塑胶模具设计手册
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塑胶模具设计手册
塑胶模具设计手册 塑膠模具設計手冊 成品檢測及澆注系統 一、成品檢測 以目前課內現有設備(包括軟體及硬體)¸針對成品尺寸的檢查是一個很簡單的事情。
可以通過Pro/E的檢查¸也可以用CAE¸當然用AUTOCAD進行檢查將更加全面快速。
我們的目標是: 快、穩、準。
那麼現在具體將三個可行方式詳細論術如下: 方法一: 運用AUTOCAD進行成品尺寸檢查。
對客戶提供的成品¸我們將運用成品檢測圖的方式將之做成一張標準檢測用的2D圖檔及圖面。
同時對成品的每個部分進行分析。
例如: 設計斜銷的空間、套筒能否運作、滑塊的設計¸以及其它一些相關技術問題。
方法二: 運用Pro/E的撿測功能對成品進行檢查。
A運用measure功能提供的項目對成品的尺寸進行檢視
有: CURVE LENGTH、 DISTANCE 、ANGLE 、AREA 、DIAMETER 、TRASFORM 等各項子功能。
B 運用SET UP---REF DIM進行檢測。
C 運用INFO菜單下的 MODEL ANALYSIS 、
MEASURE CURVE ANALYSIS 、SURFACE ANALYSIS進行分析檢測。 方法三:運用CAE功能對成品進行檢測。
二、重量材質部分: 我們知道運用Pro/E的工程計算的功能可以很清楚地計算出成品的體積、重量。
我們運用CAE提供的資料庫將常用塑膠材料的特性進行匯編¸利用方便的塑膠特性選擇注塑成型機的大小。
三、投影面積的大小: 投影面積的大小也可以通過Pro/E計算¸當然CAE的計算也是可以完成的。
只不過是CAE中投影面積的計算費時太長。
這不是方法上的問題¸而是技巧性的問題。
四、模流分析的結果。
塑膠材料的特性及進膠方式。
一些常見的高份子材料列如下表: 結晶性 非結晶性 PP聚丙烯 PS(ATACTIC)聚苯乙烯 HDPE高密度聚乙烯 PVAC聚酯酸乙烯 LDPE低高密度聚乙烯 PMMA聚甲基丙烯酸甲酯 PA(NYLON) EVA乙烯--醋酸乙烯共聚合物 POM聚縮醛
AV PTFE EV PEO CHLORINATED PE氯化聚乙烯
PETP(PET)聚對苯二甲二乙酯 ABS HIPS PPO 賽璐璐(cellulose)纖維素塑膠 PC 聚碳酸酯 PBT 聚對丁烯二甲二乙酯 對一些常見的¸我們公司及客戶們經常使用的塑膠特性做一些簡單的介紹: 一、PC塑料(POLYCARBONATE): PC兼具有耐熱性、耐沖擊性和透明性。
成形溫度極高、成型範圍也比餃廣泛。 不易得到安定的成型性。
PC材料成型後剛性極佳¸成型後的尺寸精度不易發生變化¸而且由於成型收縮率較低(0.6%左右)易達到高精度的成型品。
一般情況下¸如果加入玻璃纖維混合物時¸更具有高剛性、高耐熱性及精度而且一般脫模錐度在1∘~2∘之間。
二、PA塑料: PA塑料具有高硬度、高剛性、高耐沖擊強度及高耐熱性。
尤其對於抵抗有機溶劑的特性更佳。
其具有較大的收縮率。
如壁厚不均一¸則更容易產生變形現象。
三、ABS 塑料: (ACRYLONITRILE—BUTADIENE
–STYRENE COPOLYMER) ABS塑料具有較佳的耐沖擊性能、可保持光滑。
適用於做成平板。
但在戶外使用時會退色¸且不易上色。
一般僅用於汽車零件和電器零件。
四、PVC (聚氯乙烯): PVC 料的機械加工性能比較好¸而且可塑化成具有硬到軟的可擾曲度(FLEXIBILITY)、耐候性比較好但它易受鹼性物的侵害且受限於環境問題。
澆注系統: 澆口的種類及大小的設定¸一定要考慮成品的形狀、特性、樹酯的不同¸以及後加工時的經濟性。 直接澆口: (DIRECT GATE) 側面澆口: (SIDE GATE) 膜片澆口: (FILM GATE) 潛入識澆口: (TUNNEL GATE) 澆口平衡澆道系統:(BALANCE GATE SYSTEM) 澆道系統功能需求與設計準則: 1、模穴得以最少熔合線進行充填。
2、盡可能減少流動阻礙。
3、盡可能使占有比重低以減少廢料回收。
4、易脫模。
5、不影響成形品外形。
6、長度盡可能短使壓降溫差及塑料浪費為最少。
7、澆口位於成型品最後部分。
8、澆口位置不會有噴流效應發生。
澆道的分析與設計 一,澆道的設計簡介 澆道的作用在于連接注入口及模穴澆口,主要用于與進澆口大件模具或多模穴模具,目的在于使塑料能同時到達各模穴,使充填速度均勻.澆道系統大致可分為兩大類: (1) 標准澆道系統 (2) 無澆道澆道系統 一般而言設計澆道系統決定三個部分: 1、澆道截面。
2、澆道尺寸。
3、澆道配置。
效果類別: A、澆道設計當使塑料以最短的路徑快速注入模穴使熱損耗與降為最小。
B、澆道中之塑料應盡可能在同一壓力、同一溫度下同時進入個模穴¸以避免流速及加熱時間不均造成殘余應力累積。
C、為節省材料截面積不可過大。
D、面積與體積比應保持越小越好。
E、一般而言¸塑件尺寸加大或肉厚變厚往往將澆道變粗。
F、盡可能使得成型品各部分同時充填。
一般而言射出成型中常用之澆道尺寸為: ABS、 SAN料:
4.7~9.5MM 聚乙烯(PE) 1.5~9.5 MM 聚氯聚乙烯 3.1~9.5
MM 二,影響澆道設計的考慮因應 成型品 成型塑料 成型機器 射出模具 幾何形狀 粘度 拔模方式 自動脫模 體積大小 化學組成(無定形,結晶形)射出壓力 人工脫模 肉厚 填充劑使用 射出速率 澆道系統溫度 尺寸安定性 軟化溫度
光學性質 熱敏感性 機械性質 收縮行為 三,澆道截面之決定 澆道效率可定作澆道截面積與周長之比,若純由熱澆及壓降而言,澆道效率愈高代表澆道愈佳.常見的澆道截面及其效率參見表一: 表一: 澆道截面 澆道效率 說明 圓形 0.25D
優點:效率最高,冷卻速度最慢,低熱量損耗及摩擦損失,澆道中心最后凝固,可有效保壓 缺點:由兩半圓模合線,須同時在三個合模板加工半圓弧狀難以密接吻合 方形 0.25D 優點:效率最高 缺點:退模不易 半圓形 0.153D 優點:離模性佳.適用于分模面較復雜的模具 缺點:流動阻力大,效率低,較少採用 矩形 0. 166D (d=D/2) 0. 1D (d=D/4) 0. 071D (d=D/6) 優缺點近于半圓形澆道 梯形 0. 1997D (W=3/4D) 優點:容積高出圓形澆道, 較易加工,脫模.適用于多板模具 缺點:熱損失較大,產生廢料較拋物線形澆道多 拋物線形 亦稱作修正式梯形或U型澆道,容積較圓形者高出 優點:圓形澆道的最佳近似,加工只須于一片模板上進行,較易加工,適用于多板模具,采用最多 缺點:熱損失較大,產生廢料較圓形者多 六角形
六角形澆道基本上為一雙梯形澆道,截面積約為對應圓形澆道之82%合模較易(特別是直徑小于 3MM澆道,)限用于一般平分模面之模具,成本較高 分模面 分模面 (a)圓形澆道 (b)梯形澆道 澆道設計尺寸之決定: 在實務上澆道尺寸之決定仍取決于以下幾個因素 (1) 成型品體積大小與壁厚 (2) 模穴至主澆道或注入口之距離 (3) 澆道冷卻的考量 (4) 開模刀具互相運作范圍 (5) 塑料性質(流變性質,物性,化性) 澆口設計 影響澆口設計之因素: 澆口系連接模穴與澆道之位置,通常是模具中最細小的部分.模具設計上一大問題即一般而言,一個良好的澆口設計須滿足以下條件: 1,澆口不可太大以便容易將面型品與澆道系統分開 2,澆口須于模穴充填完畢后迅速凍結,如此可防止拉料杆抽回后發生回填,使模具中產生空穴 3, 澆口須易于脫模並與成型品分離 4,澆口尾料切除須簡單,最好可以自動化 5,澆口尾料切除后殘留痕跡不可太大 6,澆口與模穴之連接方式不可使用者有變形的情形發生,且不得有瑕疵存在 7,對多型腔模具應注意充填控制 8,可利用補料保壓的方式補償冷卻后可能產生之收縮現象 常見之澆口型式及優缺點分析 (見附頁) ※ 本資料之著作權及版權歸屬鴻準公司 ※
