高光无痕模具设计要点
一、原理：
1、模具成型对温度要求较高（一般为80°～130°左右）,在注塑转入保压后改用冷却水,使模具降温至60°～70°度。在较高的模温下保压成型有利于消除熔接痕、流痕、产品内应力等缺陷。因此模具在工作时需进行加热处理，为了防止热量损失，通常都会在定模侧加树脂隔热板。
2、模腔表面极度光亮（一般为镜面2级或更高）。高光模具生产出的产品可以直接用于装机，无需做任何表面处理。因此它对模具钢材及塑胶材料的要求都很高。
3、热流道系统的热咀较多。每个热咀必须带封针且有独立的气道，通过电磁阀及时间继电器等进行单独控制，实现分时进胶，从而达到控制甚至消除熔接痕的目的。
4、模具加热的方式通常有水蒸汽加热（见图１）和加热棒加热（见图２）两种。水蒸汽加热方式是通过特定的模温机在注塑过程中通过模具通蒸汽，从而使模具快速升温；在注塑完后改通常温水（或者冰水）使模具快速降温。加热棒加热方式是在注塑过程中通过在内模料里面加加热棒使模具快速升温；在注塑完成后通过内模料里面的运水（常温水或者冰水）或者叠层模料底部的铝材（铝材里面通运水）使模具温度快速降温。
(图１)
(图2)
二、模具材料
（一）产品表面普通要求的模具材料可用NK80（日本大同）；（二）高光要求的产品选用S136H（瑞典）、CEANA1（日立）；（三）NK80可不用淬火处理；S136应在粗加工后淬火至52度；CEANA1号本身具备42度也不需要淬火处理(建议用此材料，因不影响后续加工或改动)；
（四）德国葛利兹品牌中也有不错的选择：CPM40\GEST80
三、模具水道设计
（一）水道采用5mm-6mm大小的孔；水嘴用1\8或3\8的牙(模具侧)，另一侧用3\4英制螺纹；管件材料用不锈钢管；
（二）水道一侧离产品面最近不低于5mm-6mm；水道平行产品面且均匀排布（原则中心距15mm分布，）；热电偶应设计在两水道中间，深度在50mm左右；且每套模具的PT100是一配一的，保持它的精确度，埋在模具模仁内，与热流道的热电偶一样，用线连接到模具外侧，转接插座，PT100要有对应的插头与其对接。
（三）模具水道接头必须设计在模具上下侧或后侧；操作侧不允许有水道出口或水管排布，以烫伤及人员。
（四）模具进出水嘴处采用分流板设计，水热模温控制系统只有一进一出的管道，以减少过多的水管连接，减少热能不必要的损耗；且达到安全与节能的目的。且波纹管外表面用隔热胶带缠绕，起到保温与安全的作用。
（五）堵头为确保不漏气漏水，需要先用铜堵然后再用锥度喉牙加耐高温胶密封；高光模具对冷却水道的排布比较讲究，好的水道排布不仅可以大大提高注塑效率，而且在改善产品质量方面也起到重要作用。高光模具的水道不仅要均匀而且必须要充分，这样通过模温机就可以很容易达到所要求的温度；同时，采用加长水管直接将模芯运水引出而不采用密封圈，这样可防止模具长期在高温下作业，致使密封圈老化，也可降低许多模具的维修成本。值得一提的是，高光模具的运水管必须采用能耐高温250度、高压16公斤/兆帕的油管，以防高温高压下水管爆裂。对于圆型产品采用环型运水；对于长条型产品采用平行运水；对于高度落差大的产品采用水井形式；对于异形产品采用与产品外型一至的三维运水。
四、模具隔热系统
（一）模具定模镶芯或动模镶芯四面要做掏空处理：模框与镶芯要有一定的间隙（视模具材料的热膨胀系数，单面1mm），防止模框膨胀，以减少模芯于模框的接触面，有效使用热能；模芯于模框的锁定采用斜契方式或其它类似方式，前端采用隔热效果明显的粉尘树脂或其它材料。
（二）模框与镶芯的详细结构见附图１和附图２；模框的冷却水非常重要，为防止模仁中的热能传至模框，要在靠近导柱位置，上下排布一圈运水。
（三）导套运动部位尽可能采用石墨材料或者把导柱前端做避空处理，配合处只要保证25mm长度就足够了；
五、模具浇口设计
模具浇口设计要尽可能地减少熔接线，并有利于排气及减少剪切。对采用水加热模温机的模具，浇口尺寸要开得比较大，并且尽量采用大胶口进胶或采用热流道进胶。在不影响产品机能及成型效率下, 浇口应尽量缩短其长度、深度，尽可能加大宽度。若浇口过小, 则易造成充填不足(短射)、收缩凹陷、熔接线等外观上的缺陷, 且成型收缩会增大。若浇口过大, 则浇口周围产生过剩的残余应力, 导致产品变形或破裂, 且浇口的去除加工困难等。最好选用一个浇口﹐除非流动比超过实际的极限。树脂的流动长度曲线图﹐将会提供在某一确定的成型条件下材料的流动长度。多个浇口经常会产生缝合线与融合线。除了长的﹑窄的成品﹐采用单浇口将会确保更一致的材料﹑温度﹑保压分布﹐以及更好的配向的效果。
对胶口的冷料要做充分的排除考虑，并扩大主流道与分流道的截面积。
六、模具排气：尽可能的在产品周围相隔10mm为一段，均匀分布开排气槽，深度为0.02mm；产品中间碰传面也需要排气设计；高光模具一定要在T1后应按样板上产生熔接线和鼓气的位置加排气。
七、模具的分型面配合：因为高光模具的温度高低有很大的落差，所以碰面配合要求较高，同时要减少碰穿面的面积，分型面四周有10mm配合就够了，其他尽可能做避空处理。
八、加热棒高光模设计
（一）在进胶口处上下侧要有电热棒，运水孔一般为?6；两运水孔中心距离为15mm-20mm；加热棒壁离产品表面距离为5mm，两加热棒之间的中心距离为20mm；运水壁于加热棒壁距离为6-8mm。（二）内模腔运水可以用耐高温密封圈密封或者采用硬密封方式；（三）加热棒直径为?4.92，模具设计时?5，装配加热棒前先用?5的顶针磨刃口把加热棒孔的毛刺去掉；
(四)模具进出水嘴处采用与水蒸气加热模具一样的分流板设计，因为电热模温控制系统只有一进一出的水路管道。
九、高光对产品的要求
高光模具对产品结构要求很严格，越光亮的产品对光的折射效果越敏感，表面稍有缺陷很快就会被发现，因此如何解决缩水问题是高光产品的首要问题。一般的产品筋位厚度不超过主体胶位厚度的0.6倍便不会缩水，或者说缩水较小不易被发现，可忽略不计。但对高光产品而言，这样的要求远远不够，还需将产品筋位的厚度减小到不超过主体胶位厚度的1倍，对于螺丝柱位还必须做火山口式斜顶结构。
最关键的是产品的脱模斜度要拔到3度以上，因为是镜面产品，容易吸附力，对出模有影响。
十、高光模对塑胶材料的选择
目前常用高光塑胶材料一般是ABS+PMMA和ABS+PC。作为常用的两种机壳材料，尽管ABS+PC的成本会大一些，但成型出的
产品在耐冲击性、表面光泽度以及硬度方面都比HIPS好，所以在生产高光产品时，通常选用的是高光ABS材料。ABS属于无定形聚合物，无明显熔点。由于其牌号品级繁多，在注塑过程中应按品级的不同制订合适的工艺参数，一般在160℃以上，270℃以下即可成型。在成型过程中、ABS热稳定性较好，可供选择的范围较大，不易出现降解或分解。且ABS的熔体粘度适中，其流动性比聚本乙烯（PS）、聚碳酸酯等要好，而且熔体的冷却固化速度比较快，一般在5～15秒内即可冷固。ABS的流动性与注射温度和注射压力都有关系，其中注射压力稍敏感些。为此，在成型过程中可从注射压力入手，以降低其熔体粘度，提高充模性能。ABS因组分的不同，吸水及粘附水的性能各异,其表面粘附水及吸水率在0.2%～0.5%，有时可达0.3%～0.8%之间,为了得到较为理想的制品,在成型前作干燥处理,使含水量降至0.1%以下。否则制件表面将会出现气泡、银丝等瑕疵。通常塑胶材料需要加1%金属粉提高高光金属效果。
十一、模具的抛光与保养
在塑料模具加工中所说的抛光与其它行业中所要求的表面抛光有很大的不同，严格来说，模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。
镜面加工的标准分为四级：AO=Ra0.008μm，A1=Ra0.016μm，A3=Ra0.032μm，A4=Ra0.063μm，由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度，而化学抛光、超声波抛光、磁
研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求，所以精密模具的镜面加工还是以手工抛光为主。
(一)手工抛光基本程序要想获得高质量的抛光效果，最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。最重要的还有抛光的工作环境，要求是无尘车间。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况，如机械加工、电火花加工，磨加工等等。
手工抛光的一般过程如下：（1）手工油石研磨，条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180~#240~#320~#400~#600~#800~#1000。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。
（2）半精抛半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为：#400~#600~#800~#1000~#1200~#1500。实际上#1500砂纸只用适于淬硬的模具钢（52HRC以上），而不适用于预硬钢，因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。
（3）精抛精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨的话，则通常的研磨顺序是9μm（#1800）~6μm（#3000）~3μm（#8000）。9μm的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除#1200和#1500号砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光，顺序为1μm（#14000）~1/2μm（#60000）~1/4μm（#100000）。精度要求在1μm以上（包括1μm）的抛光工艺在模具加工车间中一个清洁的抛光室内即可进行。若进行更
加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。灰尘、烟雾，头皮屑和口水沫都有可能报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。（二）手工抛光中要注意的问题用砂纸抛光应注意以下几点：（1）用砂纸抛光需要利用软的木棒或竹棒。在抛光圆面或球面时，使用软木棒可更好的配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条像樱桃木，则更适用于平整表面的抛光。修整木条的末端使其能与钢件表面形状保持吻合，这样可以避免木条（或竹条）的锐角接触钢件表面而造成较深的划痕。
（2）当换用不同型号的砂纸时，抛光方向应变换45°~90°，样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。在换不同型号砂纸之前，必须用100％纯棉花沾取酒精之类的清洁液对抛光表面进行仔细的擦拭，因为一颗很小的沙砾留在表面都会毁坏接下去的整个抛光工作。从砂纸抛光换成钻石研磨膏抛光时，这个清洁过程同样重要。在抛光继续进行之前，所有颗粒和煤油都必须被完全清洁干净。
（3）为了避免擦伤和烧伤工件表面，在用#1200和#1500砂纸进行抛光时必须特别小心。因而有必要加载一个轻载荷以及采用两步抛光法对表面进行抛光。用每一种型号的砂纸进行抛光时都应沿两个不同方向进行两次抛光，两个方向之间每次转动45°~90°。（三）钻石研磨抛光应注意以下几点：
（1）这种抛光必须尽量在较轻的压力下进行特别是抛光预硬钢件和用细研磨膏抛光时。在用#8000研磨膏抛光时，常用载荷为
100~200g/cm2，但要保持此载荷的精准度很难做到。为了更容易做到这一点，可以在木条上做一个薄且窄的手柄，比如加一铜片；或者在竹条上切去一部分而使其更加柔软。这样可以帮助控制抛光压力，以确保模具表面压力不会过高。
（2）当使用钻石研磨抛光时，不仅是工作表面要求洁净，工作者的双手也必须仔细清洁。
（3）每次抛光时间不应过长，时间越短，效果越好。如果抛光过程进行得过长将会造成"橘皮"和"点蚀"。
（4）为获得高质量的抛光效果，容易发热的抛光方法和工具都应避免。比如：抛光轮抛光，抛光轮产生的热量会很容易造成"橘皮"。（5）当抛光过程停止时，保证工件表面洁净和仔细去除所有研磨剂和润滑剂非常重要，随后应在表面喷淋一层模具防锈涂层。（四）影响模具抛光质量的因素
由于手工抛光主要还是靠人工完成，所以抛光技术目前还是影响抛光质量的主要原因。除此之外，还与模具材料、抛光前的表面状况、热处理工艺等有关。优质的钢材是获得良好抛光质量的前提条件，如果钢材表面硬度不均或特性上有差异，往往会产生抛光困难。钢材中的各种夹杂物和气孔都不利于抛光。
（五）不同硬度对抛光工艺的影响
硬度增高使研磨的困难增大，但抛光后的粗糙度减小。由于硬度的增高，要达到较低的粗糙度所需的抛光时间相应增长。同时硬度增高，抛光过度的可能性相应减少。
（六）工件表面状况对抛光工艺的影响
钢材在切削机械加工的破碎过程中，表层会因热量、内应力或其它因素而损坏，切削参数不当会影响抛光效果，所以要求用高速CNC精加工，加工切削量控制在0.05mm～0.07mm。电火花加工后的表面比普通机械加工或热处理后的表面更难研磨，因此电火花加工结束前应采用精规准电火花修整，否则表面会形成硬化薄层。如果电火花精修规准选择不当，热影响层的深度最大可达0.4mm。硬化薄层的硬度比基体硬度高，必须去除。因此最好增加一道粗磨加工，彻底清除损坏表面层，构成一片平均粗糙的金属面，为抛光加工提供一个良好基础。
十二、高光模具的保养
一、模具工件表面平时必须有高等级的防锈剂或用保鲜膜封贴，以防止与空气直接接触，导致生锈；
二、禁止任何杂物或手直接与型腔面接触；
三、清洗镜面工件，应采用高密度的纸巾喷上清洗剂由上至下轻轻擦洗，且不能来回擦洗；不可用医用药棉和布条；不可用气枪直接在工件上吹，因为气管内的杂物水气都会导致工作表面损坏。
四、每次模具生产后或试模后，必须用气枪把模具水道内的冷却水吹净，防止模仁内积水生锈，影响模具寿命。
周云峰
2009.07.15
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高光无痕蒸汽模具介绍
? ? ? ? 免喷涂高光无痕注塑技术介绍 免喷涂高光无痕注塑技术应用范围 高光蒸汽模具的特点 Basis在高光模具方面的技术优势
镜面后无高光
高光产品
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成功案例：电视机面壳系列
19寸
24寸
42寸 46寸
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高光蒸汽模具的特点
? 高光模具对产品结构的要求 高光模具对产品的结构有些特殊的要求，众 所周知，越是光亮的产品表面对光的反射越敏 感，表面稍有缺陷就很容易被发现，因此如何解 决缩水是一个很重要的问题。
高光产 品柱位 非高光产 品柱位
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高光模具结构上的特点 首先由于高光模具使用了一些特殊的设备，所以在设计时需要考虑到各个设 备之间的安装连接的匹配性，并且由于模具是在高温环境下工作，所以还要 考虑到各部件的耐热性。 1、高光模具的加热和冷却 当塑胶材料被注塑到模具的型腔中时，在合理的温度范围内，模具型腔表面 温度越高，产品的表面质量越好，产品内应力也越小。因此，要想获得好的 产品表面质量，尽可能的提高型腔表面温度是个很好的途径。所以高光模具 对汽道的排布比较讲究，好的汽道排布不仅可以大大提高注塑效率，而且在 改善产品质量方面可以起到重要作用。高光模具的汽道不仅要均匀而且必须 要充分，这样通过模温机就可以很容易达到所要求的温度；同时，最好采用 加长连接管直接将模芯运水或蒸汽引出而不要采用密封圈的形式，这样可防 止模具长期在高温下作业，致使密封圈老化，可降低模具的维修成本。见下 页图片。 值得一提的是，为了安全起见高光模具的运水管必须采用耐高温油管，以防 高温高压下水管爆裂，发生事故。 ?
注塑件模具设计应注意的几大要点 模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为它是所有工业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。 一、开模方向和分型线 每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯滑块机构和消除分型线对外观的影响。 1、开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。 2、开模方向确定后，可选择适当的分型线，避免开模方向存在倒扣，以改善外观及性能。 二、脱模斜度 1、适当的脱模斜度可避免产品拉毛(拉花)。光滑表面的脱模斜度应≥0.5度，细皮纹(砂面)表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。 2、适当的脱模斜度可避免产品顶伤，如顶白、顶变形、顶破。 3、深腔结构产品设计时外表面斜度尽量要求大于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料强度。
三、产品壁厚 1、各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5～4mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。 2、壁厚不均会引起表面缩水。 3、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。 四、加强筋 1、加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。 2、加强筋的厚度必须≤(0.5～0.7)T产品壁厚，否则引起表面缩水。 3、加强筋的单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。 五、圆角 1、圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。 2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。 3、设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。 4、不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。 六、孔 1、孔的形状应尽量简单，一般取圆形。
热变温急冷急热高光无痕注塑RHCM技术优势 ★ 消除产品表面熔接线； ★ 增强原料流动填充效果，提高生产效率 ★ 提高产品表面光洁度，使之达到镜面效果； ★ 产品无需后序喷漆加工处理；； ★ 解决加纤产品所产生的浮纤现象。 热变温急冷急热高光无痕注塑RHCM技术分类 ①蒸汽高光无痕辅助成型技术 该工艺加热介质为高温高压的饱和蒸汽，在蒸汽热效控制器的作用下，高温高压蒸汽，冷却水以及压缩空气按顺序输入至模具，使模具相应部位的温度急速升高及降低，从而使塑料制品获得良好表面。该技术适合于大型热变温无痕注塑成型产品，如大型平板类显示器或相似产品，系当前最为广泛使用的热变温高光无痕注塑系统技术。 高温高压蒸汽通常来自于市政、电厂等机构的商品化管道蒸汽或企业外购的工业蒸汽燃气锅炉自制蒸汽，目前很多企业通过加装小型电加热环保蒸汽发生器自制蒸汽。蒸汽压力和温度越高，生产效率越高，同时生产的稳定性以及产品的表面高光效果越好。 目前工业化生产中，当饱和蒸汽压力达到2.2MPa时，可以适配任何高光材料的温度要求。 ②电热辅助成型技术
既在多功能电热控制的作用下，将内置在模具中的加热元件迅速通电加温，使模具相应部位的温度升高及降低，从而使塑料制品获得良好表面质量的成型方法。适合于小型热变温无痕注塑成型产品，如小尺寸平板类显示器或相似产品，但其模具技术较为复杂，模具冷却问题难度较大，且模具内置电加热部件的损耗寿命问题不太稳定，目前其应用领域和普及程度比蒸汽辅助技术还有差距。 ③过热水辅助成型技术 在过热水热效控制器的作用下，将热水机产生的高温热水（110-120度），冷却水以及压缩空气进行顺序切换输入至模具水路，从而达到使模具相应部位的温度升高及降低的整套设备。 ④热油辅助成型技术设备 在热油热效控制器的作用下，将热油机产生的高温热油与常温冷油进行顺序切换输入至模具油路，从而达到使用模具相应部位的温度升高及降低的整套设备。 在上述技术设备中，蒸汽辅助成型技术和电热辅助成型技术系当前主流的高光无痕技术方向，蒸汽辅助成型技术主要针对大中型产品；电热辅助成型技术则面向小型产品，该两项技术由于其高光效果完美、加热效率高、工艺稳定性高、良品率高等显著特点，在实际生产中已几乎涵盖了目前所有批量生产的高光无痕产品。 过热水辅助成型技术和热油辅助成型技术，基本上是蒸汽辅助成型技术的简易替代，其原理与普通热水模温机、和热油机相似，因此无论从加热效率，工艺稳定性、还是高光效果，都无法和蒸汽辅助成型技术
免喷涂高光无痕注塑成型--平板电视面 板成型新技术 近年来，人们已不再满足于平板电视的使用功能，对其外观的欣赏品味及绿色环保的要求越来越高。由于以往那种先注塑电视机机壳，然后再喷涂的方法，既不环保，质量也不稳定，众多国际国内知名电视厂商如三星、夏普、长虹及海尔等纷纷摒弃了老方法，转而采用一种新型成型工艺——免喷涂高光无痕注塑成型技术。该技术可使平板电视面板表面光泽度高且无熔接线、流痕及缩痕等缺陷，并且无需后续的喷涂工序，从而对环保及降低成本极为有利。由于免喷涂高光注塑技术的实施离不开高光泽塑料材料、高光注塑模具、模温温控设备以及注塑机和注塑工艺的紧密配合，因此本文将从这几个方面对该技术进行阐述。 ///////////////////////////// 免喷涂高光泽塑料材料 要实现免喷涂高光注塑,首先需要选用高光泽塑料材料。对于此种材料的特性要求一般包括：材料的流动性应较高，以便更好地复制模具表面、降低剪切及改善熔接线；需有一定的耐刮擦性，即表面硬度要好，一般铅笔硬度在H以上；材料的热稳定性要好，不易产生挥发物。特别是对于阻燃级材料，提高耐热性及减少挥发物可以防止腐蚀模具及减少产品表面白雾的产生；材料本身的光泽度要好；应具有优异的韧性和一定的刚性，可通过家电所要求的跌落测试和其他功能测试。 目前，免喷涂平板电视面框的注塑生产主要采用PMMA/ABS、PC/ABS或高光ABS材料。其中，高光ABS的硬度最低，PMMA/ABS的硬度最高，铅笔硬度可达1H或以上（如图1
所示）。高光PMMA/ABS还可以做成半透效果，从而实现更炫的外观和LED光透视功能。如今很多公司都推出了PMMA/ABS，如三星第一毛织的BF-0677F、上海锦湖日丽的HA M8541以及LG化学的XG569C等。如果要求使用阻燃材料,则可选用无卤阻燃PC/ABS，如锦湖日丽的HAC8250NH，或者选用阻燃高光ABS，如上海锦湖日丽的HFA705G。电视机厂商可根据产品的不同要求选用不同型号的材料。据预测，在不远的将来，电视机厂商将更倾向选择用于超薄LED 电视的高刚性增强材料，如锦湖日丽的HCG25X0FR。因为这样既可以满足薄型设计的刚性要求，又可以保持高光外观。 高光注塑模具 高光注塑模具从设计、钢材选用到模具加工都要比普通模具有着更高的要求。模具设计方面要考虑耐高温设计、适用水路设计及安装匹配等因素。水道需确保快速升温和降温，并使模具温度均匀，一般采用贴近型腔的随形水道，并在背面增加隔热层或利用空隙隔热（如图2所示）。模具浇口设计要尽可能地减少熔接线，并有利于排气及减少剪切。对采用油加热模
粉末冶金模具设计 说明书 学院：粉末冶金研究院班级:材料化学 姓名： 学号：
前言 材料是中国四大产业之一，它包括有机高分子材料、复合材料、金属材料及无机非金属材料。粉末冶金技术作为金属材料制造的一种，以其不可替代的独特优势与其它制造方法共同发展。粉末冶金相对其它冶金技术来说具有：成本低;加工余量少；原料利用率高；能生产多孔材料等其它方法不能生产或着很难生产的材料等优势。 粉末冶金是制取金属粉末以及将金属粉末或金属粉末与非金属粉末混合料成型和烧结来制取粉末冶金材料或粉末冶金制品的技术。粉体成形是粉体材料制备工艺的基本工序。模具是实现粉体材料成形的关键工艺装备。模具的设计要尽可能的接近产品的形状，机构设计合理表面光滑，减少应力集中,避免压坯分层、开裂。模具本身要有一定的强度保证压制的次数,不易变形。 粉体模压成形模具主要零件包括：阴模、芯杆、模冲。模具设计首先要厂家提供产品图,再确定成型的方式，收集压坯设计的基本参数(包括:松装密度、压坯密度、粉体的流动性、及烧结收缩系数等。）来算得压坯的尺寸。根据压坯形状尺寸以及服役条件和要求来设计出成型模具尺寸，校核模具强度。最后在用模具试压，若压坯合格,则此模具复合要求。 本次课程设计之前,我们已经学习了《热处理原理与工艺》、《粉末冶金原理》等相关课程的知识。 这次在老师的指导下,和同学的相互讨论,自己查阅资料，基本上懂得了模具设计的步骤和方法。相信经过这次设计后,对以后的工作会有很大的帮助。
一，设计任务 已知：零件材质为Ｆｅ-0.6C,压坯密度为6.72ｇ/cm3，原料粉末的松装密度为2.58ｇ/cm３，年产量为50万件。 二，压坯设计 1，产品零件分析 由于兰高度较小,且宽度较窄，可以采用带台阶的阴模,因上下两端面都带有台阶,所以用组合模冲。考虑到产品的高度和厚度比较大，为防止压坯密度不均,采用摩擦芯杆压模结构。 2，压缩比的确定 我们已知：压坯密度γ压＝6.７２ｇ/cm３原料粉末的松装密度ρ松=2.58g/cm3 由此我们可知压缩比(填装系数) Ｋ＝γ压／ρ松= 2．６０
高光无痕注塑模具设计规范 1、模具成型温度较高（一般为80～130度左右）。在较高的模温下保压成型有利于消除熔接痕、流痕、产品内应力等缺陷。因此模具在工作时需进行加热处理，为了防止热量损失，通常都会在定模侧加树脂隔热板。 2、模腔表面极度光亮（一般为镜面2级或更高）。高光模具生产出的产品可以直接用于装机，无需做任何表面处理。因此它对模具钢材及塑胶材料的要求都很高。 3、热流道系统的热咀较多。每个热咀必须带封针且有独立的气道，通过电磁阀及时间继电器等进行单独控制，实现分时进胶，从而达到控制甚至消除熔接痕的目的。 二、模具加热的方式通常有水蒸汽加热（见图１）和加热棒加热（见图２）两种。水蒸汽加热方式是通过特定的模温机在注塑过程中通过模具通蒸汽，从而使模具快速升温；在注塑完后改通常温水（或者冰水）使模具快速降温。加热棒加热方式是在注塑过程中通过在内模料里面加加热棒使模具快速升温；在注塑完成后通过内模料里面的运水（常温水或者冰水）或者叠成模料底部的铝材（铝材里面通运水）使模具温度快速降温。
(图１) (图2) 一、 模具材料： （一） 产品表面普通要求的模具材料可用NK80（日本大同）；（二） 高光要求的产品选用S136H（瑞典）、CEANA1（日立）；（三） NK80可不用淬火处理；S136应在粗加工后淬火至52
度；CEANA1号本身具备42度也不需要淬火处理(建 议用此材料，因不影响后续加工或改动)； （四） 德国葛利兹品牌中也有不错的选择：CPM40\GEST80 二、 模具水道设计： （一） 水道采用5mm-6mm大小的孔；水嘴用1\8或3\8的牙(模具侧)，另一侧用3\4英制螺纹；管件材料用不锈钢管；（二） 水道一侧离产品面最近不低于5mm-6mm；水道平行产品面且均匀排布（原则中心距15mm分布，）；热电偶应 设计在两水道中间，深度在50mm左右； （三） 模具水道必须设计在模具上下侧或后侧；操作侧不允许有水道出口或水管排布，以烫伤及人员。 （四） 模具进出水嘴处采用分流板设计，水热模温控制系统只有二进二出的管道，以减少过多的水管连接，减少热能 不必要的损耗；且达到安全与节能的目的。 (五）堵头为确保不漏气漏水，需要先用铜堵然后再用锥度喉牙加耐高温胶密封；高光模具对冷却水道的排布比较讲 究，好的水道排布不仅可以大大提高注塑效率，而且在 改善产品质量方面也起到重要作用。高光模具的水道不 仅要均匀而且必须要充分，这样通过模温机就可以很容 易达到所要求的温度；同时，采用加长水管直接将模芯 运水引出而不采用密封圈，这样可防止模具长期在高温
奥德模温机RHCM高光无痕注塑系统技术介绍 2010-5-29 点击：29次 180℃过热水“RHCM高光无痕注塑”系统技术介绍: RHCM高光无痕注塑又被称为RHCM (Rapid Heat Cycle Moulding)，还有在行业中如:冷热成型,高低温注塑,急冷急热注塑,热变温注塑.高光免喷 涂技术等叫法，目前行业中使用效果最好最经济的方法是采用高温过热水加热+水冷却,该技术是透过运用180℃过热水将模具表面快速升温，令成型模腔表面温度达到树脂塑料的玻璃转移温度(Tg – Glass Transition Temperature)以上，然后开始进行射出成型，当完成模腔填充过程后，立即利用水(经处理)作为冷却媒体使模具表面温度急速下降，从而改变塑料产品表面特性。 RHCM “高光无痕注塑”技术发展至今已近4年之多，早期是日本.韩国的3 D蒸汽无痕注塑技术在汽车.家电行业的到广泛的应用，但是由于使用的加热源是采用锅炉产生的蒸汽来给模具加热,所以采用锅炉蒸汽加热的方式会受到地方环保和安全的限制,最重要的是采用锅炉产生的蒸汽给模具加热后,蒸汽 没有办法得到回收造成的高成本问题, 一直一创新为企业长期发展为根源的奥德公司在2006年初就看到国内这块市 场的空白,并成立了专门针对过热水的高光无痕项目研发团队,在2007年初成功推向市场,经过半年的市场考验和用户考核,奥德公司所研发的GWS高光无 痕注塑模温控制系统(急速升降模温系统)获得了塑料行业的技术创新奖, 同时获得国家审批专利证书（专利号：ZL。2008.2.0205521.0）, 并得到国内知名的液晶电视及其他高光产品外壳(如惠州TCL.台湾广达集团.广州毅昌科技，无锡金悦.青岛恒佳...昆山亿盛..)等数十家生产厂家的广泛使用,使用RHCM “高光无痕注塑”技术生产LCD液晶平板电视外壳，其中主要优点是可以使树脂塑料产品外壳拥有高光泽度；消除了传统注塑成型工艺存在的熔接痕. 结合线.(加波纤产品的浮纤)问题，并省却了产品二次加工的必要和有关的成本(例如：喷漆.UV…..)。 RHCM高光无痕注塑成型技术与传统注塑成型工艺相比之下，能大大改善产品表面光泽度，解决产品表面熔接痕问题，并对提升产品表面硬度也有一定帮助.另外，RHCM高光无痕注塑成型技术也可以应用到添加纤维的工程塑料中，能够有效解决产品表面浮纤的问题。6 o9 Q3 j) f# F2 h$ RHCM是如何消除产品表面熔接痕1 熔接痕的形成是由两股或以上的融熔塑料在射出成型的填充过程中，融熔塑料流的波形前端在模腔中相遇会合，如果模腔表面温度不足或流体遇合压力不足，便会造成合流端无法完全熔合，形成产品表面出现熔接痕缺陷；另外，如塑料中含有添加物(例如:色母)，在熔合位置更会出现较为明显的颜色差异。然而，运用RHCM高光无痕注塑技术，让我们可以在每次开始进行射出成型过程之前，把模腔表面温度快速提升至树脂塑料的热变形温度以上(HDT)，从而大大增加融熔塑料在模腔内的流动性，减低融熔塑料与模腔表面之间的磨擦阻力，显著地消除传统注塑工艺产品表面的熔接痕问题。除此之外，RHCM高光无痕注
来源于：注塑塑料网https://www.doczj.com/doc/fe18535661.html,/ 高光注塑技术 使用此技术可以很好地复制模具表面的任何形状，使制品件表面无熔痕、无流痕、无流线、无缩痕；表面高光，达到镜面效果；提高塑件强度和表面硬度；使薄壁成型提高注塑流动性，提高产品品质和强度；使厚壁成型注塑周期可降低60％以上；无需后续环境污染严重喷涂工艺，可减少工艺流程，节省能源与材料。直接降低塑料制品的成本，保护环境和操作人员的人身健康。在家电、汽车通讯、日用品、医疗等行业具有广泛的应用前景。例如：平板电视机、电脑液晶显示器、空调、汽车内饰件等。 其工艺原理是：在合模前及台模过程中对模具进行加温、台模完成后，温度达到设定条件即进行注射。注射过程中模具继续维持高温，这样可以使胶料在充模过程中保持很好的流动性。注射完成，在保压冷却时，则对模具进行降温处理，又可以大大缩短制品的冷却时间，从而提高生产效率。 传统的做法是采用模温机对模具进行加温。但这种方法的不足之处如下： 1、无法满足高光注塑中快速升温及快速降温的需要； 2、升温幅度较小，制品表面的熔接痕只能得到减轻而无法消除； 3、由于塑料硬度越高，流动性越差。因此采用此种工艺制品表面的硬度只能达到HB 级无法满足实际使用需要； 4、模具升温时受热膨胀，降温时又会收缩，使锁模力很不稳定。容易造成制品打不满，烧焦，内应力大等各种缺陷。 而在此工艺基础上发展而来的蒸汽高光注塑技术则针对以上缺陷分别做了改进 1、此技术在模具中开水管，需要升温时通蒸汽，需要降温时通冷水，冷却完毕后则用压缩空气将残留水分吹出，以确保能实现快速升温、降温 2、以最大程度地消除熔接痕夹。水纹缺胶等各种制品故障 3、于升温幅度较大、以使用H甚至2H硬度级别的塑料，使制品表面硬度大大提高 4、由于在模具内部开设管道时，只对模具内表面进行升温或降温，模具的整体膨胀较小，因此减少了由于锁模力的不稳定而带来的各种制品缺陷。 要生产出高品质的高光制品，需要注塑机、模具、温控设备高光制品专用塑料、以及锅炉、冷却装置等方面相配合。 1、塑机的配置： (1)锁模机构刚性要好；由于整个生产过程中要不停地升温和降温。因此要求注塑机的锁模机构必须刚性、强度要好、以确保锁模力的准确与稳定。从而保证制品的表面质量 (2)选用大锁模的注塑机：使用此工艺时由于无法再使用气体辅助注射，因此生产制品所需要的锁模力会比较大。 (3)根据情况选用较小的射胶量：如生产生产平板电视机、液晶显示屏外框等产品时，不需要较大射胶量，在选择注塑机时尽量选择小射胶量的注塑机。制品实际重量在注塑机理论射胶量的30％～80％之间最佳。如机器射胶量过大，胶料在料筒内停留时间长容易分别分解，制品表面会产生银丝等缺陷。 (4)配备专用螺杆生产高光制品所用到的塑料硬度较高，其熔融指数相对较低，因此要求螺杆塑化要好。同时螺杆的剪切又不能太大，否则胶料会容易分解。 2模具的配置： (1)模具内表面要求非常高的光洁度，以确保制品的表面质量 (2)模具内部开设管道必须合理，以确保可以快速升温和降温
瓶盖塑料模具设计 摘要 1 瓶盖塑料模具设计 1.1拟定模具的结构形式 1.1.1 塑件成型工艺性分析 该塑件是一塑料瓶盖，如图1所示，塑件壁厚属薄壁塑件，生产批量大，材料为聚乙烯（PE，在高密度聚乙烯中掺入了部分低密度聚乙烯，改善塑件的柔韧性），成型工艺性很好，可以注射成型。 1.1.2 分型面位置的确定 根据塑件结构形式，分型面选在瓶盖的底平面，如图2所示。 1.1.3 确定型腔数量和排列方式 (1) 型腔数量的确定 该塑件精度要求不高，又是大批大量生产，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用，设备运转费低一些，初定为一模八腔的模具形式。 (2) 型腔排列形式的确定 该塑件有两圈内螺纹，要使螺纹型芯从塑件上脱出，必须设计一套自动螺纹的齿轮传动结构，并且型腔的分布圆直径和齿轮分布圆直径相吻合，若采用一模八腔，型腔分布圆直径就相当大了，这样模具结构尺寸就比较大，加上齿轮传动系统，模具结构复杂，制造费用也很高。但该塑件螺纹的牙型不高，且呈圆弧形牙，内侧突起与直 径的比例约为5.26%（ 6. 266. 26 28-?100% = 5.26%）。因为所用材料为聚乙烯，材料弹性模量比较小，材质硬度 不高，课采取强制脱模的方式，这也是注塑厂成型这种类型瓶盖的常用方法。因此本设计采用推件板推出的强制推脱方法，型腔的排列方式采用双列直排，如图2所示。 1.1.4 模具结构形式的确定 从上面分析中可知，本模具拟采用一模八腔，双列直排，推件板推出，流道采用平衡式，浇口采用潜伏式浇口或侧浇口，定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支撑板，因此基本上可确定模具结构形式为A型带推件板的单分型面注射模。 1.1.5 注射机型号的选定 (1) 注射量的计算
華僑大学 课程名称：增强增韧尼龙66汽车专用料姓名：彭儒 学号：0814122029 专业：08高分子二班 任课教师：钱浩
前言： 尼龙是结晶型塑料，品种颇多，已达到130多种，应用于注塑加工的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010以及共聚性尼龙、超韧性尼龙、玻璃纤维增强尼龙、矿物增强尼龙等等。世界市场中，应用量最大的是尼龙66。 尼龙最早在1889年首先由Gabriel和Maass 两人合成制得，但系统的研究并最终实现工业化实在1929年，由美国杜邦公司的Carothers着手进行的。1931年Carothers申请了第一篇尼龙专利，1935年首先制得尼龙66，1939年实现工业化。尼龙66的应用领域一般在汽车、电子电器、化工设备、机械设备等方面。从最终用途看，汽车行业消耗的尼龙66占第一位，电子电器占第二位。大约有88%的尼龙66通过注射成型加工成各种制件，约12%的尼龙66则通过挤出、吹塑等成型加工成相应的制品。 由于尼龙66优良的耐热性、耐化学药品性、强度和加工方便等，因而在汽车工业得到了大量应用，目前几乎已能用于汽车的所有部位，如发动机部位，电器部位和车体部位。发动机部位包括进气系统和燃油系统，如发动机气缸盖罩、节气门、空气滤清器机器外壳，车用空气喇叭、车用空调软管、冷却风扇及其外壳、进水管、刹车油罐及灌盖，等等。车体部位零部件有：汽车挡泥板、后视镜架、保险杠、仪表盘、行李架、车门手柄、雨刷支架、安全带扣搭、车内各种装饰件等等。车内电器方面如电控门窗、连接器、保鲜盒、电缆扎线等。 工艺特点： ⑴吸水性尼龙66较易吸湿，如果长时间暴露在空气下，会吸收大气中的水分。吸水后会发生体积膨胀，影响制品的尺寸精度，如在注塑前吸收过量的水分时，其制作的外国外观和力学性质都会受损。
蒸汽无痕高光注塑技术是透过运用蒸汽将模具表面快速升温，令成型模腔表面温度达到树脂塑料的玻璃转移温度(Tg–GlassTransitionTemperature)以上，然后开始进行射出成型，当完成模腔填充过程后，立即利用水作为冷却媒体使模具表面温度急速下降，从而改变塑料产品表面特性。 RHCM“蒸汽无痕高光注塑”技术发展至今已近4年之多，由2004年德国K-Show中正式开始公布，直到2007年中国电视生产商才开始使用在生产液晶平板电视外壳上。其实早在2005年韩国Samsung(三星)公司已开始使用RHCM“蒸汽无痕高光注塑”技术生产LCD液晶平板电视外壳，其中主要优点是可以使树脂塑料产品外壳拥有高光泽度；消除了传统注塑成型工艺存在的熔接痕问题，并省却了产品二次加工的必要和有关的成本 RHCM注塑成型技术与传统注塑成型工艺相比之下，能大大改善产品表面光泽度，解决产品表面熔接痕问题，并对提升产品表面硬度也有一定帮助.另外，RHCM注塑成型技术也可以应用到添加纤维的工程塑料中，能够有效解决产品表面浮纤的问题。 熔接痕的形成是由两股或以上的融熔塑料在射出成型的填充过程中，融熔塑料流的波形前端在模腔中相遇会合，如果模腔表面温度不足或流体遇合压力不足，便会造成合流端无法完全熔合，形成产品表面出现熔接痕缺陷；另外，如塑料中含有添加物(例如:色母)，在熔合位置更会出现较为明显的颜色差异。然而，运用RHCM注塑技术，让我们可以在每次开始进行射出成型过程之前，把模腔表面温度快速提升至树脂塑料的热变形温度以上(HDT)，从而大大增加融熔塑料在模腔内的流动性，减低融熔塑料与模腔表面之间的磨擦阻力，显著地消除传统注塑工艺产品表面的熔接痕问题。除此之外，RHCM配合特殊工程塑料更可生产出无痕高光泽度的树脂产品，省却产品因表面外观要求，而进行的二次加工 RHCM技术另一项优点是，能够显著消除添加纤维的改性工程塑料产品表面纤维外露的问题。一般在传统注塑成型中，玻纤会随融熔塑料流向而定向，如果在填充过程中，因模腔表面温度不足会导致融熔塑料突然在模壁固化，玻纤便会出现无法完全被树脂包裹。另外，玻纤与树脂塑料收缩特性的差异，当成型产品冷却后，玻纤便会更容易外露于产品表面上。而，运用RHCM注塑技术，我们能借着控制模腔表面加热和冷却的时间变化，改变树脂塑料产品表面的结晶状态，能够有效消除因玻纤外露于产品表面影响外观性的问题。日本SONY 公司生产的PSP掌上游戏机，背壳也是采用RHCM技术去降低塑料外壳表面的浮纤问题。
高光无痕注塑模具 设计规范
高光无痕注塑模具设计制造规范 一、高光无痕注塑的原理： 1、模具成型对温度要求较高（一般为80°～130°左右）,在注塑转入保压后改用冷却水,使模具降温至60°～70°度。在较高的模温下保压成型有利于消除熔接痕、流痕、产品内应力等缺陷。因此模具在工作时需进行加热处理，为了防止热量损失，一般都会在定模侧加树脂隔热板。 2、模腔表面极度光亮（一般为镜面2级或更高）。高光模具生产出的产品能够直接用于装机，无需做任何表面处理。因此它对模具钢材及塑胶材料的要求都很高。 3、热流道系统的热咀较多。每个热咀必须带封针且有独立的气道，经过电磁阀及时间继电器等进行单独控制，实现分时进胶，从而达到控制甚至消除熔接痕的目的。 4、模具加热的方式一般有水蒸汽加热（见图１）和加热棒加热（见图２）两种。水蒸汽加热方式是经过特定的模温机在注塑过程中经过模具通蒸汽，从而使模具快速升温；在注塑完后改一般温水（或者冰水）使模具快速降温。加热棒加热方式是在注塑过程中经过在内模料里面加加热棒使模具快速升温；在注塑完成后经过内模料里面的运水（常温水或者冰水）或者叠层模料底部的铝材（铝材里面通运水）使模具温度快速降温。
(图１) (图2)
二、模具材料 （一）产品表面普通要求的模具材料可用NK80（日本大同）；（二）高光要求的产品选用S136H（瑞典）、CEANA1（日立）；（三）NK80可不用淬火处理；S136应在粗加工后淬火至52度；CEANA1号本身具备42度也不需要淬火处理(建议用此材料，因不影响后续加工或改动)； （四）德国葛利兹品牌中也有不错的选择：CPM40\GEST80 三、模具水道设计 （一）水道采用5mm-6mm大小的孔；水嘴用1\8或3\8的牙(模具侧)，另一侧用3\4英制螺纹；管件材料用不锈钢管； （二）水道一侧离产品面最近不低于5mm-6mm；水道平行产品面且均匀排布（原则中心距15mm分布，）；热电偶应设计在两水道中间，深度在50mm左右；且每套模具的PT100是一配一的，保持它的精确度，埋在模具模仁内，与热流道的热电偶一样，用线连接到模具外侧，转接插座，PT100要有对应的插头与其对接。 （三）模具水道接头必须设计在模具上下侧或后侧；操作侧不允许有水道出口或水管排布，以烫伤及人员。 （四）模具进出水嘴处采用分流板设计，水热模温控制系统只有一进一出的管道，以减少过多的水管连接，减少热能不必要的损耗；且达到安全与节能的目的。且波纹管外表面用隔热胶带缠绕，起到保温与安全的作用。
高光无痕注塑成型技术 高光无痕注塑成型是近年来在注塑行业中快速发展的一种新型技术。该技术采用高光泽的塑料材料，使用精密的高光模具，利用先进的模温控制系统实现动态的温度控制，以克服表面流痕和熔接痕等不良缺陷，使产品表面达到高光亮的无痕镜面效果，提高产品强度和质量；同时，速冷可大幅缩短注射周期，提高生产效率；产品无需后续的喷涂加工，保护环境的同时有效降低了成本，是一种绿色制造技术。广泛应用于音响等视听电器的面板、平板电视、液晶显示器、洗衣机、空调、汽车内外饰件、车灯、光学仪器等家电、汽车、通讯、医疗等行业。 高光无痕注塑成型技术采用特殊的速冷速热温控设备，在注射时快速且均匀地把模具表面加热到指定的温度（达到甚至超过塑料的粘流态温度），使物料始终保持粘流态，几乎没有冻结层，这样就会形成没有熔接线、表面良好的成型品；而在冷却时能快速转换为急剧冷却来缩短成型周期，解决翘曲、缩水问题，这就是高光无痕注射成型的技术原理。其控制过程如图1所示。 图1：高光注塑的控制过程 高光无痕注塑的技术关键点在于模温控制系统、高光泽塑料材料和高光注塑模具三方面。（1）先进的模温控制系统 模温控制系统是高光注塑成型最关键的技术，其设备由高速制热装置、快速冷却装置、控制装置组成，并能够和注塑机信号互锁，实现闭环控制。按加热方式不同，可分为蒸汽式、电热式、热水式、高油温式和感应加热式模温控制技术，而目前使用较多的是蒸汽式和电加热式两种温控技术： ①蒸汽快速模温技术：简称蒸汽模，模具的加热通过高压蒸汽实现，模具表面最高温度达到160℃甚至更高。冷却时快速转换成低温水对模具进行冷却。该技术需要锅炉快速产生足够量的蒸汽，但由于生产过程中蒸汽不可循环利用，致使其运行成本较高。 在2005年韩国三星电子开始使用该技术生产LCD液晶平板电视外壳。(可否不要？) ②电加热的快速模温技术：典型的为韩国NADA公司的E-MOLD（Electricity Mold）技术。它利用电加热元件，加热速度快，温度范围宽，在15秒内（数字是否太精确？）可把模具的表面温度加热到300℃，然后在20秒之内又能把模温冷却到50度以下。 E-mold 技术使用方便，由控制器来控制模温，并可以在模具的不同区域分别控制不同的温度，从而得到了更完美的产品。E-mold目前广泛使用在家电、信息、汽车等行业。 下表(表1)列出了以上两种加热方式的差异：
塑料成型的方法很多，有压缩、压注及注射等。 塑料一般是由_高分子合成树脂_和_添加剂_组成。 塑料按合成树脂的分子结构及热性能分为热塑性塑料和热固性塑料两种。 注射成型一般用于热塑性塑料的成型，压缩模塑主要用于热固性塑料的成型。 塑料按性能及用途分为通用塑料、特殊塑料、工程塑料。 在挤出模塑中，塑件的形状和尺寸基本上取决挤出机头和定型模。 注射模塑工艺的条件是温度、压力和时间。 铸造方法可分为砂铸和特种两大类。 弯曲件最容易出现影响工件质量的间题有弯裂、回弹、和偏移等。 拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生起皱。 冲模的制造精度越高，则冲裁件的精度越高。 按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、级进模和复合模等几种。 在压力机的一次行程中，只完成一个冲压工序的冲模称为单工序模。 在条料的送进方向上，具有两个或两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上工位的冲压工序的冲模称为级进模。 在压力机的一次行程中，在模具的同一位置上，完成两个或两个以上的冲压工序的模具，叫复合模。 由于级进模生产率高，便于操作，易实现生产自动化，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于批量大、小尺寸工件的冲压生产。 全部为冲裁工步的级进模，一般是先冲孔后落料。先冲出的孔可作为后续工位的定位孔，若该孔不适合定位或定位要求较高时，则应冲出工艺孔作定位用。 冲裁过程中落料件的外形尺寸等于凹模尺寸，冲孔件孔的尺寸等于凸模尺寸。
不锈钢面盆一般选用不锈钢板，采用冲压工艺生产。 塑料瓶一般采用吹塑工艺生产。 根据塑料成份不同，可分简单组分和多组分塑料，简单组分塑料基本上是以树脂为主，加入少量添加剂而成。 压缩模塑成型主要用于热固性塑料的成型，也可用于热塑性塑料的成型。 塑料的分类为通用塑料、工程塑料和功能塑料三大类。 部分模具上都需设有冷却或加热装置。 注塑成型时，尽可能不采用强制脱模。 对同一塑件而言，尽可能将其壁厚设计成一致。 注塑工艺成型周期短、生产效率高，所有热塑性塑料都可用注塑工艺成型。 只要产品的材料和结构方式相同，不同工艺方法，其外观效果都会有一定差别。产品造型设计必须有一定的工艺方法与水平来保证。工业设计人员必须了解材料的各种工艺方法才能保证设计的有效性。 绿色材料主要有生物降解材料和循环与再生材料。 材料美学在产品造型设计中具体化，就是质感设计。 质感就是人的感觉器官对材料特性作出的综合印象。 质感是工业造型设计基本构成的三大感觉要素之一。 质感包括两个基本属性：一是生理属性，二是物理的属性。 材料的肌理分视觉肌理和触觉肌理。 质感设计的形式美，同样符合美学基本法则。 为保证设计的有效性，工业设计人员必须了解各种材料的性能以及各种加工工艺。在产品的方案设计阶段，需先考虑加工工艺，不能等设计定型后再作加工工艺的
高光无痕注塑工艺的模具温度控制系统 高光注塑最关键的是模具温度控制系统。由于高光注塑与一般注塑最大区别在于模具温度的控制，而对注塑机的要求并不高。高光注塑模具温度控制系统一般也称为高光模温机，和通用注塑机配合，在注塑的填充、保压、冷却、开合模具过程中协调动作。 模具表面的加热方式是温控系统的关键技术，高光模具表面主要通过以下方式获得热量。一是以热传导为主的加热方式，如通过模具内部管道的油、水、蒸汽、电热元件等将热量传导到模具表面；二是以热辐射为主的加热方式，如将太阳能、激光束、电子束、红外光、火焰、气体等直接辐射模具表面；三是通过自身热场加热，如通过电阻、电磁感应加热等使模具表面自身产生热量。目前实用的加热系统有：高温油传热的油温机、高温高压水传热的高压水温机、蒸汽传热的蒸汽模温机、电热管传热的电热模温机，以及电磁感应加热系统和红外辐射加热系统等。 （l）高温油传热的油温机 模具内部设计均匀的加热或冷却管道，通过油加热系统达到模具预热的功效，同时在注射过程有冷却的作用。最高温度可达350℃。由于油的热传导系数低，效率较低，而且产生的油气影响高光成型质量，但效果比较不理想。但目前企业油温机比较普遍，使用经验丰富。 （2）高温高压水传热的高压水温机 模具内部设计均衡的管道，不同阶段使用不同温度的水。加热时通人高温过热水水，冷却时切换为低温冷却水，实现模具表面的加热或冷却。如将水加压，温升还可达140～180℃，升温很快。高温高压的水温控制系统的制造厂商有：如奥德的GWS系统，由于热水可循环利用，运行成本较低，是目前国内市场上使用较多的一种,也是代替蒸汽的最佳选择。 （3）蒸汽传热的蒸汽模温机 同高压水温机作用原理相似，模具内部设计均衡的管道，加热时通人蒸汽，冷却时切换为低温水，实现模具表面的加热或冷却（蒸汽加热前一般还需要用压缩空气将管道吹干）。高温高压蒸汽加热系统可使模具表面最高温度达到160℃。由于蒸汽相对于水，其热容较小，相对升温时间较长。达到150℃模具表面温度需要300℃左右的蒸汽。但由于生产过程中蒸汽不可循环利用，需要安装锅炉设备和铺设管道等，致使其运行成本偏高。 （4）电热管传热的电热模温机 采取电阻加热元件（电热板，电热框，电热圈等）作为热源，其中电热管应用较多，它以金属管为外壳（包括不锈钢、紫铜管），沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝（镍铬、铁铬合金），其空隙填充压实具有良好绝缘导热性能的氧化镁砂，管口两端用硅胶密封。电热元件可加热空气、固体和各种液体。目前直接加装在模具里的电热器加热系统成本较高，并需支付模具设计专利费。电热管加热速度较快，控制温度范围可达350℃，利用该系统后，15s就可将模具温度加热到300℃，然后15 s又能将模具温度冷却到20℃。但只适合尺寸较小的产品使用。由于加热丝直接加热温度较高，相对模具寿命会缩短。 （5）高频电磁感应加热系统 根据电磁感应原理使工件的温度升高。由于集肤效应，在工件表面上产生的涡流最强，而在内部很弱，到芯部接近于零。因此这种方法可只对工件表面至集肤深度范围加热，因此加热体积小，升温速度快，加热速度在14℃/s以上，如台湾中原大学研发的系统升温速度已经达到20℃/s以上。表面加热完成后，再搭配快速低温冷却设备，可达到模具表面快速加热、冷却的效果，实现变模温控制。
高光无痕注塑模具设计制造规范 一、高光无痕注塑的原理： 1、模具成型对温度要求较高（一般为80°～130°左右）,在注塑转入保压后改用冷却水,使模具降温至60°～70°度。在较高的 模温下保压成型有利于消除熔接痕、流痕、产品内应力等缺陷。 因此模具在工作时需进行加热处理，为了防止热量损失，通常都会在定模侧加树脂隔热板。 2、模腔表面极度光亮（一般为镜面2级或更高）。高光模具生 产出的产品可以直接用于装机，无需做任何表面处理。因此它对模具钢材及塑胶材料的要求都很高。 3、热流道系统的热咀较多。每个热咀必须带封针且有独立的 气道，通过电磁阀及时间继电器等进行单独控制，实现分时进胶，从而达到控制甚至消除熔接痕的目的。 4、模具加热的方式通常有水蒸汽加热（见图１）和加热棒加热（见图２）两种。水蒸汽加热方式是通过特定的模温机在注塑过程中通过模具通蒸汽，从而使模具快速升温；在注塑完后改通常温水（或者冰水）使模具快速降温。加热棒加热方式是在注塑过程中通过在内模料里面加加热棒使模具快速升温；在注塑完成 后通过内模料里面的运水（常温水或者冰水）或者叠层模料底部的铝材（铝材里面通运水）使模具温度快速降温。
(图１) (图2)
二、模具材料 （一）产品表面普通要求的模具材料可用NK80（日本大同）；（二）高光要求的产品选用S136H（瑞典）、CEANA1（日立）；（三）NK80可不用淬火处理；S136应在粗加工后淬火至52度；CEANA1号本身具备42度也不需要淬火处理(建议用此材料，因不影响后续加工或改动)； （四）德国葛利兹品牌中也有不错的选择：CPM40\GEST80 三、模具水道设计 （一）水道采用5mm-6mm大小的孔；水嘴用1\8 或3\8的牙(模 具侧)，另一侧用3\4 英制螺纹；管件材料用不锈钢管； （二）水道一侧离产品面最近不低于5mm-6mm；水道平行产品面且均匀排布（原则中心距15mm分布，）；热电偶应设计在两水道中间，深度在50mm左右；且每套模具的PT100是一配一的，保 持它的精确度，埋在模具模仁内，与热流道的热电偶一样，用线 连接到模具外侧，转接插座，PT100 要有对应的插头与其对接。 （三）模具水道接头必须设计在模具上下侧或后侧；操作侧不允 许有水道出口或水管排布，以烫伤及人员。 （四）模具进出水嘴处采用分流板设计，水热模温控制系统只有 一进一出的管道，以减少过多的水管连接，减少热能不必要的损 耗；且达到安全与节能的目的。且波纹管外表面用隔热胶带缠绕，起到保温与安全的作用。
蒸汽注塑技术的一些事儿 如何生产出无熔痕、无流痕、无流线、无缩痕，表面高光的外壳产品，对于平板电视机、电脑液晶显示器、空调、汽车内饰件来说尤为重要。使用高光注塑技术就可以很好地解决此问题。 高光注塑的工艺原理 在合模前及合模过程中对模具进行加温、合模完成后，温度达到设定条件即进行注射。注射过程中模具继续维持高温，这样可以使胶料注射时在模具内保持很好的流动性。注射完成，在保压冷却时，则对模具进行降温处理，又可以大大缩短制品的冷却时间，从而提高生产效率。
蒸汽无痕高光注塑 技术目前在国内尚属于一项先进的生产工艺。由于这一技术大大改善了制品的表面质量和表面强度，并可取消后续的喷涂或喷漆等工艺、既保护了环境和操作人员的人身健康，又因减少工艺流程，省去了昂贵的二次加工费用，在大幅度降低生产成本的同时，节省能源与材料。 传统工艺 传统的做法是采用模温机对模具进行加温，但这种方法的不足之处如下： ①无法满足高光注塑中快速升温及快速降温的需要; ②升温幅度较小，制品表面的熔接痕只能得到减轻而无法消除; ③由于塑料硬度越高，流动性越差。因此采用此种工艺制品表面的
硬度只能达到HB级无法满足实际使用需要; ④模具升温时受热膨胀，降温时又会收缩，使锁模力很不稳定。容易造成制品打不满，烧焦，内应力大等各种缺陷。 高光注塑技术 在传统工艺基础上发展而来的蒸汽高光注塑技术则针对以上缺陷分别做了改进： ①此技术在模具中开水管，需要升温时通蒸汽，需要降温时通冷水，冷却完毕后则用压缩空气将残留水分吹出，以确保能实现快速升温、降温; ②以最大程度地消除熔接痕夹、水纹缺胶等各种制品故障; ③由于升温幅度较大，宜使用H甚至2H硬度级别的塑料，使制品表面硬度大大提高; ④由于在模具内部开设管道时，只对模具内表面进行升温或降温，模具的整体膨胀较小，因此减少了由于锁模力的不稳定而带来的各种制品缺陷。
冲压模具设计要点 冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。 机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式，在冲压过程中都存在，但是各种运动形式的特点不同，对冲压的影响也各不相同。 既然冲压过程存在如此多样的运动，在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制，以达到模具设计的要求；同时，在设计中还应当根据具体情况，灵活运用各种机械运动，以达到产品的要求。 冲压过程的主运动是上下运动，但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等，可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难，成本也较高，但是为了达到产品的形状、尺
寸要求，却不失为一种有效的解决方法。 冲裁模具 冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。按通常的方法设计落料冲孔模具，往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料冲孔运动完成后，凹模卸料板先把工件从凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落，这样一来，工件与废料也就自然分开了。 对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，同时施加足够的弹簧力，以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的，再继续落料冲孔运动，往往可以减少一个工步的模具，降低成本。有些冲孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力，对冲压生产 不利，甚至无足够吨位的冲床，有一个简单的方法，是采用