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精密注射成型最佳工艺参数的设定洛阳伊滨区模具设计培训 |
| 发布者：qingxin 发布时间：2012/12/19 阅读：631次
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郑州模具培训为大家讲一讲精密注射成型最佳工艺参数的设定
精密模具的设计与制造 模具设计的好坏是保证塑料制件尺寸精度的前提，为了提高精密注塑模的精度，在设计过程中采用计算机辅助分析是必要的，特别是对浇注系统的流动行为和模具温度调节系统热量分布的分析等。应尽可能地应用分析模拟软件并利用接近实际的加载条件来分析模拟熔体在模具中的浇注、冷却等非稳态的过程。 模具的制造质量是保证塑料制件尺寸精度的关键，精密模具主要的制造特点是除了抛光和装配作业外，均不用手工加工。一般模具机械加工和手工加工的比例约为6∶4～7∶3，而精密模具的机械加工和手工加工比例为9∶1。 模具材料和热处理是模具精度的保障，在成型加工过程中，模具处于高温状态，因而即使对模具零件采用低温回火，生产时高温熔体又会对零件进行重复回火而使硬度降低，同时还应考虑残留奥氏体所引起的体积膨胀。因此一般回火温度至少应是成型加工时模具温度的两倍以上，并适当地进行低温处理以便消除残余奥氏体。对高精度制品，要求模具成型零件的精度、组合件累计精度、模具导向件的对中精度以及分型面的平行度应该达到微米级。模具应有足够的强度、刚度和耐磨性，在注塑压力下不易变形、磨损。要达到以上的加工精度可采用立体加工中心、数控机床和应用CAD /CAM /CAE等新技术。
选取最佳的成型工艺参数能够减少塑料制品的收缩率。塑料的收缩特性是指塑料的热收缩、弹性回复、塑性变形、后收缩和老化收缩的综合反映，通常是因材料吸水或分子链重排而引起，具体表现为线性收缩率和体积收缩率的变化，常用收缩特性值表示。热塑性塑料注塑制品成型时收缩率波动较大，特别是对于结晶性塑料注塑制品更加明显，由于结晶度不仅取决于化学结构，而且还受到加工过程中冷却参数(冷却速率、熔体温度、模具温度、制品厚度)的影响，给模具设计确定型腔尺寸和控制制品尺寸精度带来困难，所以迫切需要了解注塑工艺参数对各种塑料收缩率的影响规律[ 7 ]。制件壁厚的差异一般认为是由两个方面的因素引起的：
一是高压熔体引起的模具型腔轻微变形;二是当模具开模后材料的弹性膨胀。一般来说，质量精度能够很好地控制尺寸精度，而在较高的模具温度里熔体的粘度较低，所以粘度梯度较小，在一定的螺杆背压下，制件的质量精度就能够得到精确的控制。然而对于液晶聚合物(LCP)来说，它恰恰需要较低的模具温度，这是因为LCP遇冷后会迅速冷却定形。
LCP有低的熔解热和有序的结构状态，因此在液体晶态向固体晶态转变之间有较小的变化，当充分冷却时，液- 固转变几乎是在瞬间完成。在较冷的模具中，当型腔充满时，型腔中的大部分材料和浇口已经固化，因此压缩阶段很难补充熔体，因而制件的尺寸与未变形的型腔尺寸十分接近[ 8 ]。 无定型塑料较结晶型塑料收缩率低，配混料的收缩率较纯聚合物材料低，同时随着弹性体用量的增加，材料的收缩率有所降低。塑料经增强或填充后，热容减小，刚性增大，收缩率大幅度降低，且纤维或填充剂含量愈高，收缩率愈小[ 9 ] 。结晶型塑料制品精度还受压力的影响。由于压力致结晶的作用，注塑压力( P1 ) 、保压压力( P2 )和补料压力( P3 )能够加速结晶过程，因此结晶度随P1、P2、P3 的增加呈上升趋势。对于P1 ，其压力致结晶作用提高了结晶度，使收缩率增加; P2 和P3 上升，一方面因结晶度提高使收缩率增加，另一方面P2 升高能压入更多的熔体，使型腔内塑料受到充分压实; P3 升高能增大补料量, 并有效地防止倒流, 有利于降低收缩率。因此，塑料件的收缩率是两方面作用的结果，所以收缩率随P1、P2、P3 的升高先增加后减小[10 ]。 精密塑料件不仅要求有稳定的尺寸公差，而且还要求有严格的力学性能。这些特性主要取决于熔体在冷却阶段的热- 机械作用的历史过程。模具温度和冷却时间对制品质量和生产率都有直接的影响。研究发现，在给定的模具温度下，制品的尺寸精度并不随冷却时间的延长而有明显的提高，只有在一定的时间段后才有明显的作用。在一般冷却过程中这样的关键冷却时间点有两个，在第一个冷却时间点时虽然生产的制品精度也较高，但不是最稳定的状态，而第二个冷却时间点冷却时间比较长，但能使制品的状态最稳定 |
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