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塑料模具的成型工艺性能

文章来源: 科翔模具 人气:3751 发表时间:2023-03-13 09:58:31

[导读]:塑料模具的成型工艺性能,注塑模具设计必须掌握所用塑料模具的成型特性及成型时的工艺特性。

1.热固性塑料模具的工艺特性


常用热固性塑料模具有酚醛、氨基塑料模具等。主要用于压塑、挤塑、注射成型,环氧树脂塑料模具和硅铜塑料模具等主要作为低压挤塑封装电子元件及浇注成型等用。


塑料模具的成型工艺性能

(1)成型收缩性


塑件从模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩,这种性能称为收缩性。塑件的收缩与树脂本身的热胀冷缩有关,同时也取决于各种成型因素,所以成型后塑件的收缩应称为成型收缩。


①成型收缩的形式及特点:塑件成型收缩主要表现在以下几个方面;


a.塑件线性尺寸的收缩。由于热胀冷缩,塑件脱模时的弹性恢复、塑性变形等因素导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小,因此,在设计模具型腔或型芯时必须考虑并予以补偿。


b.塑件收缩方向性。成型时塑料模具分子按方向排列,使塑件呈现各向异性,沿料流方向则收缩大、强度高,沿料流直角方向则收缩小、强度低。另外,因塑件各部位密度及填料分布不匀,也会引起塑件收缩的不均匀,这使塑件容易发生翘曲、变形、裂纹,尤其在挤塑及注射成型时其方向性更为明显。因此,在设计模具时应考虑收缩方向性,按塑件形状、料流方向选取收缩率。


c.塑件的后收缩。塑件成型时,由于受各种成型因素的影响,会引起一系列的应力作用,在黏流态时不能全部消失,塑件在应力状态下成型时存在残余应力。当脱模后应力趋向平衡和储存条件的影响,使残余应力发生变化而使塑件发生再收缩称为后收缩。一般塑件在脱模后10h内变化大,24h后基本定型,但稳定要经30至60d.通常热固性塑料模具的后收缩比热塑性塑料模具小,挤塑及注射成型的比压塑成型的大。


d.塑件后处理收缩。由于塑件按其性能及工艺要求,在成型后需进行热处理,热处理后亦会导致塑件尺寸发生变化,称为后处理收缩。因此,在模具设计时,对高精度的塑件则应考虑后收缩及后处理收缩的误差并予以补偿。


②收缩率计算:期件成型收缩值可用收瘤率来表示,实际收缩率表示塑件实际所发生的收缩,因其值与计算收缩率相差很小,所以模具设计时以计算收缩率S为设计参数来设计型腔及型芯尺寸。


③影响收缩率变化的因素:在实际成型时不仅不同品种塑料模具其收缩率各不相同,而且不同批次的同品种塑料模具或同一塑件的不同部位其收缩值也经常不同。影响收缩率变化的主要因素如下:


a、塑料模具品种。各种塑料模具都有其各自的收缩范围,同种塑料模具由于填料、分子量及配比等不同、则其收缩率及各向异性也各不相同。


b.塑件特性。塑件的形状、尺寸、壁厚、有无嵌件、嵌件的数量及布局对收缩率都有很大的影响。


c.注塑模具结构。注塑模具的分型面及加压方向,浇注系统的形式、布局及尺寸对收缩率及方向性影响也较大,尤其在挤塑及注射成型时更为明显。


d.成型工艺。挤塑和注射成型工艺一般收缩率较大,方向性明显。预热情况、成型温度、成型压力、保压时间、填装料形式及硬化均匀性对收缩率及方向性均有影响。


综上所述,注塑模具设计时应根据各种塑料模具的收缩率范围,并按塑件形状、尺寸、壁厚、有无嵌件情况、分型面及加压成型方向、注塑模具结构、进料口形式、尺寸和位置、成型工艺等诸因素综合来考虑选取收缩率数值。另外,成型收缩还受各成型因素的影响,但主要取决于塑料模具品种、塑件形状及尺寸,所以成型时调整各项成型条件也能够适当地改变塑件的收缩情况。


(2)流动性


塑料模具的成型工艺性能,塑料模具在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。流动性是模具设计时必须考虑的一个重要工艺参数。流动性大易造成溢料过多,填充型腔不密实,塑料模具组织疏松,树脂、助剂分头聚积,易粘模、脱模及清理困难,硬化过早等弊端。但流动性小则填充不足,不易成型,成型压力大。所以选用塑料模具的流动性必须与塑件要求、成型工艺及成型条件相适应。模具设计时应根据流动性能来考虑浇注系统、分型面及进料方向等。热固性塑料模具流动性通常以拉西格流动性来表示,数值大则流动性好。每一品种的塑料模具通常分三个不同等级的流动性,以供不同塑件及成型工艺选用。一般塑件面积大、嵌件多、型芯及嵌件细弱,有狭窄深槽及薄壁的复杂形状对填充不利时,应采用流动性较好的塑料模具。注射成型时应用拉西格流动性200mm以上的塑料模具,挤塑成型时应选用拉西格流动性150mm以上的塑料模具。


为了保证每批塑料模具都有相同的流动性,在实际中常用并批方法来调节,即将同一品种而流动性有差异的塑料模具加以配用,使各批塑料模具流动性互相补偿,以保证塑件质量。但必须指出塑料模具的流动性除了取决于塑料模具品种外,在填充型腔时还常受各种因素的影响而使塑料模具实际填充型腔的能力发生变化。如粒度细匀,湿度大、含水分及挥发物多、预热及成型条件适当、模具表面粗糙度好、模具结构适当等则都有利于改变流动性。反之,预热或成型条件不良、模具结构不良、流动阻力大或塑料模具储存期过长,储存温度高等则都会导致塑料模具填充型腔时实际的流动性能下降而造成填充不良。


(3)质量体积及压缩率


质量体积为每一克塑料模具所占有的体积。压缩率为塑粉与塑件两者体积 cm3/g 或质量体积之比值.它们都可被用来确定压模装料室的大小,其数值大即要求装料室体积要大,同时又说明塑粉内充气多,排气困难,成型周期长,生产效率低。质量体积小则相反,而且有利于压制。但质量体积的值也常因塑料模具的粒度大小及颗粒不匀而有所不同。


(4)水分及挥发物含量


各种塑料模具中含有不同程度的水分、挥发物含量,过多时流动性增大、易溢料、保持时间长、收缩增大,易发生波纹、翘曲等弊病,影响塑件机电性能。但当塑料模具过于干燥时也会导致流动性不良,成型困难,所以不同塑料模具应按要求进行预热干燥,对收湿性强的原料,尤其在潮湿季节即使对预热后的原料也应防止再吸湿。


由于各种塑料模具中含有不同成分的水分及挥发物,同时在缩合反应时会产生缩合水分,这些成分都需在成型时变成气体排出模外,有的气体对模具有腐蚀作用,因此在注塑模具设计时应对各种塑料模具的此类特性有所了解,并采取相应措施,如预热、模具镀铬、开排气槽或成型时设排气工序等措施。


(5)硬化特性


热固性塑料模具在成型过程中在加热受压下软化转变成可塑性粘流状态,随之流动性增大填充型腔,与此同时发生缩合反应,交联密度不断增加,流动性迅速下降,融料逐渐固化。注塑模具设计时对硬化速度快、保持流动状态短的物料则应注意便于装料,装卸嵌件及选择合理的成型条件和操作等,以免过早硬化或硬化不足,导致塑件成型不良。


塑料模具的成型工艺性能,东莞市马驰科注塑模具厂表示硬化速度与塑料模具品种、壁厚、塑件形状、模具温度有关,但还受其他因素影响,尤其是预热状态。适当的预热是在使塑料模具能发挥出流动性的条件下,尽量提高其硬化速度,一般预热温度高、时间长则硬化速度加快。另外,成型温度高、加压时间长则硬化速度也随之增加。因此,硬化速度也可通过调节预热或成型条件予以适当控制。硬化速度还应适合成型方法要求,例如注射、挤塑成型时应要求在塑化、填充时化学反应慢、硬化慢,应保持较长时间的流动状态,但当充满型腔后在高温、高压下应快速硬化。


标题:塑料模具的成型工艺性能 网址:http://www.szkexiang.com/news/show/id/1538.html

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