MISUMI注塑模具技术讲座Word文档格式.docx
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通常温度较高时,收缩率有变大的倾向。
3、保压×
保压时间
收缩率受填充树脂后的保压压力大小与保压时间的乘积左右。
通常保压压力高、保压时间长时,收缩率有变小的倾向。
4、成形品的壁厚
收缩率受成形品壁厚左右。
壁厚较厚时,收缩有变大的倾向。
5、浇口形状
收缩率受浇口的形状、浇口尺寸左右。
通常浇口的截面面积较大时,收缩有变小的倾向。
采用侧浇口时的收缩率通常比点式浇口或斜浇口要小一些。
6、成形材料内是否有添加物
非强化材料和含玻璃纤维等的材料,其收缩率通常存在较大的差异。
含玻璃纤维的材料的收缩率通常更小。
在实际工作中应综合考虑上述情况,确定用于进行模具设计的成形收缩率。
第2讲MISUMI产品介绍~螺旋隔水片
成本
对于今后的注塑成形模具来说,精确地、稳定地进行工件成形已属于最低标准,如何缩短成形周期将成为考量模具优劣的重要因素。
通常,在成形周期的工序中占比重最大的是冷却工序。
为了缩短冷却工序的时间,最重要的是在溶料填充完毕后,高效地吸收型腔表面的热量、迅速降低成形品的表面温度。
虽然在模具中设有用于流通冷却水(或冷却油)的流道,但是单纯的采用冷却孔不能保证获得有效的冷却。
为了使冷却介质(流体)更有效地发挥作用,有效的手段是增大冷却介质接触发热部分的时间与面积。
常用的手段之一是使用隔水片。
碰到隔水片的冷却介质的前端部分,沿隔水片流经冷却孔内,吸收、带走热量。
充分应用了这一原理的产品就是"
螺旋隔水片"
WRCA、WRCT、WRCB系列。
由于螺旋隔水片可使冷却介质(流体)在旋转螺旋流道的同时流经冷却孔内部,因此可提高与冷却孔内面的接触几率,能够更有效地冷却模具。
此外,该产品的特点之一是便于进行组装、调整。
由于采用尼龙树脂制作(含30%玻璃纤维),所以可根据冷却水孔的深度,在组装现场轻松切断成所需的长度。
而且,在拆卸模具时,可以轻松拆下隔水片,还可方便地去除水垢。
仅通过这一种手段很难完全实现缩短冷却周期的目的,应不断进行细微调整,实现逐步改善。
作为其中的一种方法,请务必尝试使用螺旋隔水片。
第3讲MuCellProcess 美国的・最新注射成型技术
技术课题
2000年6月下旬于美国芝加哥举办了史无前例的名为"
NPE2000"
的塑料产品展示会,有众多新技术在此脱颖而出。
其中以"
MuCellProcess"
技术最为引人注目。
该技术是由马萨诸塞工科大学研发后,代由相关企业Trexel公司持有专利,并与8家注射成型机厂商签订了技术授权使用合同。
该技术的特征是将超临界状态的氮气或二氧化碳(CO2)填入特殊的树脂混炼料筒中,与常规的注射成型工序一样,向模具内注射、填充,冷却后取出成形品。
这种成形品与普通成型品的外观上没多大区别,但拿到手里,会发现明显的差异。
因为这种特殊加工的成形品明显轻得多(20%左右)。
探其理由切断成型品会发现:
尽管表面呈固体状态,但产品内部含有无数的微细气泡,呈海绵状(蜂窝状)。
正是由于表面固化但而内部含有微细气泡,与内外全部是固化的成形品相比,在重量上实现了轻量化的效果。
同时,由于是微细发泡(泡直径50微米以下)的集合体,所以机械强度上也无太大的变化。
下面我们来列举一下该技术的特点:
1.成形产品更轻。
2.由于材料的固化时间更短,缩短成形周期。
3.相应的降低了螺旋送料杆的加热温度。
达到了节能效果。
4.降低了树脂粘度。
因此能够以较低压力射料。
5.可缩短保压时间。
6.可有效的减少弯曲和变形。
原理与气体辅助成形技术类似。
7.表面外观与普通成形品无区别。
8.可广泛使用PS、ABS、PP、PA6、PPS、含玻璃纤维树脂等材料。
9.能够增加模具模腔数。
如上所述,此项新技术包含了很多值得重视的技术内容,今后很可能应用于各种领域。
如果想使用该技术,需要签订专利授权合同,目前需要通过注射成型机厂商与T公司签订许可协议。
第4讲关于模具用钢的化学成分
模具材料
塑料成形模具所使用的钢材,一般为铁和碳的合金(也即所谓的碳素钢、合金钢)。
针对比较有代表性钢种,不仅要了解它化学成分等方面的基础知识,还要考虑其热处理以及机械性能。
下面介绍各钢种的化学成分。
各化学成分的一般性影响如下所示。
C(碳)
比例增加时,硬度、拉伸强度升高。
Si(硅)
比例增加时,拉伸强度升高。
Mn(锰)
比例增加时,淬透性提高。
P(磷)
比例增加时,脆性增大。
S(硫)
比例增加时,高温下出现裂纹。
Ni(镍)
比例增加时,韧性增强。
Cr(铬)
比例增加时,淬透性提高,耐磨性也会得到提高。
Mo(钼)
比例增加时,耐磨性提高。
W(钨)
V(钒)
◎但是,需要注意的是当只有各成分的比例保持平衡时,才能够更好的发挥合金的特性。
第5讲电动式注射成形机的特征
最近,以小型机为主的全电动式塑料注射成型机主正在急速的普及。
这类机器在15年之前虽已开始了应用性研究,但由于近几年其功能性迅速的得到提高,成为其得到普及的重要原因。
全电动式注射成型机的特征可分为以下几点:
1.
消耗电能比油压式成型机大幅减少。
削减幅度可达40〜50%。
也就是说能够减少每月的电费。
2.
由于使用伺服电机能够对注射装置进行有效的精确地控制,因此可实现成形条件的稳定化。
3.
能够实现低噪音成形加工。
4.
由于能够采用4个以上的独立电机进行开合模、注射、顶出、计量,能够并行进行成形工序,因此可缩短成形周期。
5.
油压机难以完成的对顶出量的精确控制、多级顶出方面,电动成型机均可完成。
6.
过去难以提高注射速度,但最近已达到了1000mm/s~2000mm/s的程度。
7.
由于不使用油液,所以成形环境清洁,利于食品容器、医疗相关制品的成形。
8.
目前,电动式成型机的价格仍比油压机要高。
欧洲、美国、加拿大的全电动式注射成型机的普及率高于日本。
所以对于,IT相关产业和汽车产业的注塑成型的新产品,电动注塑机优势被寄予更高的期待。
伴随着注射成型机的发展,与之匹配的模具技术水平的提高也会逐渐得到重视。
例如,高精密定位结构、排气槽结构、模具温度调节等方面都需要有所提高。
在模具用标准零件领的领域,也将会开发出与之适用的新产品。
第6讲主要塑料材料成形收缩率的标准−第一部分
在塑料注射成型模具设计过程中,明确成形收缩率的重要性已做过说明。
本讲将列举几个较有代表性的塑料材料,针对其成形收缩率进行说明。
【表1】中,体现了几种主要热塑性塑料的成形收缩率、型腔表面温度、注射成型压力。
更多详情,可向材料厂家索取材料的产品目录及技术资料进行参考。
*未特别说明之处,均表示的是标准材料的数值。
第7讲模具为什么会损坏?
型腔
2012年07月27日
模具在组装时,从外部不会被施加多大的外力,一旦安装于注塑成形机,进行成形加工时,则会承受各种外力。
例如,锁紧模具的合模力就能达到数吨,数百吨乃至数千吨。
首先模具要具备足以承受该锁紧应力的强度。
其次,要将熔融树脂流经浇口流道,最后完全填充型腔内部,也必须要有很大的射料强度才能使其流入。
究其原因,就是因为融化的塑料是粘性(粘度)很高的流体,为了使其顺畅流入,必须有相应的注射压力。
该压力在浇口入口附近可达1000~2000kgf/cm2,即使在型腔内部也有200~600kgf/cm2。
而且该压力通常维持不到1秒的时间,对型芯及型腔都会有相当大的冲击。
此外,推杆在推板的作用下顶出成形品,如果推杆的动作不顺畅,也必须要承受很大的压力,如果推杆过细的话,还有可能压曲损坏。
所以如果按顺序对模具零部件损坏过程进行回溯,会发现原因是互相关联。
为避免模具损坏,在设计时就要以数值形式明确基本使用环境(注塑压力、模具结构、作用应力等),对模具的实际工作过程进行事前验证。
这一点非常重要。
如果基本的强度计算或结构上的缺陷被忽视的话,在模具完成后,可能会出现无法修复和调整的致命缺陷。
更进一步,对模具零件进行机械加工或装配调整时,务必要明确其形状和表面的质量要求、配合精度来考虑如何加工。
在进行机械加工时,仅仅按照图纸上标注的尺寸、精度、公差制作,也只是完成了最低要求,要想制作更优良的模具,必须要进一步理解模具部件的功能。
为了设计、制作不会损坏的模具,必须平衡考虑其基本构思与加工装配,这是非常重要的一点。
第8讲必备合模力的基础知识
成形技术
将注射成型模具安装于成形机、通过注射喷嘴将熔融树脂注入模具内部时,型腔内部会产生很高的填充压力。
这个填充压力方向与合模力相反,所以必须有足够的合模力保证分型面不被瞬间撑开。
可以想象,即使分型面仅仅有一道缝,成形品也会产生飞边。
这种将模具锁紧的力被称为"
必备合模力"
。
必备合模力的单位采用力学单位N(牛顿)或kgf或者tf。
在设计全新模具时,需要通过计算来确定该模具适于多大必备合模力的注射成型机。
如果将该必备合模力为100tf的模具安装于75tf的成形机上,成形品就会遍布飞边,甚至无法完全成型。
如果安装于300tf的成形机,虽然也能够完成成形加工,但由于300tf成形机的使用成本比100tf的要高得多,会增加成型成本。
模具的必备合模力可通过下述计算式求得。
p值在300〜500kgf/cm2左右的范围内。
根据树脂的种类及成形品的壁厚、型腔表面温度、成形条件的不同,p值也会发生变化。
为了更加精确计算,推荐在型腔内设置压力传感器,来采集实测值的标准数据。
A为型腔和流道在分型面上的投影面积的总和。
相应地,当出模数量或流道排布发生变化时,A的数值也会发生变动。
■计算示例
计算PBT树脂含玻璃纤维30%、一次成形4件时的必备合模力。
作为计算的前提条件,
假设型腔内压力 P=300kgf/cm2 。
1个型腔的投影面积 A1=15.3cm2
流道的投影面积 A2=5.5cm2
F=p×
A/1000
=300×
(15.3×
4+5.5)/1000
=20.01(tf)
由以上可知,需要20t左右的必备合模力。
考虑一定余量,最佳选择是25~30tf级的成形机。
第9讲关于树脂的流动比(L/t)
要将树脂充填
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