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塑料模具设计与制造新技术
发布时间:2009/9/8      点击次数:166     

        塑料模具在塑料加工中占有非常重要的地位,模具的设计水平和制造能力也反应了一个国家的工业水准。近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速,高效率,自动化、大型、精密、长寿命的模具所占的比例越来越大,下面从模具设计、加工方法、加工设备、表面处理等几个方面来总结一下模具的发展现状。

塑料成型方法及模具设计
       气体辅助成型:气辅成型不是一种新的技术,但近年来发展很快并出现了一些新的方法。液化气体辅助注射是将一种预热的特殊可气化的液体从喷嘴注入塑料熔体中,液体受热在模腔中被气化而膨胀,使制件成为空心,并将熔体推向模腔表面。这种方法可用于任何热塑性塑料。振动气体辅助注射是通过振荡压缩气体向塑料熔体施加振动能量,从而达到控制制品的微观结构,改善制品性能的目的。有些厂家把气辅成型中所用的气体转换成冷水,而成为水辅成型,这种方法可以成型出更薄的制品,也可以生产大型中空制品,其质量更高,成本更抵,但关键点是水的泄漏问题。
       推拉成型模具:在模具型腔的周围开设两个或多个通道,并与两个或多个注射装置或能往复移动的活塞相连,在注射完成后熔体固化前,注射装置的螺杆或活塞来回移动往复推拉型腔中的熔体。这种技术叫动态保压技术,其目的是为避免用传统成型方法成型厚制品会有很大收缩的问题。
       高压成型薄壳制品:薄壳制品一般是长流程比的制品,多采用多点浇口的模具,但多点进浇会造成熔结缝,对一些透明制品则会影响其视觉效果。单点进浇又不易充满模腔,故可以用高压成型技术来成型。比如美国空军F16战机的座舱就是用这种技术生产的。目前已采用此技术来生产PC汽车挡风玻璃。高压成型的注射压力一般超过200Mpa,故模具材料也要选择高杨氏模量的高强钢。高压成型成功的关键是模温的控制,另外要注意模腔的排气一定要顺利,否则高速注射导致排气不畅会烧焦塑料。
       热流道模具:在多腔模中越来越多地利用热流道技术,其动态进料技术是模具技术中的一个亮点。即通过一个针阀调节塑料的流动,可为每个浇口分别设定注射时间、注射压力等参数,可以获得平衡的注射和最佳的质量保证。针阀可通过液压驱动活塞动态地、无级地移动,针阀的位置决定了注射的流量和压力。在流道内有压力传感器,可连续记录流道内的压力大小,进而可以控制针阀位置和调整熔体压力。
       熔芯注射成型用模具:这种成型方法是把低熔点合金制成的可熔型芯放入模具中作为镶嵌件进行注射成型、然后对含有可溶型芯的制品加热去除可熔型芯。这种成型方法用于形状复杂、中空的产品,如汽车的输油管或送排气管等复杂形状的空芯塑件。用这类模具成型的产品还有:网球拍手柄、汽车水泵、离心热水泵和航天器油泵等。

       注射/压缩成型模具:注射/压缩成型可生产低应力、光学性能好的产品、其工艺过程为:模具合模(但动定模不完全闭合,留一个间隙以便以后的压缩)、注入熔体、二次合模(即压缩使熔体在模内被压实)、冷却、开模、脱模。在模具设计上要注意的是由于模具在开始合模时并未完全合拢,故为了防止在注射时溢料,在模具中要设计防止溢料的结构。

       叠层模:将多个型腔在合模方向重叠布置,而不是在同一平面上布置多腔。这可以充分发挥注射机的塑化能力。这种模具一般用于热流道模具中,可极大地提高效率。
 
      层状制品注射模:层状制品注射成型兼有共挤出成型和注射成型的特点,能在制品上实现任意厚度不同材料的多层组合。每层厚度可小到0.1~10mm,层数可达上千。这种模具实际上是一注射模具与一多级共挤模具的组合。

      模具滑移成型(DSI):此方法可成型中空制品,也可成型多种材料的复合制品。其过程为:闭模(对中空制品而言,此时两半型腔处于不同的位置)、分别注射、模具移动至两半型腔对合、在中间注入结合两半型腔的树脂。这种方法成型的制品与吹塑制品相比,有表面精度好、尺寸精度高、壁厚均匀、设计自由度大等优点。


 
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