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cyqdesign

2006-08-14 15:07

轎車精密塑料件成型模具的設計

轎車的塑料零部件如線圈骨架、基座、保險絲盒、燈座、片式熔斷器、中央配電盒、護套、推動架、簧片排組件及外罩等大都采用注射成型，由于這些塑料件本身具有較高的設計精度，使得對這些塑料件不能采用常規(guī)的注射成型，而必須采用精密注射成型工藝技術。為了保證轎車精密塑料件的性能、質量與可靠性，注射成型出質量較高、符合產品設計要求的塑料制品，必須對塑料材料、注塑設備與模具及注塑工藝不斷進行改進。

1 影響精密注塑的主要因素

判定精密注塑的依據是注塑制品的精度，即制品的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。要進行精密注塑必須有許多相關的條件，而最本質的是塑料材料、注塑模具、注塑工藝和注塑設備這四項基本因素。設計塑料制品時，應首先選定工程塑料材料，而能進行精密注塑的工程塑料又必須選用那些力學性能高、尺寸穩(wěn)定、抗蠕變性能好、耐環(huán)境應力開裂的材料。其次應根據所選擇的塑料材料、成品尺寸精度、件重、質量要求以及預想的模具結構選用適用的注塑機。在加工過程中，影響精密注塑制品的因素主要來自模具的精度、注塑收縮，以及制品的環(huán)境溫度和濕度變化幅度等方面。

在精密注塑中，模具是用以取得符合質量要求的精密塑料制品的關鍵之一，精密注塑用的模具應切實符合制品尺寸、精度及形狀的要求。但即使模具的精度、尺寸一致，其模塑的塑料制品之實際尺寸也會因收縮量差異而不一致。因此，有效地控制塑料制品的收縮率在精密注塑技術中就顯得十分重要。

模具設計得合理與否會直接影響塑料制品的收縮率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收縮率求得的，而收縮率則是由塑料生產廠家或工程塑料手冊推薦的一個范圍內的數值，它不僅與模具的澆口形式、澆口位置與分布有關，而且與工程塑料的結晶取向性(各向異性)、塑料制品的形狀、尺寸、到澆口的距離及位置有關。影響塑料收縮率的主要有熱收縮、相變收縮、取向收縮、壓縮收縮與彈性回復等因素，而這些影響因素與精密注塑制品的成型條件或操作條件有關。因此，在設計模具時必須考慮這些影響因素與注塑條件的關系及其表觀因素，如注塑壓力與模腔壓力及充模速度、注射熔體溫度與模具溫度、模具結構及澆口形式與分布，以及澆口截面積、制品壁厚、塑料材料中增強填料的含量、塑料材料的結晶度與取向性等因素的影響。上述因素的影響也因塑料材料不同、其它成型條件如溫度、濕度、繼續(xù)結晶化、成型后的內應力、注塑機的變化而不同。

由于注塑過程是把塑料從固態(tài)(粉料或粒料)向液態(tài)(熔體)又向固態(tài)(制品)轉變的過程。從粒料到熔體，再由熔體到制品，中間要經過溫度場、應力場、流場以及密度場等的作用，在這些場的共同作用下，不同的塑料(熱固性或熱塑性、結晶性或非結晶性、增強型或非增強型等)具有不同的聚合物結構形態(tài)和流變性能。凡是影響到上述"場"的因素必將會影響到塑料制品的物理力學性能、尺寸、形狀、精度與外觀質量。