1. 设计精密注塑模具应注意什么问题呢
在国家十二五提出的新型工业化道路建设规划中,模具行业未来要朝着大型、精密、复杂、长寿命和标准化的方向发展,而对于设计精密注塑模具来说,虽然目前进步很快,但仍有许多有待改进和应该注意的问题。
在精密注塑中,模具是用以取得符合质量要求的精密塑料制品的关键之一,精密注塑用的模具应切实符合制品尺寸、精度及形状的要求。这就要求首先要采用适当的模具尺寸公差,以防止产生成型收缩率误差;同时要防止发生注塑变形和防止发生脱模变形,从而才能够提高模具精度的误差,保持模具精度。
2. 注塑医疗模具制作标准
医疗模具制作标准非常多,几乎每个不同的产品都有不同的标准,一般在沿海城市比较多,如江苏、上海、浙江、广东,主要以这些地方为主。 医疗模具要求确实非常高,主要制作标准体现在产品,比如很多医疗产品都是带鲁尔接头的,这就是一个制作标准,要是模具厂不懂这个标准,就麻烦了,还有很多产品尺寸都有国标的 模具方面的标准主要在全自动生产、多腔,不能有任何毛刺飞边,
3. 通常模具中哪些零件需作热处理,作哪类热处理其作用是什么
压铸模零件的热处理:
1、淬火设备为高压高流率真空气淬炉。
(1)淬火前:采用热平衡法,提高模具加热和冷却的整体一致性。对凡是影响到这一点的薄壁孔、沟槽、型腔等,都要进行填充、封堵,尽量做到模具能均衡加热和冷却;同时,注意装炉方式,防止压铸模在高温时因自重而引起的变形。
(2)模具的加热:在加热过程中要缓慢加热(用200℃/h升温),并采用两级预热方式,防止快速升温造成模具内、外温差过大,引起过大的热应力,同时减小相变应力。
(3)淬火温度与保温时间:要采用下限淬火加热温度,均热时间不宜过短或过长,一般由壁厚和硬度来确定均热时间。
(4)淬火冷却:采用预冷方式,并通过调节气压与风速,有效的控制冷却速度,使之最大限度地实现理想冷却。即:预冷到850℃后,增大冷却速度,快速通过“C”曲线鼻部,模温在500℃以下则逐渐降低冷却速度,到Ms点以下则采用近似等温转变的冷却方式,以最大限度地减少淬火变形。模具冷却到约150℃时,关闭冷却风机,让模具自然冷却。
2、退火包括锻造后的球化退火和模具制作过程中的去应力退火两部分。其主要目的:在原材料阶段进行结晶组织的改良;方便加工而降低硬度;防止加工后变形和淬火裂纹而去除内应力。
(1)球化退火。模具钢经锻造后,钢的内部组织变成不稳定的结晶,硬度高切削困难,且此种状态的钢,内应力大,加工后容易变形和淬裂,机械性能差,为使碳化物结晶变成球化稳定组织须进行球化退火。
(2)去应力退火。对有残留应力的模具钢进行机械加工,加工后会产生变形,如果机械加工后仍留有应力,则在淬火时会发生很大的变形或淬火裂纹。为防止这些问题发生,必须进行去应力退火。
模具制作过程中一般进行三次去应力退火:
(1)在切削掉原材料体积的1/3以上形状或对原材料厚度1/2深度加工时,加工余量留有5~10mm,进行第一次去应力退火。
(2)在精加工留有余量(2~5mm)时,进行第二次去应力退火。
(3)在试模后,淬火前进行第三次去应力退火。
3、回火淬火的模具冷却到约100℃时,就要立即进行回火,以防止继续产生变形,甚至开裂。回火温度由工作硬度来确定,一般要进行三次回火。
4、氮化处理一般压铸模经淬火、回火(45~47HRC)后就能使用,但为了提高模具的耐磨性、抗蚀性和抗氧化性,防止粘模,延长模具的寿命,必须进行氮化处理。氮化层深度一般为0.15~0.2mm。氮化后需要打光,磨去白亮层(厚约0.01mm左右)。
5、几点说明
(1)模具的热处理变形是由于相变应力、热应力的共同作用引起的,受多种因素影响。因此,在正确选材的前提下,还要注意毛坯的锻造,要采用六面锻造的方法,反复镦拔。同时,在模具的设计阶段就必须注意,使壁厚尽量均匀(壁厚不均匀时要开工艺孔);对形状复杂的模具,要采用镶拼结构,而不采用整体结构;对有薄壁、尖角的模具,要采用圆角过渡和增大圆角半径。在热处理时要作好数据记录,长、宽、厚各方向上的变形量,热处理条件(装炉方式、加热温度、冷却速度、硬度等),为日后模具的热处理积累经验。
(2)压铸模的加工一般有两种工艺流程,都是根据实际情况确定的。第一种:一般压铸模。锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留有余量5~10mm)→粗加工→第二次去应力退火(留有余量2~5mm)→精加工→第三次去应力退火(试模后、淬火前)→淬火→回火→钳修→氮化。第二种:特别复杂的及淬火很易变形的模具。锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留有余量5~10mm)→淬火→回火→机、电加工→第二次去应力退火(留有余量2~5mm)→机、电加工→第三次去应力退火(试模后)→钳修→氮化。
4. 做模具设计需要了解的
通用塑料
作为一般性材料使用,产量大,价格低,性能一般,生产商多。可加入稳定剂,玻纤等材料将通用塑料改性,加强应用性能,但还远不及工程塑料的性能优良。
工程塑料
具优异的综合性能:机械,电性能,耐热性能,耐化学性能,尺寸稳定性能,加工性能高,并可在较宽的温度范围和较长时间良好的保持这些性能,并在承受机械应力和较为苛刻的化学,物理环境中长期使用。产量少,价格较贵,生产厂家少。
PC , POM , PBT , PET , NYLON (PA) , NORYL
3-1通用塑料
AS(SAN)丙烯晴-苯乙烯 透明大力胶
AS是丙烯晴(A),苯乙烯(S)的共聚物,耐气候性中等,不受高湿度环境影响,能耐,一般性油脂,去污剂和轻度酒精,耐疲劳性较差,不易因能应力而开裂,料质透明度颇高,流动性好于ABS。
合适的塑料产品:托盘类,杯,餐具,牙刷,冰箱内格,旋钮,灯饰配件,饰物,仪表镜,包装盒,文具
其它: ,收缩率0.2-0.7% ,合适的壁厚1.5-3mm,
PSGP 改性聚苯乙烯 204
透明度达88-92%,折光率1.59-1.60,适合作透光制品,染色性强,无毒无味,不致菌类生长,较高的冲击强度,耐酸碱性能好,不耐依据溶剂,电气性能优良,易成型,吸湿少于0.02%可在高湿度保持强度和尺寸,但脆性大。
合适的塑料产品:装饰品,照明指示牌,灯罩,文具,透明玩具,日用品,仪表镜片,冷藏库和冰箱内绝热层(发泡后)。
其它:收缩率0.4-0.6% 合适的薄厚1.5-3mm。
PSHI 高冲击聚苯乙烯
成分中含橡胶后抗冲击强度大大提高,制品上可设计扣位和柱位而柱位亦可用自攻螺丝,在85度下长时间使用,老化加速寿命减少。
合适的塑料产品:各类家电外壳,文具,玩具,电子零件,电子仪表壳,冷藏库和冰箱内壳,电话机。
其它:收缩率0.4-0.7% 合适的薄厚2-3mm。溢边值0.03mm
PP 聚丙烯 百折胶
类似白色蜡状,比聚乙烯更透明更轻,注塑时流动性好,吸水性低于0.02%,耐化学有机溶剂,除浓硝酸浓硫酸外在很多介质中很稳定,抗冲击强度高,来回屈服力非常高,高频电性能不好,易成型收缩率大,耐温度性强,低温呈脆性,耐磨性不高。
合适的塑料产品:一般结构件,耐腐蚀件,受热的电气绝缘零件。各类家庭用品,文具,玩具,化学容器,医疗用品。
其它:收缩率1.0-3.5% 加入30%玻纤可改善至0.7%左右 合适的薄厚1.5-2.5mm。溢边值0.03mm
PE 聚乙烯
最轻的塑料之一,半透明白色状,结晶性材料,屈服能力高但不易回复,优良的介电性能,透水率低耐水性好,化学稳定性高,使用温度可达80-100度摩擦性能和耐寒性好,但机械强度不高,质软,成型收缩大,表面不易粘贴,印刷。
合适的塑料产品:一般电缆的包皮,耐腐蚀件,表面涂层。
HDPE:胶袋,日用品水桶,电线,玩具,建材。
LDPE:胶袋,胶花,玩具,高频电线。
其它:收缩率1.5-4.0% 合适的薄厚1.0-2.5mm。溢边值0.02mm
PMMA 聚甲基丙烯酸酯 亚加力 有机玻璃
有极好的透光性,在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光,室外十年仍有89%,紫外线达78.5% 。机械强度较高,有一定的耐寒性,耐腐蚀,绝缘性能良好,尺寸稳定,易于成型,质较脆,易熔于有机溶剂,表面硬度不够,易擦毛。
合适的塑料产品:有一定强度要求的透明结构件。
仪表镜片,光学制品,电气,医疗器材,透明模型,
装饰品,太阳镜片,广告牌。
其它:收缩率0.4-0.7% 合适的薄厚1.5-4mm。溢边值0.03mm
3-2工程塑料
PC 聚碳酸酯
具有突出的冲击韧性和抗蠕变性能,有很高的耐热性,耐寒性也很好,脆化温度达-100度,抗弯强度与尼龙相当,并有较高的延伸率和弹性模量,但疲劳强度小于尼龙66。吸水性较低,收缩率小,尺寸稳定性好,成型的零件可达很精密的公差,并在很宽的变化范围内保持尺寸的稳定性。耐磨性与尼龙相当,并有一定的抗腐蚀能力,但成型条件要求高。可在较高干温度.高载荷下条件下长期应用,但不可在湿温下使用。
合适的塑料产品:各种齿轮,涡轮,齿条,凸轮,轴承,心轴,滑轮,传送链,螺母,垫圈,泵叶轮,灯罩,容器,外壳,盖板,高温电气制品,风筒壳,火牛壳,电机壳,工具箱,奶瓶,照相机零件,安全帽,食品盘,医疗器材,CD等
其它:收缩率 0.5-0.7% 合适的薄厚2-3.5mm。溢边值0.06mm
PC加入玻缄可改善其收缩率,机械强度,耐温性,在100度左右长期 使用钢性会增加,制品可用退火改善内应力。
PA 尼龙
PA的机械性能中如抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变,所以水相对是PA的增塑剂,加入玻纤后,其抗拉抗压强度可提高2倍左右,耐温能力也相应提高,PA本身的耐磨能力非常高,所以可在无润滑下不停操作,如想得到特别的润滑效果,可在PA中加入硫化物。
合适的塑料产品:各种齿轮,涡轮,齿条,凸轮,轴承,螺旋桨,传动皮带
其它: 收缩率 1-2% 需注意成型后吸湿的尺寸变化。
吸水率 100% 相对吸湿饱和时能吸8%
合适壁厚:2-3.5mm
PA66 疲劳强度和钢性较高,耐热性较好,摩擦系数低,耐磨性好,但吸湿性大,尺寸稳定性不够。
应用:中等载荷,使用温度<100-120度无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动零件。
PA 尼龙
PA6 疲劳强度钢性,耐热性低于尼龙66,但弹性好,有较好的消振,降噪能力。白色
应用:轻载荷,中等温度(80-100)无润滑或少润滑情况
PA610 强度.刚性耐热性低于尼龙66,但吸湿性小,耐磨性好。土黄色
应用:同尼龙6,宜作要求比较精密的齿轮,工作条件湿度变化大的零件。
PA1001 强度,刚性耐热性低于尼龙66,吸湿性低于尼龙610,成型工艺好,耐磨性好。
应用:轻载荷,温度不高,湿度变化较大,的条件下无润滑或少润滑的情况下工作的零件
MCPA 强度,耐疲劳性,耐热性,刚性均优于PA6及PA66,吸湿性低于PA6及PA66,耐磨性好,能直接在模型中聚合成型,宜浇铸大型零件。应用:高载荷,高使用温度(低于120)无润滑或少润滑的情况下。乳白色
POM 聚甲醛 塑钢
抗拉强度,冲击韧性.刚性.疲劳强度,抗蠕变性能很高,尺寸稳定性好,吸水性小,摩擦系数小,具优良的耐摩擦磨损性能,在高温和水中仍有很大的刚性,耐化学腐蚀,性能同于PA,但价格较低,耐反复扭曲,有突出的回弹能力。成型比尼龙困难,加热易分解。
合适的塑件产品:可替代大部分的有色金属,用于各种齿轮,涡轮,齿条,凸轮,轴承,泵叶轮,汽车,仪表,机床等
其它:收缩率 2-3.5% 48小时内还会收缩1%。
合适壁厚:1.5-2.5mm 乳白色 溢边值0.04mm
5. 医疗类产品对注塑模具有要求吗
医疗类模具一般对使用寿命要求很高,所以对于模具钢料的要求也很高,一定要用好的钢料。因为医疗模具对产品光洁度要求高,对产量和精度也要求很高!所以西诺的医疗类模具用钢料不会差于S136,至少有近300万模次的使用寿命!