模具設(shè)計(jì)指南第三講：注塑澆口、(筋)骨位、臂厚對(duì)模具的要求

膠件結(jié)構(gòu)

膠件結(jié)構(gòu)不合理,會(huì)造成模具制造和膠件成形的困難;模具工程師應(yīng)對(duì)膠件結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)方案,并知會(huì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員,由其確認(rèn)。

當(dāng)接到客戶資料,應(yīng)對(duì)資料進(jìn)行必要的處理,其方式見本章附錄1。

根據(jù)客戶資料,膠件結(jié)構(gòu)分析主要有以下幾方面:(1)注塑工藝對(duì)膠件結(jié)構(gòu)的要求;(2)模具對(duì)膠件結(jié)構(gòu)的要求;(3)產(chǎn)品裝配對(duì)膠件結(jié)構(gòu)的要求;(4)表面要求。

3.1 注塑工藝對(duì)膠件結(jié)構(gòu)的要求

膠件產(chǎn)生收縮凹陷、氣烘、困氣、變形、燒焦等工藝性問題,是與膠件的局部膠厚、澆口設(shè)置、冷卻等因素影響有關(guān)。分析膠件結(jié)構(gòu)的工藝性應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行。

3.1.1 壁厚

膠件壁厚應(yīng)均勻一致,避免突變和截面厚薄懸殊的設(shè)計(jì),否則會(huì)引起收縮不均,使膠件表面產(chǎn)生缺陷。

膠件壁厚一般在1~6mm范圍內(nèi),最常用壁厚值為1.8~3mm,這都隨膠件類型及膠件大小而定。

對(duì)已建3D模型之膠件,應(yīng)用 Pro/E 進(jìn)行截面分析,可發(fā)現(xiàn)膠件壁厚不均勻問題,其步驟:

Analysis ® Model Analysis ® Thickness ® [給定最大膠厚和最小膠厚,選分析起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn),確定分析所對(duì)應(yīng)的平行截面]®Compute ,如圖3.1.1 圖3.1.2所示。

另外,膠件壁厚還與熔體充模流程有密切關(guān)系;其流程是指熔料從澆口起流向型腔各處的距離。在常規(guī)工藝條件下,流程大小與膠件壁厚成正比關(guān)系。膠件壁厚越大,則允許最大流程越長(zhǎng)?？衫藐P(guān)系式或圖表(見《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》68~69頁(yè))校核膠件成形的可能性。

膠件壁厚為2.5mm,常規(guī)成形條件,其常用料的流程如下:

ABS : 流程220 mm; PC : 流程120 mm;

HDPE: 流程280 mm; POM : 流程180 mm。

常見壁厚不均會(huì)產(chǎn)生的問題:

(1)局部厚膠位如圖3.1.1所示,易產(chǎn)生表面收縮凹陷。

(2)如圖3.1.2所示,膠件兩邊薄膠位,易產(chǎn)生成形滯流現(xiàn)象。

(3)止口位如圖3.1.3所示,膠厚采用漸變方法以消除表面白印;另有膠件內(nèi)部拐角位增加圓角使其壁厚均勻。

(4)如圖3.1.4所示,膠件平面中間凹位過深,實(shí)際成形膠件產(chǎn)生拱形變形;解決變形的方法是減小凹位深度,使壁厚盡量均勻。

(5)如圖3.1.5所示,尖角位表面易產(chǎn)生烘印,避免烘印的辦法是加圓角過渡。

3.1.2 (筋)骨位

膠件骨位其作用有增加強(qiáng)度、固定底面殼、支撐架、按鍵導(dǎo)向等。由于骨位與膠件殼體連接處易產(chǎn)生外觀收縮凹陷;所以,要求骨位厚度應(yīng)小于等于0.5t(t為膠件壁厚),一般骨位厚度在0.8~1.2mm范圍。

圖3.1.6

當(dāng)骨深15mm以上,易產(chǎn)生走膠困難、困氣,模具上可制作鑲件,也方便省模、排氣。

骨深15mm以下,脫模斜度應(yīng)有0.5?以上;骨深15mm以上,骨位根部與頂部厚度差不小于0.2mm,如圖3.1.6所示。

為改善某些深骨位的流動(dòng)狀況,骨位上增加走膠米仔;如圖3.1.7所示喇叭骨加走膠米仔,模具制作鑲件。

3.1.3 澆口

膠件澆口位置和入澆形式的選擇,將直接關(guān)系到膠件成形質(zhì)量和注射過程能否順利進(jìn)行。膠件的澆口位置和形式,應(yīng)進(jìn)行分析確定;對(duì)客戶膠件資料中已確定的澆口,也需進(jìn)行分析,對(duì)不妥之處提出建議。

澆口的設(shè)置原則如下:

(1)保證膠料的流動(dòng)前沿,能同時(shí)到達(dá)型腔末端,并使其流程為最短,如圖3.1.8所示;

(2)澆口應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料,以利于保壓,減少壓力損失;

(3)型腔內(nèi)如有小型芯或嵌件時(shí),澆口應(yīng)避免直接沖擊,防止變形;

(4)澆口的位置應(yīng)在膠件容易清除的部位,修整方便,不影響膠件的外觀,如圖3.1.9所示;

(5)有利于型腔內(nèi)排氣,使腔內(nèi)氣體擠入分模面附近;

(6)避免膠料流動(dòng)出現(xiàn)“跑道”效應(yīng),使膠件產(chǎn)生困氣、熔接痕現(xiàn)象;

(7)避免澆口處產(chǎn)生氣烘、蛇紋等現(xiàn)象,如圖3.1.10 圖3.1.11圖3.1.12所示;

(8)膠料流入方向,應(yīng)使其流入型腔時(shí),能沿著型腔平行方向均勻地流入,避免膠料流動(dòng)各向異性,使膠件產(chǎn)生翹曲變形、應(yīng)力開裂現(xiàn)象,如圖3.1.13 圖3.1.14所示。

對(duì)一些膠料充模流動(dòng)復(fù)雜的膠件,以及,一模多腔或多種成品的模具如圖3.1.15所示,入澆口位置和尺寸的確定,可申請(qǐng)借助CAE(Moldflow軟件)分析解決。