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1.澆注系統
注塑模具澆口的位置、形式和澆口的數量將影響塑料在模具型腔內的填充狀態,從而導致塑件產生變形。
流動距離越長,由凍結層與中心流動層之間流動和補縮引起的內應力越大;反之,流動距離越短,從澆口到制件流動末端的流動時間越短,充模時凍結層厚度減薄,內應力降低,翹曲變形也會因此大為減少。一些平板形塑件,如果只使用一個中心澆口,因直徑方向上的收縮率大于圓周方向上的收縮率,成型后的塑件會產生扭曲變形;若改用多個點澆口或薄膜型澆口,則可有效地防止翹曲變形。
當采用點澆口進行成型時,同樣由于塑料收縮的異向性,澆口的位置、數量都對塑件的變形程度有很大的影響。
另外,多澆口的使用還能使塑料的流動比(L/t)縮短,從而使模腔內熔體密度更趨均勻,收縮更均勻。同時,整個塑件能在較小的注塑壓力下充滿。而較小的注射壓力可減少塑料的分子取向傾向,降低其內應力,因而可減少塑件的變形。
2. 冷卻系統
在注射過程中,塑件冷卻速度的不均勻也將形成塑件收縮的不均勻,這種收縮差別導致彎曲力矩的產生而使塑件發生翹曲。
如果在注射成型平板形塑件(如手機電池殼)時所用的模具型腔、型芯的溫度相差過大,由于貼近冷模腔面的熔體很快冷卻下來,而貼近熱模腔面的料層則會繼續收縮,收縮的不均勻將使塑件翹曲。因此,注塑模的冷卻應當注意型腔、型芯的溫度趨于平衡,兩者的溫差不能太大(此時可考慮使用兩個模溫機)。
除了考慮塑件內外表的溫度趨于平衡外,還應考慮塑件各側的溫度一致,即模具冷卻時要盡量保持型腔、型芯各處溫度均勻一致,使塑件各處的冷卻速度均衡,從而使各處的收縮更趨均勻,有效地防止變形的產生。因此,模具上冷卻水孔的布置至關重要。在管壁至型腔表面距離確定后,應盡可能使冷卻水孔之間的距離小,才能保證型腔壁的溫度均勻一致。
同時,由于冷卻介質的溫度隨冷卻水道長度的增加而上升,使模具的型腔、型芯沿水道產生溫差。因此,要求每個冷卻回路的水道長度小于2米。在大型模具中應設置數條冷卻回路,一條回路的進口位于另一條回路的出口附近。對于長條形塑件,應采用直通型水道。(而我們的模具大多是采用S型回路----既不利于循環,又延長周期。)
3. 頂出系統
頂出系統的設計也直接影響塑件的變形。如果頂出系統布置不平衡,將造成頂出力的不平衡而使塑件變形。因此,在設計頂出系統時應力求與脫模阻力相平衡。另外,頂出桿的截面積不能太小,以防塑件單位面積受力過大(尤其在脫模溫度太高時)而使塑件產生變形。
頂桿的布置應盡量靠近脫模阻力大的部位。在不影響塑件質量(包括使用要求、尺寸精度與外觀等)的前提下,應盡可能多設頂桿以減少塑件的總體變形(換頂桿為頂塊就是這個道理)。
溫度對翹曲變形的影響體現在以下幾個方面:
(1) 塑件上、下表面溫差會引起熱應力和熱變形;
(2) 塑件不同區域之間的溫度差將引起不同區域間的不均勻收縮;