
在用頂銷時,需要注意無變形的頂銷數(shù)和頂壓位置。帶孔齒輪需要芯銷,這時為了有助于在頂出時平行頂出,而需要設置頂出側模板上。
對于角狀制品,可以使用沖孔模板頂出,用這種模板頂出可以防止產生變形。一般精密制品拔模斜度較小。為了減小脫模力,需要鏡面加工,研磨方向必為拔模方向。要按拔模方向設容易研磨的分塊型芯。
5、最小的模具制作誤差
5.1按所要加工方式的適當?shù)哪>邩嬙?br />
為了得到所要精度的制品尺寸,必須有相應的模具尺寸,而模具需要有極高精度的加工,又受精加工機械限制.
為了維持模具精度,需要耐磨性高,為此需要采用淬火.用磨床及電火花加工機床加工淬火模具的精度可達0.01毫米以內。
用電火花加工機床彤模加工時,必須注意電極端的磨損變大。加工圖3的齒輪用模腔以及用鋼絲電火花加工機床加工時,應盡可能設計能夠貫通加工的構造。
從防止磨削變形和縮短加工時間方面來看,要選定淬火變形少的鋼材,而且要設計為淬火變形少的形狀。形狀復雜時,悴火冷卻不易均勻,易產生淬火變形。
5.2總分割式模具
為了將淬火零件加工成較高精度,要使用磨床。因此,需要采用鑲件組成分割式模具。
這種模具有如下特征:
(1)因為可選擇適當材料,所以能夠使用適當硬度模具材料。
(2)能夠利用耐蝕性和耐磨性高的模具材料.
(3)能夠分別熱處理,所以容易設定熱處理條件。
(4)能夠使用鏡面加工性良好的模具材料,鏡面加工操作也容易,所以能夠提高鏡面度。
(5)因為容易按拔模方向研磨,所以有利于采用拔模斜度小的模具。
(6)由于硬化,可延長模具精度保持時間,模具壽命長。
(7)容易設在任意位置排氣,所以充模容易.
(8)磨削加工容易.
(9)能夠提高模具零件精度,所以可能提高制品精度。
(10)可在較小的公差內制作備模腔和型芯,所以部件互換性高,容易維修。
(11)因為以磨削加工為主體,所以加工效率高。
(12)零件數(shù)多,需要極大提高各零件加工精度.
(13)局限于特定加工方法
(14)采用完全淬火
6、防止模具精度的誤差
確保滑動件各周期的定位,需要防止模具精度的波動。為了維持滑動件的精度,滑動件都應悴火研磨.側芯滑動部分的配合應有定位退拔部分。(文章來源于網絡)