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低发泡注射成型注塑模具设计

文章来源: 科翔模具 人气:3563 发表时间:2023-04-11 09:57:19

[导读]:低发泡注射成型注塑模具设计,低发泡塑料是指发泡率在5倍以下、密度为0.2~1.0g/cm3的塑料,成型的塑料制件有时也称合成木材。在某些塑料中加入一定量的发泡剂,通过注射成型获得内部低发泡、表面不发泡的塑料制件的工艺方法称为低发泡注射成型。低发泡注射成型塑件的特点是内部无应力、外部表面平整、不易发生凹陷和翘曲;表皮较硬,具有一定刚度和强度;而内部柔韧,具有一定弹性;外观似木材;密度小,重量轻,比普通注射成型塑件减轻15%~50%.适合于低发泡注射成型的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和ABS等。

一、低发泡注射成型的方法低发泡注射成型的方法主要有低压法和高压法两种。


(1)低压法:低压法又称不完全注入法,模具型腔压力很低,低压法的特点是将体积小于型腔容积的塑料熔体注射入型腔后,在发泡剂的作用下使熔体膨胀后充满型腔成型为塑件。在普通注射机上安装一个阀式自锁喷嘴或液控自锁喷嘴,便能进行低压成型注射,也有专门生产的大型低压发泡注射机。注射机将混有发泡剂的熔体注入分型面密合的型腔中稍停一段时间,在发泡剂作用下,熔料体积膨胀,使之达到塑件所要求的形状和尺寸。


(2)高压法:高压法又称完全注入法,其注塑模具压力比低压法要高,高压带点是用较高的注别压力将含有发泡剂的宿料社满容限小于理件体的合。隔辅助开模动作,使型腔容积扩大到塑件所要求的形状和尺寸。注射机将混有发泡剂的熔体注满分型面密合好的型腔,稍停一时机喷嘴后退一定距离,在弹簧作用下,实现型腔书大到塑件所要求的形状与尺寸。


二、低发泡注射成型的工艺参数


(1)温度:温度包括料温和注塑模具温度。注射的料温对型腔内气泡的形成和扩散具有重要的影响,东莞市马驰科注塑模具厂家提高温度可以增大发泡成型时的气体扩散系数,有利于在塑件内部形成较多和较均匀的气泡。但是,温度过高,充模过程中又会产生喷射现象,影响塑件的发泡成型质量。因此,在生产中要严格控制注射时料筒的温度。注塑模具的温度对塑件内气泡的分布及其大小有影响,对塑件的表面质量也有影响。熔体等温充填型腔时,塑件内的气泡数量较多,分布较均匀;非等温条件下充填型腔时,低温下产生的气泡数量要比高温时产生的气泡少得多。因此,在低发泡注射成型时,除需选择合适的注塑模具温度外,尽量采用等温充模。不同的低发泡塑料对模具温度有不同要求,聚烯烃低发泡注射的塑件表面质量与模温关系不大,而聚苯乙烯和ABS 等低发泡注射成型的塑件表面质量受模温影响较大。一般情况下,聚烯烃低发泡注射成型模温可在30~40℃内选择,聚苯乙烯和ABS低发泡注射成型模温可在30~65℃内选择。


(2)压力:注射压力对气泡的形成、大小、分布等均有影响。注射压力不大时,塑料熔体在浇注系统中流动时就有可能发泡,充模后成型塑件内气泡直径大且不均匀;较大的注射压力作用下,熔体在浇注系统内不大可能发泡,所以充模后成型的塑件内气泡直径较小而分布也较均匀;如果注射压力过大,有可能大幅度影响发泡气体的扩散,并影响发泡率。注射速度与注射压力相辅相成,在低发泡注射成型中,一般都要求使用较大的注射速度以防止塑料熔体在浇注系统中提前发泡。在低压发泡注射成型中,熔体充满型腔后也需要一定的保压作用,熔体在保压作用下将会不断地发生瘪泡现象。保压压力较大和保压时间较长时,模具型腔会得到较多的补料,熔体内的瘪泡现象就会加剧,瘪裂后的气泡直径将会减小。因此,恰当选择保压压力和保压时间对于控制塑件的发泡质量也很重要。


(3)注射时间和冷却定型时间:低发泡注射成型中的注射时间概念与普通注射相同,一般为10~20s,小的塑件很短甚至可取3s以下。低发泡注射成型的冷却定型时间较长,这是因为塑件外层组织结构紧密,内部为疏松泡孔,热传导性很差,如果冷却定型时间不足而过早脱模,虽然表面已固化,但发泡剂仍有可能继续在内部发生作用,这将会导致塑料制件变形,尺寸超差。因此,正确地选择和控制冷却定型的时间,是保证低发泡注射成型塑件质量的重要因素之一。


三、低发泡注射成型注塑模具设计简介


低发泡注射成型注塑模具设计,低发泡注射成型模结构与普通注射模相同,由于在高压低发泡注射成型时要进行辅助开模,因此在结构设计时要采用可靠的辅助开模机构。设计注塑模具时应注意以下几个方面:


(1)设置灵活可靠的辅助开模机构:模具成型的是低发泡塑料凉鞋,在立式注射机上生产。凉鞋要求鞋底发泡而鞋帮不发泡,因此注塑模具上设计了一套实现局部发泡的辅助开模机构。该机构由发泡限位钩和可开铰页等零件组成,塑料充满型腔后凹模和鞋楦不动,因此鞋帮不能发泡,而凸模没有紧固,可随鞋底处的塑料发泡而上升,直到发泡限位钩接触时停止,合模时注射机喷嘴将凸模压回原位。


(2)低发泡注射成型模一般采用单型腔结构:在低发泡注射成型中,如果采用多型腔结构,流道较长,影响各个型腔之间的发泡率不均,因此,低发泡注射成型一般采用单型腔结构。


(3)浇注系统与排气槽设计:发泡塑料的冷却速度较慢,当主流道较长,熔体热量容易在主流道的浇口套中积累时,在浇口套外壁可开设冷却水道。分流道的尺寸比普通塑料注射成型时要大一些和短一些,以尽量避免塑料熔体在充模前产生气泡。低发泡注射模的浇口设计对塑料质量影响很大,特别是要求仿木纹的塑件。浇口的位置、数量以及着色剂等的配合与木纹的形成密切相关。东莞市马驰科注塑模具厂家采用直接证口时,组件理辆所示用单一侧浇口时,纹理是单侧辐射状;可得平行纹理。浇口的大小与普通注射模类似。低发泡注射成型时因发泡剂分解会产生大量,所以必须开设排,使型腔中的气体能顺利排出。分型而上料流末端及料流汇合之处的排气槽深度取0.1~0.2mm,在型腔深处排气塞上的排气槽深度可取0.15~0.25mm.


(4)推出机构设计:由于低发泡注射成型塑件表面虽坚韧,但内部则是泡孔状的弹性体,所以推杆的推出面积过小容易将塑件损坏,因此,推杆推出时,其直径应比普通注射成型的推杆大20%~30%.对于大型塑件,也可采用压缩空气推出。


(5)注塑模具材料:低发泡注射成型是在注射压力不大的情况下进行的,因此注塑模具不需要很高的力学强度,其成型零部件可以用铝合金、锌合金等材料制造。


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