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  注塑成型周期:塑膠由固體顆粒被加熱熔融充滿模具型腔塑膠零件後,又冷卻成型的全過程。

  成型收縮:冷卻至室溫的制品體積總是小於成型模具在常溫下的模腔體積。常用收縮率表示。目前,模具設計者普遍采用平均收縮率或極值法來計算注塑制件的收縮值。

  1、注塑材料特性對收縮率的影響

  (1)塑膠種類對收縮率的影響

  不同樹脂材料的收縮率大小不同,即使同一品種的樹脂材料,不同廠家生產或同一廠家生產不同批號的同一種材料,其收縮率都不一樣。而且,由於樹脂本身固有的特性,收縮率範圍有寬有窄。

  (2)玻纖含量對收縮率的影響

  同樣品種的塑膠收縮情況因玻纖含量不同而變化。當玻璃纖維含量增加時,收縮率則減小,一般在熱塑性樹脂中加入質量分數為20%~40%的玻纖,其收縮率可降低1/4~1/2。

  但是從注塑成型實踐中得出,在料流流動方向上,這種情況幾乎不受塑件壁厚的影響。塑膠射出而在與料流呈垂直方向上,在壁厚不變的情況下,收縮率隨著玻纖含量的增加而減小;在薄壁的情況下,塑件的收縮率幾乎不受玻纖含量的影響。

  2、模具結構特征對收縮率的影響

  (1)分型面及澆口

  模具的分型面、澆口形式及尺寸等因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補縮作用及射出加工成型時間。

  采用直接澆口或大截面澆口可減少收縮,但各向異性大,沿料流方向收縮小,沿垂直料流方向收縮大;反之,當澆口厚度較小時,澆口部分會過早凝結硬化,型腔內的塑膠收縮後得不到及時補充,收縮較大。

  點澆口凝封快,在制件條件允許的情況下,可設多點澆口,可有效地延長保壓時間和增大型腔壓力,使收縮率減小。

  (2)塑件結構

  塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件、嵌件數量及其分布對收縮率的大小都有很大影響。一般來說,塑件的形狀復雜、尺寸較小、壁薄、有嵌件、嵌件數量多且對稱分布,其收縮率較小。

  (3)嵌件設計

  注塑制品中的金屬嵌件雖然能夠滿足局部的功能要求,但對注塑制品的收縮有阻礙作用,使制品在脫模前一直處於非自由收縮狀態,存在模內限定效應,在嵌件周圍,不僅阻礙料流的流動方向、密度分布及收縮等,而且嵌件本身的溫度也較低。

  因此,在注射成型過程中,有嵌件的制品比一般塑件的收縮率小;

  而且,如果設計形狀過於復雜或尺寸過大的嵌件,還會工程塑膠造成整個塑件不同結構之間收縮率的波動。由於各個結構間相互限定作用,結構復雜的塑件一般要比結構簡單的塑件收縮率小。

  (4)冷卻系統

  模具冷卻回路的分布影響型腔表面的溫度,從而影響注塑制品各點的冷卻速度與收縮過程。

  模腔表面距離模具冷卻回路較近的地方,受冷卻介質的影響較強,使此處的塑膠熔體冷卻得快,一方面縮短了溫度變化的作用時間,使塑膠的實際比容值與平衡狀態下的比容值之間的差距增大;另一方面,當進入模內收縮階段時,此處的注塑成型制品表面溫度已經很低,塑膠加工所以能夠發生的收縮程度很小。

  模具冷卻通道布置與尺寸設計直接影響著模具溫度分布和塑件的冷卻過程,其設計不當也會影響成型收縮率的波動,冷卻快的地方,收縮率增大。由於塑件形狀復雜,壁厚不一致,充模順序先後不同,常出現冷卻不均勻的情況,造成較大的收縮率波動。

  為改善這一狀況,可將冷卻水先通過較高溫度的地方;甚至在冷卻快的地方通溫水,慢的地方通冷水。這樣可減小收縮率的波動,避免塑件產生變形開裂。

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