塑料挤出模具设计
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塑料型材挤出成型工艺与模具设计的关键点介绍挤出成型是塑料产品主要的成型方法之一,目前广泛应用在建筑、电器、照明等领域。
塑料挤出成型是将熔融状态下的塑料在压力下通过开孔的模口挤出,以获得截面与模口孔形状近似的连续的塑料制品。
通过挤出成型的方法,可以获得许多不同类型的塑料制品,如板材、管材、异型材、薄膜、棒材和纤维。
下面结合实际应用介绍4点挤出成型及模具设计需要注意的关键点:1.根据产品结构类型选择挤出成型定型方式。
通用的定型方式主要有风冷和水冷两种,一般开放式的较厚型材采用风冷方式定型模,没有定型套,直接采用开放的铜片定型产品外轮廓,优势是有助于改善表面拉线问题以及产品细节卡位形状可调性更强;封闭的结构产品采用水冷定型套方式进行定型,保证产品外型尺寸,优势是挤出速度快。
2.挤出产品材料的选择。
对于光学要求高的可以选择高光效的PC材料,对于支架类产品考虑成本因素可选择ABS、PVC材料,还有一些线条灯以及透光性更好需求的可以考虑采用PMMA材料。
不同的材料,就需要选择合适的加工温度以及烤料温度。
3.依据产品结构和材料特性,选择合适的模具设计方案。
对于一些结构简单的产品,尽量优先考虑采用1出多的模具方案,有利于提升加工效率。
由于PC材料粘性更强,在LED 照明产品中应用时,只有一些结构简单的管状结构适合开1出2或1出4的挤出模具,当产品结构复杂时,只能采用1出1的模具成型。
PVC材料、ABS材料加工稳定性更好,成型的产品尺寸稳定性更好,一般优先直接烤料采用1出多的挤出模具方式。
4.结合实际工艺模具加工可行性,产品外型设计需要更加合理。
第一,产品壁厚尽可能设计均匀,壁厚差异太大,容易导致产品挤出内应力过大,一般建议壁厚设计相差不要超过1.3倍。
第二,产品拐角位置需要注意设计圆角,尽可能保证内外部同心,一般圆角宜设计R0.2mm,不宜设计太大,太大容易导致局部料流过快,影响产品成型结构;也不宜过小,太小容易导致产品局部应力过大问题。
模具,是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品,同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。
模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。
同样,挤出模具在制造和设计过程中,要兼顾性能和效率,以及成本诸多因素,以下总结了以下挤出模具在设计和制造中涉及到的原则,分享给大家。
挤出模具的设计包括以下诸多内容精度条件、几何形状设计、批量大小、成型设备、尺寸稳定性及表面质量等诸多内容。
第一:几何形状设计方面在设计时,经常要综合考虑尺寸稳定性及表面质量。
例如,制品设计和尺寸稳定性要求采用阴模(凹模),但是表面要求光泽度较高的制品却要求使用阳模(凸模),这样一来,塑件订购方会综合考虑到这两点,制品能在最佳条件下进行生产。
第二:批量的大小方面实验用,模具产量小时,可采用木材或树脂进行制造。
但是,如果实验用模具是为了获得制品有关收缩、尺寸稳定性及循环时间等的数据时,应该使用单型腔模具来实验,且能保证其能在生产条件下运用。
模具一般用石膏、铜、铝或铝-钢合金制造,很少用到铝-树脂。
第三:尺寸公差方面在成型过程中,塑件与模具接触的面要比离开模具部分的尺寸稳定性更好。
如果日后由于材料刚度的需要要求改变材料厚度,可能导致要将阳模转换为阴模。
塑件的尺寸公差不能低于收缩率的10%。
第四:塑件的光洁面就成型材料能够包住的范围而言,塑件可见面的表面结构应在与模具接触处成型。
如果可能的话,塑件的光洁面不要与模具表面接触。
第五:余量的控制如果使用机械式水平锯锯掉塑件的夹持边,在高度方向上,至少要有6~8mm的余量。
其他的修整工作,如磨削、激光切削或射流,也必须留有余量。
刀口模切割线间的间隙最小,冲孔模修整时的分布宽度也很小,这些都是要注意的。
第六:收缩和变形塑料易收缩(如PE) ,有些塑件易变形,无论如何预防,塑件在冷却阶段都会发生变形。
在这种条件下,就要改变成型模具的外形来适应塑件的几何偏差。