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薄壁注塑成型模具的設(shè)計(jì)技術(shù)

 薄壁注塑成型時(shí)模具設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一環(huán),成型薄壁制品時(shí)一般需要模具。與常規(guī)制品的標(biāo)準(zhǔn)化模具相比,薄壁制品模具從模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和脫模系統(tǒng)等都有發(fā)生重大變化。它主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

 (1) 模具結(jié)構(gòu)

 為承受成型時(shí)的高壓,薄壁注塑成型模具的剛度要大,強(qiáng)度要高。因此,模具的動(dòng)、定模板及其支承板厚度通常比常規(guī)模具的模板要厚,支撐柱要多,模具內(nèi)可能要多設(shè)置內(nèi)鎖緊定位機(jī)構(gòu),以保證和良好的側(cè)支撐,防止彎曲和偏移。

 (2) 澆注系統(tǒng)成型薄壁塑件,特別是塑件厚度非常小時(shí),要使用大澆口,而且澆口應(yīng)該大于壁厚。

如是直澆口應(yīng)設(shè)置冷料井,以減少澆口應(yīng)力, 協(xié)助填充, 減少塑件去除澆口時(shí)的損壞。為保證有足夠的壓力充填薄的型腔,流道系統(tǒng)中應(yīng)盡可能減少壓力降,流道壓降不要超過(guò)注塑機(jī)提供壓力的15%。為此,流道截面設(shè)計(jì)要比傳統(tǒng)的大一些,同時(shí)要限制熔體的駐留時(shí)間,以防止塑料降解裂化。

 (3) 冷卻系統(tǒng)

 薄壁塑件不像常規(guī)塑件那樣可以承受較大的因傳熱不均而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。為保證塑件的尺寸穩(wěn)定性,把收縮和翹曲控制在可以接受的范圍內(nèi),就必須加強(qiáng)模具的冷卻,確保冷卻均衡。

 (4) 排氣系統(tǒng)

薄壁注塑成型模具一般需要有良好的排氣性,可以進(jìn)行抽真空操作。由于填充時(shí)間短,

注射速度高,模具的充分排氣,尤其是流動(dòng)前沿聚集區(qū)的充分排氣非常重要,以防困氣引燃。

 (5) 脫模系統(tǒng)

 因?yàn)楸”谒芗谋诤徒疃己鼙?非常容易損壞,而且沿厚度方向收縮很小,同時(shí)高保壓壓力使收縮更小,使得加強(qiáng)筋和其他小結(jié)構(gòu)很容易粘合。為避免頂穿和粘模,薄壁注塑成型應(yīng)使用比常規(guī)注塑成型數(shù)量更多、尺寸更大的頂桿。

聚乙烯(PE)注塑成型工藝

PE為結(jié)晶性原料，吸濕性，不超過(guò)0.01%，因此在加工前無(wú)需進(jìn)行干燥處理。PE分子聯(lián)鏈柔性好，鍵間作用力小，熔體粘性低，流動(dòng)性，因此成型時(shí)無(wú)需太高壓力就能成型出薄壁長(zhǎng)流程制品。PE的收縮率范圍大，收縮值大，方向性明顯，LDPE收縮率為1.22%左右，HDPE收縮率在1.5%左右。因此容易變形翹曲，模具冷卻條件對(duì)收縮率的影響很大，故應(yīng)該控制好模具溫度，保持冷卻均勻、穩(wěn)定。

PE的結(jié)晶能力高，模具的溫度對(duì)塑件的結(jié)晶狀況有很較大的影響。模溫高，熔體冷卻慢，塑件結(jié)晶度高，強(qiáng)度也就高。

PE的熔點(diǎn)不高，但比熱容較大，因此塑化時(shí)仍需要消耗較多的熱量，故要求塑化裝置要有較大的加熱功率，以便提高生產(chǎn)效率。PE的軟化溫度范圍較小，且熔體易氧化，因此在成型加工中應(yīng)盡可能避免熔體與氧發(fā)生接觸，以免降低塑件質(zhì)量。

PE制件質(zhì)地較軟，且易脫模，因此當(dāng)塑件有淺側(cè)凹槽時(shí)可以強(qiáng)力脫模。PE熔體的非牛頓性不明顯，剪切速率的改變對(duì)粘度的影響較小，PE熔體粘度受溫度的影響也較小。PE熔體的冷卻速度較慢，因此必須充分冷卻。模具應(yīng)該有較好的冷卻系統(tǒng)。

若PE熔體在注射時(shí)采用直接進(jìn)料口進(jìn)料，應(yīng)增大應(yīng)力和產(chǎn)生收縮不均勻及方向性明顯的增大變形，因此應(yīng)注意選擇進(jìn)料口參數(shù)。PE的成型溫度較寬，在流動(dòng)狀態(tài)下，溫度的少許波動(dòng)對(duì)注塑成型沒(méi)有影響。PE的熱穩(wěn)定性較好，一般在300度以下無(wú)明顯的分解現(xiàn)象，對(duì)質(zhì)量沒(méi)什么影響。