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塑膠模具設計手冊 成品檢測及澆注系統 一、成品檢測 以目前課內現有設備(包括軟體及硬體)針對成品尺寸的檢查是一個很簡單的事情。可以通過Pro/E的檢查也可以用CAE當然用AUTOCAD進行檢查將更加全面快速。我們的目標是: 快、穩、準。那麼現在具體將三個可行方式詳細論術如下:方法一: 運用AUTOCAD進行成品尺寸檢查。 對客戶提供的成品我們將運用成品檢測圖的方式將之做成一張標準檢測用的2D圖檔及圖面。同時對成品的每個部分進行分析。例如: 設計斜銷的空間、套筒能否運作、滑塊的設計以及其它一些相關技術問題。方法二: 運用Pro/E的撿測功能對成品進行檢查。A運用measure功能提供的項目對成品的尺寸進行檢視有: CURVE LENGTH、 DISTANCE 、ANGLE 、AREA 、DIAMETER 、TRASFORM 等各項子功能。B 運用SET UP-REF DIM進行檢測。C 運用INFO菜單下的 MODEL ANALYSIS 、 MEASURE CURVE ANALYSIS 、SURFACE ANALYSIS進行分析檢測。方法三:運用CAE功能對成品進行檢測。二、重量材質部分: 我們知道運用Pro/E的工程計算的功能可以很清楚地計算出成品的體積、重量。我們運用CAE提供的資料庫將常用塑膠材料的特性進行匯編利用方便的塑膠特性選擇注塑成型機的大小。三、投影面積的大小:投影面積的大小也可以通過Pro/E計算當然CAE的計算也是可以完成的。只不過是CAE中投影面積的計算費時太長。這不是方法上的問題而是技巧性的問題。四、模流分析的結果。塑膠材料的特性及進膠方式。一些常見的高份子材料列如下表:結晶性非結晶性PP聚丙烯PS(ATACTIC)聚苯乙烯HDPE高密度聚乙烯PVAC聚酯酸乙烯LDPE低高密度聚乙烯PMMA聚甲基丙烯酸甲酯PA(NYLON)EVA乙烯-醋酸乙烯共聚合物POM聚縮醛AVPTFEEVPEOCHLORINATED PE氯化聚乙烯PETP(PET)聚對苯二甲二乙酯ABSHIPSPPO賽璐璐(cellulose)纖維素塑膠PC 聚碳酸酯PBT 聚對丁烯二甲二乙酯 對一些常見的我們公司及客戶們經常使用的塑膠特性做一些簡單的介紹:一、PC塑料(POLYCARBONATE): PC兼具有耐熱性、耐沖擊性和透明性。成形溫度極高、成型範圍也比餃廣泛。不易得到安定的成型性。 PC材料成型後剛性極佳成型後的尺寸精度不易發生變化而且由於成型收縮率較低(0.6%左右)易達到高精度的成型品。一般情況下如果加入玻璃纖維混合物時更具有高剛性、高耐熱性及精度而且一般脫模錐度在12之間。二、PA塑料: PA塑料具有高硬度、高剛性、高耐沖擊強度及高耐熱性。尤其對於抵抗有機溶劑的特性更佳。其具有較大的收縮率。如壁厚不均一則更容易產生變形現象。三、ABS 塑料: (ACRYLONITRILEBUTADIENE STYRENE COPOLYMER) ABS塑料具有較佳的耐沖擊性能、可保持光滑。適用於做成平板。但在戶外使用時會退色且不易上色。一般僅用於汽車零件和電器零件。四、PVC (聚氯乙烯): PVC 料的機械加工性能比較好而且可塑化成具有硬到軟的可擾曲度(FLEXIBILITY)、耐候性比較好但它易受鹼性物的侵害且受限於環境問題。澆注系統:澆口的種類及大小的設定一定要考慮成品的形狀、特性、樹酯的不同以及後加工時的經濟性。直接澆口: (DIRECT GATE)側面澆口: (SIDE GATE)膜片澆口: (FILM GATE)潛入識澆口: (TUNNEL GATE)澆口平衡澆道系統:(BALANCE GATE SYSTEM)澆道系統功能需求與設計準則:1、模穴得以最少熔合線進行充填。2、盡可能減少流動阻礙。3、盡可能使占有比重低以減少廢料回收。4、易脫模。5、不影響成形品外形。6、長度盡可能短使壓降溫差及塑料浪費為最少。7、澆口位於成型品最後部分。8、澆口位置不會有噴流效應發生。澆道的分析與設計一,澆道的設計簡介 澆道的作用在于連接注入口及模穴澆口,主要用于與進澆口大件模具或多模穴模具,目的在于使塑料能同時到達各模穴,使充填速度均勻.澆道系統大致可分為兩大類:(1) 標准澆道系統(2) 無澆道澆道系統一般而言設計澆道系統決定三個部分:1、澆道截面。 2、澆道尺寸。3、澆道配置。效果類別:A、澆道設計當使塑料以最短的路徑快速注入模穴使熱損耗與降為最小。B、澆道中之塑料應盡可能在同一壓力、同一溫度下同時進入個模穴以避免流速及加熱時間不均造成殘余應力累積。C、為節省材料截面積不可過大。D、面積與體積比應保持越小越好。E、一般而言塑件尺寸加大或肉厚變厚往往將澆道變粗。F、盡可能使得成型品各部分同時充填。一般而言射出成型中常用之澆道尺寸為:ABS、 SAN料: 4.79.5MM聚乙烯(PE) 1.59.5 MM聚氯聚乙烯 3.19.5 MM二,影響澆道設計的考慮因應成型品 成型塑料 成型機器 射出模具幾何形狀 粘度 拔模方式 自動脫模體積大小 化學組成(無定形,結晶形)射出壓力 人工脫模肉厚 填充劑使用 射出速率 澆道系統溫度尺寸安定性 軟化溫度光學性質 熱敏感性機械性質 收縮行為三,澆道截面之決定澆道效率可定作澆道截面積與周長之比,若純由熱澆及壓降而言,澆道效率愈高代表澆道愈佳.常見的澆道截面及其效率參見表一:表一:澆道截面澆道效率說明圓形0.25D 優點:效率最高,冷卻速度最慢,低熱量損耗及摩擦損失,澆道中心最后凝固,可有效保壓 缺點:由兩半圓模合線,須同時在三個合模板加工半圓弧狀難以密接吻合方形0.25D優點:效率最高 缺點:退模不易半圓形0.153D優點:離模性佳.適用于分模面較復雜的模具 缺點:流動阻力大,效率低,較少採用矩形0. 166D(d=D/2)0. 1D(d=D/4)0. 071D(d=D/6)優缺點近于半圓形澆道梯形0. 1997D(W=3/4D)優點:容積高出圓形澆道, 較易加工,脫模.適用于多板模具 缺點:熱損失較大,產生廢料較拋物線形澆道多拋物線形 亦稱作修正式梯形或U型澆道,容積較圓形者高出優點:圓形澆道的最佳近似,加工只須于一片模板上進行,較易加工,適用于多板模具,采用最多缺點:熱損失較大,產生廢料較圓形者多六角形六角形澆道基本上為一雙梯形澆道,截面積約為對應圓形澆道之82%合模較易(特別是直徑小于 3MM澆道,)限用于一般平分模面之模具,成本較高分模面分模面(a)圓形澆道 (b)梯形澆道澆道設計尺寸之決定:在實務上澆道尺寸之決定仍取決于以下幾個因素(1) 成型品體積大小與壁厚(2) 模穴至主澆道或注入口之距離(3) 澆道冷卻的考量(4) 開模刀具互相運作范圍(5) 塑料性質(流變性質,物性,化性)澆口設計影響澆口設計之因素: 澆口系連接模穴與澆道之位置,通常是模具中最細小的部分.模具設計上一大問題即一般而言,一個良好的澆口設計須滿足以下條件:1,澆口不可太大以便容易將面型品與澆道系統分開2,澆口須于模穴充填完畢后迅速凍結,如此可防止拉料杆抽回后發生回填,使模具中產生空穴3, 澆口須易于脫模