注塑零件從模具設(shè)計(jì)到產(chǎn)品端的尺寸控制分析

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隨著近年來模具工業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)新技術(shù)，新工藝的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大和進(jìn)步，從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)積累到軟件開發(fā)的應(yīng)用已有了質(zhì)的變化。



CAD，CAM和CAE的廣范應(yīng)用為我們的模具和模具產(chǎn)品的幾何尺寸控制技術(shù)打開了上升空間，由于模具和模具產(chǎn)品的市場(chǎng)需求差異很大，種類繁多，在外形，尺寸，材料，結(jié)構(gòu)等各方面變化大，要求高，使得我們?cè)谀＞吆彤a(chǎn)品的生產(chǎn)過程中遇到了不少問題和困難，其中如何有效控制模具及產(chǎn)品的幾何尺寸也就非常直觀地放在了我們面前。



對(duì)于不同類型模具和產(chǎn)品會(huì)有不同的控制技術(shù)及方法。今天我在這里就注塑產(chǎn)品成形尺寸控制談點(diǎn)體會(huì)，談到注塑產(chǎn)品必定又會(huì)談到注塑模具，一般情況下我是從下列幾個(gè)方面著手的。


一、模具設(shè)計(jì)方面的控制  


1、首先要對(duì)模具結(jié)構(gòu)，材料，硬度，精度等著多方面用戶的技術(shù)要求進(jìn)行充分了解，包括成形塑材的收縮率是否正確，產(chǎn)品3D尺寸造型是否完整，合理進(jìn)行處理分析。  

2、對(duì)注塑產(chǎn)品的縮孔、流痕、撥模斜度、熔接線及裂紋等外觀有影響的各個(gè)地方作充分考慮。  

3、在不妨礙注塑件產(chǎn)品功能及圖案造形的前提下，盡可能簡(jiǎn)化模具的加工方法。  
4、分型面的選擇是否適當(dāng)，對(duì)模具加工、成形外觀和成形件去毛刺都要作仔細(xì)的選擇。  

5、推頂方式是否適當(dāng)，采用推桿、卸料板、推頂套管等方式還是其它方式，推桿和卸料板的位置是否恰當(dāng)。
  
6、側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)的采用是否合適，動(dòng)作靈活可靠，應(yīng)無卡滯現(xiàn)象。
  
7、溫度控制用何種方法容易對(duì)塑件產(chǎn)品更合適，對(duì)控溫油、控溫水、冷卻液等用哪種結(jié)構(gòu)循環(huán)糸統(tǒng)，冷卻液孔的大小，數(shù)量，位置等是否恰當(dāng)。  

8、澆口形式，料道和進(jìn)料口的大小，澆口位置及大小是否恰當(dāng)。
  
9、各類模塊與模芯熱處理變形影響及標(biāo)準(zhǔn)件的選用是否合適。  

10、注射成形機(jī)械的注射量，注射壓力和鎖模力是否充分，噴嘴 R，澆口套孔徑等是否匹配合適。  

從這些方面進(jìn)行綜合分析準(zhǔn)備，從產(chǎn)品件初始階段就應(yīng)受到嚴(yán)格控制。  


二、工藝制造方面的控制  


雖然在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了全面充分考慮和安排，但在實(shí)際生產(chǎn)中還會(huì)出現(xiàn)不少問題和困難，我們要盡可能在生產(chǎn)中符合設(shè)計(jì)的原意圖，找出實(shí)際加工中更加有效、更加經(jīng)濟(jì)合理的工藝手段。  

1、選擇經(jīng)濟(jì)適應(yīng)的機(jī)床設(shè)備，作2D和3D的加工方案。  

2、也可考慮適當(dāng)?shù)墓ぱb夾具進(jìn)行生產(chǎn)中的輔助準(zhǔn)備工作，刀具的合理運(yùn)用，防止產(chǎn)品件出現(xiàn)變形，防止產(chǎn)品件收縮率的波動(dòng)，防止產(chǎn)品件脫模變形，提高模具制造的精度，減小誤差，防止模具精度發(fā)生變化等等，一系列生產(chǎn)工藝要求和解決措施。
  
3、這里提一下有關(guān)英國塑料協(xié)會(huì) （BPF） 的成形件尺寸誤差產(chǎn)生原因及其所占比例的分配情況：  

A：模具制造誤差約1/3 ，B由模具磨損產(chǎn)生的誤差1/6　C 由成形件收縮率不均衡所產(chǎn)生的誤差約1/3， D 預(yù)定收縮率與實(shí)際收縮率不一致所產(chǎn)生的誤差約1/6  

總的誤差=A+B+C+D，　因此可見模具制造公差應(yīng)是成形件尺寸公差的1/3以下，否則模具難以保證成形件的幾何尺寸。



  

三、通常生產(chǎn)方面的控制  


塑件成形后發(fā)生幾何尺寸的波動(dòng)是普遍存在的問題，并且是經(jīng)常會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象：  

1、料溫、模溫的控制



不同牌號(hào)的塑料必需不同的溫度要求，塑材流動(dòng)性差的和二種以上混合料的使用都會(huì)有不一樣的情況發(fā)生，應(yīng)該把塑材控制在最佳流動(dòng)值范圍內(nèi)，這些通常容易做到，但模溫的控制就比較復(fù)雜一些，不同的成形件幾何形狀、尺寸，壁厚比例的不同對(duì)冷卻糸統(tǒng)有一定的要求，模具溫度在很大程度上控制著冷卻時(shí)間；



因此盡量使模具保持在可允許的低溫狀態(tài)，以利于縮短注射周期，提高生產(chǎn)效率，模具溫度發(fā)生變化，那么收縮率也會(huì)有變化，模溫保持穩(wěn)定，尺寸精度也就穩(wěn)定，從而防止成形件的變形、光澤不良、冷卻斑等缺陷，使塑料的物理性能處于最佳狀態(tài)，當(dāng)然這還有一個(gè)調(diào)試的過程，特別是多腔模成形件更復(fù)雜一些。  
2、壓力與排氣的調(diào)整控制

注射壓力的恰當(dāng)，鎖模力的匹配應(yīng)在調(diào)試模具時(shí)得到確定，在模具型腔和型芯所形成空隙中的空氣以及塑料所產(chǎn)生的氣體必須要從排氣槽排出模具之外，如排氣不暢會(huì)出現(xiàn)充填不足，產(chǎn)生熔接痕或燒傷，這三種成形缺陷有時(shí)會(huì)間或地在同一部位出現(xiàn)；



當(dāng)成形件薄壁部分的周圍有厚壁存在時(shí)，模具溫度過低時(shí)就會(huì)出現(xiàn)充填不足，模具溫度過高則又會(huì)出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象，通常在燒傷部位又會(huì)同時(shí)出現(xiàn)熔接痕，排氣槽往往會(huì)被忽視，一般都處于偏小狀態(tài)，因此通常情況下只要不產(chǎn)生毛邊，排氣凸肩的深度盡量深些，凸肩后部開設(shè)尺寸較大的通氣槽，以便通過凸肩后的氣體能迅速排出模具外，如有特別需要的時(shí)候在頂桿上開排氣槽，道理是一樣的，一是不出現(xiàn)飛邊，二是出氣快能很好起到效果就行。  

3、注塑成形件尺寸的補(bǔ)充整形控制


有些塑件因外形和尺寸的不同，脫模后隨溫度與失壓的變化，會(huì)發(fā)生不同情況的變形翹曲等，這時(shí)可作些輔助工裝夾具進(jìn)行調(diào)整，在成形件出模后及時(shí)迅速采取補(bǔ)救措施，待其自然冷卻定形后就能取得較好的校正、調(diào)整效果。如果在整個(gè)注塑工藝上保證嚴(yán)格管理，那么注塑成形件的尺寸就會(huì)得到非常理想的控制。  

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