因为不同的成型模具已应用很多领域,加之专业模具的制造技术在这些年也有了一定的变化发展,因此在这部分,总结了真空吸塑成型模具的一般设计规则。

真空吸塑成型模具的设计包括了批量大小、成型设备、精度条件、几何形状设计、尺寸稳定性及表面质量等内容。

1、批量的大小实验用,模具产量小时

可采用木材或树脂进行制造。但是,如果实验用模具是为了获得制品有关收缩、尺寸稳定性及循环时间等的数据时,应该使用单型腔模具来实验,且能保证其能在生产条件下运用。模具一般用石膏、铜、铝或铝-钢合金制造,很少用到铝-树脂。

2、几何形状设计,设计时,经常要综合考虑尺寸稳定性及表面质量。

例如,制品设计和尺寸稳定性要求采用阴模(凹模),但是表面要求光泽度较高的制品却要求使用阳模(凸模),这样一来,塑件订购方会综合考虑到这两点,以使制品能在最佳条件下进行生产。经验证明,不符合实际加工条件的设计往往是失败的。

3 、尺寸稳定,在成型过程中

塑件与模具接触的面要比离开模具部分的尺寸稳定性更好。如果日后由于材料刚度的需要要求改变材料厚度,可能导致要将阳模转换为阴模。塑件的尺寸公差不能低于收缩率的10%。

4 、塑件表面 ,就成型材料能够包住的范围而言,塑件可见面的表面结构应在与模具接触处成型

。如果可能的话,塑件的光洁面不要与模具表面接触。就像采用阴模制造浴盆和洗衣盆的情况。

5、修饰, 如果使用机械式水平锯锯掉塑件的夹持

,在高度方向上,至少要有6~8mm的余量。其他的修整工作,如磨削、激光切削或射流,也必须留有余量。刀口模切割线间的间隙最小,冲孔模修整时的分布宽度也很小,这些都是要注意的。

6 、收缩和变形 ,塑料易收缩(如PE)

有些塑件易变形,无论如何预防,塑件在冷却阶段都会发生变形。在这种条件下,就要改变成型模具的外形来适应塑件的几何偏差。例如:尽管塑件壁保持平直,但其基准中心已偏离10mm ;可以抬高模具底座,以调整这种变形的收缩量。

7、收缩量, 在制造吸塑成型模具时一定要考虑到下列的收缩因素。

① 成型制品收缩。如果不能清楚地知道塑料的收缩率,则必须取样或用相似形状的模具通过试验来得到。注意:通过这种方法只能得到收缩率,不能得到变形尺寸。② 中间介质的不利影响造成的收缩,如陶瓷、硅橡胶等。③ 模具所用材料的收缩,如铸造铝时的收缩。

一、设计依据

尺寸精度与其相关尺寸的正确性根据塑胶制品的整个产品上的具体要求和功能来确定其外面质量和具体尺寸属于哪一种:外观质量要求较高,尺寸精度要求较低的塑胶制品,如玩具;功能性塑胶制品,尺寸要求严格;外观与尺寸都要求很严的塑胶制品,如照相机。

脱模斜度是否合理。脱模斜度直接关系到塑胶制品的脱模和质量,即关系到注射过程中,注射是否能顺利进行:脱模斜度有足够;斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应;是否会影响外观和壁厚尺寸的精度;

是否会影响塑胶制品某部位的强度。

二、设计程序

对塑料制品图及实体(实样)的分析和消化:

制品的几何形状;尺寸、公差及设计基准;技术要求;塑料名称、牌号表面要求 

型腔数量和型腔排列:

制品重量与注射机的注射量;制品的投影面积与注射机的锁模力;模具外形尺寸与注射机安装模具的有效面积,(或注射机拉杆内间距)制品精度、颜色;制品有无侧轴芯及其处理方法;制品的生产批量;经济效益(每模的生产值)

型腔数量确定之后,便进行型腔的排列,即型腔位置的布置,型腔的排列涉及模具尺寸,浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯(滑块)机构的设计、镶件及型芯的设计、热交换系统的设计,以上这些问题又与分型面及浇口位置的选择有关,所以具体设计过程中,要进行必要的调整,以达到比较完美的设计。

三、分型面的确定

不影响外观有利于保证产品精度、模具加工,特别是型腔的加工;有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计;有利于开模(分模、脱模)确保在开模时,使制品留于动模一侧;便于金属嵌块的安排。

四、浇注系统的设计

浇注系统设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定、浇口的位置的选择、浇口形式及浇口截面尺寸的确定,当利用点浇口时,为了确保分流道的脱落还应注意脱浇口装置的设计、脱浇装置和浇口机构。

设计浇注系统时,首先是选择浇口的位置。

浇口位置选择直接关系到产品成型质量及注射过程的顺利进行,浇口位置的选择应遵循以下原则:

浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及使用时浇口的清理;浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使具流程为最短;浇口的位置应保证塑料流入型腔时,对型腔中宽畅,厚壁部位,以便于塑料顺利流入;浇口位置应开设在塑件截面最厚处;避免塑料在流下型腔时直冲型腔壁、型芯或嵌件,使塑料能尽快流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制品产生熔接痕,或使其熔接痕产生在制品不重要部位;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行的方向均匀地流入,并有利于型腔内气体的排出;浇口应设置在制品上最易清除的部位,同时尽可能不影响产品外观。  

五、排气系统的设计

排气系统对确保制品成型质量起着至关重要的作用。

利用排气槽,排气槽一般设在型腔最后被充满的部位,排气槽的深度因塑料不同而异,基本上是以塑料不产生飞边的所允许的最大间隙来确定,如ABS0.04以泥灰0.02mm以下赛钢0.02以下。

利用型芯镶件推杆等的配合间隙或专用排气塞排气;有时为了防止制品在顶出时造成真空变形,必设气销;有时为了防止制品与模个的真空吸附,而设计防真空吸附元件。

六、冷却系统的设计

冷却系统的设计是一项比较繁锁的工作,即要考虑冷却效果及冷却的均匀性,又要考虑冷却系统对模具整体结构的影响。