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模具冲模的过程和作用

点击次数:   更新时间:17/05/03 22:02:05     来源:www.bigidearegistry.com关闭分    享:

在使用注射模具生产中,制件上常常会形成气孔、接缝、焦痕和表面轮廓不清等现象,而且型腔不能被充满。对于这些现象应考虑注塑工艺和模具浇口的选择,之后考虑型腔内原有的气体是否能够顺利排出。如果型腔内的气体不能顺利排出,就会导致型腔不能被充满,制件上就会产生气泡。特别在高速注射时,气体被压缩而产生的高温会灼伤制件,使之产生焦痕,而且气体被压缩时会产生反压力,从而降低充模速度,影响注射周期和产品质量。因此,在设计塑料模具型腔时,必须考虑排气。 1排气系统的作用与设计1.1排气系统的作用排气系统的作用主要有:一是在注射熔融塑料时,排除型腔内的空气;二是排除塑料在加热过程中产生的各种气体;三是在脱模过程中引入气体。对于一些小型件或精密零件更要重视排气,以避免制品表面灼伤、注射量不足及熔接痕等多种缺陷,减少模具污染等。在塑料注射过程中,除了腔内原有的气体外,塑料受热后挥发出的气体,随着塑料的进入而必须即刻排出。那么,模腔的排气怎样才算充分呢一般来说,若以最高允许的注射速率注射熔融充分的塑料时,在制品上未留下焦痕,则可以认为型腔内的排气是充分的。 1.2排气方式分析型腔排气的方法很多,大多情况下利用模具的分型面或配合间隙自然排气。另外则是开设排气槽,但必须保证:排气槽在排气的同时,其尺寸设计以熔融塑料不进入排气槽为度,防止其被堵塞;出口不要对着操作工人,以防熔融塑料喷出,发生工伤事故。当排气槽开设的尺寸和位置选择不适当的时候,会产生飞边毛刺,影响制品的美观和精度。对于结构复杂的模具,事先较难估计发生气阻的准确位置,往往还需要通过试模来确定排气槽开设的位置。而其尺寸根据塑料材料的不同,选择也不相同,根据一般设计经验。而塑料熔体充模时间很短,可认为模内气体物理性质符合绝热条件,因此理论上可用经验公式(1)进行估算排气槽截面面积。 A=25m1T1P0(1)式中:A排气槽截面面积(m2);m1模具内气体的质量(kg);T1模具内被压缩气体的最终温度(K);充模时间(s);P0模内气体的初始压力,P0=0.1MPa. 模具内气体的质量,按常压常温20度下的氮气密度0=1.16Kg/m2计算,有m1=0V0(2)式中:V0模具型腔的体积(m3)。应用气体状态方程,可求得上式中模具内被压缩气体的最终温度T1=T0(P1P0)0.1304(3)式中:T0模内气体的初始温度,T0=20 273=293K;P1模内被压缩气体的最终压力(MPa)。但实际排气槽的宽度应大于计算值,因为使用了一定期限的旧模具,由于挥发性气体的积垢,使排气槽的有效横截面积减小。 1.3排气系统的实用结构设计根据注射模具的设计经验,排气系统的实用结构有以下几种:1)利用分型面闭合时的间隙排气(如),从而不必特意设计排气系统。但是此时分型面应具有一定的粗糙度,工厂中一般用砂轮(砂轮型号是240型)对分型面进行研磨,并且研磨时砂轮线路必须指向外侧,才能保证塑料熔体充模时,气体沿着分型面排出。 2)利用模具零件间的活动配合间隙排气。例如顶杆与顶杆孔的配合间隙,顶管、顶块或脱模板与型芯的配合间隙都可以兼作排气用,其间隙量可取0.030.05毫米,具体可根据排气量和周边长度而定。对于大型塑料制件的成型零件,在不影响产品外观及精度的情况下,适当把模具改为镶拼结构,这样不仅有利于排气,通常还可以降低原有的加工难度和便于维修。而利用固定镶块或型芯与其安装孔的配合间隙排气则不太可靠,因为此间隙容易被不能及时清除的溢料堵塞。 3)最可靠的方法是在分型面上开设专用的排气槽。在实际生产中,排气槽一般开设在熔融塑料流动的末端,靠近嵌件或壁厚最薄处,易形成熔接缝处,并且开设在分型面的凹模一侧。对于中小型塑件,分型面上排气槽尺寸为深0.040.13mm,宽3.26.4mm,其截面积用下列公式计算:A=0.05VSn(4)式中A排气槽截面面积(mm2),其推荐尺寸;Vs塑件的体积(cm3);n排气槽的数量。对于大型制件,把分型面上的排气槽做成弯曲的形式,逐步增宽,以降低熔融塑料溢出时的动能。另外在设计塑料制件时,尽量避免出现厚度不均匀或死腔、死角的结构,否则,一定要在厚度大或死腔、死角的部位开设排气槽。 4)利用在型腔上镶嵌烧结金属渗导块排气。球粒状的原料做成的烧结金属具有良好的排气效果。当型腔最后充满的部位不在分型面上,又无活动配合间隙时,可采用镶嵌烧结金属渗导块排气。但制品与渗导块接触处会留下痕迹,故应当注意将烧结金属渗导块设置在隐蔽处,同时开设的通气孔直径D不宜太大,以免烧结金属受力变形。 5)随着高速注射的发展,真空排气系统将被采用。例如在烧结金属后,配以真空抽气。有的还用负压的冷却剂辅助将气体带出。 2 结束语 在塑料充模过程中,必须将熔融塑料的流动保持在最佳状态,因此需要较高的注射速度,故必须提高熔融塑料温度和注射压力。但制件的残余应力会随之提高,翘曲和塑料裂解的可能性增加。如果有了适当的排气,注射速度可以提高,充填和保压可以达到良好状态,不需要过度增加料管和喷嘴的温度。另外在塑件脱模过程中,塑件表面和型芯表面之间形成真空,难以脱模。若强制脱模,塑件会变形或损坏,必须引入气体,使其顺利脱模。排气系统在脱模时也可以起到引气作用。因此排气系统在注塑模的设计中占据着一个重要地位,应该引起充分的重视!

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