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1、模具溫度控制方法
模具溫度對膠件的成型質(zhì)量、成型效率有著較大的影響。在溫度較高的模具里,熔融膠料的 流動性較好,有利于膠料充填型腔,獲取高質(zhì)量的膠件外觀表面,但會使膠料固化時間變長, 頂出時易變形,對結(jié)晶性膠料而言,更有利于結(jié)晶過程進行,避免存放及使用中膠件尺寸發(fā) 生變化;在溫度較低的模具里,熔融膠料難于充滿型腔,導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力增加,表面無光澤,產(chǎn) 生銀紋、熔接痕等缺陷。
不同的膠料具有不同的加工工藝性,并且各種膠件的表面要求和結(jié)構(gòu)不同,為了在最有效的 時間內(nèi)生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的膠件,這就要求模具保持一定的溫度,模溫越穩(wěn)定,生產(chǎn)出的 膠件在尺寸形狀、膠件外觀質(zhì)量等方面的要求就越一致。 因此,除
2、了模具制造方面的因素外, 模溫是控制膠件質(zhì)量高低的重要因素,模具設(shè)計時應(yīng)充分考慮模具溫度的控制方法。
1模具溫度控制的原則和方式
1.1模具溫度控制的原則
為了保證在最有效的時間內(nèi)生產(chǎn)出高外觀質(zhì)量要求、尺寸穩(wěn)定、變形小的膠件,設(shè)計時應(yīng) 清楚了解模具溫度控制的基本原則。
(1)不同膠料要求不同的模具溫度。參見 10.1.3節(jié)
(2)不同表面質(zhì)量、不同結(jié)構(gòu)的模具要求不同的模具溫度,這就要求在設(shè)計溫控系統(tǒng)時具有針 對性。
(3)前模的溫度高于后模的溫度,一般情況下溫度差為 20?30o左右。
⑷有火花紋要求的前模溫度比一般光面要求的前模溫度高。當(dāng)前模須通熱水或熱油時,一般 溫度差為40
3、o左右。
(5)當(dāng)實際的模具溫度不能達到要求模溫時,應(yīng)對模具進行升溫。因此模具設(shè)計時,應(yīng)充分考 慮膠料帶入模具的熱量能否滿足模溫要求。
(6)由膠料帶入模具的熱量除通過熱輻射、熱傳導(dǎo)的方式消耗外,絕大部分的熱量需由循環(huán)的 傳熱介質(zhì)帶出模外。鍍銅等易傳熱件中的熱量也不例外。
⑺模溫應(yīng)均衡,不能有局部過熱、過冷。
1.2 模具溫度的控制方式
模具溫度一般通過調(diào)節(jié)傳熱介質(zhì)的溫度,增設(shè)隔熱板、加熱棒的方法來控制。傳熱介質(zhì)一 般采用水、油等,它的通道常被稱作冷卻水道。
降低模溫,一般采用前模通 機水”(20o直右)、后模通凍水”(4o直右)來實現(xiàn)。當(dāng)傳熱介質(zhì) 的通道即冷卻水道無法通過某些部位
4、時,應(yīng)采用傳熱效率較高的材料 (如鍍銅等,模具材料的 傳熱系數(shù)詳見《塑料模具技術(shù)手冊》第 219頁),將熱量傳遞到傳熱介質(zhì)中去,如圖 10.1.1, 或者采用熱管”進行局部冷卻。
升高模溫,一般采用在冷卻水道中通入熱水、熱油 (熱水機加熱)來實現(xiàn)。當(dāng)模溫要求較高 時,為防止熱傳導(dǎo)對熱量的損失,模具面板上應(yīng)增加隔熱板。
熱流道模具中,流道板溫度要求較高,須由加熱棒加熱,為避免流道板的熱量傳至前模,導(dǎo) 致前模冷卻困難,設(shè)計時應(yīng)盡量減少其與前模的接觸面。
1.3 常用膠料的注射溫度與模具溫度
下表為膠件表面質(zhì)量無特殊要求(即一般光面)時常用的膠料注射溫度、模具溫度,模具溫
度指前模型腔的溫
5、度
膠料名稱
ABS
AS
HIPS
PC
PE
PP
注射溫度(oC)
210~230
210~230
200~210
280~310
200~210
200-210 J
模具溫度(oC)
60-80
50-70
40-70
90~110
35-65
40-80
膠料名稱
PVC
POM
PMMA
PA6
PS
TPU J
注射溫度(oC)
160~180
180~200
190~230
200~210
200~210
210~220
模具溫度(oC) _
30-40
80~100
40-60
40-80
40
6、-70
50-70
2冷卻系統(tǒng)設(shè)計
2.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則
(1)冷卻水道的孔壁至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等,一般取 15?25mm,如圖10.2.1所示。
(2)冷卻水道數(shù)量盡可能多,而且要便于加工。一般水道直徑選用 ?6.0 , ?8.0 , ?10.0 ,兩平
行水道間距取40?60mm,如圖10.2.1所示。
(3)所有成型零部件均要求通冷卻水道,除非無位置。熱量聚集的部位強化冷卻,如電池兜、 喇叭位、厚膠位、澆口處等。A板,B板,水口板,澆口部分則視情況定。
圖 1。. 2. 2
⑷降低入水口與出水口的溫差。入水,出水溫差會影響模具冷卻的均勻性,故
7、設(shè)計時應(yīng)標明 入水,出水方向,模具制作時要求在模坯上標明。.運水流程不應(yīng)過長,防止造成出入水溫差 過大。
(5)盡量減少冷卻水道中 死水”不參與流動的介質(zhì))的存在。
(6)冷卻水道應(yīng)避免設(shè)在可預(yù)見的膠件熔接痕處。
(7)保證冷卻水道的最小邊距(即水孔周邊的最小鋼位厚度),要求當(dāng)水道長度小于150mm時, 邊間距大于3mm;當(dāng)水道長度大于150mm時,邊間距大于5mm。
(8)冷卻水道連接時要由“C型膠密封,密封應(yīng)可靠無漏水。密封結(jié)構(gòu)參見 10.2.2。
⑼對冷卻水道布置有困難的部位應(yīng)采取其它冷卻方式,如鍍銅、熱管等
(10)合理確定冷卻水接頭位置,避免影響模具安裝、固定。
2.2
8、 “O[密封圈的密封結(jié)構(gòu)
常用密封圈2構(gòu)如圖10.2.3所示??蓞⒁姷谑逭?5.5節(jié)。
嫩 陋
圖 10. 2.3
常用密封結(jié)構(gòu)如圖10.2.4所示。常用裝配技術(shù)要求參見列表:
電池盒鎏件,梟 用水缸冷界
為了使泠卻 水逋的孔壁 至型腔表面 的距離應(yīng)盡 可到目等
圖 10.2. 5
密封圈
圖 10. 2. 4
單位:mm
密封圈規(guī)格
裝配技木要求
?D
?d
?D1
H
W 二
13.0
2.5
8.0
1.8
3.2
16.0
11.0
19.0 ―
14.0
16.0
3.5
9.
9、0
2.7
4.7
19.0
12.0
25.0
18.0
2.3冷卻實例
(1)淺模腔冷卻。前模如圖10.2.5所示,后模如圖10.2.6所示
此處有"死
水'」春作,5
隔聲
標注出水口 入水口
圖 10,2, 6
占
采用“0"型 密封圈密封
r~n 51Tn
冷卻水道采用“水缸”形式
圖 10.2. 7
(3)較小的高、長型芯冷卻。圖10.2.8采用斜向交叉冷卻水道;10.2.9采用套管形式的冷卻水 道。
圖 2.8 圖 10. 2. 9
(4)無法加工冷卻水道的部位采用易導(dǎo)熱材料傳出
10、熱量。如圖 10.2.10所示
型芯用導(dǎo)熱率較 高的鋤銅制作
圖 10. 2. 10
由鍍銅將熱量 傳到將卻介質(zhì) 由冷卻介質(zhì)將 熱量帶出模外
上開設(shè)出水、入水管道的
(5)哈夫模冷卻。如圖10.2.11所示。哈夫塊上開設(shè)冷卻水道,模坯 避空槽。
圖 10. 2, 11
(6)成型頂塊冷卻。如圖10.2.12所示。在頂塊的出水、入水管道的接口處開設(shè)避空槽,避空 槽的大小應(yīng)滿足引水管在頂塊頂出時的運動空間。
圖 10. 2. 12