⑴ 橡胶模具制品的设计壁厚要求
第一节 橡胶及成形工艺
一.橡胶的分类及成形工艺特点
1.橡胶的分类
按材料来源可分为天然橡胶和合成橡胶;
合成橡胶按其性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶;
按物理状态分类,可分为生橡胶、熟橡胶、硬橡胶、混炼胶和再生胶。
橡胶牌号的表示方法如下
2.常用橡胶
橡胶制品的使用环境和要求不同,对橡胶的种类及性能等各方面的要求也有所不同。常用橡胶的主要性能及用途见教材表7-1。
3.橡胶的成形工艺特点
生胶性质极不稳定,弹性不高,不能直接用来制造橡胶制品,使用价值低。为改善这些性能,常以生胶为基础,配以碳黑、填料、硫磺等混炼而成混炼胶。再经过加热加压处理后,便产生弹性,并具有耐热、耐寒、耐油、耐溶剂、耐磨、减振、密封、电绝缘等重要性能。
(1)橡胶制品
主要原料是生橡胶,同时要添加各类配合剂、溶剂等.
2)橡胶模制品
几乎所有的橡胶制品都要通过相应的模具来进行成形加工,但并不是所有的橡胶制品都能称得上橡胶模制品。其特点是制造容易,外形准确,尺寸精度高,表面光亮整洁,质地致密工艺简便,效率高。
(3)橡胶制品的成型工艺
模压法工艺流程:胶料-剪切称量或其它预成形-装入模具型腔-加压、硫化-起模取件-修除飞边-成品质量检验。注射法工艺流程:胶料预热塑化-注射入模-硫化-起模取件-修除飞边-成品质量检验。
(4)橡胶制品的成形工艺特点
脱模方便,模具结构简单;成型时间较长,硫化必须达
二.橡胶制品的结构工艺性
1.为脱模方便,设计一定的脱模斜度;
2.便于胶料的流动和充填,设计零件时,交接处设计成圆弧形;
3.为减少制品的内应力和收缩变形,制品的壁厚应尽量均匀;
4.其它工艺要求
(1)不宜设计出小直径的孔;
(2)尺寸公差等级一般为IT11~IT14;
(3)一般不需要卸模或抽芯机构;
(4)嵌件应具有一定的厚度。
⑵ 注塑模具壁厚怎么设计
壁厚一般是根据原材料来设定最佳厚度,如LCP料壁厚在0.7~0.8mm为最佳厚度
⑶ 注塑模具型腔和凸模型芯都在动模上,如何固定和装配
在B板下面在加上一块型芯固定板,用来固定型芯。型腔板的厚度等于产品的高度。
⑷ 模具的壁厚对塑件的影响有哪些
由于体积收缩,壁厚处的表面原料被拉入,因化时,在成品表面出现凹陷痕迹。缩水是成品表面所发生的不良现象中最多的,大多发生于壁厚处,一般如果压力下降则收缩机率就会较大。
1.模具设计时,就要考虑去除不必要的厚度,一般必须尽可能使成型品壁厚均匀;
2.如果注塑件成型温度过高,则壁厚处,筋骨处或凸起处反面容易出现缩水,这是因为容易冷却的地方先固化,难以冷却的部分的原料会朝那移动,尽量将缩水控制在不影响成品品质的地方。有些情况下,调整工艺条件可以避免凹痕的产生。
⑸ 吹塑成型中型胚厚度的调整方法有哪些
PVC、热塑性工程塑料、热塑性弹性体等聚合物及各种共混物,主要用于成型包装容器,储存罐与大桶,还可成型用于汽车工业等工业制件。挤出吹塑成型跟其他的塑料中空成型一样,其主要优点是生产的产品成本低,工艺简单,效益高,但其突出缺点是制品壁厚尺寸及均匀性不易控制[1]。
挤出吹塑成型是将挤出成型的半熔融状态的塑料管坯(型坯),趁热置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后得到中空制件的热成型过程。它的整个成型过程可以分为:型坯形成、型坯吹胀以及冷却和固化三阶段。
国内外的研究者从60年代一直到现在都力图用不同的方法来研究挤出吹塑成型的各个阶段以及全过程,但总的来说大致可分为两大类:实验研究和数值分析技术。数值分析法是建立在连续性方程,运动方程和能量方程三大基本方程上,须做大量假设来简化方程,用有限差分或有限元法求解。而且本构方程中的某些流变参数数据也不易得到。对于形状复杂的在制品,需要耗大量的计算机时间。实验研究则是最简单直接的方法。
下面对挤出吹塑各个阶段的实验研究状况进行综述分析。
2.型坯成型阶段研究状况
型坯形成是指通过挤出成型得到半熔融状态的塑料管坯(型坯)。随着中空吹塑制件的几何形状越来越复杂,设计良好的预成型型坯对以最小的材料消耗获得所需求的壁厚分布且结构稳定的制件有着重要的意义,也就是在型坯成型阶段通过采用调节型坯的壁厚分布形状,以使吹塑制品的壁厚分布趋于均匀。由于型坯形成时的挤出膨胀、下垂、回弹等因素使得型胚成型阶段型胚尺寸在长度方向不一致而变得非常复杂。
由于挤出的聚合物型坯温度高而无法直接测量,对挤出吹塑中型坯成型阶段的实验研究主要是设计实验方法来测量型胚直径分布和壁厚分布。最早用实验方法研究而获得型坯尺寸的是Sheptakr等人。他们设计了一种被称为“夹坯型”的特殊模具来分析型坯。这种装置只能得到型坯的质量膨胀Sw,但不能直接得到型坯的直径和壁厚膨胀。Kalyon等[2]在上述装置上增加了一套摄像装置,可用于拍摄模具夹坯前型坯的图像,从而可获得型坯的直径分布。这种方法能得到较精确的型坯直径分布,但较费时,且不能用于在线测量,因此限制了它的实际应用。
另一种测量型坯膨胀的方法是塑料熔体直接挤出到与熔体相同温度和密度的油中,这样可以在无垂伸和固化的条件下测量型坯的膨胀;同时由于油箱侧壁是透明玻璃,可在一定的时间间隔内对型坯进行拍照;又由于塑料熔体的透明性,根据照片就可确定型坯内外的直径分布。由于型坯膨胀,型坯的形状尺寸沿着型坯长度方向是不一致的。为了标识数据测量的位置,每隔固定时间用喷墨装置把碳黑粒子喷射到型坯表面上做记号。但这种方法没有考虑垂伸的影响,难以在实际生产中应用。
随着图像分析技术的发展,越来越多的研究者都偏向使用图像分析技术来确定型坯尺寸。型坯的直径分布可通过图像直接测量,但型坯的厚度分布则不能,它只能间接计算得到。许多的研究者试着用不同的测量手段和算法来计算型坯壁厚分布。P.L.Swan 等[3]设计了一套使用两台摄像机的装置来测量型坯膨胀尺寸(如图4所示)。让型坯挤入到温度与型坯一样的容器中,位于下面的摄像机(9)对准型坯的末端,而位于上端的摄像机(5)发出信号通过计算机控制摄像机(9)的位置以保证其在型坯挤出过程中总是对准型坯的末端。通过图像可以得到型坯的直径和壁厚尺寸。但实验装备复杂且只考虑等温的情况,实际应用不广。
R.W.Diraddo和A.Garcia-Rejon[4]提出只建立在图像分析基础上非接触式测量型坯壁厚分布的方法。该实验只使用一台摄像机对型坯挤出过程进行拍照,测量出型坯长度随时间的变化关系、型坯的直径分布、挤出流率、型坯沿长度方向的温度梯度,再根据型坯壁厚分布与这些参数的关系计算出型坯壁厚分布。R.W.Diraddo等用此方法分别研究了不同分子量大小的HDPE树脂,流率、熔体温度、口模间隙对型坯壁厚分布的影响。这种方法理论复杂,实验数据处理较繁琐。
W.I.Patterson和M.R.Kamal[5]开发了型坯壁厚尺寸分布在线闭环控制系统。在该系统中,型坯的长度和直径可通过相机及与其相连的图像分析仪直接得到,型坯壁厚分布则通过几何关系计算获得,但其中所用的经验参数比较难得到。若要实现对型坯壁厚尺寸分布的在线闭环控制,则需要一种能直接在线测量型坯壁厚分布的方法。
假定熔体流量为一常数的前提下,型坯壁厚可由一简单方法计算得到,且可用于在线测量。最早使用该方法的是德国Kaise,后由Svein Eggen和Arne Sommerffeldt[6]改进,测量装置简图如图5所示。由摄像机和向型坯表面喷墨的装置及图形分析仪组成。型坯的直径分布可直接由所拍摄的图片得到,再测量相邻墨点间的距离,根据流量为一常数的假设,型坯的壁厚分布可由计算得到。
其中R是型坯半径,q是流率,ρ是熔体密度,z是相邻墨点间的距离。这种方法理论简单,实验装置简易,测量精度较高,但实验数据较多,处理较繁琐。
有些研究者利用光学方法来研究型坯成型。P.L.Swan、M.R.Kamal和A.Garcia-Rejon[7]研制开发了一套光学传感器测量装置,如图6所示,它可在闭模前在线测量型胚的厚度尺寸分布。该装置是基于光学中光线反射的原理设计的。一束激光一定的角度射向型坯表面,激光束经型坯内外表面反射形成两束激光,摄像镜头检测出这一间隔并将送入计算机分析系统,根据几何关系,计算机就能算出型坯壁厚分布。但在光线反射的同时还存在光线的折射问题,而光线的折射在这种测量方法中是不容忽视的,要把折射考虑进去并且要确定型坯的折射率无疑给这种测量方法增加了很大的复杂性和难度。
3.型坯吹胀阶段研究状况
型坯吹胀是指将塑料管坯趁热置于模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,紧贴于模腔壁上成型,这个阶段的成型直接影响制品的外形,壁厚均匀性以及制品的性能,是整个成型过程的关键环节。
在这一阶段,型坯吹胀的实验研究主要包括两个方面:一方面是型坯吹胀动力学研究,另一方面是型坯吹胀完毕后,型坯壁厚尺寸的测量。最早建立实验装置对型坯吹胀动力学研究的是Musa R.Kamal、Victor Tan和Dilhan Kalyon[8]。他们自行设计透明吹塑模具,并用两台摄像机来拍摄型坯在模具内的胀大行为,其装置简图如图8所示,所拍的图片送入图形分析仪分析,从而确定型坯的直径分布随时间的变化关系。
Ryan和Dutta[9]利用摄像技术在无模具条件下监测了型坯的自由膨胀行为,并得到了型坯胀大尺寸。其后大部分研究者都是用此类似的方法来研究型坯的吹胀行为的。
Wagner和 Kalyon[10]在Kamal[8]基础上再设计内部装有固体压力传感器,如图8所示。它可测量型坯吹胀时的压力,同时,另一压力传感器装在模具型腔的飞边上,这样,两传感器就可测量吹塑过程中吹塑阶段型坯内外的真实压力差。他们用此装置研究了三种PA-6在吹胀压力下对吹胀行为的影响。
最近Yong Li等[11]使用可以测得瞬时表面形状的高速光学测量系统来测量聚合物薄膜的胀大行为。其测量简图如图9所示。聚合物薄膜型坯两端固定在两平板间,通入压缩空气至压力腔使聚合物薄膜型坯胀大。光学探头内有CCD摄像机和光栅发射器。测量时,光栅发射器发射光栅投到聚合物薄膜型坯表面,光栅随着聚合物薄膜型坯变形而变形,因此光栅图中就包含了聚合物薄膜型坯表面形状的信息。摄像机快速拍摄到光栅图并送入计算机内处理就可得到聚合物薄膜型坯胀大尺寸。MCDL是多通道数据集线器,它可同时采集压力和光栅图信号以便得到胀大过程中压力与聚合物薄膜型坯形状之间的关系。实验证明其测量精度比图7高得多。
型坯壁厚尺寸测量有离线测量和在线测量,由于离线测量测简单,因此使用较多。离线测量包括有红外,超声波和千分尺测量。这些方法不仅费时,而且由于离线测量而引起的时间滞后需对加工过程产生的偏差进行修正,导致测量的不精确而出现许多不合格制品。
在线测量制品壁厚尺寸能把滞后时间减少到最小,因此提高加工过程工过程产生的偏差修正的精度。Diderichs 和Oeynhauser[12]使用置于模具内的超声波传感器来测量壁厚分布。其测量原理如图10所示。在超声波传感器内压电晶体产生的短超声波在物体,之后被物体壁面反射,返回传感器。被测量物体的壁厚s就等超声波在物体内的速度乘超声波在物体内传送所需时间的一半。但是超声波测量的精度受聚合物性能(如密度、结晶度)与温度的影响很大。
4.制品冷却及固化阶段研究进展
制品冷却及固化是指型坯吹胀紧贴模壁后凭借热扩散率较高的模具和压缩空气进行冷却,冷却至一定温度后开模,再在空气中冷却的过程。一般包括外冷却(制品外表面与模腔间的导热),内冷却(制品内表面与冷却空气或其它介质间的对流传热)及开模后冷却(制品的内外表面与空气或其它介质的自然对流传热)。
制品冷却及固化阶段的实验研究主要是测量制品瞬态温度、收缩率、翘曲等。
制品的瞬态温度一般是利用高灵敏度的热电偶和数据采集器来测量。1981年,Edward[13]等人设计“半瓶成型实验”来验证其挤出吹塑冷却过程的理论预测。如图11所示。实验中外表面的瞬时温度用热电偶测得,内表面温度在制品一离开模具用辐射高温计测得。其结果与理论预测结果基本一致。1995年Diraddo等[14]用六个热电偶从模具的不同部位插入制品的不同厚度处,并通过与之连接的温度采集器采集温度,获得制品不同厚度处的瞬态温度,这与只测量内、外表面温度有了较大的改进。
而最早测得制品的收缩率是Diraddo等[14]。他们在模腔内加工出尺寸为5mmx5mm的网格,型坯吹胀后网格印在制品的表面上,这样可直接测出制品在轴向和周向收缩,然后根据质量守恒定律计算径向收缩。
制品翘曲一般用三维激光数字系统测量制品的形状[15],进而得到制品的收缩和翘曲。
5.结论
实验研究一直是指导工程应用最直接的方法,也是理论研究的基础和依据。挤出吹塑成型过程包括型坯成型、型坯吹胀以及制品冷却与固化三个阶段。各国的研究者正采用不同的实验方法和装置对挤出吹塑各个阶段进行研究,其研究发展对工艺及模具结构优化和生产效率的提高有重要意义。随着科技的发展,实验手段的改善,挤出吹塑成型过程的实验研究将会更上一层楼,为实际生产提供更好的指导,生产出在质量、性能等各方面适应社会需求的中空吹塑件
⑹ 塑料波纹管的壁厚要减薄,模具好改吗
冲压料的厚度减薄1.0mm,如果是冲裁模,冲裁的光亮带会减窄,毛刺会增大。如果是拉伸模,拉伸件会起皱,拉伸件会出现锥度。应该调整模具。
⑺ 关于模具的基本知识
模具基础知识是讲述模具的基本构成,形状对制品的影响,模具模型介绍等知识内容。
1. 模具的基本构成
(1)前模(母模)(定模)﹑(2)后模(公模)(动模)﹑(3)嵌件(镶件)﹑(4)行位(滑块)、(5)斜顶﹑(6)顶针﹑(7)浇口(入水口)
2. 模具制品形状对制品的影响
壁厚﹐几何形状﹐会影响成形收缩率﹐脱模斜度大小
3. 入水口对制品收缩率的影响
入水口的尺寸大则收缩率小﹐尺寸小则收缩率大﹐料流方向平行则收缩率大﹐垂直方向则收缩小。4. 模具壁厚过大﹑壁厚过小的影响
壁厚过大﹕(1)增加成本
(2)延长成形时间﹐生产效率降低
(3)品质难管控﹐易出现气泡﹐缩孔﹐凹陷等
壁厚过小﹕(1)塑料在模具内流动的阻力大。如形状较复杂的﹐成形会困难
(2)强度较差
如果塑件的壁厚不均匀﹐那么成形过程后会收缩不匀﹐不仅造成气泡﹑凹陷﹑变形还会存在较大的内应力。
壁厚与壁薄的交界处避免有锐角﹐过度要绶和﹐厚度应沿著塑料流动的方向逐渐减小。
5. 圆角(R位)
设置圆角(R位)增加强度﹐使塑件不致变形或裂纹
6. 加强筋
(1)为了确保制品的强度和刚性﹐又不使塑件壁厚﹐可在塑件适当的部位设置加强筋﹐防止变形﹐在某些情况下﹐还可以改善成形中塑料流动的问题。
(2)加强筋的厚度不可超过塑件的50%﹐通常大约在20%左右
(3)加强筋应比塑件的平面低
7. 孔
(1)孔的周边容易产生熔接痕﹐降低了塑件的强度﹐注意﹕孔与孔﹑孔与塑件之间的距离一般应取孔的两倍以上
(2)孔的边缘可用凸台加强孔的强度
(3)盲孔的深度不可超过孔径直径的4倍
(4)螺丝孔特别应注意孔的强度﹐孔径的尺寸大小。如果孔径太大打入螺丝后会有打滑的现象,如果孔径太小则会有打不入螺丝或打爆螺丝柱。
(5) 孔柱太长(高)应注意模具排气不良
(6)孔径的深度最好是不超过孔径的8倍
(7)带有台阶的孔﹐型芯分别固定在定﹑动模两侧﹐很难保证同心度﹐而且在两个型芯的接合位易产生毛边﹐所以应将任一方的型芯(孔径)增大0.5MM以上﹐由另一端的导向成形
8.模具的嵌件﹑行位﹑斜顶
模具的嵌件﹐行位和斜顶通常都是镶在模具的动模上﹐如果嵌合的不严密就会有毛边。
⑻ 模具设计有哪些基本的要点
模具设计的要点
1.模具设计的要点
(1)模具材料的选用:模芯材料的选择以资源、成本、寿命要求为基本原则,以及耐热、耐磨、耐蚀性要好,易于切削加工、熔焊、不生锈等。被用来做模具(模芯、模套)的材料主要有:碳素结构钢(45 钢应用最广);合金结构钢(如12CrMo、38CrMoAl等);合金工具钢等。而对于挤管式模芯的结构特点,其长嘴定径区是一个薄壁圆管,一般不易进行热处理,其耐磨性要求较严,尤其是用于绝缘挤出的模芯,多用耐磨的合金钢(如30CrMoAl)制成。模套材料的耐磨要求可以降低,而加工精度必须提高,往往模套以45 钢制成,内表面镀铬抛光达▽7。
(2)挤压式模芯(无嘴)的结构尺寸如下图:
1-d 2-d 3-L 4-L 5-D
6-M 7-B 8-D 9-φ 10-φ
在材料确定后,以工艺的合理性,兼顾加工的可能性恰当设计各部尺寸,应注意的要点如下:
1)外锥角φ :根据机头结构和塑料流动特性设计,锥角控制在45°以下,角度越小,流道越平滑,突变小,对塑料层结构有益。在挤出聚乙烯等结晶性高聚物时,对突变而导致的预留内应力的避免尤其重要,只有充分予以注意才能有效的提高制品的耐龟裂性能。角度的大小往往根据机头内部结果特点决定。
2)模芯外锥最大直径D :该尺寸是由模芯支持器(或模芯座)的尺寸决定的,要求严格吻合,不得出现“前台”,也不可出现“后台”,否则将造成存胶死角,直接影响塑料层组织和表面质量。
3)内锥最大直径D :该尺寸主要决定于加工条件和模芯螺柱的壁厚,在保证螺纹强度和壁厚的前提下,D 越大越好,便于穿线。
4)模芯孔径d :这是对挤出质量影响最大的结构尺寸,按线芯结构特性及其尺寸设计。一般情况下,单线取d =线芯直径+(0.05~0.15)mm;绞合线芯取d=线芯外径+(0.1~0.25)mm。既不能太大,也不能太小。因为过大了,一则形成线芯的摆动而造成挤出偏芯,再则会出现倒胶,既有害挤包层质量,又有可能造成断线。而过小,则易刮伤线芯,也使模具寿命降低;对绞线而言,由于线径不均,模孔d 过小时,则是断线的主要原因。通常为加工便利,且模芯孔径尺寸系列化,则多取模芯孔径d 为整数。
5)模芯外锥最小直径d :d 实际上是决定模芯出线端口厚度的尺寸,端口厚度△=1/2(d -d )不能太薄,否则影响使用寿命;也不宜太厚,否则塑料熔体流道发生突变,并且形成涡流区,引发挤出压力的波动,而且易形成死角,影响塑料层质量,一般模芯出线端口的壁厚控制再0.5~1mm为宜。
6)模芯定径区长度L :L 决定线芯通过模芯的稳定性,但也不能设计的太长,否则将造成加工困难,工艺上的必要性也不大,一般L =(0.5~1.5)d ,且模芯孔径d 较大时选下限,否则,反之。
7)模芯锥体长度L :这往往是设计给出的参考尺寸,从上图不难看出,
tgφ ∕2=(D -d )∕2 L ,亦即L =(D -d )∕【2(tgφ ∕2)】。
所以L 可以依据上述决定的尺寸确定,经计算确定L 的长度,如果太长或太短,与机头内部结构配合不当,可回过头来修正锥角φ ,然后再计算L 直至合适。
(3)挤压式模套的结构尺寸如下图:
1-d 2-d′ 3-l 4-a 5-b
6-L 7-D 8-D′ 9-φ
1)模套压座外径D:根据模套座(或机头结构内筒直径)设计,一般小于筒径内孔0.5~1.5mm,此间隙是工艺调整偏芯、确保同心度的必要因素,间隙不能太小,否则满足不了调偏的需要;间隙太大也不行,因为太大影响模套的稳固性,甚至在挤出过程中发生自行偏斜。
2)内锥最大直径D′:这是模套设计的精密尺寸之一。其大小必须严格与模套座(或机头内锥)末端内径一致,否则组装模套后将产生阶梯死角,这是工艺所不允许的。
3)模套定径区直径d:这又是模套设计的精密尺寸之一。要根据产品直径、各挤出工艺参数及挤制塑料特性来严格设计。一般d=成品标称直径+(0.05~0.15)mm。
4)模套内锥角φ:角φ是由D′、d及模套长度制约的,角φ又同时受到与其配套的模芯的外锥角的制约,角φ必须大于模芯外锥角3~10°,若没有这个角度差,便保证不了挤出压力,当然挤出压力也不能太大,因为这样会影响挤出产量,因此角度差也不能太大。角φ和D′、d一样都不能按参考尺寸设计,因此三个尺寸必须同时精密计算,相互修正,并在加工中依照尺寸l和L进行调整。
5)模套定径区长度l:一般取l=(1~3)d为宜,长一些对定型有利,但越长阻力越大,影响产量。所以,当d较大时,不能取上限。
6)模套压座厚度b:按模套座深度(或机头内筒出口处深度)设计,一般要大0.3~0.5mm。
7)模套外径d′:根据模套压盖内孔设计一般要小于压盖内孔2~3mm,但也不宜过小,否则间隙过大将造成散热不均匀。
8)模套总长L:这是设计给出的参考尺寸,由b和可调整的长度a来确定。
(4)挤管式模芯(长嘴)的结构尺寸如下图所示:
1-d 2-d′ 3-δ 4-l 5-l′
6-L 7-D 8-M 9-D′
挤管式长嘴模芯的结构尺寸除定径区外,其余外形尺寸与挤压式模芯设计基本相同,现对挤管式模芯定径部分的尺寸设计做一简述。
1)模芯定径区内径d:又叫模芯孔径。该尺寸根据选用材料的耐磨性、半制品尺寸大小及其材质与外径规整程度等设计,一般设计为d=d +(0.5~2)mm或d=d +(3~6)mm,主要因为线芯尺寸较小且规则,而缆芯较大且外径尺寸不规则的缘故。为了模具系列化,通常将模芯孔径加工成整数尺寸。
2)模芯定径区外圆柱(长嘴)直径d′:从上图可看出d′决定于尺寸d及其壁厚δ,即d′=d+2δ。壁厚的设计既要考虑模芯的寿命,又要考虑塑料的拉伸特性及电线电缆塑料层的挤包紧密程度,一般设计为d′=d+2(0.5~1.5)mm,即模芯嘴壁厚为0.5~1.5mm。这个数值不能太大,否则拉伸比就大,塑料层拉伸后强度提高,而延伸率下降,影响电线电缆的弯曲性能;但也不能太小,太小因过薄使其使用寿命降低。
3)定径区外圆柱(模芯嘴)长度l:该尺寸依据尺寸d考虑挤出塑料成型特性设计,一般设计为l=(0.5~2)d,d值大取下限,d值小取上限,用于挤护套的模芯取下限,挤绝缘时取上限。
4)定径区内圆柱(承线)长度l′:该尺寸由加工条件,半制品结构特性决定。无论如何l′必须比l长度大2~4mm,这是确保模芯强度的必需,所以l′实际是参考l决定的。
(5)挤管式模套的结构型式与挤压式模套基本相同。所不同之处是其结构尺寸中的模套定径区的直径及其长度,必须按与其配合的挤管式模芯来设计。
1)模套定径区直径d :该尺寸按挤管式模芯嘴外圆直径d′、线芯或缆芯外径、挤包绝缘或护套厚度等设计。一般设计为d =d′+2倍挤包厚度,并视绝缘(护套)厚度、产品结构要求及塑料的拉伸特性而定。
2)模套定径区长度l :该尺寸往往根据塑料的成型特性和模芯定径区外圆柱(模芯嘴)的长度l 而定,一般设计为l =l -(1~6)mm,而且挤包绝缘(护套)厚度小时取下限(即减去值取上限);否则,反之。
总之设计模具时,除考虑材料、加工、使用寿命外,还应满足下列条件:1)增加模具的压力,使塑料从机筒进入模具后,压力增大且均匀稳定,从而增加塑料的塑化和致密性,提高产品的质量;2)增长模具配合部分的塑料流动通道,使流动中的塑料进一步塑化,从而提高塑料塑化的程度;3)消除模具配合中产生的流动死角,使流道形成流线型,利于塑化好的塑料挤出;4)抽真空挤塑的模具,模芯的承线径一般应在20~40mm,模套的承线径一般在15~30mm。
二、工艺配模
配模是否合理,直接影响挤塑的质量和产量,故配模是重要操作技能之一。由于塑料熔体离模后的变化,使得挤出线径并不等于模套的孔径,一方面由于牵引、冷却使制品挤包层截面收缩,外径减少;另一方面又由于离模后压力降至零,塑料弹性回复而胀大,离模后塑料层的形状尺寸的变化与物料性质、挤出温度及模具尺寸和挤出压力有关。模具的具体尺寸是由制品的规格和挤塑工艺参数决定的,选配好适当的模具,是生产高质量、低消耗产品的关键。
1.模具的选配依据
挤压式模具选配主要是依线芯选配模芯,依成品(挤包后)的外径选配模套,并根据塑料工艺特性,决定模芯和模套角度及角度差、定径区(即承线径)长度等模具的结构尺寸,使之配合得当、挤管式模具配模的依据主要是挤出速俩的拉伸比,所谓拉伸比就是塑料在模口处的圆环面积与包覆与电线电缆上的圆环面积之比,即模芯模套所形成的间隙截面积与制品标称厚度截面积之比值,拉伸比:
K=(D -D )/(d -d )
其中 D ――为模套孔径(mm);
D ――为模芯出口处外径(mm);
d ――为挤包后制品外径(mm);
d ――为挤包前制品直径(mm)。
不同塑料的拉伸比K也不一样,如聚氯乙稀K=1.2~1.8、聚乙烯K=1.3~2.0,由此可确定模套孔径。但此方法计算较为繁琐,一般多用经验公式配模。
2.模具的选配方法
(1)测量半制品直径:对绝缘线芯,圆形导电线芯要测量直径,扇形或瓦形导电线芯要测量宽度;对护套缆芯,铠装电缆要测量缆芯的最大直径,对非铠装电缆要测量缆芯直径。
(2)检查修正模具:检查模芯、模套内外表面是否光滑、圆整,尤其是出线处(承线)有无裂纹、缺口、划痕、碰伤、凹凸等现象。特别是模套的定径区和挤管式模芯的管状长嘴要圆整光滑,发现粗糙时可以用细纱布圆周式摩擦,直到光滑为止。
(3)选配模具时,铠装电缆模具要大些,因为这里有钢带接头存在,模具太小,易造成模芯刮钢带,电缆会挤裂挤坏。绝缘线芯选配的模具不易过大,要适可而止,即导电线芯穿过时,不要过松或过紧。。
(4)选配模具要以工艺规定的标称厚度为准,模芯选配要按线芯或缆芯的最大直径加放大值;模套按模芯直径加塑料层标称厚度加放大值。
3.配模的理论公式
(1)模芯 D =d+e
(2)模套 D =D +2δ+2△+e
式中:D ――模芯出线口内径(mm);
D ――模套出线口内径(mm);
d ――生产前半制品最大直径(mm);
δ――模芯嘴壁厚(mm);
△――工艺规定的产品塑料层厚度(mm);
e ――模芯放大值(mm);
e ――模套放大值(mm)。
(3)放大值e 或e 的说明。
1)绝缘线芯模芯e 的放大值为0.5~3mm;
2)绝缘线芯模套e 的放大值为1~3mm;
3)生产外护套电缆用模芯e 的放大值、铠装电缆为2~6mm,非铠装为2~4mm;
4)生产外护套电缆用模套e 的放大值为2~5mm。
4.举例说明模具的选配
1)生产绝缘线芯3×185mm 的实心铝导体扇形电缆,其扇形(标称)宽度为21.97mm(其最大宽度允许值22.07mm),绝缘层标称厚度为2.0mm。(其最小厚度允许值为2.0×90%-0.1=1.7mm,模芯嘴壁厚为1.0mm,选用模具。
模芯D =d+e =21.97+1.5=23.47(mm)考虑到实体扇形及最大宽度,选取D =24mm。
模套孔径D =D +2δ+2△+e
=24+2×1+2×2+3=33(mm)
2)生产电缆外护套,其型号为VLV,规格为1×240mm ,电压为0.6/1kV,
选用模具。该电缆成缆后直径为23.6mm,护套标称厚度为2.0mm,取模芯嘴壁厚为1.5mm。
模芯孔径 D =d+e =23.6+3=26.2≈27mm
模套孔径 D =D +2δ+2△+e
=27+2×1.5+2×2+4=38mm
3)在实际生产过程中,模具的选配往往在操作规程或生产工艺卡中给出一定的经验公式,如某厂φ65挤塑机给出的模具选配公式(△为塑料挤包层的标称厚度)。
挤压式 模芯(mm) 模套(mm)
单线
绞线 导线直径+(0.05~0.10)
绞线外径+(0.10~0.15) 导线直径+2△+(0.05~0.10)
绞线外径+2△+(0.05~0.10)
挤管式 模芯(mm) 模套(mm)
绝缘
护套 线芯外径+(0.1~1.0)
缆芯最大外径+(2~6) 模芯外径+2△+(0.05~0.10)
模套外径+2△+(1.0~4.0)
线芯或缆芯外径不均时,放大值取上限;反之取下限。在保证质量及工艺要求的前提下,要提高产量,一般模套放大值取上限。
5.选配模具的经验
1)16mm 以下的绝缘线芯的配模,要用导线试验模芯,以导线通过模芯为宜。不要过大,否则将产生倒胶现象。
2)抽真空挤塑时,选配模具要合适,不宜过大,若大,绝缘层或护套层容易产生耳朵、起棱、松套现象。
3)挤塑过程中,实际上塑料均有拉伸现象存在,一般塑料的实际拉伸在2.0mm左右。根据拉伸考虑模套的放大值,拉伸比大的塑料模套放大值大于拉伸比小的塑料模套放大值,如聚乙烯大于聚氯乙稀。
4)安装模具时要调整好模芯与模套间的距离,防止堵塞,造成设备事故。
⑼ 模具中的加胶与减胶是什么意思
就是根据产品的要求,改变模具型腔的大小。加胶就是在原有模具上修改模具,使得注塑出来的塑件壁厚厚度增加一定的数值,减胶则相反。
模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分,分开时取出制件,合拢时使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形状复杂,承受坯料的胀力,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求。
(9)模具固定如何增加导管壁厚扩展阅读:
压缩成型是将塑料直接加入到具有一定温度的敞开的模具型腔内,然后闭合模具,在热与压力作用下塑料熔融变成流动状态。由于物理及化学作用,而使塑料硬化成为具有一定形状和尺寸的常温保持不变的塑件。
在高温和一定的压力下,通过具有特定断面形状的口模,然后在较低的温度下,定型成为所需截面形状的连续型材的一种成型方法。
挤塑成型的生产过程,是准备成型物料、挤出造型、冷却定型、牵引与切断、挤出品后处理(调质或热处理)。在挤塑成型过程中,注意调整好挤出机料筒各加热段和机头口模的温度、螺杆转数、牵引速度等工艺参数以便得到合格的挤塑型材。
⑽ 模具设计常用的基本知识有哪些-模具设计知识
模具设计常用的基本知识有哪些-模具设计知识
模具知识大家都了解吗?知道模具设计常用的基本知识有哪些吗?下面,我为大家分享模具设计常用的基本知识,快来看看你都知道几个吧!
流道有那些形式?
有圆形流道→半圆形流道→T形流道→正六角形流道。
模具设计人员的常备手册与书籍?
钢材书籍、塑料书籍、模具标准件书籍。
弹簧的作用是什么?
外用出现时产生反弹力
模具为什么要拔模?
防止产品脱模时被拉伤。
螺丝的作用及配合长度的确定?
主要起紧固定作用,配合长度一般取螺丝直径的1.5到2倍。
常用塑胶工程材料及收缩率?
ABS:0.5%(超不碎胶)
pc:0.5%(防弹玻璃胶)
PMMa:0.5%:(有机玻璃)
pe:2%聚乙烯
PS:0.5%(聚苯乙稀)
pp:2%(百折软胶)
PA:2%(尼龙)
PVC:2%(聚氯乙烯)
POM:2%(塞钢)
ABS+PC:0.4%
PC+ABS :0.5%
工程材料: ABS PC PE POM PMMA PP PPO PS PET
模具分为那几大系统?
浇注→顶出→冷却→成型→排气
在做模具设计过程中应注意哪些问题?
1、壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大。
2、过渡部分应逐步,圆滑过渡、防止有尖角。
3、浇口。流道尽可能宽大,粗短,且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置,必要时应加冷料井。
4、模具表面应光洁,粗糙度低(最好低0.8)
5、排气孔,槽必须足够,以及时排出空气和熔体中的气体。
6、除PET外,壁厚不要太薄,一般不得小于1mm.
塑胶件常出现的瘕疵?
缺胶→披风→气泡→缩水→熔接痕→黑点→条纹→翘起→分层→脱皮
常用的塑胶模具钢材?
45# S50c 718 738 718H
738H P20 2316 8407 H13
NAK80 NAK55 S136 S136H SKD61
高镜面抛光用哪种纲材?
常用高硬热处理钢材,例如:SKD61、8407、S136
什么是2D,什么是3D?
D的英文是:Dimension(线度、维)的字头,2D是指二维平面,3D是指三维空间,在模具部分,2D通常是指平面图即CAD图,3D通常指立体图。
pro/e的默认精度是多少?UG默认精度是多少?
pro/e默认精度为:0.0012MM,UG默认精度为:0.0254MM。
全球模架生产四强企业?
德国:HASCO 日本:FUTABA(双叶)美国:DME 中国:LKM(龙记)
CAD的默认字高是多少?
CAD默认字高为是:2.5MM。
什么是碰穿,什么是插穿?
与PL面平行的公母模贴合面叫碰穿面,与PL面不平行的公母模贴合面叫插面。
条和丝的关系
条和丝都是长度单位,条为台湾用语,1条=0.01MM,丝为香港用语,1丝=0.01MM,所以1条=1丝。
枕位是什么?
外壳类塑件的边缘常开有缺口,用于安装各类配件,此处形成的枕壮分型部分称为枕位。
模架有那些结构?
面板→A板→B板→方铁→导柱→顶针板→顶针固定板→底板
分型面的基本形式有哪些?
平直→倾斜→曲面→垂直→弧面
在UG中如何相互隐藏?
ctrL+B或ctrL+shift+B
模具加工机械设备有哪些?
电脑锣→车床→铣床→磨床→钻床
火山口是什么?
BOOS柱根部减胶部分反映在模具上的类型于火山爆发后的形状叫做模具火山口。
呵指是什么?
呵指的是模仁,香港习惯用语。
什么是老虎口?
老虎口又称为:管位,即用来限位的部分。
什么叫排位?
模具上的产品布局称为排位。
什么叫胶位?
模具上的产品的空穴称为:胶位。
什么叫骨位?
产品上的筋称为:骨位
什么叫柱位?
产品上的BOSS的柱称为:柱位。
什么叫虚位?
模具上的间隙称为:虚位。
什么叫扣位?
产品上连接用的钩称为:扣位。
什么叫火花纹?
电火花加工后留下的纹称为火花纹。
什么PL面?
PL面又称:分型面、啪拉面,是指模具在闭合时前模和后模相接触的部分。
电脑锣是什么?
数控铣床和加工中心
铜工是什么?
电火花通常采用易于加工的铜料做放电电极,称为铜工,也称电极,铜工一般分为:粗工、粗幼工、幼工、幼工又称精工。
火花位通常是多少?
放电过程中,铜工和钢料之间的放电间隙称为火花位,粗工火花一般在10到50条,幼工火花位一般在5到15条。
料位是什么?
塑胶产品的避厚,也称肉厚。
原身留是什么?
原身留是相对与割镶件而言,原身留是指一整块钢材为加工胚料,加工的时候一起加工出来。
熔接痕是什么?
两股塑胶相遇所形成的线称为熔接痕。
喷流是什么?
塑胶从进胶口进入型腔后形成弯曲折叠似蛇的流痕称为喷流。
LKM指是什么?
LKM是指龙记模胚,常用的模胚有:LKM、富得巴、明利、环胜、昌辉、德胜。
DME是指什么,HASCO是指什么?
DME和LKM都是标准件的标准,DME是美制的,HASCO是欧制的。
什么叫倒扣。
产品中前后模无法直接脱模的部分成为倒扣。
什么叫防呆。
防呆是一种习惯用语,就是防止出现一种非常简单的错误,防止发呆!例如:一镶件在天地侧都做有相同大小的挂台,现场装配的时候很可能会把天地侧装反,但是他在镶件的一侧做挂台,这时,如果天地侧反着装就装不进去了,想装错都不可能,这种防止出现发呆而产生错误的动作成为发呆。
什么叫啤机?
啤机是地方习惯用语,也就是我们常说的注塑机,成型机。
什么叫止口?
止口就是夹口美术线,又称遮丑线。
什么叫飞模?
飞模就是配模或者标模。
什么叫光刀?
CNC精加工的动作称为光刀,也就是在开粗的基础上加工到位。
什么叫开框?
在模胚上加工放模仁的位置的动作称为开框。
什么叫晒字?
晒字就是放在菲林再那去加字体的加工字体。
什么叫反呵?
将正常情况下的前后模料位倒过来开模的方法称为反呵。
什么叫浮呵?
局部有倒扣的地方采用小镶件弹出的出模方法称为浮呵。
什么叫吃前模?
开模时,产品留在前模称为吃前模。
什么叫顶白?
顶出时所需模力较大,顶针不够力,使产品局部被顶坏,从产品正面看,有明显的白色为顶白,又叫顶高水口。
什么叫烘印。
潜水时入水点在制点外观面上留下的痕迹称为烘印。
什么叫码仔?
码仔属于装夹工具,一种三角形斜面开口位槽的垫块。
什么叫过切?
过切是指过量切削,也就是加工工件时把不需要加工的部分也加工了,过削是不好的。
校杯是什么?
前模弹出开模内行位。
牙嗒是什么?
攻丝.攻螺纹称为牙嗒。
何时需做双色模具?
当一个产品包含两种不同的材质或同一材质不同的颜色时,设计双色模具成型。
工厂的模具设计流程是什么?
客户提供产品图→分析产品→确认塑料品种→确认模具材质→转工程图→乘缩水作镜相→完善组立图→订模胚→订模仁料→拔模→3D 分模→确定流道/浇口方式→参照排位图进行结构设计→拆镶件→更正 3D→工程出图《包括:模仁/镶件/模胚/散件》→做 BOM 表→校对审核
脱模有几种方式?
顺脱和强脱
进胶方式有哪些?
直接进胶→搭接进胶→侧胶→环行进胶→薄片进胶→潜伏式→点进胶→牛角式进胶→扇形进胶。
滑块的斜度一般取多大,斜导柱的斜度一般取多大?
滑块的斜度一般取:20度,斜导柱的斜度一般取18度。
冷料井的作用?
冷料井的作用是:储存先进入模具的那一小部分温度比较低的塑胶料。
定位环的作用?
定位环的作用是:保证模具和注射机之间保持正确的相对位置。
配合的相对位置?
配合主要分为三类:间隙配合、过渡配合、过盈配合。
镶件的作用是什么?
方便加工、防止积碳、利于抛光、节省材料、帮助排气、便于更换、缩小加工机台。
硬度的指标有那几种?
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力,常用的硬度指标有布氏硬度,洛氏硬度和维氏硬度。
曲面能否拔模?组能否拔模?面组能否替换?
曲面不可以拔模,组面可以拔模,面组可以替换。
第一角法与第三角法的区别?
①、凡将物体置放第一象限内,以{视点}(观察者)→(物体)→(投影面)关系而投影视图的画法,即称为第一角法,亦称第一象限法。
②、凡将物体置放第三象限内,以{视点}(观察者)→(投影面)→(物体)关系而投影视图的画法,即称为第三角法,亦称第三象限法。
注:第一角画法和第三角画法的区别是视图放置的文章。
第一角画法:左视图放右边,右视图放左边,上视图放下面,依此类推…
第三角画法:左视图放左边,右视图放右边,上视图放上面,依此类推…
运水有那几种方式?
运水常用的有:直通式、环绕式、水塔式、螺旋式。
三视图的基本原则是什么?
三视图的基本原则是:长对正、高平齐、宽相等。
注射机分为那几类?
按外形分有;立式的'、卧式的、《这两种最常用的》按注塑量分为:超小型注塑机、小型注塑机、中型注塑机、大型注塑机、超大型注塑机。也就是注射量从几毫克到几十千克不等,按合模力分为:几吨到几千吨不等。
锁模力和撑模力之间有何关系?
注塑机的锁模力要大于撑模力,否则模具会模内压力撑开。
公母模的定位方式有哪些?
前后模的定位方式有两类:一是:模板定位,二是:模仁定位。
常用塑胶的合适壁厚是多少?
ABS的合适壁厚为:1.8—3mm,PC的合适壁厚为:2—3.5mm,POM的合适壁厚为:1.5—2.5mm,NoryL合适的壁厚为:2—3.5mm
模具的分类?
模具一般可分为塑胶模具及非塑胶模具,非塑胶模具有:铸造模、锻造模、冲压模、压铸模、塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为:注射成型模、吹气模、压缩成型模、转移成型模、挤压成型模、热成型模、旋转成型模,根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类:大水口模具、细水口模具、热流道模具。
什么叫浇注系统?
从注射机嘴到型腔为止的塑胶流动通道称为浇注系统,浇注系统包括:主流道、分流道、浇口和冷料井。
什么叫逆向工程?
逆向工程是由高速三维激光扫描机对已有的样品或模型进行准确、高速的扫描,得到其三维轮廓数据、配合反求软件进行曲向重构、并对重构的曲面进行在线精度分析、评价构造效果、最终生成IGES或STL数据,据次就能进行快速成型或CNC数控加工。
什么叫溢边值?
溢边值是指塑胶产品是在多大的间隙下会溢出来,(也就是跑毛边)的一个数值,ABS的溢边值为:0.04mm,pc的溢边值为:0.06mm,pA的溢边值为:0.015mm,POM的合适壁厚为:0.04mm,PBT+15%GR的溢边值为:0.03mm,PBT+30%的溢边值为:002mm,PMMA的溢边值为:0.065mm,PVC的溢边值为:0.07mm,AS的溢边值为:0.05mm,ps的溢边值为:0.05mm,pp的溢边值为:0.03mm,PE的溢边值为:0.02mm.
标准的图框是多大?
常用的图框有:A0、A1、A2、A3、A4,A0的图框的尺寸为:1189mx841m,A1的图框的尺寸为:841mx594mm,A2的图框的尺寸为:594mmx420mm,A3的图框的尺寸为:420mmx297mm,A4的图框的尺寸为:297mmx210mm
模具大小的规划?
每个公司的规划模具大小的标准都不一样,但是常见的标准划分如下:15—30系类模胚的模具列为小模,30—50系类模胚的模具列为中模,50以上模胚的模具列为大模。
什么叫弹性变形?什么叫塑性变形?
物体在外力的作用下发生变形,当外力消失后,物体可以恢复到变形前的变形称为弹性变形,当外力消失后,物体无法恢复到变形前的变形称为塑性变形。
模胚常用什么材质?
模胚常用王牌钢(香港叫法),王牌也就是中炭钢、45钢。
CAD绘图工作模型空间和布局空间中有何区别?
模型空间是针对图形实体的空间,布局空间是针对图纸布局的空间。
运水的作用是什么?
运水的作用就是:控制模仁的温度。
模具是什么?
在工业生产中,用各种压力机和装在压力机上的专用工具,通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品,这种专用工具统称为模具。
;