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模具设计

目录 导言 成型条件 成型加工特性 成型品品质 模具设计 安全 缺陷及对策
 

DURANEX® PBT品级构成表 这页PDF (1.72MB)

5.1  流道设计

虽然理想的流道设计应该使熔融树脂的冷却尽可能的少、压力损失尽可能的低,但是,这样会导致流道占成型品的重量比例增大,或造成流道的冷却成型周期延长,因而是不经济的。

为此,在容许的范围内注意进行细小流道的设计才是适宜的。在流道设计时,即使借鉴本公司产品目录中夺钢® POM的成型技术"流道简易设计图"也不会有很大失误。

流道断面形状以圆形为最佳,但是,在必须兼顾固定模具和移动模具这一点上是不利的。所以,一般常采用梯形流道。在此我们向大家推荐如下一般尺寸:

上底长 =(0.6~0.7)×(下底长)

深 ≈ 上底长

DURANEX® PBT也可以用热流道成型,但是,必须注意以下几点:

(1) 对于玻璃纤维增强品级,要注意材质研究,以免热芯片、岐管发生磨耗。

(2) 由于在岐管、热芯片内的树脂滞留,要注意研究因此而发生的变色和劣化。

此外如果再注意热流道设计中的一般注意事项,则不会有问题。

 

5.2  浇口设计

如表5-1所示,由于DURANEX的浇口封闭时间比夺钢短,在成型周期方面是有利的。但另一方面,由于成型条件导致模腔压力降低,产生变形等问题,可以说DURANEX的浇口以比夺钢大为宜。

浇口设计时,须考虑以下几点:

(1) 浇口类型:要根据成型品品质、生产率、自动化等因素考虑决定。

(2) 浇口位置及浇口数量:对变形、成型品强度(在复合品级中特别是熔合纹强度)、外观等有影响。特别是对于变形问题来说,浇口位置及浇口数量是其解决对策之一。

(3) 浇口大小:作为一般原则,浇口厚度为成型品厚度的60kara70%。

表5-1 DURANEX® PBT、夺钢® POM的浇口封闭时间(以点浇口为例)

模具温度
(℃)
试片厚度
(mm)
浇口直径
(mm)
浇口封闭时 (s)
DURANEX 夺钢
2000 3300 M90 GH-25
40 1.0 0.5 2.2 1.6 3.4 2.8
1.0 2.2 1.6 3.4 2.8
2.0 1.0 6.8 4.2 8.6 6.2
1.5 7.0 4.6 9.0 6.4
3.0 1.5 10.6 6.6 13.8 10.6
2.0 10.8 6.8 15.8 11.2
60 1.0 0.5 2.6 1.8 3.8 2.8
1.0 2.6 1.8 3.8 2.8
2.0 1.0 7.0 4.2 9.8 7.0
1.5 7.2 4.6 10.6 7.8
3.0 1.5 10.8 6.8 16.6 12.8
2.0 11.4 7.2 18.2 12.8
80 1.0 0.5 2.8 2.2 4.2 3.4
1.0 2.8 2.2 4.2 3.4
2.0 1.0 7.2 4.4 11.8 7.8
1.5 7.4 4.8 12.6 9.0
3.0 1.5 11.0 7.6 19.2 15.8
2.0 11.4 7.8 20.6 16.8

 

5.3  排气口

DURANEX如果排气口设计不良,则有时会因气体烧焦而变黑,造成外观问题。 前面说过,为了使表面光泽良好,一般经常实行高速注射。但是,必须对排气口进行充分考虑。如果是从分型线赶出气体的结构时,如图5-1所示,要使之从整个成型品的外周排气才更有效果。出口部分的深度为0.02mm以下。

Figure 5-1

5.4  根切

原则上要设计成没有根切的形状。在3300不能用大的根切。最高约为0.5%。

 

5.5  脱模斜度

由于复合品级的成型收缩率小,所以在容许范围内,要尽可能大地增加斜度。建议大家至少取1/2kara1°的斜度。 为了顺利脱模,还必须对脱模方式、顶出杆的位置及数量等予以充分考虑。

 

5.6  模具温度调节

由于模具温度对成型周期、成型品品质等有较大影响,对于其温度调节方法,与流道、浇口及脱模方式等模具结构问题同样,必须事前进行充分研究。

进行模具温度调节的设计时,需要考虑以下几点:

(1) 进行温度调节是采用电加热器方式?   还是采用温水等循环方式?

(2) 温水循环方式的要点

a) 确保所需要的传热面积。

b) 使循环孔尽可能靠近模腔(模具表面温度分布上)。

c) 循环水量要充分
(由于在管路中会产生压力损失,温度调节机的泵要具备克服这种问题的性能)

(3) 对模芯冷却的考虑(对成型周期、变形等有较大影响)

 

5.7  模具的材质

DURANEX所用模具的材质要考虑以下几点:

(1) 玻璃纤维等造成的磨耗;

(2) 分解气体产生的腐蚀;

(3) 难燃剂导致的腐蚀等。

最好的防磨耗对策大概就是淬火,而防腐蚀对策就是材质的选定。为了取得耐腐蚀性的参考数据,我们将各种DURANEX加热到260℃,使各种钢材暴露在发生的气体中,根据对其表面变色和腐蚀情况的观察,得出如下结论:。

420 > D2 > P21 > P20 > 1049

另外,根据文献报告,有下列结果:

310S, 440C > 304 > D2

即,不锈钢类好。 我们将各种模具材料的特点列于表5-2,以供参考。

表5-2 模具材料的特点

型钢 AISI 硬度
HRC


















机械结构碳素钢 1045-1055 15-20 C D C A++ C B C A
不锈钢 304   A B            
440C 55-60 A A- A B A- B B C
碳素工具钢 W1-10 63< B- C            
高速工具钢 M2相当 63 A+ B A+ B A   B- C
合金工具钢 O1 60< B- C            
D2 63-65 A B- A B A- A- A C
A2 65 A B A          
H13 45-50 B+ C- A- B+ A A A A-
析出硬化型
不锈钢
S17400 40 B+ A B+ C A B A A
真空溶解
不锈钢
420 52 A A A B A++   A  
调质钢 P21 40 B C- B+ A+ A+ A A A
P20 35 B- C- B A+ A A A A
铍铜合金 C82800 (UNS号码) 42-48                
C82500 (UNS号码) 35-42                
  评价等级:   A级 ( 在同一等级中的顺序为: A++ > A+ > A > A- )
    B 好 ←
    C  
      D  

 


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